專利名稱：匯流箱及應用其的光伏發(fā)電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉 及太陽能發(fā)電領域，尤其涉及一種能夠提高光伏發(fā)電效率的匯流箱，還提供應用其的光伏發(fā)電系統。
背景技術：
在太陽能光伏發(fā)電系統中，為了減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線， 在太陽能光伏電池陣列與逆變器之間使用匯流箱，匯流箱的工作效率直接影響著整個太陽能光伏發(fā)電系統的發(fā)電效率。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能夠提高光伏發(fā)電效率的匯流箱，本實用新型還提供應用該匯流箱的光伏發(fā)電系統。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下本實用新型的匯流箱，包括至少一個MPPT控制器，還包括為所述MPPT控制器提供電源的開關電源模塊；所述的MPPT控制器包括功率模塊、主控模塊、電源模塊，所述的功率模塊上連接有用于連接電池板組輸出端的電池組串進線端子和用于連接逆變器輸入端的直流出線端子，所述的主控模塊上連接有用于和上位機之間傳遞控制信號的總線接口，所述的主控模塊根據所述功率模塊的反饋信號輸出控制信號給所述功率模塊。優(yōu)選的，在所述的匯流箱上設置有能夠向所述的MPPT控制器發(fā)送急停信號的急停按鈕。優(yōu)選的，所述匯流箱還包括用于控制匯流箱內部溫度的風機模塊、加熱器模塊，所述的風機模塊、加熱器模塊通過溫控開關控制啟停，所述的風機模塊、加熱器模塊通過所述的開關電源模塊供電。優(yōu)選的，所述匯流箱還包括顯示屏，所述的顯示屏和所述的主控模塊相連。優(yōu)選的，所述匯流箱還包括RS485接口模塊。優(yōu)選的，所述的總線接口為CAN總線接口。實用新型的光伏發(fā)電系統包括上位機和至少一個所述匯流箱，各匯流箱通過CAN 總線和上位機通信；每個所述的匯流箱內各個MPPT控制器的功率模塊的輸入分別與電池板輸出相連接、輸出以并聯的方式連接后通過斷路器連接逆變器，連接匯流箱總線接口的匯流箱通信線以并聯的方式掛接在CAN總線上。本實用新型的有益效果如下本實用新型的匯流箱及其光伏發(fā)電系統通過使用MPPT控制器接收外部(包括上位機和本地指令)指令能夠更加精確的控制太陽能電池組轉換的電能向逆變器的輸送的功率，從而有效地提高光伏發(fā)電效率；同時，功率模塊可以被設定升壓到統一固定值，即可保持輸出電壓的穩(wěn)定；本實用新型的卡掛式設計，使用過程中各MPPT控制器相對獨立工作，安裝維護方便。
圖1為匯流箱內部結構圖；圖2為MPPT控制器內部結構圖；圖3為MPPT控制器中的DC/DC模塊結構圖；圖4為匯流箱與上位機通信接口示意圖；圖5為匯流箱內部MPPT控制器通信接口示意圖；圖6為信息傳輸示意圖；圖7為本實用新型的匯流箱卡掛結構示意圖；圖8為本實用新型的光伏發(fā)電系統的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案進一步進行闡述。參見附圖1，本實用新型的匯流箱的一個實施例中，包括8個MPPT控制器MPPT控制器1至MPPT控制器8，還包括用于控制匯流箱內部溫度的風機模塊、加熱器模塊，風機模塊、加熱器模塊通過溫控開關控制啟停，開關電源模塊為各MPPT控制器及風機模塊、加熱器模塊供電。匯流箱內電源主要有外部進來的220AC提供，各個MPPT控制器采用24VDC供電，該24VDC由220AC輸入24VDC輸出的開關電源提供。箱內風機和箱內加熱器的供電由 220AC提供。由風機模塊、加熱器模塊、溫控開關組成的溫度控制系統需要將匯流箱內的溫度控制在某個溫度范圍內，比如可以是0 50°C。匯流箱中可以包括8/16/24個MPPT控制器，各電池組串的輸入電壓在匯流箱內完成升壓環(huán)節(jié)，然后并聯輸出至逆變器。本實用新型的MPPT控制器的一個實施例中，參見附圖2、附圖3，包括用于升壓的功率模塊(DC/DC模塊)、主控模塊、電源模塊，功率模塊連接各電池板組和逆變器，完成電池板組輸入電壓的升壓，主控模塊采用DSP芯片，主要控制功率模塊中的igbtdnsulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)的通斷和各個模擬量信號的測量及與上位機通信。參見附圖4，本實用新型的光伏發(fā)電系統包括上位機和至少一個匯流箱，各匯流箱通過CAN總線和上位機通信；參見附圖1，每個所述的匯流箱內各個MPPT控制器的功率模塊的輸入分別與電池板輸出相連接、輸出以并聯的方式連接后通過斷路器連接逆變器，參見附圖5連接匯流箱總線接口的匯流箱通信線以并聯的方式掛接在CAN總線上。參見附圖 6，匯流箱和上位機之間通過CAN總線接口以CAN0PEN協議通訊。工控機為主機，各匯流箱 NPVM中的MPPT控制器為從機，能夠接受上位機發(fā)出的指令，并正確可靠地執(zhí)行指令。各匯流箱能夠向上位機傳輸當前電壓、電流、功率值、狀態(tài)信號和故障信號，使上位機能夠做出準確的判斷。匯流箱還能通過RS485接口接受本地指令，實現各種操作。參見附圖7，本實用新型回流箱采用卡掛的方式安裝MPPT控制器，使得各控制器之間相對獨立，拆裝方便，便于維護。參見附圖8，本實用新型的光伏發(fā)電系統中每個電池組串串聯控制箱內的一個 MPPT控制器，各MPPT控制器并聯后連接至逆變器，這種結構，使得每個電池板組通過一個獨立的MPPT控 制器控制，可以跟蹤到每個電池組串的最大功率點，從而避免了整個電池板使用一個MPPT控制由于每個電池組串功率不一致帶來的損耗，提高了發(fā)電效率。
權利要求1.匯流箱，其特征在于，包括至少一個MPPT控制器，還包括為所述MPPT控制器提供電源的開關電源模塊；所述的MPPT控制器包括用于升壓的功率模塊、主控模塊、電源模塊，所述的功率模塊的輸入端設置有用于連接電池組串輸出端的電池組串進線端子，各MPPT控制器的功率模塊的輸出端并聯后通過斷路器連接至用于連接逆變器輸入端的直流出線端子，所述的主控模塊上連接有用于和上位機之間傳遞控制信號的總線接口，所述的主控模塊根據所述功率模塊的反饋信號輸出控制信號給所述功率模塊。
2.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于在所述的匯流箱上設置有能夠向所述的MPPT控制器發(fā)送急停信號的急停按鈕。
3.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于所述匯流箱還包括用于控制匯流箱內部溫度的風機模塊、加熱器模塊，所述的風機模塊、加熱器模塊通過溫控開關控制啟停，所述的風機模塊、加熱器模塊通過所述的開關電源模塊供電。
4.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于所述匯流箱還包括顯示屏，所述的顯示屏和所述的主控模塊相連。
5.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于所述匯流箱還包括RS485接口模塊。
6.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于所述的總線接口為CAN總線接口。
7.根據權利要求1所述的匯流箱，其特征在于所述的匯流箱采用卡掛式結構，每個所述的MPPT控制器并排卡掛在箱內安裝板上。
8.基于權利要求1至6任一所述的匯流箱的光伏發(fā)電系統，其特征在于，包括由電池組串構成的太陽電池方陣、逆變器、上位機和至少一個所述匯流箱，每個所述電池組串分別通過電池組串進線端子串聯至所述匯流箱內的一個MPPT控制器，匯流箱內的各MPPT控制器并聯后通過直流出線端子連接至逆變器，各匯流箱通過CAN總線和上位機通信，連接匯流箱總線接口的匯流箱通信線以并聯的方式掛接在CAN總線上。
專利摘要本實用新型公開了一種應用在太陽能發(fā)電領域的匯流箱，還公開了應用該匯流箱的光伏發(fā)電系統，該匯流箱包括至少一個MPPT控制器，所述的MPPT控制器包括功率模塊、主控模塊、電源模塊；該光伏發(fā)電系統中，每個電池組串分別串聯匯流箱內的一個MPPT控制器，匯流箱內的各MPPT控制器并聯后通過直流出線端子連接至逆變器。本實用新型的匯流箱及其光伏發(fā)電系統能夠通過和MPPT控制器跟蹤到每一電池板組串的最大功率點從而降低損耗提高發(fā)電效率，同時本實用新型的功率模塊可以被設定升壓到統一固定值，即可保持輸出電壓的穩(wěn)定；本實用新型的卡掛式設計，使用過程中各MPPT控制器相對獨立工作，安裝維護方便。
文檔編號H01L31/048GK202042502SQ201120160778
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權日2011年5月19日
發(fā)明者付強 申請人:北京景新電氣技術開發(fā)有限責任公司