一種縱、橫雙向式匯流排及光伏匯流箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的電器元件，尤其是涉及到太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中一種匯流排及光伏匯流箱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，能源緊缺問題日益嚴(yán)重，清潔能源是當(dāng)今低碳環(huán)保生活必然的發(fā)展方向，太陽(yáng)能作為未來(lái)主要的能源，隨著太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模的壯大，大型光伏發(fā)電站應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]在組串式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，一般由光伏陣列、逆變器、交流匯流箱、箱變組成。為了減少逆變器與箱變之間的連線，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池方陣的輸出電纜串聯(lián)起來(lái)，組成若干個(gè)光伏陣列，然后再將光伏逆變器連接于光伏陣列輸出線，光伏逆變器與光伏匯流箱連接，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，輸出到箱變，形成光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]在目前的組串式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，交流光伏匯流箱起到承上啟下的作用，是連接逆變器和箱變的紐帶，是將小電流電能匯流成大電流電能的設(shè)備。交流光伏匯流箱的運(yùn)行狀況直接影響著整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，所以光伏匯流箱極其重要。交流光伏匯流箱主要包含:箱體、安裝板、分支電器元件、防雷器、總匯流電器元件。首先逆變器輸出電纜連接到分支電器元件的進(jìn)線端，分支電器元件一般采用交流斷路器，安裝于安裝板上，一般6路或8路兩種匯流方式，將6組或8組逆變器匯流成一組。交流匯流箱提供防雷器，完成對(duì)防雷的保護(hù)。經(jīng)過匯流后，通過總匯流電器元件進(jìn)行輸出。
[0005]在現(xiàn)有方案中，一般采用支路電器元件放置于總匯流電器元件的一側(cè)，上下兩層布置，采用軟線連接于匯流排，然而必須先通過安裝板下側(cè)繞行，連接到轉(zhuǎn)接端子上，再供客戶接線；
上述技術(shù)方案主要問題和缺點(diǎn)如下:
1、支路采用軟線連接，且必須通過安裝板下側(cè)繞行，工藝復(fù)雜，成本高；
2、斷路器無(wú)法直接供客戶接線，必須使用軟線轉(zhuǎn)接到端子上；
3、支路斷路器布置在總斷路器一側(cè)，電流匯流排截面積大，箱體體積大，造價(jià)高；
4、接線節(jié)點(diǎn)多，每增加一個(gè)接線節(jié)點(diǎn)，增加一個(gè)危險(xiǎn)源，可靠性降低；同時(shí)為螺釘連接，增加了接觸電阻，提高了系統(tǒng)功耗。
[0006]專利201220592506.2《太陽(yáng)能光伏匯流箱用母線結(jié)構(gòu)》，公開了一種太陽(yáng)能光伏匯流箱用匯流排，該結(jié)構(gòu)包括一母排本體，在母排本體的一側(cè)分布一組斷路器連接插齒，這些插齒的作用是用于與其他電器元件直接連接，在母排的一端有一圓孔，用于連接總匯流電器元件。
[0007]該方案的缺點(diǎn):只在一個(gè)方向連接電器元件，寬度太寬，寬度與長(zhǎng)度比例在空間上未優(yōu)化，不適合于在有寬度要求的場(chǎng)合使用；除此之外，此母排結(jié)構(gòu)為等截面式結(jié)構(gòu)，由于匯流排本身的功能決定了在母排的不同部分上流過的電流是不相等的，可這種等截面結(jié)構(gòu)與所通過電流不匹配，存在嚴(yán)重的金屬材料浪費(fèi)的問題，增加了生產(chǎn)成本。
[0008]專利2011320830615.8《光伏智能匯流箱匯流銅排》公開了一種用于匯集熔斷器或斷路器的光伏智能匯流箱匯流銅排，所述匯流排本體表面一側(cè)沿長(zhǎng)度方向設(shè)有若干圓孔，匯流銅排表面另一側(cè)沿長(zhǎng)度方向設(shè)置若干矩形插齒，這些插齒用來(lái)與斷路器進(jìn)行電氣連接。
[0009]上述專利的缺點(diǎn):只在一個(gè)方向連接電器元件；寬度太寬，寬度與長(zhǎng)度比例在空間上未優(yōu)化，不適合于在有寬度要求的場(chǎng)合使用；除此之外，此匯流銅排為等截面式結(jié)構(gòu)，由于匯流排本身的功能決定了在母排的不同部分上流過的電流是不相等的，可這種等截面結(jié)構(gòu)與所通過電流不匹配，存在嚴(yán)重的金屬材料浪費(fèi)的問題，增加了生產(chǎn)成本。再者上述匯流銅排所含圓孔，再進(jìn)行與其他電器元件連接時(shí)，需用螺釘連接，此種連接具有不穩(wěn)定性，增加了內(nèi)阻，加大了系統(tǒng)損耗。
[0010]專利201111073388.4《梳狀母排連接系統(tǒng)，梳狀母排及實(shí)現(xiàn)方法》公開了一種梳狀母排，此母排由相互連接的匯流排本體和梳齒構(gòu)成，所述梳齒可插入外部斷路器的進(jìn)線端口，母排梳齒與所述進(jìn)線端口的壓線端頭接觸連接；其中，與梳齒對(duì)應(yīng)的母排另一側(cè)與外部進(jìn)電導(dǎo)線接觸。
[0011]上述專利的缺點(diǎn):只在一個(gè)方向連接電器元件；寬度太寬，寬度與長(zhǎng)度比例在空間上未優(yōu)化，不適合于在有寬度要求的場(chǎng)合使用；除此之外，此匯流母排為等截面式結(jié)構(gòu)，由于匯流排本身的功能決定了在母排的不同部分上流過的電流是不相等的，可這種等截面結(jié)構(gòu)與所通過電流不匹配，存在嚴(yán)重的金屬材料浪費(fèi)的問題，增加了生產(chǎn)成本。
[0012]專利201310673903.1《一種應(yīng)用于光伏匯流箱內(nèi)的匯流梳》公開了一種包含匯流輸出電纜(I)、匯流梳和多個(gè)匯流端子，匯流梳有梳體(2)和多個(gè)梳齒(6)構(gòu)成，多個(gè)梳齒平行排列在梳體的一側(cè)，整個(gè)匯流梳為銅板上沖成的梳子形狀；匯流輸出電纜固定連接在匯流梳的梳體上，匯流梳的多個(gè)梳齒分別連接多個(gè)匯流端子。
[0013]上述專利方案的缺點(diǎn):只在一個(gè)方向連接電器元件；寬度太寬，寬度與長(zhǎng)度比例在空間上未優(yōu)化，不適合于在有寬度要求的場(chǎng)合使用；除此之外，此母排結(jié)構(gòu)為等截面式結(jié)構(gòu)，由于在母排的不同部分上流過的電流是不相等的，這種等截面結(jié)構(gòu)與所通過電流不匹配，存在嚴(yán)重的金屬材料浪費(fèi)的問題，增加了生產(chǎn)成本；同時(shí)該方案的匯流輸入存在問題，造成主回路的電阻大，功耗高，提高了運(yùn)行成本。
[0014]專利201220172837.0《匯流母排及電源裝置》公開了一種母排橫截面積的大小沿著所述匯流排的長(zhǎng)度方向呈由小到大的變化。所述電源裝置包括第一匯流母排、第二匯流母排、總匯流排、多個(gè)導(dǎo)電體及并聯(lián)電源模塊，所述第一匯流母排及第二匯流母排連接至所述總匯流排，并通過所述多個(gè)導(dǎo)電體連接至所述并聯(lián)電源模塊，所述第一匯流母排及第二匯流母排的橫截面積的大小沿著所述第一匯流母排及第二匯流母排的長(zhǎng)度方向呈由小到大的變化，并在連接至所述總匯流排的一端處具有最大橫截面積。
[0015]上述專利方案的缺點(diǎn):只在一個(gè)方向連接電器元件；寬度太寬，寬度與長(zhǎng)度比例在空間上未優(yōu)化，不適合于在有寬度要求的場(chǎng)合使用；除此之外，此匯流母排盡管根據(jù)匯流母排上電流的不同而在不同的部分采用不同的橫截面積，在一定程度上有效減少了金屬材料用量，節(jié)約了成本?？墒牵捎谑且欢藚R流，所有支路電流最終還都要經(jīng)過一側(cè)匯集到總匯流排，并沒徹底解決電流量與橫截面積完全匹配的問題，同時(shí)該方案的匯流輸入存在節(jié)點(diǎn)，造成主回路的電阻大，功耗高，提高了運(yùn)行成本。
[0016]專利201420539536.6《一種多功能光伏交流匯流箱》公開了一種屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的光伏交流匯流箱。該匯流箱包括殼體、線路板、支路塑殼斷路器、熔斷器、避雷器、接線柱、接地塑殼斷路器、匯流排，所述的線路板通過接線柱安裝在殼體內(nèi)，所述的支路塑殼斷路器有多個(gè)，多個(gè)支路塑殼斷路器設(shè)置在線路板上且呈陣列排布，各支路塑殼斷路器通過匯流排匯流后由匯流排接入熔斷器的一端，熔斷器的另一端連接出線端，所述接地塑殼斷路器的一端連接避雷器、另一端由連接排連接至匯流排。此方案能適應(yīng)匯流交流電流的工作環(huán)境。
[0017]上述專利方案的缺點(diǎn):1.分支電器元件全部為橫向設(shè)置，上下電器元件出線的導(dǎo)線造成重疊，導(dǎo)線布置困難，下方再有防雷裝置，使導(dǎo)線出線更加困難，考慮到電器安裝規(guī)程和電器標(biāo)準(zhǔn)的要求，此圖示為左右各三臺(tái)分支電器元件，現(xiàn)光伏匯流箱大多采用8回路電器元件，電器元件與箱體的空間距離要留足四臺(tái)電器元件導(dǎo)線布局空間，還得考慮下端電器的安全距離，才能滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。這樣會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線安裝困難，箱體體積龐大等問題。
2.匯流排接線存在交替穿插問題。防護(hù)難度大，安全系數(shù)低。3.避雷器和接地塑殼斷路器布局不合理，使得整體結(jié)構(gòu)不夠整潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種交流光伏匯流箱所用的縱、橫雙向式匯流排以及由此而延伸出的小型、簡(jiǎn)潔化的匯流箱。能有效解決了以往技術(shù)中支路采用軟線連接，且必須通過安裝板下側(cè)繞行，工藝復(fù)雜，成本高的問題，并且提高箱體內(nèi)部連接防護(hù)性，防止在操作和維護(hù)過程中帶來(lái)的安全隱患。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出以下技術(shù)方案:
一種縱、橫雙向式匯流排，所述匯流排包含主干10、前分支12、后分支11和總匯流排9，所述主干10上連接前分支12、后分支11和總匯流排9 ;所述總匯流排9垂直于主干10，所述前分支12與主干10水平，所述后分支11垂直于主干10。
[0020]所述前分支12設(shè)置于主干10的兩端，所述總匯流排9設(shè)置于主干的中間部位。
[0021]所述主干10呈中間截面積最大，往左和往右方向截面積隨承載電流逐漸減小。
[0022]所述連接在主干10上的前分支12和后分支11，其與電器元件的連接部分，為頭寬身窄的變截面形狀，其截面積與通過電流匹配。
[0023]所述匯流排是成整體式，其成型方式可有兩種；一種是以整塊銅板沖壓成零件雛形，再折彎成型；
所述匯流排另一種成型方式為匯流排的主體部分(10)單獨(dú)成形，后分支(11 )、前分支
(12)及連接端子部分獨(dú)立制作，通過焊接方式合成縱、橫雙向式匯流排。
[0024]本發(fā)明還提出一種使用所述的縱、橫雙向式匯流排的光伏匯流箱，所述匯流排可橫向和縱向連接電器元件，所述總匯流排9縱向連接總匯流電器元件6 ;所述前分支12連接分支電器元件1、3 ;所述后分支11垂直于主干10連接分支電器元件7。
[0025]在所述主干10的兩端的前分支12上各連接一臺(tái)分支電器元件。
[0026]在所述前分支12兩端連接的分