一种家用光伏智能并网箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家用光伏智能并网箱，包括网箱、智能处理器、物联网模块、光伏组件、光伏逆变器；所述网箱内设有电度表、直流电压电流检测器、温度检测器、WEBServer服务器；所述电度表、直流电压电流检测器、温度检测器通过串口与智能处理器相连接；所述光伏组件与光伏逆变器通过CAN总线相连接，并且总线一端与智能处理器相连接；所述物联网模块设于智能处理器上端;所述WEBServer服务器与智能处理器串口相连接，并且设于网箱内。本实用新型的一种家用光伏智能并网箱，用于分布式太阳能光伏发电、小型或家庭式光伏发电和智能并网领域。
【专利说明】一种家用光伏智能并网箱
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及智能控制，尤其涉及一种家用光伏智能并网箱。
【背景技术】
[0002] 通常一套完整独立的家用光伏发电系统包括：光伏组件，光伏控制器，蓄电池，光 伏逆变器。这套系统只能实现孤岛运行，不能将多余的电量送到公共电网上，同时由于成本 问题蓄电池不可能配的过大，只能满足家庭照明用电要求。
[0003] 如果采用具有并网功能的小型逆变器(功率在2~5KVA)。就可以不用配蓄电池和光 伏控制器(用于对蓄电池充放电控制)，而将白天发的电除了家用外，多余的电量还可通过 逆变储存到公网上，夜晚再切换用公网对家庭供电，这样即可节省成本也可满足家庭用电 的电量要求。
[0004] 并网型光伏发电系统除了光伏组件，并网型光伏逆变器外，还要包括汇流、直流 柜、交流并网柜、双向计量电度表等。该套系统各部件分散安装，走线不规一，安装复杂、不 方便。并且对安装人员的专业性要求较高，而且各部件的成本较高。使得家用并网型光伏 发电系统难以普及推广。
[0005] 家庭屋顶式光伏项目是小型的分布式电站，这类项目一般针对家庭用户，需要低 成本、简洁的设备布置、非专业的安装与操作，简单明了的运行维护。
[0006] 该实用新型的家用光伏智能并网箱将汇流、直流柜、交流并网柜，综合数据采集 (电度表，逆变器通讯、直流电压电流检测、温度检测）等合并在一个箱体内。这样，光伏组 件、并网型逆变器和家用光伏智能并网箱这三大件就可构成家庭屋顶光伏电站，不但简化 了安装，降低了的施工人员的专业技术要求和工程难度，还降低了整个系统的成本，使整个 系统更经济，达到可以为家庭接受的成度；此外，如果再加上储能设备--蓄电池，就完 全可以做到不间断、全天候供电，可以在市电断电情况下，实现孤岛供电。这将极大地扩展 光伏发电系统的应用对象，特别是边远地区、无电地区、人员稀少地区应用。促进光伏发电 事业的普及。
[0007] 家用光伏智能并网箱还应用了智能处理器和物联网技术，综合了直流配电、交流 配电、电能计量、组件测量、逆变器监控、智能联网等技术、无线WIFI、Internet、WEB页面显 不多功能于一体。
[0008] 每个站点需要并网发电，需要成为智能电网的一个节点，家用光伏智能并网箱解 决了这个问题。 实用新型内容
[0009] 本实用新型为解决现有技术问题的不足，提供了一种家用光伏智能并网箱。
[0010] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种家用光伏智能并网箱，包括网箱、智 能处理器、物联网模块、光伏组件、光伏逆变器；所述智能处理器由32位高速嵌入式CPU、双 核芯片、CPM--通信专用的CPU、智能采集装置组成；所述网箱内设有电度表、直流电压电 流检测器、温度检测器、WEB Server服务器；所述电度表、直流电压电流检测器、温度检测器 通过串口与智能处理器相连接；所述光伏组件与光伏逆变器通过CAN总线相连接，并且总 线一端与智能处理器相连接；所述物联网模块设于智能处理器上端；所述WEB Server服务 器与智能处理器串口相连接，并且设于网箱内。
[0011] 优选的，所述光伏智能并网箱由三个相互独立的光伏组件阵列和三个相互并联在 一起的单相光伏逆变器组成。
[0012] 优选的，所述三个光伏逆变器之间依次通过CAN总线串联在一起，CAN总线的一 端连接智能处理器。
[0013] 优选的，所述智能处理器和物联网模块，通过RS 4 8 5与光伏并网逆变器连接。
[0014] 优选的，所述光伏发电，可根据用电情况自动分配电能。
[0015] 优选的，所述光伏智能并网箱能本地WIFI联网。
[0016] 优选的，所述光伏智能并网箱具有远程通信功能，Internet通信方式。
[0017] 优选的，所述智能处理器和物联网模块技术综合了直流配电、交流配电、电能计 量、组件测量、逆变器监控、智能联网等技术、无线WIFI、Internet、WEB页面显示多功能于 一体。
[0018] 优选的，所述光伏智能并网箱还集成了光伏板直流汇流、防雷电路，交流并网电 路。
[0019] 使原来分散布局的部件所实现的功能集中统一起来，集成在一个箱体中。使安装 更为紧凑，从而降低了工程施工的难度，使工程布线更为归一，施工更为便捷，同时也降低 了整个系统的造价。使整个系统成本达到可以为家庭所接受的成度。以便于家庭光伏小 型电站的普及。使原来工作状况独立、不透明的光伏小型电站变得智能透明化，即可以本 地WIFI联网，浏览监视电站运行，也可以Internet通信方式，与管理机构通信，接收调控命 令，使家庭光伏小型电站成为智能电网的一个节点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型实例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详 细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以许多不同的 形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本 实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0022] 需要说明的是，当元件被称为"固定于"另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语"垂直的"、"水平的"、 "左"、"右"以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023] 除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技 术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语 "和/或"包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024] 下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
[0025] 如图1所示：一种家用光伏智能并网箱，包括网箱、智能处理器、物联网模块、光伏 组件、光伏逆变器；所述智能处理器由32位高速嵌入式CPU、双核芯片、CPM--通信专用 的CPU、智能采集装置组成；所述网箱内设有电度表、直流电压电流检测器、温度检测器、WEB Server服务器；所述电度表、直流电压电流检测器、温度检测器通过串口与智能处理器相 连接；所述光伏组件与光伏逆变器通过CAN总线相连接，并且总线一端与智能处理器相连 接；所述物联网模块设于智能处理器上端；所述WEB Server服务器与智能处理器串口相连 接，并且设于网箱内。
[0026] 在具体实施时，列如所述光伏智能并网箱由三个相互独立的光伏组件阵列和三个 相互并联在一起的单相光伏逆变器组成。三个光伏逆变器之间依次通过CAN总线串联在 一起，CAN总线的一端连接智能处理器。所述智能处理器上32位高速嵌入式CPU、双核芯 片、CPM--通信专用的CPU分别设于智能采集装置上端，并且通过智能处理器上的RS232 通讯线路连接着控制计算机；同样可根据网箱内设置的物联网模块智能联网技术、无线 WIFI、Internet、WEB页面显示多功能于一体。当早晨阳光由弱变强时，智能处理器随机选 中一台光伏逆变器投入运行，当第一台逆变器接近满载时再投入一台，同时智能处理器通 过指令将光伏逆变器负载均分。日落阳光由强变弱时，由智能处理器控制各光伏逆变器逐 台退出并网发电工作。三个光伏组件阵列的输出端分别连接着三个光伏逆变器，光伏逆变 器的输出端通过电量计量装置与电网相连。三个光伏组件阵列分别为单晶硅光伏电池、多 晶硅光伏电池和非晶硅光伏电池。
[0027] 优选的，所述智能处理器和物联网模块，通过RS 4 8 5与光伏并网逆变器连接， 同时可以采集电度表和逆变器数据，光伏电池组件的电压和每串电流数据，以及柜体温度 等数据。
[0028] 优选的，所述光伏智能并网箱还集成了光伏板直流汇流、防雷电路，交流并网电 路。列如：将光伏逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成 个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏防雷器进行汇流，通过防雷器与断路器后输出， 通过光伏逆变器的接入达到了光伏板。
[0029] 优选的，所述光伏智能并网箱能本地WIFI联网，浏览器监视电站运行；所述光伏 智能并网箱具有远程通信功能，Internet通信方式，与管理机构通信，接收调控命令。所述 智能处理器和物联网模块技术综合了直流配电、交流配电、电能计量、组件测量、逆变器监 控、智能联网等技术、无线WIFI、Internet、WEB页面显示多功能于一体。
[0030] 全自动智能化管理家庭式、微小型光伏电站运行，根据用电情况自动分配电能； 最简化了电站的配电布局，使用安装和维护无需专业水平的人员，一般人员即可；在孤岛 情况下，保证不间断供电方案：系统在检测孤岛效应时控制并网继电器动作断开与电网的 连接，系统自动过度到逆变工作方式，持续向负载供电，实现对家庭用电网络的不间断供 电。
[0031] 家用光伏智能并网箱集成了智能处理器ARM9和物联网技术的核芯模块电路，通 过RS 4 8 5与光伏并网逆变器连接，同时可以采集电度表和逆变器数据，光伏电池组件的 电压和每串电流数据，以及柜体温度等数据，并通过U盘存储历史数据，还具有wifi无线上 网WEB页面浏览功能。另外家用光伏智能并网箱还集成了光伏板直流汇流、防雷电路；交流 并网电路。
[0032] 本实用新型的一种家用光伏智能并网箱，用于分布式太阳能光伏发电、小型或家 庭式光伏发电和智能并网领域。
[0033] 应当理解是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而 所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，包括网箱、智能处理器、物联网模块、光伏组 件、光伏逆变器；所述智能处理器由32位高速嵌入式CPU、双核芯片、CPM--通信专用的 CPU、智能采集装置组成；所述网箱内设有电度表、直流电压电流检测器、温度检测器、WEB Server服务器；所述电度表、直流电压电流检测器、温度检测器通过串口与智能处理器相 连接；所述光伏组件与光伏逆变器通过CAN总线相连接，并且总线一端与智能处理器相连 接；所述物联网模块设于智能处理器上端；所述WEB Server服务器与智能处理器串口相连 接，并且设于网箱内。
2. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述光伏智能并网 箱由三个相互独立的光伏组件阵列和三个相互并联在一起的单相光伏逆变器组成。
3. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述三个光伏逆变 器之间依次通过CAN总线串联在一起，CAN总线的一端连接智能处理器。
4. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述智能处理器和 物联网模块，通过RS 4 8 5与光伏并网逆变器连接。
5. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述光伏发电，可根 据用电情况自动分配电能。
6. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述光伏智能并网 箱具有远程通信功能，WIFI联网，Internet通信方式。
7. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述智能处理器和 物联网模块技术综合了直流配电、交流配电、电能计量、组件测量、逆变器监控、智能联网技 术、无线WIFI、Internet、WEB页面显示多功能于一体。
8. 根据权利要求1所述的一种家用光伏智能并网箱，其特征在于，所述光伏智能并网 箱还集成了光伏板直流汇流、防雷电路，交流并网电路。
【文档编号】H02J3/38GK203871873SQ201420251920
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】朱开建 申请人:深圳市拓邦自动化技术有限公司