汇流电路和汇流箱的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种汇流电路和汇流箱。

背景技术：

现有光伏汇流箱主要应用于晶硅组件，将其应用在薄膜组件上，由于薄膜组件盖玻片层包含大约15％的钠，这些钠的化学反应导致薄膜组件的TCO层侵蚀，进而导致组件模块的边缘出现裂痕，这些裂痕可以穿透整个薄膜组件并且对其造成永久性的损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种汇流电路和汇流箱，以解决现有技术中薄膜组件中的钠导致薄膜组件损坏的问题。

根据第一方面，本实用新型实施例提供了一种汇流电路，包括：负极接地模块，第一端与负极母排连接，第二端与地线连接，第三端与电源连接，用于在光伏方阵组工作时将所述负极母排与地线连接并且在光伏方阵组不工作时将所述负极母排与地线断开。

可选地，所述负极接地模块包括：继电器，其线圈与所述电源连接；限流单元，与所述继电器中的常开触头串联连接构成串联电路，所述串联电路的一端与所述负极母排连接，所述串联电路的另一端与地线连接。

可选地，所述限流单元包括限流电阻。

可选地，所述常开触头的第一触头与所述负极母排连接，所述常开触头的第二触头与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端与地线连接。

可选地，所述负极接地模块还包括：保护单元，与所述限流单元和常开触头串联连接，用于保护所述继电器的线圈。

可选地，所述保护单元包括熔断器。

可选地，还包括：多路正极、多路负极、正极母排、负极母排、断路器以及直流浪涌保护模块；其中，每一路正极上均串联一个熔断器，每一路负极上均串联一个熔断器；每一路正极与一路负极构成一路光伏支路；所述多路正极并联连接至所述正极母排；所述多路负极并联连接至所述负极母排；所述正极母排和所述负极母排分别连接所述断路器；所述断路器连接输出端；所述直流浪涌保护模块并联连接于所述正极母排和所述负极母排之间。

可选地，还包括：电压采集模块，与所述正极母排连接，用于采集所述光伏方阵组的电压；电流采集模块，与所述多路负极连接，用于采集所述光伏支路的电流；监测模块，分别与所述电压采集模块和所述电流采集模块连接，用于监测光伏方阵组的工作状态；所述监测模块上还具有通讯端口，用于远程通讯。

可选地，还包括：供电模块，分别与所述正极母排、负极母排以及监测模块连接，用于将光伏方阵组的电压进行转换后供给所述监测模块。

可选地，所述监测模块与所述负极接地模块连接，所述监测模块还用于提供所述负极接地模块所需的电源。

可选地，还包括：多个防反二极管，所述多路正极中的每一路均与一个防反二极管串联连接，用于防止光伏电流倒灌。

根据第二方面，本实用新型实施例提供了一种汇流箱，包括如本实用新型第一方面中任一所述的汇流电路。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型实施例提供的汇流电路，包括：负极接地模块，第一端与负极母排连接，第二端与地线连接，第三端与电源连接，用于在光伏方阵组工作时将所述负极母排与地线连接并且在光伏方阵组不工作时将所述负极母排与地线断开。上述汇流电路，在光伏方阵组工作时，负极接地模块将地线与负极母排连接，产生一个电场，这个电场的产生可以使薄膜组件中带有正电荷的钠离子被地线吸附，从而远离TCO层，有效防止TCO层被侵蚀，避免了薄膜组件由于钠的侵蚀导致永久性的损坏；在光伏方阵组不工作时，负极接地模块将地线与负极母排断开，从而避免了负极母排长期接地，对薄膜组件起到较好的保护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中汇流电路的一个具体示例的示意图；

图2为本实用新型实施例中汇流电路的另一个具体示例的示意图。

附图标记：

1、负极接地模块；101、继电器；102、限流单元；103、保护单元；2、负极母排；3、正极；4、负极；5、正极母排；6、断路器；7、直流浪涌保护模块；8、熔断器；9、电压采集模块；10、电流采集模块；11、监测模块；111、通讯端口；12、供电模块；13、防反二极管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种汇流电路，如图1所示，包括：负极接地模块1，第一端与负极母排2连接，第二端与地线GND连接，第三端与电源连接，用于在光伏方阵组工作时将负极母排2与地线连接并且在光伏方阵组不工作时将负极母排2与地线断开。

在一实施例中，光伏方阵组包括多路光伏方阵，每一路光伏方阵包括一个正光伏方阵和一个负光伏方阵，每一个正光伏方阵或者负光伏方阵由多个光伏组件串联构成，或者由多个光伏组件并联构成，又或者多个光伏组件串并联构成，根据需要合理确定即可。如图2所示，本实施例中的光伏方阵组包括16 路光伏支路，当然，在其它实施例中，光伏支路的数量还可根据实际需要合理设置，例如设置为12路或者24路等。

上述汇流电路，在光伏方阵组工作时，负极接地模块将地线与负极母排连接，产生一个电场，这个电场的产生可以使薄膜组件中带有正电荷的钠离子被地线吸附，从而远离透明导电层(TCO层)，有效防止TCO层被侵蚀，避免了薄膜组件由于钠的侵蚀导致永久性的损坏；在光伏方阵组不工作时，负极接地模块将地线与负极母排断开，从而避免了负极母排长期接地，对薄膜组件(如薄膜太阳能电池板)起到较好的保护作用。

在一实施例中，如图2所示，负极接地模块1包括：继电器101，其线圈Q 与电源连接；限流单元102，与继电器中的常开触头K串联连接构成串联电路，串联电路的一端与负极母排2连接，串联电路的另一端与地线GND连接。

具体地，限流单元102包括限流电阻R，限流方式较简单，控制方便；当然，在其它实施例中，还可采用现有技术中的其它限流装置，根据需要合理设置即可。

在一实施例中，常开触头K的第一触头与负极母排连接，常开触头K的第二触头与限流电阻R的第一端连接，限流电阻R的第二端与地线GND连接。具体地，第一触头可为动触头，第二触头可为静触头。

在一实施例中，负极接地模块1还包括：保护单元103，与限流单元102 和常开触头K串联连接，用于保护继电器101的线圈。

具体地，保护单元103包括熔断器，保护方式简单，降低成本。

在一实施例中，如图2所示，汇流电路还包括：多路正极3、多路负极4、正极母排5、负极母排2、断路器6以及直流浪涌保护模块7。

具体地，如图2所示，每一路正极上连接一个正光伏方阵，每一路负极上连接一个负光伏方阵。

每一路正极3上均串联一个熔断器8，每一路负极4上均串联一个熔断器8；熔断器的作用是为了对光伏方阵输入的电流的保护作用，如果光伏方阵输入的电流大于熔断器的保护值，熔断器会烧断保护，以达到保护汇流箱的其它电路设备。每一路正极3与一路负极4构成一路光伏支路；多路正极3并联连接至正极母排5；多路负极4并联连接至负极母排2；正极母排和负极母排的作用是为了正、负极电流的分别汇流。正极母排5和负极母排2分别连接断路器6；断路器6连接输出端；断路器的主要作用是保护汇流箱和汇流箱输出，起到一个断开和合闸的作用，有过流和过压的保护功能。保护汇流箱内部电路。直流浪涌保护模块7并联连接于正极母排5和负极母排2之间，直流浪涌保护器的主要作用是光伏区域有感应雷的情况下，直流母线会产生巨大的浪涌电流，浪涌保护器可以将大电流瞬间引入大地，起到保护电路的作用。

具体地，正极母排5和负极母排2均为铜排。

在一实施例中，如图2所示，汇流电路还包括：电压采集模块9，与正极母排5连接，用于采集光伏方阵组的电压；电流采集模块10，与多路负极4连接，用于采集光伏支路的电流；监测模块11，分别与电压采集模块9和电流采集模块10连接，用于监测光伏方阵组的工作状态；监测模块11上还具有通讯端口111，用于远程通讯。监测模块把采集到的电流、电压信号进行处理，达到对每个光伏支路的电流、电压进行有效的监测，在电路故障时能够快速确定故障支路并对故障支路进行处理；并且把采集的汇流箱电流和电压通过通讯端口传输到后台监控系统，以达到在后台就能看到每路方阵的运行情况，及时了解各个支路的工作状态。

具体地，通讯端口采用RS485通讯接口。

在一实施例中，如图2所示，汇流电路还包括：供电模块12，分别与正极母排5、负极母排2以及监测模块11连接，用于将光伏方阵组的电压进行转换后供给监测模块11。供电模块的主要作用是给监测模块和负极接地模块供电。给汇流箱提供稳定的电源，供电模块利用光伏方阵组产生的电压通过DC/DC直流电压转换电路，把光伏方阵组的不稳定的电压转换为汇流箱内部使用的稳定电压(例如稳定电压为5V)，持续给负载供电。

具体地，监测模块11与负极接地模块1连接，监测模块11还用于提供负极接地模块所需的电源。该电源的电压值可为5V，当然，在其它实施例中，电压值还可设置为其它数值，根据需要合理设置即可，例如3.3V、12V或者24V 等。

在一实施例中，如图2所示，汇流电路还包括：多个防反二极管13，多路正极3中的每一路均与一个防反二极管13串联连接，用于防止光伏电流倒灌。具体地，二极管的唯一方向性能解决方阵间电压差出现倒灌损坏薄膜组件的问题，因此，防反二极管能够有效防止光伏方阵间出现电压差时导致方阵间出现电流倒灌的问题。

上述汇流电路，防反二极管能减少方阵间电压差导致的组件损坏的问题，加入了负极接地模块能减少组件损坏，从而增加的了薄膜组件的使用寿命。在传统的光伏汇流箱电路里加入了防反二极管和负极接地模块，使得汇流箱应用在薄膜光伏组件更加适用。

如图2所示，16路光伏方阵正极和负极分别进入带有熔断器的汇流箱端子， 16路电流通过正负极汇流铜排汇流，每路正极设有一个防反二极管。汇流铜排连接直流断路器，直流断路器连接外部直流配电柜。光伏汇流箱控制电路供电电源通过正负极铜排连接给供电电源模块提供一个稳定的电压源。供电电源模块分别给负极接地模块和汇流箱监测模块供电。电压和电流采样给监测模块采集信号。监测模块通过通讯端口(例如RS485)把信号传输给后台监控系统。负极接地模块，在组件运行时，供电电路能给接触器一个闭合的电源，负极连接地极，带有正电荷的钠离子被负极吸附，引入大地，从而远离TCO层。这样就可防止侵蚀情况的发生。增加了组件的使用寿命，晚上组件没电，接触器就会自动断开，从而避免了负极长期接地的危害。

本实施例还提供一种汇流箱，包括如上述实施例中任一所述的汇流电路。该汇流箱，在光伏方阵组工作时，负极接地模块将地线与负极母排连接，产生一个电场，在这个电场中带有正电荷的钠离子会被地线吸附，从而远离透明导电层(TCO层)，有效防止TCO层被侵蚀，避免了薄膜组件由于钠的侵蚀导致永久性的损坏；在光伏方阵组不工作时，负极接地模块将地线与负极母排断开，从而避免了负极母排长期接地，对薄膜组件(如薄膜太阳能电池板)起到较好的保护作用，增加了薄膜组件的使用寿命。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。