一种光伏系统用直流汇流母线的制作方法

1.本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏系统用直流汇流母线。


背景技术：

2.典型的太阳能光伏发电系统由太阳能电池阵列（组件）、电缆、电力电子变换器（逆变器）、储能装置（蓄电池）、负载（用户）等构成。其中，太阳能电池阵列和储能装置为电源系统，控制器和电力电气变换器为控制保护系统，负载为系统终端。用于光电转换的最小单元是太阳能电池单体，它不能单独作为电源使用，在光伏发电系统中，需要将太阳能电池单体进行串联、并联和封装，形成太阳能电池组件，太阳能电池组件的功率可以从几瓦到几百瓦，可以单独作为电源使用；太阳能电池阵列则是将太阳能电池组经过串联、并联后并装在支架上，它可以输出几百瓦、几千瓦甚至更大的功率，是光伏发电系统的电能产生器。
3.太阳能电池阵列是由多个组件串汇流组成，而每个组件串又是由一个个的组件连接而成。在目前的组件连接中，一般是通过组件接线盒上的连接器正负首尾相互串联而成，最后再与汇流母线相连；因此，光伏组件串的电连接效果、电流承载能力等就取决于接线盒连接器的串联连接效果，如果组件串中任何一个连接处发生问题，比如某一处发生断路，则整个组件串将会从光伏系统中脱离开，损害发电能力；而且，目前的组件连接系统中，接线盒连接器线缆除了利用接线盒与组件黏贴固定形成的固定点来固定外，没有额外的电缆固定结构，因此，在整个组件串连接中系统中，连接器线缆一直处于宽松悬挂状态，在大风天气以及日常维护过程中，容易造成连接器发生断开的问题，甚至会造成将接线盒从组件上扯下等严重问题。另外，目前的连接器线缆一般都是铜芯线缆，而为了降低光伏系统的成本，以铝芯线缆替换铜芯线缆得到了不断推广，尽量减少光伏系统中的铜芯线缆的使用是降低光伏系统成本的重要途径之一。


技术实现要素：

4.针对上述的目前光伏系统连接中的问题和应用需求，本实用新型的目的是提出一种光伏系统用直流汇流母线，可以提高系统连接的可靠性，减少组件之间由于连接不良造成的连带影响；并可减少连接器铜芯线缆的长度，降低成本，从而使光伏系统的成本降低。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种光伏系统用直流汇流母线，包括正极集成母线以及负极集成母线；
7.所述正极集成母线包括正极母线、正极支线组以及正极汇流节点；所述正极母线安装在光伏组串的正极一侧，所述正极母线上可拆卸地设置多个正极汇流节点，所述正极支线组、所述光伏组串以及所述正极汇流节点一一对应，所述正极支线组的一端连接于对应的光伏组串的正极接口，所述正极支线组的另一端连接于对应的正极汇流节点；所有的光伏组串的正极均通过所述正极支线组接入到所述正极母线上；
8.所述负极集成母线包括负极母线、负极支线组以及负极汇流节点；所述负极母线安装在所述光伏组串的负极一侧，所述负极母线上可拆卸地设置多个负极汇流节点，所述
负极支线组、所述光伏组串以及所述负极汇流节点一一对应，所述负极支线组的一端连接于对应的光伏组串的负极接口，所述负极支线组的另一端连接于对应的负极汇流节点，所述光伏组串的负极均通过所述负极支线组接入到所述负极母线上；
9.每个正极支线组与其对应连接的正极汇流节点之间均接入一个保险丝模组，每个负极直线组与其对应连接的负极汇流节点之间均接入一个保险丝模组。
10.优选地，所述正极支线组内的正极支线的条数等于与其连接的光伏组串的正极接口的数量；所述负极直线组内的负极支线的条数等于与其连接的光伏组串的负极接口的数量。
11.优选地，所述正极母线的一端接入逆变器，所述正极集成母线的另一端为闷头不出线的绝缘结构；所述负极母线的一端接入逆变器，所述负极集成母线的另一端为闷头不出线的绝缘结构。
12.优选地，所述的绝缘结构是可拆卸安装的绝缘套、绝缘帽或者多层绝缘胶。
13.优选地，所述正极汇流节点的两端压接有正极压线端子，所述正极汇流节点与所述正极母线之间插拔连接；所述负极汇流节点的两端压接有负极压线端子，所述负极汇流节点与所述负极母线之间插拔连接。
14.优选地，所述正极母线是由多节分段式的粗线缆通过正极汇流节点连接而成，每段粗线缆除长度外完全相同；所述负极母线是由多节分段式的粗线缆通过负极汇流节点连接而成，每段粗线缆除长度外完全相同。
15.优选地，所述正极支线的一端带有接口并与光伏组串的正极接口连接；所述负极支线的一端带有接口并与光伏组串的负极接口连接。
16.优选地，所述保险丝模组可拆卸地安装在所述正极汇流节点以及负极汇流节点上。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
18.1、将直流汇流母线分成正极集成母线和负极集成母线，将正负极电流分开汇流，分别与光伏组件串中的每个组件的连接器的正负极连接，一方面使得连接器的正负极两侧的接口都能就近连接，线缆排布更加简洁美观，进一步避免出现线缆繁乱的问题，减少故障率和运维成本；而且可以减少连接器铜芯线缆的长度；另一方面，利用直径较粗的两条母线来进行组件电流的汇流，可通过的电流更大，连接系统的连接强度可以得到保证；
19.2、本实用新型的正极集成母线和负极集成母线上均可拆卸地设置多个节点，支持多路电流汇入，能够灵活配置，增减接入点；组件与组件之间没有相互影响的连接关系，即使一个组件发生故障断开，也不影响其他组件进行正常的发电输出；
20.3、本实用新型在每个光伏组串汇流前均设置一个保险丝模组，能够起到保险保护的作用，保护对应的光伏组串不受过流情况的损坏，更加安全稳定。
附图说明
21.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。
22.图1为一种光伏系统用直流汇流母线的使用安装示意图；
23.图2为一种光伏系统用直流汇流母线的结构示意图。
具体实施方式
24.为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
25.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。
26.请结合参照图1和图2，一种光伏系统用直流汇流母线，包括正极集成母线1以及负极集成母线2。所有的光伏组串4的正极均连接到正极集成母线1上进行汇流，所有的光伏组串4的负极均连接到负极集成母线2上进行汇流。
27.正极集成母线1包括正极母线11、正极支线组12以及正极汇流节点13；正极母线11安装在光伏组串4的正极一侧，正极母线11上可拆卸地设置多个正极汇流节点13，正极支线组12、光伏组串4以及正极汇流节点13一一对应，正极支线组12的一端连接于对应的光伏组串4的正极接口41，正极支线组12的另一端连接于对应的正极汇流节点13；所有的光伏组串4的正极均通过正极支线组12接入到正极母线11上。
28.每个光伏组串4的正极端全部接口都通过正极支线组12汇总连接到对应的正极汇流节点13上，从而支路电流汇流到总电流中。所有的光伏组串4的正极端均连接到正极母线11上，在此情况下，只有一根正极母线11和正极支线组12里的多根正极支线，正极支线很短并且能够将所有的光伏组串4的正极有序整理、连接、加固。
29.负极集成母线2包括负极母线21、负极支线组22以及负极汇流节点23；负极母线21安装在光伏组串4的负极一侧，负极母线21上可拆卸地设置多个负极汇流节点23，负极支线组22、光伏组串4以及负极汇流节点23一一对应，负极支线组22的一端连接于对应的光伏组串4的负极接口42，负极支线组22的另一端连接于对应的负极汇流节点23，光伏组串4的负极均通过负极支线组22接入到负极母线21上。
30.与正极类似，每个光伏组串4的负极端全部接口都通过负极支线组22汇总连接到对应的负极汇流节点23上，从而支路电流汇流到总电流中。所有的光伏组串4的负极端均连接到负极母线21上，在此情况下，只有一根负极母线21和负极支线组22里的多根正极支线，正极支线很短并且能够将所有的光伏组串4的正极有序整理、连接、加固。
31.每个正极支线12组与其对应连接的正极汇流节点13之间均接入一个保险丝模组3，每个负极直线组与其对应连接的负极汇流节点23之间均接入一个保险丝模组3。此结构保证每个光伏组串4的正极和负极在汇流前都有过流保护，防止一个光伏组串4出问题导致整个汇流母线都出现故障，增强本实用新型的汇流母线的安全性和可靠性。此外，每个汇流节点设置一个保险丝模组3，这样当其中某一个节点出现问题时，能够快速发现问题节点，及时予以维修或者更换，提高效率。
32.在一实施例中，正极支线组12内的正极支线的条数等于与其连接的光伏组串4的正极接口41的数量；负极直线组22内的负极支线的条数等于与其连接的光伏组串4的负极
接口42的数量。正极支线组12和负极支线组22均可以由多根支线细电缆组成，用以连接光伏组串4。优选地，正极支线的一端带有接口并与光伏组串4的正极接口41连接；负极支线的一端带有接口并与光伏组串4的负极接口42连接。
33.在一实施例中，正极母线11的一端接入逆变器5，正极集成母线1的另一端为闷头不出线的绝缘结构6；负极母线21的一端接入逆变器5，负极集成母线2的另一端为闷头不出线的绝缘结构6。绝缘结构6可以是卡固的绝缘帽、绝缘套或者粘贴的多层绝缘胶等结构，方便拆卸组装正极母线11或者负极母线21。
34.在一实施例中，正极汇流节点13的两端压接有正极压线端子131，正极汇流节点13与正极母线11之间插拔连接；负极汇流节点23的两端压接有负极压线端子231，负极汇流节点23与负极母线21之间插拔连接。提高安装的效率，增强安装的可靠性，并且减轻运维的成本。
35.在一实施例中，正极母线11是由多节分段式的粗线缆通过正极汇流节点13连接而成，每段粗线缆除长度外完全相同；负极母线21是由多节分段式的粗线缆通过负极汇流节点23连接而成，每段粗线缆除长度外完全相同。此结构可以根据实际情况，灵活改变两个相邻的正极汇流节点13或者两个相邻的负极汇流节点23之间的距离，支持多路电流汇入，灵活配置，增减接入点。
36.在一实施例中，保险丝模组3可拆卸地安装在正极汇流节点13以及负极汇流节点23上，便于安装、更换、维修，起到良好的保护作用。
37.综上所述，本实用新型的采用正极集成母线和负极集成母线分别对光伏组串的正极电流和负极电流极进行汇流，正、负极集成母线分别与光伏组件串中的每个组件的连接器的正负极连接，一方面使得连接器的正负极两侧的接口都能就近连接，连接器线缆排布更加简洁美观，而且连接器用铜芯线缆的长度可以显著缩小，进一步避免出现线缆繁乱的问题，减少故障率和运维成本；另一方面，利用直径较粗的两条母线来进行组件电流的汇流，可通过的电流更大，连接系统的连接强度可以得到保证；集成母线可以采用铝芯线缆，降低系统成本；本实用新型的正极集成母线和负极集成母线上均可拆卸地设置多个节点，支持多路电流汇入，能够灵活配置，增减接入点；组件与组件之间没有相互影响的连接关系，即使一个组件发生故障断开，也不影响其他组件进行正常的发电输出；另外，本实用新型在每个光伏组串汇流前均设置一个保险丝模组，能够起到保险保护的作用，保护对应的光伏组串不受过流情况的损坏，更加安全稳定。
38.本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。