汇流箱（用于太阳能光伏发电系统的设备）

发电

在太阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线使用到汇流箱。结合我们多年防雷系统设计经验，研制出了多种开号汇流箱。用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。为了提高系统的可靠性和实用性，在光伏防雷汇流箱里配置了光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。

发展

现在汇流箱发展已经发展到第三代。

第一代汇流箱

第一代汇流箱只有汇流，防雷的功能。

第二代汇流箱

第二代：从之前只有汇流防雷到现在的可以监控。第二代的汇流箱可以监控每一路的电流电压。还可以检测到汇流箱的温度和湿度。

第三代

现在汇流箱已经发展到第三代。

汇流箱

技术参数

1、电池串列最高输入电压：DC1000V

2、电池串列输入电流：10A

3、输入回路数：按要求配置

4、熔断器额定电流：11A

5、最大输出电流：N×11A

品牌

市面上比较常见的汇流箱有：

华信、天宝（TenPao)、雷安、中光、爱劳、地凯、雷尔盾、迪舰、普天科比特、雷光、雷迅、TOP、万佳、AOTEM（奥天），雷震子（LZZ），KBTE，天盾等。

分类

汇流箱从功能上分为三种，第一种为基本型，不带防反和监控功能；第二种带防反功能，不带监控功能；第三种，既带防反功能又带监控功能，是汇流箱中功能最全，成本和价格最高的。

组成

箱体

箱体一般采用钢板喷塑、不锈钢、工程塑料等材质，外形美观大方、结实耐用、安装简单方便，防护等级达到IP54以上，防水、防尘，满足户外长时间使用的要求。

直流断路器

直流断路器是整个汇流箱的输出控制器件，主要用于线路的分/合闸。其工作电压高至DC1000V。由于太阳能组件所发电能为直流电，在电路开断时容易产生拉弧，因此，在选型时要充分考虑其温度、海拔降容系数，且一定要选择光伏专用直流断路器。

直流熔断器

在组件发生倒灌电流时，光伏专用直流熔断器能够及时切断故障组串，额定工作电压达DC1000V，额定电流一般选择15A(晶硅组件)。光伏组件所用直流熔断器是专为光电系统而设计的专用熔断器(外形尺10mm×38mm)，采用专用封闭式底座安装，避免组串之间发生电流倒灌而烧毁组件。当发生电流倒灌时，直流熔断器迅速将故障组串退出系统运行，同时不影响其他正常工作的组串，可安全地保护光伏组串及其导体免受逆向过载电流的威胁。

防反二极管

汇流箱中，二极管与组件接线盒中二极管的作用是不同的。组件接线盒中的二极管主要是当电池片被遮挡时提供续流通道，而汇流箱中的二极管主要是防止组串之间产生环流。

数据采集模块

为了便于监控整个电站的工作状态，一般均在一级汇流箱内增设数据采集模块。采用霍尔电流传感器和单片机技术，对每路光伏阵列的电流信号(模拟量)采样，经A/D转换变成数字量后，变换为标准的RS－485数字量信号输出，方便用户实时掌握整个电站的工作状态。

保护单元

直流高压电涌保护单元

直流高压电涌保护单元为光伏发电系统专用的防雷产品，具有过热、过流双重自保护功能;采用模块化设计，可带电更换，并有劣化显示窗口;可带遥信告警装置，利用数据采集模块，可实现远程监控。

人机界面

数据采集单元设有人机界面，通过人机界面，可查看设备的工作实时状态，通过键盘来实现设备的工作实时状态，通过键盘来实现设备参数的本地设定。

防雷设计

由于光伏汇流箱是安装在室外环境的，我们必须考虑对汇流箱进行雷击保护。为此，我们在汇流箱直流输出部分并联了一个光伏直流专用的雷击浪涌保护器（即防雷器）。一旦发生雷击，浪涌保护器会迅速将过大的电能泄放掉，保证电能的稳定输出，保护汇流箱不受雷击损害。汇流箱中装入防雷击元器件被称为光伏防雷汇流箱。

存在问题

在应用运行过程中汇流箱出现了各种各样的问题，如汇流监控单元RS485总线布线问题、汇流监控单元地址表示问题、接线问题、防水端子问题、正负极接反问题等。

众多汇流箱仅能对组串电流进行监视，对于电池板部分被遮挡出现电池组件倒灌电流的情况不能自动控制，严重情况将烧断熔断器甚至烧坏电池组件。该问题是光伏系统实现自动控制的制约点，必须予以解决。

最新发展

最新设计出一套基于单片机控制的太阳能光伏组串电流的监控系统。通过霍尔传感器对组串进行电流测量，由单片机进行读取电流的矢量值，从而可以判断电流的大小和方向。然后由单片机控制固态继电器的输出，固态继电器的输出触点连接汇流箱母线和光伏组串，通过控制固态继电器的通断来实现光伏组串的投入和切除。 

在智能汇流箱中，除了具备一般汇流箱的功能、性能外，采用电子开关，保留了防反功能，增加了电流通断控制功能；在汇流箱中增加温度传感器，设多个监测点，当温度异常时，由单片机控制板发出控制信号，及时断开输入端电流，以保护汇流箱不被烧毁。在此以8路汇流箱为例进行设计，如《8路智能汇流箱电路原理框图》所示。

汇流箱