基於ul1703標準的電路監控箱及光伏組件監控系統的製作方法
2023-05-23 15:41:36
基於ul1703標準的電路監控箱及光伏組件監控系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及基於UL1703標準的電路監控箱及光伏組件監控系統。一種基於UL1703標準的電路監控箱，該電路監控箱包括一組或多組並聯設置的監控線路，每組監控線路包括3條並聯設置的監控線路，每條監控線路包括：1個開關電源、一個分壓電阻Rf和一個監控電阻Ri；開關電源、分壓電阻Rf與監控電阻Ri串聯連接；未對光伏組件進行測試時，所述監控線路處於斷路狀態；當對光伏組件進行測試時，在所述監控線路的斷開位置串聯接入所述光伏組件，且所述監控線路的另一端與交流供電裝置連接。相應的，本實用新型，還提供一種使用上述電路監控箱的多路連續性監控系統。本實用新型提供的技術方案，安全性高、成本低、電路易連接、能耗低。
【專利說明】基於UL1703標準的電路監控箱及光伏組件監控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏組件的測試領域，具體地說涉及基於UL1703標準的電路監控箱及光伏組件監控系統。
【背景技術】
[0002]不同於IEC(International Electro technical Commission,國際電工委員會)標準，UL(Underwriter Laboratories Inc.，美國保險商實驗室)標準(UL1703)更強調試驗過程中對安全的考慮。因此在UL1703標準中，對晶矽和薄膜太陽能光伏組件的熱循環實驗(Thermal Cycling Test)、溼凍實驗(Humidity-Freeze Test)明確指出了測試過程中的監控電路要求。
[0003]根據UL1703標準，在一次測試過程中，至少要有3塊組件同時進行測試，每塊組件需要有2條監控電路需要設計，分別是:
[0004]I)組件正負極，即組件內部電路的連續性；
[0005]2)組件內部電路與邊框的漏電流連續性。
[0006]在第三方實驗室進行實驗，如CSA (Canadian Standards Association)和UL光伏實驗室，除了必須要具備上述兩條監控電路，還需要對組件邊框接地連續性進行監控，即在實際操作中需要三條監控電路。
[0007]為了實現這三套電路的監控，現有的操作方法是採用三臺電源，每臺電源的正負極與組件的各個部位連接，同時用無紙記錄儀監控每條電路的電流通斷信號，其基本的原理圖參考附圖1。
[0008]由於UL標準(UL1703)的監控較為複雜，採用傳統的三臺電源的監控方式對一塊組件進行測試會帶來很多弊端:
[0009]I)需購置多個帶電流信號輸出的直流電源，價格昂貴；
[0010]2)組件上連線複雜，且箱子外邊電源的配置與線路極為複雜，碰到連線錯誤的情況排查較為困難；
[0011]3)由於在一次實驗中需要3塊樣品同時進行測試，即一臺試驗箱中需要同時測試多塊組件。如果採用傳統方法監控電路連續性，那麼配置I臺容量為6塊組件的試驗箱則需要配置18臺直流電源，不僅不方便，成本還很高。
[0012]4)在實驗過程中，測試電源、試驗箱、無紙記錄儀需配套配置，位置固定。由於有多個電源，進而就需要配置多個電源插座(一臺電源一個插座)，這樣不但增加了電氣配套線路的成本，也使該測試系統不便移動。
[0013]5)能耗較高，多個電源、多條電源連線，且電源連線均裸露放置，有安全隱患。實用新型內容
[0014]為了解決傳統工藝中採用UL標準監控時的各種弊端，本實用新型提供了一種電路監控箱及一種光伏組件監控系統。[0015]根據本實用新型的一個方面，提供一種基於UL1703標準的電路監控箱，其特徵在於，所述電路監控箱包括一組或多組並聯設置的監控線路，所述每組監控線路包括3條並聯設置的監控線路，所述每條監控線路包括:1個開關電源、一個分壓電阻Rf和一個監控電阻Ri ;所述開關電源、所述分壓電阻Rf與所述監控電阻Ri串聯連接；
[0016]未對光伏組件進行測試時，所述監控線路處於斷路狀態；
[0017]當對光伏組件進行測試時，在所述監控線路的斷開位置串聯接入所述光伏組件，且所述監控線路的另一端與交流供電裝置連接。
[0018]根據本實用新型的一個【具體實施方式】，在所述監控線路上設置有防反二極體。
[0019]根據本實用新型的另一個【具體實施方式】，所述分壓電阻Rf大於500 Ω。
[0020]根據本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述監控電阻Ri比所述分壓電阻Rf小5倍。
[0021]根據本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述開關電源的電壓低於36V。
[0022]根據本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述交流輸電線輸入的電流為220V。
[0023]根據本實用新型的另一個方面，提供一種基於UL1703標準的光伏組件多路連續性監控系統，包括:多路無紙記錄儀，光伏組件，電路監控箱、交流供電裝置；其特徵在於，所述電路監控箱採用如權利要求1?6所述的任意一種；
[0024]所述電路監控箱內的每條監控線路在所述電路監控箱的兩端各有兩個接口 ；
[0025]所述每組監控線路中的3條監控線路如下設置:
[0026]第一監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第一監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的正負極相連接；
[0027]第二監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第二監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的正極以及所述光伏組件的邊框相連接；
[0028]第三監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第三監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的邊框的兩端相連接。
[0029]本實用新型提供的多路連續性監控系統中，除了光伏組件和無紙記錄儀外，將其它的電路元器件均集成到一個電路監控箱中，多個開關電源用一條交流電源供電。參考圖3，一塊光伏組件的監控接口清晰明了，分別為:1條交流220V輸入線，4條組件連線接口和6條監控線。
[0030]用低成本的開關電源代替了直流電源才能實現的光伏組件電路監控，減少了成本。開關電源的輸出電壓低於人體安全電壓，能耗極低、且日常運行中集成在箱體中不可見，人體無機會碰觸，無汙染和安全隱患。
[0031]通過在電路中串聯高阻值的分壓電阻Rf來減少監控不同類型光伏組件時由於光伏組件自身電壓變化導致的監控電阻Ri上電壓的變化程度和影響；
[0032]當測試多塊光伏組件時，採用並聯電路設計，以保證各塊光伏組件的通斷不影響其它並聯光伏組件的通斷和監控。由於開關電源能耗小，只要多路無紙記錄儀接口足夠多且靈敏度高，一個電路監控箱中可以集成多條監控電路，集成度較高。[0033]引入了防反二極體，避免了各個開關電源輸出電壓對各個監控電路的交叉影響，提高了監控的準確度和可靠性。
[0034]攜帶轉移方便、可應用到其它需要監控電路連續性的場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0036]圖1所示為傳統多路連續性監控系統的結構示意圖；
[0037]圖2所示為根據本實用新型提供的多路連續性監控系統的一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0038]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0039]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本實用新型可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪製。本實用新型省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本實用新型。
[0040]參考圖2，圖2為一種基於UL1703標準的光伏組件多路連續性監控系統，包括:多路無紙記錄儀，光伏組件，電路監控箱、交流供電裝置。
[0041]電路監控箱包括一組監控線路，該組監控線路包括3條並聯設置的監控線路。每條監控線路包括:1個開關電源、一個分壓電阻Rf和一個監控電阻Ri ;開關電源、分壓電阻Rf與監控電阻Ri串聯連接。
[0042]未對光伏組件進行測試時，監控線路處於斷路狀態；當對光伏組件進行測試時，在監控線路的斷開位置串聯接入所述光伏組件，且所述監控線路的另一端與交流供電裝置連接，形成一個有電流輸入的串聯電路。
[0043]電路監控箱內的每條監控線路在電路監控箱的兩端各有兩個接口，其中一側的兩個接口與待測光伏組件進行連接，另一側的兩個接口分別與交流供電裝置的正負極連接。
[0044]如圖2所示，電路監控箱內，最上邊的監控線路(下文稱第一監控線路)在電路監控箱左側的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，第一監控線路在電路監控箱右側的兩個接口分別與光伏組件的正負極相連接。
[0045]中間的監控線路(下文稱第二監控線路)在電路監控箱左側的兩個接口與交流供電裝置的正負極分別相連接，第二監控線路在電路監控箱右側的兩個接口分別與所述光伏組件的正極以及所述光伏組件的邊框相連接。
[0046]最下方的監控線路(下文稱第三監控線路)在電路監控箱左側的兩個接口與交流供電裝置的正負極分別相連接，第三監控線路在電路監控箱右側的兩個接口分別與光伏組件的邊框的兩端相連接。
[0047]由於電路採用並聯的方式，因此第一監控線路、第二監控線路和第三監控線路與交流供電裝置的連接位於同側。
[0048]本領域技術人員應該可以理解，在進行光伏組件的測試時，需要將光伏組件置於老化箱內，以便設置相應的測試環境(溫度、溼度等)。
[0049]可選的，在監控線路上設置有防反二極體。優選的，在每一條監控電路上都設置有防反二極體。防反二極體的使用可有效避免各個開關電源輸出電壓對各個監控電路的交叉影響，以確保監控電路的準確監控。
[0050]優選的，所述分壓電阻Rf大於500 Ω。例如:分壓電阻Rf為IOKΩ。優選的，所述監控電阻Ri比所述分壓電阻Rf小5倍。例如:所述監控電阻Ri為500 Ω。分壓電阻Rf的電阻值遠遠高於監控電阻Ri,可以有效減少由於待測光伏組件自身電壓變化而導致的監控電阻Ri上電壓的變化程度和影響。
[0051 ] 為了對人體安全，雖然開關電源封裝在電路監控箱中，但所述開關電源的電壓還是優選低於36V。
[0052]可選的，通常所述交流輸電線輸入的電流為220V。
[0053]採用本實用新型提供的電路監控箱以及多路連續性監控系統，可以安全、準確地對光伏組件進行測試。
[0054]雖然關於示例實施例及其優點已經詳細說明，應當理解在不脫離本實用新型的精神和所附權利要求限定的保護範圍的情況下，可以對這些實施例進行各種變化、替換和修改。對於其他例子，本領域的普通技術人員應當容易理解在保持本實用新型保護範圍內的同時，工藝步驟的次序可以變化。
【權利要求】
1.一種基於UL1703標準的電路監控箱，其特徵在於，所述電路監控箱包括一組或多組並聯設置的監控線路，所述每組監控線路包括3條並聯設置的監控線路，所述每條監控線路包括:1個開關電源、一個分壓電阻Rf和一個監控電阻Ri ;所述開關電源、所述分壓電阻Rf與所述監控電阻Ri串聯連接； 未對光伏組件進行測試時，所述監控線路處於斷路狀態； 當對光伏組件進行測試時，在所述監控線路的斷開位置串聯接入所述光伏組件，且所述監控線路的另一端與交流供電裝置連接。
2.根據權利要求1所述的電路監控箱，其特徵在於，在所述監控線路上設置有防反二極體。
3.根據權利要求1所述的電路監控箱，其特徵在於，所述分壓電阻Rf大於500Ω。
4.根據權利要求1所述的電路監控箱，其特徵在於，所述監控電阻Ri比所述分壓電阻Rf小5倍。
5.根據權利要求1所述的電路監控箱，其特徵在於，所述開關電源的電壓低於36V。
6.根據權利要求1所述的電路監控箱，其特徵在於，所述交流輸電線輸入的電流為220V。
7.一種基於UL1703標準的光伏組件多路連續性監控系統，包括:多路無紙記錄儀，光伏組件，電路監控箱、交流供電裝置；其特徵在於，所述電路監控箱採用如權利要求1?6所述的任意一種； 所述電路監控箱內的每條監控線路在所述電路監控箱的兩端各有兩個接口； 所述每組監控線路中的3條監控線路如下設置: 第一監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第一監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的正負極相連接； 第二監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第二監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的正極以及所述光伏組件的邊框相連接； 第三監控線路在所述電路監控箱一端的兩個接口與所述交流供電裝置的正負極分別相連接，所述第三監控線路在所述電路監控箱另一端的兩個接口分別與所述光伏組件的邊框的兩端相連接。
【文檔編號】H02S50/10GK203747752SQ201320813900
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】周盛永, 黃海燕, 陸川 申請人:浙江正泰太陽能科技有限公司