一種家用光伏智能併網箱的製作方法
2023-05-25 16:02:51
一種家用光伏智能併網箱的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種家用光伏智能併網箱，包括網箱、智能處理器、物聯網模塊、光伏組件、光伏逆變器；所述網箱內設有電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器、WEBServer伺服器；所述電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器通過串口與智能處理器相連接；所述光伏組件與光伏逆變器通過CAN總線相連接，並且總線一端與智能處理器相連接；所述物聯網模塊設於智能處理器上端;所述WEBServer伺服器與智能處理器串口相連接，並且設於網箱內。本實用新型的一種家用光伏智能併網箱，用於分布式太陽能光伏發電、小型或家庭式光伏發電和智能併網領域。
【專利說明】一種家用光伏智能併網箱
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及智能控制，尤其涉及一種家用光伏智能併網箱。
【背景技術】
[0002] 通常一套完整獨立的家用光伏發電系統包括：光伏組件，光伏控制器，蓄電池，光 伏逆變器。這套系統只能實現孤島運行，不能將多餘的電量送到公共電網上，同時由於成本 問題蓄電池不可能配的過大，只能滿足家庭照明用電要求。
[0003] 如果採用具有併網功能的小型逆變器(功率在2~5KVA)。就可以不用配蓄電池和光 伏控制器(用於對蓄電池充放電控制)，而將白天發的電除了家用外，多餘的電量還可通過 逆變儲存到公網上，夜晚再切換用公網對家庭供電，這樣即可節省成本也可滿足家庭用電 的電量要求。
[0004] 併網型光伏發電系統除了光伏組件，併網型光伏逆變器外，還要包括匯流、直流 櫃、交流併網櫃、雙向計量電度表等。該套系統各部件分散安裝，走線不規一，安裝複雜、不 方便。並且對安裝人員的專業性要求較高，而且各部件的成本較高。使得家用併網型光伏 發電系統難以普及推廣。
[0005] 家庭屋頂式光伏項目是小型的分布式電站，這類項目一般針對家庭用戶，需要低 成本、簡潔的設備布置、非專業的安裝與操作，簡單明了的運行維護。
[0006] 該實用新型的家用光伏智能併網箱將匯流、直流櫃、交流併網櫃，綜合數據採集 (電度表，逆變器通訊、直流電壓電流檢測、溫度檢測）等合併在一個箱體內。這樣，光伏組 件、併網型逆變器和家用光伏智能併網箱這三大件就可構成家庭屋頂光伏電站，不但簡化 了安裝，降低了的施工人員的專業技術要求和工程難度，還降低了整個系統的成本，使整個 系統更經濟，達到可以為家庭接受的成度；此外，如果再加上儲能設備--蓄電池，就完 全可以做到不間斷、全天候供電，可以在市電斷電情況下，實現孤島供電。這將極大地擴展 光伏發電系統的應用對象，特別是邊遠地區、無電地區、人員稀少地區應用。促進光伏發電 事業的普及。
[0007] 家用光伏智能併網箱還應用了智能處理器和物聯網技術，綜合了直流配電、交流 配電、電能計量、組件測量、逆變器監控、智能聯網等技術、無線WIFI、Internet、WEB頁面顯 不多功能於一體。
[0008] 每個站點需要併網發電，需要成為智能電網的一個節點，家用光伏智能併網箱解 決了這個問題。 實用新型內容
[0009] 本實用新型為解決現有技術問題的不足，提供了一種家用光伏智能併網箱。
[0010] 為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種家用光伏智能併網箱，包括網箱、智 能處理器、物聯網模塊、光伏組件、光伏逆變器；所述智能處理器由32位高速嵌入式CPU、雙 核晶片、CPM--通信專用的CPU、智能採集裝置組成；所述網箱內設有電度表、直流電壓電 流檢測器、溫度檢測器、WEB Server伺服器；所述電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器 通過串口與智能處理器相連接；所述光伏組件與光伏逆變器通過CAN總線相連接，並且總 線一端與智能處理器相連接；所述物聯網模塊設於智能處理器上端；所述WEB Server服務 器與智能處理器串口相連接，並且設於網箱內。
[0011] 優選的，所述光伏智能併網箱由三個相互獨立的光伏組件陣列和三個相互並聯在 一起的單相光伏逆變器組成。
[0012] 優選的，所述三個光伏逆變器之間依次通過CAN總線串聯在一起，CAN總線的一 端連接智能處理器。
[0013] 優選的，所述智能處理器和物聯網模塊，通過RS 4 8 5與光伏併網逆變器連接。
[0014] 優選的，所述光伏發電，可根據用電情況自動分配電能。
[0015] 優選的，所述光伏智能併網箱能本地WIFI聯網。
[0016] 優選的，所述光伏智能併網箱具有遠程通信功能，Internet通信方式。
[0017] 優選的，所述智能處理器和物聯網模塊技術綜合了直流配電、交流配電、電能計 量、組件測量、逆變器監控、智能聯網等技術、無線WIFI、Internet、WEB頁面顯示多功能於 一體。
[0018] 優選的，所述光伏智能併網箱還集成了光伏板直流匯流、防雷電路，交流併網電 路。
[0019] 使原來分散布局的部件所實現的功能集中統一起來，集成在一個箱體中。使安裝 更為緊湊，從而降低了工程施工的難度，使工程布線更為歸一，施工更為便捷，同時也降低 了整個系統的造價。使整個系統成本達到可以為家庭所接受的成度。以便於家庭光伏小 型電站的普及。使原來工作狀況獨立、不透明的光伏小型電站變得智能透明化，即可以本 地WIFI聯網，瀏覽監視電站運行，也可以Internet通信方式，與管理機構通信，接收調控命 令，使家庭光伏小型電站成為智能電網的一個節點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型實例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為了便於理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行更詳 細的說明。附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例。但是，本實用新型可以許多不同的 形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本 實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
[0022] 需要說明的是，當元件被稱為"固定於"另一個元件，它可以直接在另一個元件上 或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本說明書所使用的術語"垂直的"、"水平的"、 "左"、"右"以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0023] 除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技 術領域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實用新型的說明書中所使用的術 語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用於限制本實用新型。本說明書所使用的術語 "和/或"包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0024] 下面結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
[0025] 如圖1所示：一種家用光伏智能併網箱，包括網箱、智能處理器、物聯網模塊、光伏 組件、光伏逆變器；所述智能處理器由32位高速嵌入式CPU、雙核晶片、CPM--通信專用 的CPU、智能採集裝置組成；所述網箱內設有電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器、WEB Server伺服器；所述電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器通過串口與智能處理器相 連接；所述光伏組件與光伏逆變器通過CAN總線相連接，並且總線一端與智能處理器相連 接；所述物聯網模塊設於智能處理器上端；所述WEB Server伺服器與智能處理器串口相連 接，並且設於網箱內。
[0026] 在具體實施時，列如所述光伏智能併網箱由三個相互獨立的光伏組件陣列和三個 相互並聯在一起的單相光伏逆變器組成。三個光伏逆變器之間依次通過CAN總線串聯在 一起，CAN總線的一端連接智能處理器。所述智能處理器上32位高速嵌入式CPU、雙核芯 片、CPM--通信專用的CPU分別設於智能採集裝置上端，並且通過智能處理器上的RS232 通訊線路連接著控制計算機；同樣可根據網箱內設置的物聯網模塊智能聯網技術、無線 WIFI、Internet、WEB頁面顯示多功能於一體。當早晨陽光由弱變強時，智能處理器隨機選 中一臺光伏逆變器投入運行，當第一臺逆變器接近滿載時再投入一臺，同時智能處理器通 過指令將光伏逆變器負載均分。日落陽光由強變弱時，由智能處理器控制各光伏逆變器逐 臺退出併網發電工作。三個光伏組件陣列的輸出端分別連接著三個光伏逆變器，光伏逆變 器的輸出端通過電量計量裝置與電網相連。三個光伏組件陣列分別為單晶矽光伏電池、多 晶矽光伏電池和非晶矽光伏電池。
[0027] 優選的，所述智能處理器和物聯網模塊，通過RS 4 8 5與光伏併網逆變器連接， 同時可以採集電度表和逆變器數據，光伏電池組件的電壓和每串電流數據，以及櫃體溫度 等數據。
[0028] 優選的，所述光伏智能併網箱還集成了光伏板直流匯流、防雷電路，交流併網電 路。列如：將光伏逆變器輸入的直流電壓範圍，把一定數量的規格相同的光伏組件串聯組成 個光伏組件串列，再將若干個串列接入光伏防雷器進行匯流，通過防雷器與斷路器後輸出， 通過光伏逆變器的接入達到了光伏板。
[0029] 優選的，所述光伏智能併網箱能本地WIFI聯網，瀏覽器監視電站運行；所述光伏 智能併網箱具有遠程通信功能，Internet通信方式，與管理機構通信，接收調控命令。所述 智能處理器和物聯網模塊技術綜合了直流配電、交流配電、電能計量、組件測量、逆變器監 控、智能聯網等技術、無線WIFI、Internet、WEB頁面顯示多功能於一體。
[0030] 全自動智能化管理家庭式、微小型光伏電站運行，根據用電情況自動分配電能； 最簡化了電站的配電布局，使用安裝和維護無需專業水平的人員，一般人員即可；在孤島 情況下，保證不間斷供電方案：系統在檢測孤島效應時控制併網繼電器動作斷開與電網的 連接，系統自動過度到逆變工作方式，持續向負載供電，實現對家庭用電網絡的不間斷供 電。
[0031] 家用光伏智能併網箱集成了智能處理器ARM9和物聯網技術的核芯模塊電路，通 過RS 4 8 5與光伏併網逆變器連接，同時可以採集電度表和逆變器數據，光伏電池組件的 電壓和每串電流數據，以及櫃體溫度等數據，並通過U盤存儲歷史數據，還具有wifi無線上 網WEB頁面瀏覽功能。另外家用光伏智能併網箱還集成了光伏板直流匯流、防雷電路；交流 併網電路。
[0032] 本實用新型的一種家用光伏智能併網箱，用於分布式太陽能光伏發電、小型或家 庭式光伏發電和智能併網領域。
[0033] 應當理解是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而 所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，包括網箱、智能處理器、物聯網模塊、光伏組 件、光伏逆變器；所述智能處理器由32位高速嵌入式CPU、雙核晶片、CPM--通信專用的 CPU、智能採集裝置組成；所述網箱內設有電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器、WEB Server伺服器；所述電度表、直流電壓電流檢測器、溫度檢測器通過串口與智能處理器相 連接；所述光伏組件與光伏逆變器通過CAN總線相連接，並且總線一端與智能處理器相連 接；所述物聯網模塊設於智能處理器上端；所述WEB Server伺服器與智能處理器串口相連 接，並且設於網箱內。
2. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述光伏智能併網 箱由三個相互獨立的光伏組件陣列和三個相互並聯在一起的單相光伏逆變器組成。
3. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述三個光伏逆變 器之間依次通過CAN總線串聯在一起，CAN總線的一端連接智能處理器。
4. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述智能處理器和 物聯網模塊，通過RS 4 8 5與光伏併網逆變器連接。
5. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述光伏發電，可根 據用電情況自動分配電能。
6. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述光伏智能併網 箱具有遠程通信功能，WIFI聯網，Internet通信方式。
7. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述智能處理器和 物聯網模塊技術綜合了直流配電、交流配電、電能計量、組件測量、逆變器監控、智能聯網技 術、無線WIFI、Internet、WEB頁面顯示多功能於一體。
8. 根據權利要求1所述的一種家用光伏智能併網箱，其特徵在於，所述光伏智能併網 箱還集成了光伏板直流匯流、防雷電路，交流併網電路。
【文檔編號】H02J3/38GK203871873SQ201420251920
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】朱開建 申請人:深圳市拓邦自動化技術有限公司