一種雙金屬片的光伏陣列裂解器的製作方法

2023-06-06 03:59:26 3

本發明屬於溫度控制領域，具體涉及一種雙金屬片的光伏陣列裂解器。

背景技術：

目前光伏發電技術應用廣泛：包含分布式電站和集中式電站，安裝地點包括屋頂、地面，光伏陣列按設計要求先串聯後並聯的形式，其中常用單塊組件的開路電壓DC40V，串聯的端電壓最高1000VDC。

針對光伏電站發生火災險情，特別是建築光伏屋頂，傳統的滅火方式用高壓水槍滅火，由於光伏陣列系統的特殊性，本身帶有高達1000VDC的高壓直流電，用水滅火，將使得消防人員處於危險環境。

目前面對光伏電站失火，將光伏陣列進行裂解成單塊組件，行業內還無相關的處理方法。特別是建築光伏BIPV、BAPV這樣類型的電站，失火情況下的光伏陣列裂解尤為重要。

技術實現要素：

本發明的針對現有技術中的不足，提供一種雙金屬片的光伏陣列裂解器。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種雙金屬片的光伏陣列裂解器，串聯安裝在光伏陣列中相鄰的光伏組件之間，其特徵在於：包括第一部分和第二部分，第一部分為自動復位型溫控器，第二部分為手動復位型溫控器，第一部分和第二部分串聯；

所述第一部分包括第一支座和第一鋁殼，所述第一支座呈凹字型，上部具有開口，所述第一鋁殼固定罩設在第一支座的開口處，第一鋁殼的底部安裝有第一雙金屬片，所述第一雙金屬片為具有弧形截面的蝶形熱敏結構，第一雙金屬片的左右兩端固定在第一限位板上，所述第一限位板固定在第一支座上，第一雙金屬片的中間部分朝第一鋁殼凹陷，第一雙金屬片的底部連接第一推桿；第一支座的內側壁上固定有第一靜觸片，所述第一靜觸片與第一支座的內側壁相垂直，觸點設置在第一靜觸片的底部；第一支座的底部上固定有具有彈性的第一動觸片，所述第一動觸片中部形成第一凸起，在彈力的作用下，第一動觸片的觸點與第一靜觸片的觸點相抵靠，同時所述第一凸起抵靠在第一推桿的底部，第一靜觸片和第一動觸片分別連接至兩根接線端子；

所述第二部分包括第二支座和第二鋁殼，所述第二支座呈凹字型，上部具有開口，所述第二鋁殼固定安裝在第二支座的開口處，第二鋁殼的底部安裝有第二雙金屬片，所述第二雙金屬片為具有弧形截面的蝶形熱敏結構，第二雙金屬片的左右兩端固定在第二限位板上，所述第二限位板固定在第二支座上，第二雙金屬片的中間部分朝第二鋁殼凹陷，第二雙金屬片的底部連接第二推桿；第二支座的內側壁上固定有第二靜觸片，所述第二靜觸片與第二支座的內側壁相垂直，觸點設置在第二靜觸片的底部；第二支座的底部上固定有具有彈性的第二動觸片，第二動觸片的中部形成第二凸起，在彈力的作用下，第二動觸片的觸點與第二靜觸片的觸點相抵靠，同時所述第二凸起抵靠在第二推桿的底部，第二靜觸片和第二動觸片分別連接至兩根接線端子；第二支座中還安裝有貫穿底部的豎杆，所述豎杆的頂端位於第二凸起正下方並且離第二凸起有一定距離，豎杆的底端伸出第二支座外並連接有復位按鈕，其中，第二凸起與豎杆頂端結合後能夠被機械卡位，並且可通過復位按鈕進行按壓復位。

為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括：

所述第一支座外側還設有第一安裝座，所述第二支座外側還設有第二安裝座。

所述第一靜觸片和第一動觸片均通過通心鉚釘進行固定，所述第二靜觸片和第二動觸片均通過通心鉚釘進行固定。

所述第一雙金屬片的動作溫度設定為95℃，當溫度大於95℃時，第一部分發生動作，第一雙金屬片發生形變，向下推動第一推桿，第一推桿推動第一凸起使第一動觸片和第一靜觸片分離，將光伏陣列分解為獨立的光伏組件。

所述第二雙金屬片的動作溫度設定為130℃，當第一部分發生動作後，溫度繼續上升至大於130℃時，第二部分發生動作，第二雙金屬片發生形變，向下推動第二推桿，第二推桿推動第二凸起使第二動觸片和第二靜觸片分離，第二動觸片機械卡位在豎杆頂端，永久性裂解光伏陣列。

本發明的有益效果是：能夠針對不同的險情自動觸發不同的動作，快速裂解光伏陣列，並且有效保障後續的安全性，在救火時，能夠有效克服光伏陣列產生的高壓直流電對消防人員產生的生命維修。

附圖說明

圖1是光伏電站結構拓撲示意圖。

圖2是光伏陣列結構拓撲示意圖。

圖3是光伏陣列裂解器中第一部分的結構示意圖。

圖4是光伏陣列裂解器中第二部分的結構示意圖。

附圖標記如下：第一部分1、第一支座101、第一鋁殼102、第一雙金屬片103、第一限位板104、第一推桿105、第一靜觸片106、第一動觸片107、第一凸起108、接線端子109、110、第一安裝座111、通心鉚釘112、113、第二部分2、第二支座201、第二鋁殼202、第二雙金屬片203、第二限位板204、第二推桿205、第二靜觸片206、第二動觸片207、第二凸起208、接線端子209、210、豎杆211、復位按鈕212、第二安裝座213、通心鉚釘214、215。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

圖1所示是光伏電站結構的拓撲示意圖，一個光伏電站由多個光伏陣列（發電單元）、匯流箱（匯流單元）、直流配電櫃（陣列匯流單元）和逆變器（逆變送電單元）等部件組成。圖2是光伏陣列結構的拓撲示意圖，由光伏組件通過一定數量的串聯，形成發電單元，在一定的光照條件下，輸出兩端為高壓直流電，且開路電壓高達1000VDC，而光伏陣列裂解器串聯安裝在光伏陣列中相鄰兩個光伏組件之間併集成在組件出線端。

圖3-4是光伏裂解器的核心裝置，光伏陣列裂解器包括第一部分1和第二部分2，第一部分1為自動復位型溫控器，第二部分2為手動復位型溫控器，第一部分1和第二部分2通過引線端子串聯。

具體參照圖3，第一部分1包括第一支座101和第一鋁殼102，第一支座101呈凹字型，上部具有開口，第一鋁殼102固定罩設在第一支座101的開口處。第一鋁殼102的底部安裝有第一雙金屬片103，第一雙金屬片103為具有弧形截面的蝶形熱敏結構，由兩種不同的金屬材料構成，分別構成主動層和被動層，當檢測到溫度有變化時，兩種材料的膨脹係數不同，主動層的形變要大於被動層的形變，從而金屬片的整體就會向被動層一側彎曲，這種複合材料的曲率產生變化從而造成金屬片產生形變。第一雙金屬片103的左右兩端固定在第一限位板104上，第一限位板104固定在第一支座101上，圖3中是橫設在第一支座101的側壁間，第一雙金屬片103的中間部分朝第一鋁殼102凹陷，第一雙金屬片103的底部連接第一推桿105，第一限位板104中間具有能讓第一推桿105穿過的通孔。第一支座101的內側壁上通過通心鉚釘112固定有第一靜觸片106，第一靜觸片106與第一支座101的內側壁相垂直，觸點設置在第一靜觸片106的底部；第一支座101的底部上通過通心鉚釘113固定有具有彈性的第一動觸片107，第一動觸片107中部形成第一凸起108，在彈力的作用下，第一動觸片107的觸點與第一靜觸片106的觸點相抵靠，同時第一凸起108抵靠在第一推桿105的底部，此時線路處於連通狀態。第一靜觸片106和第一動觸片107分別連接至兩根接線端子109、110，接線端子109、110分別用於連接光伏組件和第二部分2。此外，第一支座101兩側還設有第一安裝座111。

具體參照圖4，第二部分2包括第二支座201和第二鋁殼202，第二支座201呈凹字型，上部具有開口，第二鋁殼202固定安裝在第二支座201的開口處，第二鋁殼202的底部安裝有第二雙金屬片203。第二雙金屬片203具有和第一雙金屬片103同樣的結構和材料，第二雙金屬片203的左右兩端固定在第二限位板204上，第二限位板204固定在第二支座101上，圖4中是架設在第二支座201和第二鋁殼202之間，第二雙金屬片203的中間部分朝第二鋁殼202凹陷，第二雙金屬片203的底部連接第二推桿205，第二限位板204中間具有能讓第二推桿205穿過的通孔。第二支座201的內側壁上固定有第二靜觸片206，第二靜觸片206與第二支座201的內側壁相垂直，觸點設置在第二靜觸片206的底部；第二支座201的底部上固定有具有彈性的第二動觸片207，第二動觸片207的中部形成第二凸起208，在彈力的作用下，第二動觸片207的觸點與第二靜觸片206的觸點相抵靠，同時第二凸起208抵靠在第二推桿205的底部，此時線路處於連通狀態。第二靜觸片206和第二動觸片207分別連接至兩根接線端子209、210，接線端子209、210分別用於連接第一部分1和光伏組件。

和第一部分1的不同之處在於，第二支座201中還安裝有貫穿底部的豎杆211，豎杆211的頂端位於第二凸起208正下方並且離第二凸起208有一定距離，豎杆211的底端伸出第二支座201外並連接有復位按鈕212，其中，第二凸起208與豎杆211頂端結合後能夠被機械卡位，使得即使溫度恢復後第二動觸片207也無法自然復位，在需要時只能通過復位按鈕212進行按壓復位。此外，第二支座201兩側還設有第二安裝座213。

當光伏電站發生火災時，光伏裂解器檢測到系統局部或者區域部件溫度大於95℃時，第一部分1發生動作，第一雙金屬片103發生形變，向下推動第一推桿105，第一推桿105推動第一凸起108使第一動觸片107和第一靜觸片106分離，將光伏陣列分解為獨立的光伏組件，使輸出電壓降到安全電壓，方便消防人員對整個光伏電站進行滅火。其中，第一雙金屬片103的動作溫度設定為95℃。

當滅火完成，險情排除確認後，區域溫度回落到25℃後，第一雙金屬片103恢復形狀，光伏陣列自動閉合連接，進行發電。

若當第一部分1發生動作後，電站險情還未排除，溫度繼續上升至大於130℃時，第二部分2發生動作，第二雙金屬片203發生形變，向下推動第二推桿205，第二推桿205推動第二凸起208使第二動觸片207和第二靜觸片206分離，第二動觸片207機械卡位在豎杆211頂端，永久性裂解光伏陣列。當事故排除後，可在事故區域內，手動復位按鈕212，光伏陣列能夠按圖2重新連接並發電。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。