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专利名称：一种光伏汇流和电流监测结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于新能源中的光伏发电领域，是实现光伏汇流和电流监测的一种新结构。这里的汇流是指多路光伏组串或组件并联；电流监测指实时的测量各个光伏组串或组件的发电电流。
背景技术：
光伏汇流监测一般位于光伏电站的汇流盒、汇流箱或直流柜中，是光伏发电中不可缺少的功能。当前，光伏汇流监测中的汇流和电流监测是由两个部件分开完成。汇流一般是由金属做出的汇流板完成。电流监测当前使用最多的方案是霍尔电流传感器(参考图 1，以四路汇流为例说明基于霍尔电流传感器的汇流监测原理，其中11为汇流后导线、12为光伏组串导线、13为汇流板、14为霍尔传感器、15为螺丝接点、16为测量点)，光伏电流导线从霍尔传感器中间穿过去，实现无接点隔离测量。这种方案的缺点是成本高、测量精度不容易做高。另一种相对成本低的方案是采用分流器(参考图2，以四路汇流为例说明基于分流器的汇流监测原理，其中21为汇流后导线、22为光伏组串导线、23为汇流板、M分流器、 25为螺丝接点)，可以实现低成本高精度测量，但缺点是接点多。由于光伏电流较大，电压较高，所以每一个接点都是一个潜在的风险点，接点如果接触不良就会发热或产生火花，导致故障，甚者烧毁设备。为了减少分流器方案中的螺丝接点数，汇流板可以用印刷电路板实现，分流器直接焊接在印刷电路板上。这种方法可以减少一些接点数，但是由于流经的电流很大而且是长时间工作，容易导致印刷电路板发热老化，寿命达不到要求。总之，当前光伏汇流监测中，如果采用霍尔传感器方案，可靠性高，但成本高精度低；如果选用分流器方案， 成本低精度高，但可靠性低。目前还没有一种即便宜又高可靠的技术。
发明内容为了解决当前光伏汇流监测方案的成本与精度、可靠性的矛盾，本实用新型提出了一种创新的结构，用低成本实现了高可靠高精度的汇流和监测。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型的核心结构这里称之为传感汇流器，它是采用电阻温度系数低的金属(如锰铜)做成的叉状结构。光伏组串电流导线与传感汇流器的分叉连接，汇流后导线与传感汇流器的主干连接，这样通过传感汇流器汇流实现汇流功能。传感汇流器的每个分叉都进行了阻抗控制和标定，每个分叉相当与一个小电阻，而且每个分叉上都有两个电压测试点。每路光伏组串电流在传感汇流器上流过时，就在分叉上形成电压差，通过测量分叉上的测试点电压差就能推算流经相应分叉的电流值了。传感汇流器的每个分叉从本质上就是一个高精度的分流器。而传感汇流器从本质上就是把传统的电流传感器(分流器)和汇流板两个部件合一。本实用新型的有益效果是本实用新型由传感汇流器一个部件实现了原来有两个部件(电流传感器和汇流板)完成的工作，用分流器方案的低成本实现了霍尔传感器方案的高可靠性。传感汇流器把传统电流传感器(分流器)和汇流板两个部件合一，由一个部件传感汇流器完成汇流和电流传感两个功能。这种结构避免了使用成本相对较高的霍尔电流传感器，从而降低了成本；同时避免了传统分流器光伏汇流监测方案中分流器和汇流之间的连接导线或印刷电路板，从而减少了导线接点或避免了大电流流经印刷电路板。光伏电流直接从传感汇流器上流过，不经过印刷电路板，不会有印刷电路板发热老化的问题，不禁简化了系统成本，而且大大提高了可靠性。

本说明书有三个附图图1，基于霍尔电流传感器的汇流监测拓扑；图2，基于分流器的汇流监测拓扑；图3，基于传感汇流器的汇流监测拓扑，图中31为汇流后导线、32为光伏组串导线、33为传感汇流器、36为测量点。
具体实施方式
图3是使用本实用新型实现四路光伏汇流监测一个实施例子。这个例子中的传感汇流器是由锰铜做成的一个主干四个分叉的叉状结构。光伏串的电流导线通过螺丝接点连接到每个分叉的终端上，汇流后的较粗导线连接到主干端的螺丝接点上，这样就实现了光伏电流汇流。每个分叉都等效为一个精密分流器，也就是小电阻，每一个分叉上有两个测量点，测量点之间的主电流通道电阻值是出厂前标定好的，比如是25πιΩ，这样测量每个分叉上的两个测量点之间的电压差就可以推算出流通这个分叉的电流值，也就是相应光伏串的发电电流，这样就实现了光伏电流监测。
权利要求1.一种光伏汇流和电流监测结构，是对光伏组串发电电流进行监测和汇流的装置，其特征在于把电流传感器和汇流板两个部件合一，由一个一体的、集汇流和电流传感于一身的金属部件构成，这个金属部件称之为传感汇流器。
2.如权利要求1所述的光伏汇流和电流监测结构，其特征在于所述传感汇流器的材料是电阻温度系数低的金属。
3.如权利要求1所述的光伏汇流和电流监测结构，其特征在于所述传感汇流器的形状是有多个分叉支路的叉状，其每个分叉进行了阻抗控制和标定，并且每个分叉上有两个电压测试点，通过测量这两个电压测试点电压差推算得知流经此支路的光伏发电电流值。
4.如权利要求1或权利要求3所述的光伏汇流和电流监测结构，其特征在于所述传感汇流器的所有的分叉的一侧与光伏组串或组件相连，分叉支路另一侧汇集在一起实现汇流功能。
专利摘要一种光伏汇流和电流监测结构属于新能源中的光伏发电领域，是实现光伏汇流和电流监测的一种新结构。传统的基于霍尔传感器的光伏汇流监测成本高，又很难做到很高精度；基于分流器的光伏汇流监控虽然成本低精度高，但接点多，系统可靠性低。而本结构解决了传统光伏汇流监测中的监测精度、成本、和可靠性之间的矛盾。它的核心部件是传感汇流器，其本质特征是把电流传感器和汇流板两个部件合一，由一个部件实现，集汇流和电流传感于一身，从而避免了传统分流器光伏汇流监测方案中分流器和汇流之间的连接导线或印刷电路板，从而减少了导线接点或避免了大电流流经印刷电路板，在减低系统成本的同时大大提高了可靠性。
文档编号G01R19/00GK202332865SQ20112033576
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月27日 优先权日2011年8月27日
发明者张永 申请人:张永