什么是光伏汇流箱

汇流箱在光伏发电系统中是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。该装置能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围。

汇流箱是指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箱，在光伏汇流箱内汇流后，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。

汇流箱组成

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IP 54 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DC1 000 V。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DC1 000 V，额定电流一般选择15 A( 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10 mm × 38 mm) ，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

汇流箱在光伏发电系统中是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。该装置能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围。

产品功能

光伏电池串开路报警，状态检测带开关量输入，用于采集直流断路器、防雷器等元件的动作状态带继电器输出，可以设定为点动方式，用于驱动直流断路器的自动分合闸提供温度、辐照、风速等类型传感器输入接口。

可输出DC24V电源给外部传感器供电就地数码管循环显示每通道的输入电流，并具有自动关闭节能显示模式RS485接口，支持Modbus RTU通讯协议，通讯地址、波特率、数据方式都可自由设定。

扩展资料

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，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智能光伏汇流箱，在智能光伏汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出，与光伏逆变器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，可在智能光伏汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等，并设置工作状态指示灯、雷电计数器等，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。

对于大型光伏并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维护，提高可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。

使用光伏汇流箱，用户可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入。

光伏汇流箱是把光伏发电各个联接在一起，统一输出送与逆变器。

比较容易出现无输出，或者输入无法汇流，汇流冲突，或者发热量大，

些类问题多由保险管，断路器，汇流防反二级管损坏或者性能变差，防雷失效（有的光伏汇流箱不一定具有防雷功能），没分加，太可惜了。

拆开包装，认真阅读产品使用说明书，核对产品型号、参数是否正确，是否与设备匹配。安装须由有专业技术知识的人员（指导）进行。在阳光下安装接线时，应遮住太阳能光伏电池板，以防光伏电池的高电压电击伤人；

安装时，把可拆卸活动安装板（共4件）分别插入箱体底部的安装板插座中，并用两个M8*8螺钉固定，再用膨胀螺丝固定到安装位置。

将光伏防雷汇流箱按原理及安装接线框图接入光伏发电系统中后，应将防雷箱接地端与防雷地线或汇流排进行可靠连接，连接导线应尽可能短直，且连接导线截面积不小于16mm2多股铜芯。接地电阻值应不大于4欧姆，否则，应对地网进行整改，以保证防雷效果。安装完成检查无误后方可投入使用。

输入端位于机箱的下部，注意与光伏组件输出正极的连线位于底部左侧，而与光伏组件输出负极的连线位于底部右侧，用户接线时需要拧开防水端子，然后接入连线至保险丝插座，然后拧紧螺丝，固定好连线，最后拧紧外侧的防水端子。

输出包括汇流后直流正极、直流负极与地，上面备有四个端子供选择，接地线为黄绿线本。用户接线时需要拧开防水端子，然后接入连线，然后拧紧螺丝，固定好连线，最后拧紧外侧的防水端子。

本光伏防雷汇流箱勿需特别维护，为防止防雷模块失效，应对其工作状态作定期的检查。特别是雷电过后，应及时检查。如发现面板上的故障指示灯由“绿色”变为“红色”时，请及时与销售商或生产商联系。

应定期检查熔断器，防止熔断器熔断后电池板处于开路状态，光伏电池电能不能输出；

输入输出均不能接反，否则后级设备可能无法正常工作甚至损坏其它设备；

箱内所装电器元件均为光伏防雷汇流箱专门定制的产品，不可与普通产品混用，若需更换请与销售商或生产商联系，且更换熔断器熔芯（专用直流高压容芯）时注意防止太阳能光伏电池的高电压电击伤人；

检测或维护本设备时，注意输入输出均可能带电，防止触电或损坏其它设备；

输入线采用4mm2的软铜线，输出及地线采用不小于16mm2的软铜线。

用户单位应制定防雷设施管理制度，并指定专人管理；光伏防雷汇流箱属于电器类产品，非专业人员，请不要擅自拆卸。

箱体尺寸（8回路）：500*412*188，安装尺寸：438*370

附图（以8回路为例）：

图1：输入输出线布置图

光伏汇流箱输入输出线布置图

以下为专利产品实景图片：

光伏汇流箱实景图片

集中式：从光伏组件到汇流箱,汇流箱到直流配电柜,直流配电柜到逆变器,逆变器到箱变,箱变到升压站。分布式：从光伏组件到逆变器，问逆变器到汇流箱，从汇流箱到升压变压器。

光伏发电原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池  。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

系统组成

光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。

电池方阵

在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

蓄电池组

其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：1、自放电率低；2、使用寿命长；3、深放电能力强；4、充电效率高；5、少维护或免维护；6、工作温度范围宽；7、价格低廉。

控制器

是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。

逆变器

是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。

逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。

光伏发电原理:光伏发电是一种利用半导体界面的光伏效应将光能直接转化为电能的技术。这项技术的关键是太阳能电池。太阳能电池串联后，可以封装保护成大面积太阳能电池组件，配合功率控制器等部件组成光伏发电装置。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子撞击金属时，其能量可以被金属中的一个电子完全吸收。电子吸收的能量大到足以克服金属内部重力，从金属表面逃逸出来成为光电子。硅有四个外层电子。如果纯硅掺杂有五个外层电子的原子，比如磷原子，就会变成N型半导体。如果纯硅掺杂有三个外层电子的原子，例如硼原子，就形成了P型半导体。P型和N型结合在一起，接触面就会形成电位差，成为太阳能电池。电影封面阳光照射在半导体pn结上，形成新的空穴-电子对。在pn结内建电场的作用下，空穴从N区流向P区，电子从P区流向N区。电路接通后，就形成了电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换，另一种是光电直接转换。(1)光-热-电转换模式利用太阳辐射产生的热能发电。一般太阳能集热器将吸收的热能转化为工质蒸汽，然后驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程；后一个过程就是热电转换，和普通火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率低，成本高。据估计，其投资至少比普通火电厂贵5~10倍。(2)光电直接转换模式这种模式利用光伏效应将太阳辐射能直接转换成电能。光电转换的基本器件是太阳能电池。太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳能直接转化为电能的装置。它是一个半导体光电二极管。当太阳光照射到光电二极管上时，光电二极管会将太阳能转化为电能，产生电流。当许多电池串联或并联后，就可以成为一个输出功率比较大的太阳能电池阵列。太阳能电池是一种很有前途的新能源，它有三个优点:永久、清洁和灵活。太阳能电池寿命长，只要太阳存在，一次投资就可以用很长时间。与火力发电和核能发电相比，太阳能电池不会造成环境污染。