具有直流拉弧檢測功能的智能檢測單元和匯流箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拉弧檢測，特別涉及一種具有直流拉弧檢測功能的智能檢測單元和匯流箱。
【背景技術(shù)】
[0002]為了減少光伏陣列或其它直流源與逆變器之間的連接線，以及日后維護(hù)的方便，通常情況下，需要在光伏陣列或者其他直流源與逆變器之間增加匯流箱以把多路的直流輸入?yún)R成一路輸出，方便逆變器接線。
[0003]直流拉弧檢測技術(shù)是近年來光伏越來越熱門的一個話題，匯流箱內(nèi)發(fā)生接點(diǎn)松脫、接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等情況時，直流線路可能產(chǎn)生電弧，電弧產(chǎn)生的高溫極易導(dǎo)致鄰近的物質(zhì)達(dá)到燃點(diǎn)而發(fā)生火災(zāi)，即存在直流拉弧安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中采用霍爾傳感器進(jìn)行直流拉弧檢測，但是其對電流檢測的掃描頻率比較低、通訊速度慢，硬件上無法滿足拉弧檢測的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種具有直流拉弧檢測功能的智能檢測單元和匯流箱，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有直流拉弧檢測功能的智能檢測單元，包括:電流檢測單元、依次設(shè)置在電流檢測單元與單片機(jī)之間的高通濾波電路、整流濾波電路和比較鎖定電路，單片機(jī)、按鍵顯示單元和網(wǎng)絡(luò)通訊單元，其中，所述按鍵顯示單元和網(wǎng)絡(luò)通訊單元與所述單片機(jī)連接，所述高通濾波電路的輸入端與電流檢測單元的輸出端連接，所述高通濾波電路的輸出端與所述整流濾波電路的輸入端連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述比較鎖定電路的一輸入端連接，所述比較鎖定電路的輸出端與所述單片機(jī)連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述電流檢測單元采用電流傳感器。
[0007]作為優(yōu)選，所述高通濾波電路包括:第一電容、第二電容、第一、第二、第三、第四電阻以及放大器，其中，所述第一、第二電容串聯(lián)后連接至所述放大器的正輸入端，所述第一電阻一端連接至第一、第二電容之間，另一端連接至放大器的輸出端，所述放大器的正輸入端通過第二電阻接地，所述放大器的負(fù)輸入端通過所述第三電阻接地，所述第四電阻設(shè)置于所述放大器的輸出端與負(fù)輸入端之間。
[0008]作為優(yōu)選，所述整流濾波電路包括:第一二極管、第三電容和第五電阻，所述第一二極管的一端連接至高通濾波電路的輸出端，所述第一二極管的輸出端連接至比較鎖定電路的第一輸入端，所述第一二極管的輸出端通過所述第三電容和第五電阻形成的并聯(lián)電路接地。
[0009]作為優(yōu)選，比較鎖定電路包括:第二二極管、比較器和第六電阻，所述比較器的輸出端與比較器的第一輸入端反向串聯(lián)所述第二二極管，所述第六電阻設(shè)置于所述比較器的第一輸入端。
[0010]本發(fā)明還提供一種匯流箱，包括:光伏組串、智能檢測單元和斷路器，所述光伏組串的正極接入所述斷路器的輸入正極端，所述光伏組串的負(fù)極接入所述斷路器的輸入負(fù)極端，所述智能檢測單元設(shè)置于光伏組串的正極與斷路器之間，且所述智能檢測單元的電流檢測單元連接至所述斷路器的輸出端。
[0011]作為優(yōu)選，所述電流檢測單元采用電流傳感器，所述光伏組串的正極端和負(fù)極端分別連接有保險熔斷器。
[0012]作為優(yōu)選，還包括防雷器，所述防雷器連接所述光伏組串的正極、負(fù)極并接地。
[0013]作為優(yōu)選，所述高通濾波電路包括:第一電容、第二電容、第一、第二、第三、第四電阻以及放大器，其中，所述第一、第二電容串聯(lián)后連接至所述放大器的正輸入端，所述第一電阻一端連接至第一、第二電容之間，另一端連接至放大器的輸出端，所述放大器的正輸入端通過第二電阻接地，所述放大器的負(fù)輸入端通過所述第三電阻接地，所述第四電阻設(shè)置于所述放大器的輸出端與負(fù)輸入端之間。
[0014]作為優(yōu)選，所述整流濾波電路包括:第一二極管、第三電容和第五電阻，所述第一二極管的一端連接至高通濾波電路的輸出端，所述第一二極管的輸出端連接至比較鎖定電路的第一輸入端，所述第一二極管的輸出端通過所述第三電容和第五電阻形成的并聯(lián)電路接地；所述比較鎖定電路包括:第二二極管、比較器和第六電阻，所述比較器的輸出端與比較器的第一輸入端反向串聯(lián)所述第二二極管，所述第六電阻設(shè)置于所述比較器的第一輸入端。
[0015]作為優(yōu)選，還包括自供電電源，所述自供電電源分別與所述光伏組串以及智能檢測單元連接。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在電流檢測單元與單片機(jī)之間設(shè)置高通濾波電路、整流濾波電路和比較鎖定電路，能夠簡單且快速的檢測出匯流箱中的直流拉弧信號，結(jié)構(gòu)簡單，所述單片機(jī)能夠根據(jù)接收到的信號，快速地通過所述按鍵顯示單元向工作人員提醒，同時通過網(wǎng)絡(luò)通訊單元向以太網(wǎng)傳輸，便于遠(yuǎn)程控制。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明中匯流箱的原理圖；
[0018]圖2為本發(fā)明中智能檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明中高通濾波電路的電路示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明中整流濾波電路的電路示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明中比較鎖定電路的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的匯流箱包括:光伏組串，智能檢測單元20和斷路器30。
[0024]其中，所述光伏組串的正極接入所述斷路器30的輸入正極端，所述光伏組串的負(fù)極接入所述斷路器30的輸入負(fù)極端，所述智能檢測單元20設(shè)置于光伏組串的正極與斷路器30之間，且所述智能檢測單元20的電流檢測單元201 (如圖2所示)連接至所述斷路器30的輸出端。
[0025]作為優(yōu)選，所述電流檢測單元201采用電流傳感器，所述光伏組串的正極端和負(fù)極端分別連接有保險熔斷器101，所述保險熔斷器101用于對光伏組串進(jìn)行過流保護(hù)，避免電流過大燒壞器件。
[0026]作為優(yōu)選，所述匯流箱還包括防雷器40和自供電電源50，所述防雷器40連接所述光伏組串的正極、負(fù)極并接地；所述自供電電源50分別與所述光伏組串以及智能檢測單元20連接，防雷器40用于對匯流箱進(jìn)行防雷保護(hù)，避免雷電對匯流箱造成損壞。
[0027]本發(fā)明中增設(shè)了智能檢測單元20，用于分別檢測光伏組串上的電流信號和斷路器輸出端301的電流信號，判斷匯流箱中是否有直流拉弧信號產(chǎn)生，并將檢測結(jié)果顯示出來。
[0028]具體地，請參照圖2，所述智能檢測單元20包括:依次連接的電流檢測單元201、高通濾波電路202、整流濾波電路203、比較鎖定電路204和單片機(jī)205 ;進(jìn)一步的，還包括按鍵顯示單元206和網(wǎng)絡(luò)通訊單元207，所述按鍵顯示單元206和網(wǎng)絡(luò)通訊單元207與所述單片機(jī)205連接。
[0029]具體地，所述電流檢測單元201設(shè)置有多組，分別于光伏組串以及斷路器輸出端301對應(yīng)，即分別檢測光伏組串以及斷路器輸出端301的電流信號，以確保匯流箱內(nèi)的所有電路中的電流均被檢測到。所述高通濾波電路202的輸入端與電流檢測單元201的輸出端連接，所述高通濾波電路202的輸出端與所述整流濾波電路203的輸入端連接，所述整流濾波電路203的輸出端與所述比較鎖定電路204的一輸入端連接，所述比較鎖定電路204的輸出端與所述單片機(jī)205連接。進(jìn)一步的，所述比較鎖定電路204的另一輸入端接固定電源Vc0
[0030]請參照圖3，所述高通濾波電路202包括:第一電容Cl、第二電容C2、第一、第二、第三、第四電阻Rl、R2、R3、R4以及放大器Ul，其中，所述第一、第二電容Cl、C2串聯(lián)后連接至所述放大器Ul的正輸入端，所述第一電阻Rl的一端連接至第一、第二電容Cl、C2之間，另一端連接至放大器Ul的輸出端，所述放大器Ul的正輸入端通過第二電阻R2接地，所述放大器Ul的負(fù)輸入端通過所述第三電阻R3接地，