CN102318455A - 用于直流-交流转换器的安装件以及用于安装直流-交流转换器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光伏系统(1)中的直流交流转换器(3)的安装件(6)，所述安装件被设计成可拆卸地容纳所述转换器(3)。所述转换器(3)能够通过至少一个连接电缆(5)连接至交流电流源(4)和至少一个太阳能模块(2)。本发明还涉及一种用于将直流交流转换器(3)安装至这种类型的安装件(6)的方法。为了允许所述直流交流转换器(3)的简单快速安装，在所述安装件(6)上设置用于连接所述直流交流转换器(3)的连接电缆(5)的连接器(7)的第一部分(8)以及用于引导所述转换器的装置(9)，所述引导装置(9)被设计成使得所述连接器(7)的所述第一部分(8)与所述连接器(7)的布置在所述直流交流转换器(3)上的第二部分(10)自动地接触。

Description

用于直流-交流转换器的安装件以及用于安装直流-交流转换器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于光伏系统的逆变器的安装件，所述安装件被设计成可拆卸地容纳所述逆变器，其中所述逆变器能够通过至少一个连接电缆连接到交流电流源和至少一个太阳能模块。

本发明还涉及一种用于安装光伏系统的逆变器的方法，其中所述逆变器的壳体被钩在安装件上，并且所述逆变器通过用于交流电流源和至少一个太阳能模块的至少一个连接电缆连接至所述交流电流源和所述至少一个太阳能模块。

背景技术

DE 20 2006 009 906 U1公开了一种用于可拆卸地安装多个逆变器的支架。这里，各个逆变器必须通过它们的电源输入和输出电缆连接至夹持模块的相应的夹子。

ED 10 2006 028 522 A1公开了一种逆变器的墙壁安装件，所述墙壁安装件包括用于可拆卸地接收所述逆变器的保持装置。其缺点在于，连接电缆必须单独直接连接至逆变器。因此，必须在端口附近确保足够的可接近性，由此增加了逆变器所需的空间。而且，使得在逆变器操作过程中进行维护工作特别困难，这是因为逆变器必须被打开，并且必须断开每个连接线缆，因而增加了维护工作的成本。

WO 2008/028205 A1公开了一种模块化逆变器系统，其中，所述逆变器由通过相应的插头元件彼此连接的连接模块和电源模块形成。其缺点在于，逆变器由两个单独的壳体部分组成，这两个壳体必须安装至例如相应的墙壁。结果，需要两个单独的墙壁安装件，这两个墙壁安装件必须以高精度安装，以便所述插头元件能够进行连接。另外，所述连接模块旨在用于多个逆变器和/或电源模块，因此相应地具有较大尺寸。这在具有几百KW至若干MW的大型光伏系统中是不相应的。

通常，连接电缆通过称为太阳能插头的专用插头进行连接。这里，插头必须附接至每个单独连接电缆的端部，然后必须将各个插头连接至逆变器中专用联接器。为了附接所述插头，需要适当的工具例如来压接所述插头，从而确保必要的电接触。缺点在于，专用的插头和/或联接器基本只适合于一种类型横截面的连接电缆，并且来自不同制造商的插头也不是兼容的。结果，组装的劳动和成本也相应地增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述安装件以及用于尽可能简单且快速地安装逆变器的方法。

本发明的目的通过提供用于连接逆变器的连接电缆的插头联接器的第一部分以及进一步提供用于所述逆变器的装置来实现，其中，所述引导装置被设计成使所述插头连接器的第一部分自动接触所述插头连接器的设置在所述逆变器上的第二部分。

而且，本发明的目的通过上述一种方法来实现，其中，在第一步骤中，将所述连接线缆连接至插头连接器的部分，所述部分连接至所述安装件，在第二步骤中，设置有所述插头连接器的第二部分的逆变器通过被钩至所述安装件而自动地与所述插头连接器的第一部分接触。

这里的优点是，可以在安装所述逆变器之前将所述连接线缆连接至所述插头连接器的第一部分。能够独立地操作的逆变器因而能够被钩至所述安装件并且通过所述连接电缆连接至所述太阳能模块和所述交流电流源。另一个优点是所述逆变器在维护操作的情况下不必从所述连接电缆断开。因此能够确保所述逆变器的快速更换以及相应的较短停工期。有利地，所述逆变器的重量由所述安装件承受而不是由所述连接电缆承受，因此所述插头连接器将具有长寿命。所述安装件还可以在例如可以从太阳能模块获得电压的白天带电进行安装，而不会危及装配工人。这是因为不必打开所述逆变器，所以是可能进行的。

根据本发明的安装件还允许获得紧凑构成的逆变器，这是因为用于将所述逆变器连接至所述连接电缆的所述插头连接器所需要的空间非常小。另一个原因在于基本上对所述插头连接器来说无需任何可接近性，因为所述连接电缆在安装所述逆变器之间就已经连接好。结果，特别是所述插头连接器的插头能够得到所述壳体的保护。而且，附接至所述连接电缆的其他线路的长度可以保持得极其地短，从而使得功率损失最小。所述连接电缆可以无需任何努力地连接至所述插头连接器的第一部分，诸如将插头附接至非常简单的连接电缆。

从如下对实施方式的描述将清楚其他的优点。

附图说明

通过附图更详细说明本发明，在附图中：

图1示出了光伏系统的示意性构成；

图2示出了根据本发明的安装件；

图3示出了安装之前的根据本发明的安装件和逆变器的壳体；

图4示出了安装之前的安装件和壳体的截面；

图5示出了安装之后的安装件和壳体；

图6示出了安装之后的安装件和逆变器的壳体的截面；

图7示出了在插头连接器断开的情况下逆变器的壳体和安装件的一部分的后视图；以及

图8示出了在插头连接器连接的情况下逆变器的壳体和安装件的一部分的后视图。

具体实施方式

作为介绍，应注意所述实施方式的相同部件由相同的附图标记来表示。

图1示出了光伏系统1的框图，光伏系统1包括：逆变器3，所述逆变器3连接至至少一个电源，诸如太阳能模块2；以及交流电流源4和/或用电设备。由太阳能模块2供应的直流电流通过逆变器3转变成用于交流电流源4的交流电流。逆变器3通过相应的连线电缆5或连接线路连接至太阳能模块2和交流电流源4。另外，可以设置用于逆变器3的外部电流源的连线电缆5。逆变器3优选通过相应的安装件6固定至刚性主体18，例如墙壁、天花板、屋顶等。

根据本发明，安装件6被以这样的方式设计，即：当安装逆变器3时，所述逆变器3通过附接至安装件6的插头连接器7自动地至少连接至太阳能模块2和交流电流源4的连接电缆5。

逆变器3所需的所有连接电缆5，即至少用于将逆变器3连接至太阳能模块2和交流电流源4的那些连接电缆被连接至插头连接器7的第一部分8，所述该第一部分7固定至安装件6。优选地，所述安装件6已经附接至坚实主体18，例如墙壁、天花板、支架等。这意味着无需存在逆变器3就能够进行连接。逆变器3现在能够借助于至少一个适当的引导装置9容易地钩到安装件6，且使得逆变器3自动地连接至连接电缆5，并且在钩住和/或安装过程中相应地紧固在安装件6内。为此，逆变器3包括插头连接器7的第二部分10，该第二部分10形成为与插头连接器7的第一部分8相匹配，当逆变器3被钩到安装件6时插头连接器7的部分8、10自动地接触和/或相连接。

在图2至图8和示出了安装件6的实施方式。

安装件6由后壁11、两个侧壁12和插头连接器7的第一部分8形成，插头连接器7的所述第一部分8被设计为联接器。因此，插头连接器7的位于逆变器3上的第二部分10由与所述联接器对应的插头形成。

优选地，插头连接器7的第一部分8布置在安装件6的下部中，使得适当地连接至插头连接器7的第一部分8的连接电缆5所需的空间在安装件6中以及在逆变器3中保持得较小。在插头连接器7的第一部分8或联接器的区域中，后壁11还可以有角度地成形，使得第一部分8或联接器抵靠在所述角部上。在这种情况下，在后壁11的角部的区域中设置用于连接电缆5的相应的贯穿通道，该贯穿通道还可以用于使连接电缆5释放张力。

安装件6还可以通过例如在侧壁12中设置冷却槽而被调节成符合逆变器3的要求。

为了钩住和/或安装逆变器3，引导装置9被集成在安装件6的侧壁12内。在这些引导装置9中，布置在逆变器3的壳体16上的相应的引导螺栓15被引导。引导装置9例如由第一水平引导凹槽13和第二竖直引导凹槽14形成。在安装过程中，首先朝向后壁11推动逆变器3，然后朝向插头连接器7的第一部分8向下引导所述逆变器3。在被沿着竖直引导凹槽14向下引导的同时，插头联接器7的第一部分8和第二部分10之间进行自动接触。此时，引导装置9的位置与插头连接器7的位置以基本同时地满足如下准则的方式对齐(参见图4至图6)：

第一准则是在将逆变器3推向后壁11之后，即沿着水平引导凹槽13推动逆变器3之后，插头连接器7的第一部分8和第二部分或联接器或插头以可进行自动接触的方式的定位。这意味着联接器和插头彼此叠置地定位，并且分离开一小间隙，具体在图4中可以看到。通过逆变器3的壳体16上的相应的引导螺栓15可以确保这一点，该螺栓15在引导装置9中相应地运动。因此，逆变器3仅仅必须被沿着竖直引导凹槽14向下引导，以便使插头连接器7的接触自动地进行。该运动基本覆盖了联接器的接触元件的长度加上间隙。另外，引导元件可以集成在插头连接器的联接器和/或插头内，使得插头内的接触元件将不会受到损坏，并且可以进行精确定位。

第二准则涉及插头连接器7的一般保护。一方面，逆变器7的重量必须由安装件6承受，另一方面，同时必须维持插头连接器7中所需的接触，如特别在图5和图6中所看到的。因而，引导装置9的竖直引导凹槽14的长度适合于连接插头连接器7的插头和联接器，同时防止它们必须承受逆变器3的重量。引导螺栓15抵靠在相应的竖直引导凹槽14的下端上，并且承受逆变器3的重量。

除了插头联接器7的一般保护之外，第三准则关于逆变器3的保护，这是通过抵靠引导螺栓15避免逆变器3的位置在水平方向上发生不期望的改变实现的。这样，逆变器3在钩住后被认为固定在紧固位置。因为引导螺栓15的宽度和/或直径基本对应于竖直引导凹槽14的宽度。

如2至图8所示，插头连接器7的第一部分8或联接器附接至模块17，模块17又附接至安装件6。该模块17用于在逆变器3已经钩在安装件6上之后根据要求的IP等级防止逆变器3的壳体16的内部，即形成逆变器3的电子元件免受潮湿。为了实现该第四准则，壳体16包括位于插头连接器7的区域中的密封件，从而在逆变器3已经钩在安装件6上之后与模块17一起形成所需的密封。因而，后壁11和/或模块17中的角部的贯穿通道(上面已经描述过)也配备了相应的密封件。所述角部也可以是模块17的一部分。

这样，可以将非常紧凑地构成的逆变器3以非常简单的方式连接至连接电缆5。逆变器3的紧凑构成这里特别是指插头连接器7的第二部分10，即插头，该插头可以布置在逆变器3的壳体16的背部处受到保护的位置，这是因为对于插头连接器7来说不需要任何可接近性。在图7和图8中可以看到该紧凑的构成。这里，示出了逆变器3的壳体16的背部，其中集成的插头连接器7的第二部分10(插头)以及插头连接器7的第一部分8附接至模块17，并且随后附接至未图示的安装件6。在该附图中，插头连接器7的第二部分10或插头被壳体16覆盖。图7示出了断开的插头连接器7，图8示出了接触的插头连接器7。优选地，所述插头受到逆变器3的壳体16的保护，并且直接连接至逆变器3中的电路板。插头被调节至逆变器3的最大功率。连接线缆5的横截面被调节至光伏系统1的功率，这主要取决于太阳能模块2的数量。用于连接连接电缆5的联接器形成有不同的横截面。优选地，这通过将连接电缆5拧到联接器而以简单的方式实现。不需为此具有任何专用工具或连接线缆5上的插头，从而连接电缆5能够进行快速连接。

另外，壳体16由轻质材料诸如塑料、铝等制成，并且还可以采用逆变器3的紧凑构成。当使用由塑料制成的壳体16时，逆变器3可以在被钩住并且自动地接触之后由金属帽保护。优选地，其将通过螺纹连接而连接至安装件6，使得逆变器3与安装件6一起符合电磁兼容(EMC)的规范。

当然，自动接触也可以通过在朝向后壁11推动逆变器3的同时首先将逆变器3钩住并将所述插头连接至联接器而实现。在这种情况下，插头连接器7的接触元件并不竖直布置而是水平布置。因而，可以进行用于实现自动接触的其他类似变型。具体地说，根据本发明的原理与插头连接器7的插头和/或联接器布置的位置无关。引导装置9同样可以布置在例如安装件6的后壁11中。然而，对于引导装置9来说重要的是以其与插头连接器7的联接器的位置对齐的方式定位在安装件6中。这确保了当逆变器3被钩在安装件6上时插头自动与插头连接器7的联接器进行连接。

而且，可以设置成在插头连接器7中在自动接触过程中在逆变器3中启动过压保护电路和/或类似功能。过压保护电路的功能在此将不详细描述，因肯这是从现有技术可以公知的内容。该启动优选通过利用桥接件来进行，该桥接件布置插头连接器7的联接器中的两个接触元件之间，基本作为开关来启动例如过压保护电路。

优选地，在后壁11和插头连接器7之间至少部分地设置间隙，使得可以排出可能的水进入和/或由于冷凝形成的水。

总体上，应注意，除了逆变器3之外或取代逆变器3，根据本发明的安装件6的原理也可以用在所谓的用于监测光伏系统的串子的串子控制，这在现有技术的状态中是公知的。

Claims (12)

1.一种用于光伏系统(1)的逆变器(3)的安装件(6)，所述安装件(6)被设计成可拆卸地容纳所述逆变器(3)，其中所述逆变器(3)能够通过用于交流电流源(4)和至少一个太阳能模块(2)的至少一个连接电缆(5)连接至所述交流电流源(4)和所述至少一个太阳能模块(2)，其特征在于，设置了用于连接所述逆变器(3)的连接电缆(5)的插头连接器(7)的第一部分(8)以及用于引导所述逆变器(3)的引导装置(9)，该引导装置(9)被设计成使得所述插头连接器(7)的所述第一部分(8)与所述插头连接器(7)的布置在所述逆变器(3)上的第二部分(10)自动地接触。

2.根据权利要求1所述的安装件(6)，其特征在于，所述插头连接器(7)的所述第一部分(8)的位置与所述引导装置(9)的位置对齐，用于使所述插头连接器(7)的所述第一部分(8)与所述第二部分(10)自动地接触。

3.根据权利要求1或2所述的安装件(6)，其特征在于，所述引导装置(9)形成为用于在至少两个步骤中引导所述逆变器(3)。

4.根据权利要求3所述的安装件(6)，其特征在于，所述引导装置(9)以这样的方式设计，即：在第一步骤之后，所述插头连接器(7)的所述第一部分(8)定位成用于相对于所述插头连接器(7)的所述第二部分(10)自动地接触。

5.根据权利要求3或4所述的安装件(6)，其特征在于，所述引导装置(9)以这样的方式设计，即：在至少第二步骤之后，所述逆变器(3)被固定在所述引导装置(9)内，并且所述插头连接器(7)的所述部分(8，10)自动地连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的安装件(6)，其特征在于：后壁(11)，所述后壁(11)被设计成用于固定至刚性主体(18)，并且所述插头连接器(7)的所述第一部分(8)附接至所述后壁(11)；以及两个侧壁(12)，所述引导装置(9)集成在所述侧壁(12)中。

7.一种用于安装光伏系统(1)的逆变器(3)的方法，其中所述逆变器(3)的壳体(16)钩在安装件(6)上，所述逆变器(3)通过用于交流电流源(4)和至少一个太阳能模块(2)的至少一个连接电缆(5)连接至所述交流电流源(4)和所述至少一个太阳能模块(2)，其特征在于，在第一步骤中，将所述连接线缆(5)连接至插头连接器(7)的部分(8)，所述部分(8)连接至所述安装件(6)，在第二步骤中，设置有所述插头连接器(7)的第二部分(10)的逆变器(3)通过被钩至所述安装件(6)而与所述插头连接器(7)的第一部分(8)自动地接触。

8.根据权利要求7所述的安装方法，其特征在于，所述逆变器(3)在被钩至所述安装件(6)的同时被引导，并且所述插头连接器(7)的所述部分(8，10)朝向彼此定位以自动地接触。

9.根据权利要求7或8所述的安装方法，其特征在于，在被钩到所述安装件(6)之后，所述逆变器(3)被固定在其中所述插头连接器(7)的所述部分(8，10)相接触的位置。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的安装方法，其特征在于，所述逆变器(3)通过位于相应的引导凹槽(14)中的引导螺栓(15)而固定在安装件(6)中。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的安装方法，其特征在于，用于屏蔽所述逆变器(3)的帽连接至所述安装件(6)。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的安装方法，其特征在于，在连接所述插头连接器(7)的所述部分(8，10)的过程中，启动所述逆变器(3)的过压保护电路。

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