CN102918941A - 逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种逆变器（1），该逆变器（1）包括上壳体部分（33）和下壳体部分（34），其中电子部件布置在所述上壳体部分（33）和所述下壳体部分（34）中，所述电子部件通过由两个部分形成的接触产生系统以可解除方式电连接至彼此。为了通过枢转运动产生电连接及机械连接，所述上壳体部分（33）通过旋转元件（35）以可手动拆卸方式连接至所述下壳体部分（34），其中所述旋转元件（35）形成用于圆弧（58）的旋转轴线，并且在所述上壳体部分（33）和所述下壳体部分（34）中，所述接触产生系统（40）的部分分别沿着该圆弧（58）布置成使得在所述上壳体部分（33）相对于所述下壳体部分（34）枢转运动到操作位置的过程中这些部分能够在所述壳体部分（33，34）相连的情况下自动接触并相连。

Description

逆变器

技术领域

本发明涉及一种逆变器，该逆变器包括上壳体部分和下壳体部分，其中电子部件布置在所述上壳体部分和所述下壳体部分中，所述电子部件通过由两个部分形成的接触产生系统以可解除方式电连接至彼此。

背景技术

通常，逆变器都形成为先安装下装置部分或固定器（壁支座、支架等）或整个装置，然后将上壳体部分拧到或者推到该下壳体部分上面。

发明内容

本发明的目的是创造出一种逆变器，其中通过枢转运动可进行两个装置部分和/或壳体部分或装置的电气和机械连接。

本发明的目的通过利用旋转元件以可手动拆卸的方式将所述上壳体部分连接至所述下壳体部分来实现，其中所述旋转元件形成用于圆弧的旋转轴线，并且通过将所述接触产生系统的部分沿着该圆弧分别布置在所述上壳体部分和所述下壳体部分中，使得在所述上壳体部分相对于所述下壳体部分枢转运动到操作位置的过程中这些部分能够与在所述壳体部分相连的情况下自动接触并连接。这里的一个优点是，借助于新提出的部件，所完成的组件实现了连接、开关和拆卸的功能。在连接附加元件的情况下，该组件还能够执行开关和拆卸的功能。另一优点在于，安装者或用户可以预先安装并连接保持件，即所述下壳体部分。因此，在安装过程中仅施加较小的重量，这是由于许多部件被布置或附装在所述上壳体部分中，为了进行安装将该上壳体部分拆下了。因为阻挡部件被布置在另一个壳体部分中，因此这还提供对连接端子的良好接近性。在维修过程中，包括连接至其的电线的保持件或下壳体部分保留就位，所述装置还可以被快速地更换。而且，避免在维修过程中更换火线。由于所述接触产生系统和所述旋转元件的特殊设计，实现了“流动”接触，并且防止了各个部分之间的干扰。

有利地，所述上壳体部分包括用于收纳所述旋转元件的槽形引导轨道，从而通过简单地将所述壳体部分推到所述旋转元件上而以简单的方式将所述壳体部分保持并定位。

如果所述槽形引导轨道以所述旋转元件的直径沿着所述壳体的纵向方向延伸规定长度由此所述槽形引导轨道以成角的方式延伸到外部而在所述上壳体部分上形成用于接纳所述旋转元件的开口，可以实现简单的引导，以便将两个壳体部分彼此对准。

有利地，在所述接触产生系统中，至少一个具有弹簧触头的单个元件布置在壳体部分或装置中，所述接触产生系统的至少一个相应的接触翼片布置在另一个壳体部分或装置中。由此，能够同时进行机械附装和电气连接。

根据一个设计，接触元件布置在所述接触产生系统的单个元件的壳体的一侧，而用于导线、PCB或电缆的连接元件布置在所述壳体的不同侧，且所述接触元件和所述连接元件彼此电连接。由此，可以将新提出的枢转触头安装在下壳体内。该触头组合可以接纳枢转框架的旋转角，从而附装至例如PCB的接触翼片可以通过圆弧引入。

然而，如下设计也是有利的：所述接触元件可敞开或自由接近地形成在所述连接元件的相反侧，即所述壳体的前表面上。这使得可以借助于前表面的一部分将所述接触翼片引入到接触元件中，如在凸轮轨道的情况下所必须的那样。因此，确保在将所述上壳体部分提升时所述触头被断开，从而通过该运动将所述下壳体部分的电子部件从所述上壳体部分的电子部件断开，同时所述壳体部分的机械连接保持不动。致动开关或拆卸功能可以手动进行，例如通过拉动或推动，或者通过枢转杠杆直接或机械地预先挤压（例如弹簧加载）来进行。两种致动方式的组合也是可行的。

优选地，所述接触元件由至少一个具体为两个弹性触头形成，其中在所述壳体中布置有用于布置所述至少一个弹簧触头的优选矩形的凹部，特别是狭槽。

最后，有利的是，所述弹簧触头以直立位置即以相对于支撑表面基本成90°的角布置在所述壳体中，从而可以沿着圆形轨迹从上方将所述接触翼片插入所述接触元件。

附图说明

将通过附图更详细地说明本发明，在附图中：

图1示出了连接有部件的逆变器的示意性框图；

图2示出了处于操作位置的逆变器的部分剖视的示意图，其中壳体被关闭；

图3示出了处于打开位置即上壳体部分和下壳体部分彼此分开的逆变器的部分剖视的示意图；以及

图4至图8以简化示意图示出了接触产生系统特别是用于逆变器的单个元件的不同视图。

具体实施方式

首先，应该注意的是，在所示的示例性实施方式中的相同部分由相同的附图标记表示，在整个说明书中的公开内容可以被理解为类似地适合于具有相同附图标记的相同部分。而且，说明书中选择的位置指示，诸如上、下、侧向等参照直接描述和图示的附图，并且在位置改变的情况下必须以类似方式转换到新的位置。而且，所示并描述的示例性实施方式的单个特征或特征组合可以构成根据本发明的独立的或发明的解决方案或多个解决方案。

图1示出了公知逆变器1更具体地说是FR逆变器的设计。因为从现有技术中已经获知逆变器1的各个部件和/或组件及功能，下文中将不再进行更详细的处理。

逆变器1包括至少一个输入DC-DC转换器2、中间电路3和输出DC-AC转换器4。优选由一个太阳能模块6或更多个并联和/或串联连接的个太阳能模块6形成的电源5连接至输入DC-DC转换器2。逆变器1和太阳能模块6还被称为光伏系统和/或PV系统。逆变器1和/或输出DC-AC转换器4的输出可以连接至供电网络7，诸如公共或私人AC电力网络或多相网络和/或至少一个电气负载8。例如，负载8可以是电机、电冰箱、收音机等，或者其可以甚至是家用电源。逆变器1的各个部件，诸如输入DC-DC转换器2等，可以通过数据总线9连接至控制装置10。

优选地，这种逆变器1作为网络耦合逆变器1使用，并且将其电力管理最优化以将尽可能多的电力馈送到供电网络7。如从现有技术中公知的，负载8由供电网络7提供电力。当然，可以使用并联连接的若干逆变器1以提供更多的电力来操作负载8。该电力由电源5以直流电压形式供给，电源5通过两个连接线路11、12连接至逆变器1。

逆变器1的控制装置10或调控器例如由微处理器、微控制器或计算机形成。控制装置10可以用来控制逆变器1的各个部件，诸如输入DC-DC转换器2或输出DC-AC转换器4，特别是布置在其中的电路元件。为此，各个调控和/或控制过程以相应的软件程序和/或数据或特性曲线的形式存储在控制装置10内。

而且，控制装置10连接至控制元件13，使得用户能够例如对逆变器1进行配置，并且/或者可能地借助于LED来显示和设置操作模式或参数。例如，这些控制元件通过数据总线9连接至控制装置10，或者直接地连接至控制装置10。这样的控制元件13可以被布置在逆变器1的前部上以便能够在外部对其进行控制。同样，控制元件13可以直接布置在逆变器1内的组件和/或模块上。

在图2和图3中，以简化示意图的形式部分剖视地示出了逆变器1。该逆变器包括上壳体部分33和下壳体部分34，所述上壳体部分33和所述下壳体部分34可以以任何形状形成，不限于所示的示例性实施方式。优选地，至少将需要接收信号、数据和电力的控制元件13集成在上壳体部分33中。

在关闭或安装状态下，即在根据图2的操作位置，上壳体部分33和下壳体部分34连接至彼此，并且形成为使得它们的凸起、边缘等彼此卡合，并且根据装置的构造（IP类）而防水或防尘地封闭。上壳体部分33通过旋转元件35钩到下壳体部分34或由该下壳体部分34支撑。因而，旋转元件35布置在下壳体部分34中。为了钩住，上壳体部分33包括槽形引导轨道36，即在旋转元件35的附近，上壳体部分33成形为使得在所述槽形引导轨道36以成角的方式延伸到外部之前，该槽形引导轨道36沿着壳体的纵向方向根据旋转元件35的直径38延伸规定长度37，因而形成用于在上壳体部分33上收纳旋转元件35的开口39。槽形引导轨道36形成了用于下壳体部分34的旋转元件35的引导件和保持件。因而，用于锁定两个壳体部分33、34的固定机构（未示出）可以布置在旋转元件35和/或槽形引导轨道36的相对侧。该固定机构例如可以通过卡合连接和/或机械锁定机构形成。

逆变器1优选以竖直位置附装至墙壁，其中将旋转元件35以基本水平方式布置在逆变器1的上部区域中。因而，在以这种竖直方式安装的逆变器1中，当将上壳体部分33钩上时，旋转元件35安置在槽形引导轨道36上。这防止了在将固定机构释放时上壳体部分33从下壳体部分34掉落，因为这两个壳体部分通过旋转元件35和槽形引导轨道36保持在一起。

如对逆变器1的一般构造的要求一样，可以将上壳体部分33从下壳体部分34拆下。该上壳体部分33并不是像现有技术中那样以直接即水平方式从下壳体部分34简单地移除，而是因为容纳在槽形引导轨道36中的旋转元件35（如图3所示），必须通过沿着箭头57的方向的枢转运动使上壳体部分33相对于下壳体部分34旋转或提升。这将壳体部分33.34的各个凸起和/或壁元件分离，直到这两个壳体部分33、34仅通过旋转元件35和槽形引导轨道36保持在一起。现在，可以沿着长度37将上壳体部分33相对于下壳体部分34向上推动，直到旋转元件35位于槽形引导轨道36的开口39附近。接下来，可以通过使旋转元件35穿过开口39而以基本水平运动将上壳体部分33从下壳体部分34拉下。

以相反顺序进行将上壳体部分33附装或放置到下壳体部分34。首先，以相对于下壳体部分34略微倾斜的方式将上壳体部分33放置在下壳体部分34上方，从而槽形引导轨道36的开口39和旋转元件35彼此对准。这样，现在可以将上壳体部分33推动到下壳体部分34上，因此通过开口39将旋转元件35插入到槽形引导轨道36内。通过执行竖直移位，将旋转元件35以如下方式定位，即，使得上壳体部分33通过枢转运动安置在下壳体部分34上面。

考虑到完整性，应注意的是，也可以将槽形引导轨道36布置在下壳体部分34上，相应地可以将旋转元件35布置在上壳体部分33上。为了防止在这种设计中上壳体部分33在枢转过程中掉落，槽形形引导轨道36再次形成为使得在可能将上壳体部分33拉掉之前必须提升该上壳体部分33才能进行移除。当然，可创造出这样的设计，其中旋转元件35和槽形引导轨道36布置在壳体部分33、34的下部区域中，因此需要枢转上部区域来进行移除。在这种情况下，再次相应地设计槽形引导轨道36十分重要，从而使得上壳体部分33在枢转过程中不会掉落。始终这样来进行这两个壳体部分33、34的拆下，即首先执行旋转运动（枢转），然后进行线性运动（提升）。

由于现代的逆变器1通常包含调节能力和显示元件，因此在大多数情况下电子部件都布置在上壳体部分33和下壳体部分34内。当将这两个壳体部分33、34结合在一起时期望在上壳体部分33和下壳体部分34的电子部件之间产生自动接触。当使用现有技术的自动接触产生系统40时，这两个壳体部分33、34相对于彼此进行线性运动。

在根据本发明的逆变器1中，在壳体部分33、34围绕旋转元件35的旋转轴线的旋转运动过程中实现自动产生接触。为此，在逆变器1中布置在图至图8中详细地示出的合适的接触产生系统40。

图4至图8中所示的实施方式是接触产生系统40的单个元件41。可以将该单个元件41组装而形成任意接线盒，其中至少一个优选两个引导凸起44布置在电绝缘设计的壳体43的侧壁42上并且相应的引导凹槽（未示出）布置在用于所述目的的相对侧壁45上，这样，如从现有技术中公知的，可以结合多个所述单个元件41。然而，为了完整性，应该注意的是，接触产生系统40也可以由一个较大的接线盒形成，即由一个部分构成。

还可以将所述单个元件41的不同设计，特别是壳体43彼此组合。例如，与所示的单个元件41以一定距离组合的用于附装至PCB的隆起（未示出）可以布置在一些所述单个元件41的支撑表面46上，从而由此形成的接线盒容易附装至PCB。

接触产生系统40特别是单个元件41是一种接线盒，其中接触元件47布置壳体43中的一侧上，而用于线路或线缆的连接元件48设置在另一侧。接触元件47和连接元件48彼此电连接。

连接元件48例如通过用于附装电缆的夹紧装置49然后通过优选呈螺钉端子形式的附装机构51固定，该电缆可以通过接触产生系统40的壳体43中的开口50引入。由于这种设计在现有技术中已经公知，不再更详细地描述机械装配。

接触元件47被设计成用于接纳相应设计的接触翼片52。接触翼片52可以通过枢转运动和/或旋转运动插入接触元件47中。为此，接触元件47在与连接元件48相反的一侧即在壳体43的前表面53上被设计成敞开的或可自由地接近，因此接触翼片52可以沿着成圆弧形状的轨迹插入接触元件47中。该接触元件47由至少一个特别是两个弹簧触头55形成。这里，在壳体43中布置优选矩形的凹部54，特别是一狭槽，在该狭槽中布置至少一个弹簧触头55。弹簧触头55彼此间隔开足够远，以便将接触翼片52插入它们之间。弹簧触头55以直立位置（即以相对于支撑表面46具体为90度的角）布置在壳体43中，从而可以将接触翼片52从上方沿着圆形轨迹插入凹部54中。在所示的示例性实施方式中，具体用于接收电缆的开口50以相对于连接元件48的大约90度角布置。这样，可以沿着呈现圆弧形状的轨迹通过敞开的前表面53从上方将接触翼片52插入。为了实现可靠的接触，弹簧触头55优选设计有弹簧加载的突出隆起56，当将接触翼片52引入时，该突出隆起56变形和/或被挤压到相应的凹部内。

图4至图8中描述的接触产生系统40被集成在图2和图3的逆变器1中。为此，将接触翼片52布置在上壳体部分33上。接触翼片52优选通过用于导线的连接端子附装至PCB或连接至端子的相应部分，并且朝向下壳体部分34的方向突出。在逆变器1的下壳体部分34中，接触产生系统40的对应于接触翼片52的单个元件41被组装而形成一般的接线盒并被相应地附装。

这样，产生了具有上壳体部分33和下壳体部分34的逆变器1，其中电子部件布置在上壳体部分33和下壳体部分34中，所述电子部件通过由两个部分形成的接触产生系统40电连接至彼此。上壳体部分33通过旋转元件35以可手动拆卸的方式连接至下壳体部分34，其中如虚线示意性所示，旋转元件35形成了用于圆弧58的旋转轴线。在上壳体部分33和下壳体部分34中，接触产生系统40的所述部分分别沿着该圆弧58布置，使得在将上壳体部分33相对于下壳体部分34枢转运动到操作位置的过程中，该接触产生系统40的这些部分能够在壳体部分33、34相连的情况下自动地接触相连。当然，通过旋转元件35不仅可以将壳体部分33、34和接触产生系统40彼此连接，而且可以将各个装置彼此耦合在一起，使得借助于所述接触产生系统40进行数据和/或信号交换，并且还能够进行电力传输。这意味着壳体部分33、34可以替换为具有被设计成能够彼此相应地联接的壳体的装置。而且，可以通过该系统将布置在彼此之上的多个例如三个壳体部分或装置相连接。

基本上，可以将接触翼片52布置在具有以导电方式连接的连接元件48的壳体中，如已经针对弹簧元件55所描述的那样。在接触产生系统40中，至少一个具有弹簧触头55的单个元件41布置在壳体部分33、34中或一装置中，并且相应的接触翼片52布置在另一个壳体部分33、34或装置中。因而，可以将相对应的连接元件48（例如，呈现用于传输电力和信号的具有插头和插孔的端子板形式）安装并布线在这两个机械部件中。

这种设计还可以应用在其他领域中，特别是应用在焊接技术中或用于电池充电装置。这里，在焊接装置或电池充电装置的前面板上布置有各种控制元件、调节元件和显示元件，该前面板例如可以通过旋转元件以可枢转方式连接至焊接元件或电池充电元件的壳体，如以上已经描述的。而且，这种构造当然也可以应用在电绝缘的逆变器中。

Claims (8)

1.一种逆变器（1），该逆变器（1）包括上壳体部分（33）和下壳体部分（34），其中电子部件布置在所述上壳体部分（33）和所述下壳体部分（34）中，所述电子部件通过由两个部分形成的接触产生系统（40）以可解除方式电连接至彼此，其特征在于，所述上壳体部分（33）通过旋转元件（35）以可手动拆卸方式连接至所述下壳体部分（34），其中所述旋转元件（35）形成用于圆弧（58）的旋转轴线，并且在所述上壳体部分（33）和所述下壳体部分（34）中，所述接触产生系统（40）的所述部分分别沿着该圆弧（58）布置成使得在所述上壳体部分（33）相对于所述下壳体部分（34）枢转运动到操作位置的过程中这些部分能够在所述壳体部分（33，34）相连的情况下自动接触相连。

2.根据权利要求1所述的逆变器（1），其特征在于，所述上壳体部分（33）包括槽形引导轨道（36）。

3.根据权利要求2所述的逆变器（1），其特征在于，所述槽形引导轨道（36）以所述旋转元件（35）的直径（38）沿着所述壳体部分（33）的纵向方向延伸规定长度（37），由此所述槽形引导轨道（36）以成角的方式延伸到外部，因而形成用于接纳所述旋转元件（35）的开口（39）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的逆变器（1），其特征在于，至少一个单个元件（41）布置在壳体部分（33，34）或装置中，并且所述接触产生系统（40）的至少一个相应的接触翼片（52）布置在另一个壳体部分（33。34）或装置中。

5.根据权利要求4所述的逆变器（1），其特征在于，接触元件（47）布置在所述接触产生系统（40）的单个元件（41）的壳体（43）的一侧，而用于线路或电缆的连接元件（48）布置在所述壳体（43）的另一侧，所述接触元件（47）和所述连接元件（48）彼此连接。

6.根据权利要求5所述的逆变器（1），其特征在于，所述接触元件（47）在所述壳体（43）的与所述连接元件（48）相反的前表面（53）上以敞开方式设计。

7.根据权利要求5或6所述的逆变器（1），其特征在于，所述接触元件（47）由至少一个具体为两个弹性触头（55）形成，其中在所述壳体（43）中布置有用于布置所述至少一个弹簧触头（55）的优选矩形的凹部（54）。

8.根据权利要求7所述的逆变器（1），其特征在于，所述弹簧触头（55）直立地即以相对于支撑表面（46）基本成90°的角布置在所述壳体（43）中，从而可以沿着圆形轨迹从上方将所述接触翼片（52）插入所述接触元件（47）。

Images