CN113936932A - 一种逆变器及直流开关组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆变器及直流开关组件，该直流开关组件包括直流开关和连接端子单元，二者集成于安装主体，连接端子单元通过直流开关能够实现第一端子和第二端子的连通和断开，直流开关通过第一端子直接连接直流线缆，该发明中直流开关与连接端子单元集成安装，无需线缆连接，提高了拆卸和安装效率，同时机箱内部的电器件、结构件数量也相应减少，可以节省机箱内部安装空间。

Description

一种逆变器及直流开关组件

技术领域

本发明涉及电器设备技术领域，特别涉及一种逆变器及直流开关组件。

背景技术

当前逆变器、汇流箱等电气箱体通常包括机箱、接线端子、电流检测板、直流开关和印刷电路板等部件，其中接线端子、电流检测板、直流开关和印刷电路板等部件安装在机箱内部。接线端子通常安装于机箱侧壁，接线端子用于实现机箱内部电器件和机箱外部电路的电连接。接线端子通过线缆电连接电流检测板，电流检测板通过线缆接入直流开关的一侧，直流开关的另一侧通过线缆接入印刷电路板。电流检测板用于检测连接线缆的电流值，直流开关用于控制线缆的通断。

从以上描述可知，现有电气箱体内部电器件比较多，各部件之间通过线缆连接，线缆数量也比较多，拆装效率比较低。

发明内容

本发明提供了一种拆装效率比较高的直流开关组件和逆变器。

本发明提供了一种直流开关组件，包括安装主体，所述安装主体集成有直流开关和至少一个连接端子单元，所述连接端子单元包括第一端子和第二端子，所述第一端子用于与直流线缆直接电连接，所述第二端子用于与机箱内部线路电连接；当所述开关位于第一位置，所述连接端子单元的第一端子和第二端子处于导通状态；当所述开关位于第二位置，所述连接端子单元的第一端子和第二端子处于断开状态。

本发明中的直流开关组件包括直流开关和连接端子单元，二者集成于安装主体，连接端子单元通过开关能够实现第一端子和第二端子的连通和断开，直流开关与连接端子单元集成安装，直流开关通过第一端子直接连接直流线缆，这样直流开关和连接端子单元之间无需线缆连接，提高了拆卸和安装效率，同时机箱内部的电器件、结构件数量也相应减少，可以节省机箱内部安装空间。

可选的，所述安装主体具有通孔，所述直流开关包括操作端和转动轴，所述操作端能够驱动所述转动轴转动所述操作端位于所述通孔外部，所述转动轴位于所述通孔内部，当所述转动轴转动至第一位置，各所述连接端子单元的第一端子和第二端子通过所述转动轴导通状态；当所述转动轴转动至第二位置，各所述连接端子单元的第一端子和第二端子断开状态。

可选的，所述转动轴包括绝缘主体，所述绝缘主体安装有导体部，所述导体部与所述连接端子单元一一对应，当所述转动轴位于第一位置时，每一个所述连接端子单元的第一端子和第二端子同时和与其对应的导体部接触；当所述转动轴位于第二位置时，每一个所述连接端子单元的第一端子和第二端子与所述绝缘主体的非导体部接触。

可选的，沿轴向，所述连接端子单元的位数可调。

可选的，所述操作端与所述转动轴同轴设置；

或者，所述操作端与所述转动轴垂直布置，二者通过传动机构连接，所述传动机构包括锥齿轮传动机构或者万向节传动机构其中一者。

可选的，还包括与所述安装主体固定连接的安装部，所述安装部具有通孔，所述第一端子至少部分位于所述通孔，所述安装部外伸于所述安装主体的轴段还具有锁紧结构，用于与机箱壁密封锁紧固定。

可选的，所述锁紧结构包括螺纹结构或者卡扣结构，所述安装部通过螺母或者卡扣与所述机箱壁密封锁紧。

可选的，还包括安装于所述轴段外部的护套，所述护套与所述通孔周向密封安装。

可选的，所述安装主体包括至少两个主体单元，每一个主体单元至少包括一个连接端子单元，相邻所述主体单元可拆式配合组装，各所述主体单元具有与所述转动轴配合的同轴通孔。

可选的，各所述第一端子和各所述第二端子分居于所述安装主体的相对两侧，相邻所述第一端子、相邻所述第二端子沿轴向错开布置，或者所有所述第一端子沿轴向排成至少一行。

可选的，所述安装主体还集成有检测单元，用于检测所述连接端子单元的温度或者所述连接端子单元的电流或者连接端子单元的电压信号至少其中一者。

此外，本发明还提供了一种逆变器，包括机箱和印刷电路板，还包括上述任一项所述的直流开关组件，所述机箱设置有通孔，以便所述第一端子与所述箱体外部的直流线缆直接连接，所述第二端子与所述印刷电路板电连接。

再者，本发明还提供了一种逆变器，包括机箱和印刷电路板，还包括上述任一项所述的直流开关组件，所述安装主体位于所述箱体的内腔，所述机箱的机箱壁设置有通孔，以供所述安装部的轴段伸出所述内腔，所述轴段与所述机箱壁通过所述锁紧结构密封锁紧。

本发明中的逆变器包括上述直流开关组件，故也包括直流开关组件的上述技术效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例中逆变器的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中逆变器的侧视图；

图3为本发明一种实施例中逆变器的剖视图；

图4为本发明一种实施例中逆变器的另一方向剖视图；

图5为本发明一种实施例中直流开关组件的三维示意图；

图6为图5所示直流开关组件的俯视图；

图7为图5所示直流开关组件的正视图；

图8为本发明一种实施例中直流开关组件的剖视图；

图9为本发明第一种实施例中直流开关组件的正视图；

图10为本发明第二种实施例中直流开关组件的正视图；

图11为本发明一种实施例中直流开关的结构示意图；

图12为图11所示直流开关的剖视图。

其中，图1至图12中附图标记与发明名称之间的一一对应关系如下所示：

100机箱；

200直流开关组件；1安装主体；1a密封圈；11主体单元；2连接端子单元；21第一端子；22第二端子；3直流开关；31转动轴；3-1轴段；311绝缘主体；312导体部；32操作端；4安装部；5护套；6插针；7线缆；8密封圈；9螺母；

300印刷电路板。

具体实施方式

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图10，本发明提供的逆变器包括机箱100和直流开关组件200，机箱100具有安装腔，用于安装各电器元件，对各电器元件起到保护的作用。

本发明所提供的直流开关组件200，包括安装主体1，安装主体1为绝缘体，提供其他部件的安装基础，安装主体1的具体结构可以根据其所应用的电气箱体的结构而定，关于安装主体1的具体结构本文不做具体限定，只要满足使用需求即可。

本发明的安装主体1位于机箱100的安装腔，安装主体1可以固定于机箱100的机箱壁。安装主体1集成有直流开关3和至少一个连接端子单元2，连接端子单元2包括第一端子21和第二端子22，分别用于与机箱100外部和内部线路电连接；也就是说，一个连接端子单元2具有两个连接端子(第一端子21和第二端子22)，第一端子21可以与直流线缆直接连接，通常第一端子21连接位于机箱100外部的直流连线，第二端子22可以与机箱100内部的线路电连接。第一端子21中可以部分为正极连接端，部分为负极连接端，通常正极连接端和负极连接端数量相同，当然二者数量也可以不相同。同理第二端子22的数量和极性与第一端子21相同，此处不做赘述。

需要说明的是，本文中所述的线路并非仅限于线缆电路，还可以为其他能够实现电连接的其他方式，例如插接或者电磁连接。

本发明中的直流开关组件200中，当直流开关3位于第一位置，连接端子单元2的第一端子21和第二端子22处于导通状态；当直流开关3位于第二位置，连接端子单元2的第一端子21和第二端子22处于断开状态。

与背景技术中机箱100内部的接线端子和通过线缆连接直流直流开关3相比，本发明中的直流开关组件200包括直流开关3和连接端子单元2，二者集成于安装主体1，连接端子单元2的第一端子21和第二端子22通过直流开关3连通和断开，并且第一端子21直接连接直流线缆，，这样直流开关3、第一端子21、第二端子22之间无需线缆连接，提高了拆卸和安装效率，同时机箱100内部的电器件、结构件数量也相应减少，可以节省机箱100内部安装空间。

本发明中的直流开关3可选择处于第一位置或者第二位置可以通过手动实现，当然也可以通过电驱动或者遥控等方式实现。本发明下文给出了直流开关3的具体实施方式，详见以下描述。

请结合图11和图12，在一种具体实施例中，安装主体1具有通孔，直流开关3包括操作端32和转动轴31，操作端32能够驱动转动轴31转动。操作端32可以直接与转动轴31固定连接，当然二者之间也可以通过传动机构连接，操作端32间接驱动转动轴31转动。操作端32位于通孔外部，转动轴31位于通孔内部，操作人员转动操作端32可以实现转动轴31的转动，为了实现操作人员的人身安全，操作端32为绝缘体。当转动轴31转动至第一位置时，各连接端子单元2的第一端子21和第二端子22通过转动轴31导通状态；当转动轴31转动至第二位置，各连接端子单元2的第一端子21和第二端子22非导通。通过上述描述可知，导通第一端子21和第二端子22的转动轴31至少部分为导体，当转动轴31处于位于第二位置时，转动轴31上的导体与第一端子21或、和第二端子22分离。

本发明中的连接组件安装于机箱100时，安装主体1可以固定于机箱100的机箱壁内侧，第二端子22位于机箱100内部，操作端32和第一端子21至少部分位于机箱100外部，这样操作人员通过旋转操作端32能够实现转动轴31在第一位置和第二位置之前往复转动，以实现各连接端子单元2中第一端子21和与其相应地第二端子22之间的导通和断开，该实施方式结构简单。

请参考图11和图12，该实施例中，转动轴31可以包括绝缘主体311，绝缘主体311安装有导体部312，导体部312与连接端子单元2一一对应，当转动轴31位于第一位置时，每一个连接端子单元2的第一端子21和第二端子22同时和与其对应的导体部312接触；当转动轴31位于第二位置时，每一个连接端子单元2的第一端子21和第二端子22与绝缘主体311接触。请结合图5理解，图中给出了具有八个连接端子单元2的具体实施方式，八个第一端子21中可以四个为正极连接端，四个为负极连接端，同理第二端子22亦是如此。相应地，转动轴31上也具有8个导体部，与八个连接端子单元2一一对应。当转动轴31转动至第一位置时，八个连接端子单元2分别通过八个导体部实现第一端子21和第二端子22的导通。

该实施方式中，导体部312镶嵌安装于绝缘主体311，绝缘主体311即为导体部提供安装基础，又是隔离第一端子21和第二端子22导电的部件，绝缘主体将所有导体部形成一个完整整体，成型工艺简单，并且转动稳定性比较高。

在一种示例中，沿轴向，连接端子单元2的位数可调。例如，转动轴31可以沿轴向包括至少两个轴段3-1，相邻轴段3-1可拆卸连接，每一个轴段3-1设置有至少一个导体部312，用于导通相应连接端子单元2的第一端子21和第二端子22。

相邻轴段3-1的结构可以相同，也可以不同，图11中给出了位于两侧轴段结构与位于中间三个轴段结构不同的一种实施方式，相邻轴段3-1可以螺纹连接，当然也可以采用凹凸配合限位连接的方式。另外靠近操作端32的轴段可以通过螺纹连接或者其他方式连接操作端32。

当然转动轴31也可以为一体式结构。

该实施例中的直流开关组件200的操作端32与转动轴31同轴设置；操作端32与转动轴31同轴设置，这样操作端32与转动轴31可以直接固定连接，中间无需其他传动机构结构简单。

当然，为了适应不同电气箱体的安装需求，操作端32与转动轴31也可以垂直布置，二者通过传动机构连接，传动机构包括锥齿轮传动机构或者万向节传动机构其中一者。操作端32与转动轴31通过传动机构连接，能够适应不同应用环境，提高了直流开关组件200的应用灵活性。

该实施例中直流开关组件200还包括与安装主体1固连的安装部4，安装部4具有通孔，第一端子21至少部分位于通孔，安装部4外伸于安装主体1的轴段还具有锁紧结构，用于与机箱壁密封锁紧固定。安装部4的轴段突出于安装主体1，为锁紧结构提供安装基础。安装部4可以与安装主体1一体成型，也可以为分体式结构，安装部4和安装主体1分别成型后，安装部4组装于安装主体1，例如安装部4焊接于安装主体1或者螺纹连接于安装主体1。对于安装部4与安装主体1为分体式结构的实施例中，安装主体1还可以进一步设置密封圈1a用于与安装部4密封。

上述实施例中的锁紧结构可以包括螺纹结构或者卡扣结构，安装部4通过螺母或者卡扣与机箱壁锁紧。例如，安装部4的轴段上设置有外螺纹部，外螺纹部穿过机箱壁后与螺母配合拧紧，进而实现安装主体1与机箱100的固定。

安装部4的通孔内部还安装有护套5，护套5与通孔周向密封安装，护套5可以对与第一端子21连接的线缆7起到周向密封的作用，并且起到保护线缆7与第一端子21连接段的作用。图中示出了线缆7通过插针6连接第一端子21的具体实施方式。在通孔的开口位置还可以进一步设置密封圈8，提高密封性能。

在一种示例中，直流开关组件200的安装主体1包括至少两个主体单元11，每一个主体单元11至少包括一个连接端子单元2，相邻主体单元11可拆式配合组装，各主体单元11具有与转动轴31配合的同轴通孔。这样可以根据电气箱体实际需求增加选择合适数量的主体单元11，大大提高了直流开关组件200的使用灵活性，并且当某一连接端子单元2中的端子不能正常工作时，可以仅更换该连接端子单元2，无需更换整个直流开关组件200，大大节省了维修成本。

一种示例中，直流开关组件200的各第一端子21和各第二端子22分居于安装主体1的相对两侧，该布置方式中第一端子21位于一侧，相应机箱100仅一侧壁设置供第一端子21穿出的配合结构即可，机箱100结构简单。其中相邻第一端子21、相邻第二端子22沿轴向可以错开布置，这样相邻端子之间的操作空间比较大。

在另一种示例中，所有第一端子21也可以排成沿轴向的一行或几行。图中示出了所有第一端子21沿轴向排成上下两行，两行中可以一行为正极接线端子，另一行为负极接线端子，这样正极、负极位于不同的行，避免接线接错。当然，正极接线端子和负极接线端子也可以布置在同一行中。可以在机箱100外侧壁标注正极或者负极以方便后期接线。

上述各实施例中，安装主体1还可以进一步集成有检测单元，用于检测连接端子单元2的温度或者连接端子单元2的电流或者连接端子单元2的电压信号至少其中一者。检测单元可以选择合适位置安装，例如安装于靠近第一端子位置A，或者靠近第二端子位置C，或者可以完全位于安装主体1的内部，图8中B位置仅是示意。

该实施例中的直流开关组件200进一步集成有检测单元，提高了电气元件的集成度。

本发明还提供了一种电气箱体，包括机箱100、印刷电路板300和直流开关组件200，机箱100设置有通孔，以便第一端子21连接外部线路电连接，第二端子22与印刷电路板300电连接。

电气箱体其他结构请参考现有，本文不做赘述。

本发明中的电气箱体包括上述直流开关组件200，故也包括直流开关组件200的上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种电气箱体及直流开关组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种直流开关组件，其特征在于，包括安装主体，所述安装主体集成有直流开关和至少一个连接端子单元，所述连接端子单元包括第一端子和第二端子，所述第一端子用于与直流线缆直接电连接，所述第二端子用于与机箱内部线路电连接；当所述直流开关位于第一位置，所述连接端子单元的第一端子和第二端子处于导通状态；当所述直流开关位于第二位置，所述连接端子单元的第一端子和第二端子处于断开状态。

2.如权利要求1所述的直流开关组件，其特征在于，所述安装主体具有通孔，所述直流开关包括操作端和转动轴，所述操作端能够驱动所述转动轴转动，所述操作端位于所述通孔外部，所述转动轴位于所述通孔内部，当所述转动轴转动至第一位置，各所述连接端子单元的第一端子和第二端子通过所述转动轴导通状态；当所述转动轴转动至第二位置，各所述连接端子单元的第一端子和第二端子断开状态。

3.如权利要求2所述的直流开关组件，其特征在于，所述转动轴包括绝缘主体，所述绝缘主体安装有导体部，所述导体部与所述连接端子单元一一对应，当所述转动轴位于第一位置时，每一个所述连接端子单元的第一端子和第二端子同时和与其对应的导体部接触；当所述转动轴位于第二位置时，每一个所述连接端子单元的第一端子和第二端子与所述绝缘主体的非导体部接触。

4.如权利要求3所述的直流开关组件，其特征在于，沿轴向，所述连接端子单元的位数可调。

5.如权利要求2所述的直流开关组件，其特征在于，所述操作端与所述转动轴同轴设置；

或者，所述操作端与所述转动轴垂直布置，二者通过传动机构连接，所述传动机构包括锥齿轮传动机构或者万向节传动机构其中一者。

6.如权利要求2所述的直流开关组件，其特征在于，还包括与所述安装主体固定连接的安装部，所述安装部具有通孔，所述第一端子至少部分位于所述通孔，所述安装部外伸于所述安装主体的轴段还具有锁紧结构，用于与机箱壁密封锁紧固定。

7.如权利要求6所述的直流开关组件，其特征在于，所述锁紧结构包括螺纹结构或者卡扣结构，所述安装部通过螺母或者卡扣与所述机箱壁锁紧。

8.如权利要求6所述的直流开关组件，其特征在于，还包括安装于所述轴段外部的护套，所述护套与所述通孔周向密封安装，所述通孔的开口位置还进一步设置有密封圈；

或者/和，安装主体还可以进一步设置密封圈，用于与所述安装部密封。

9.如权利要求2所述的直流开关组件，其特征在于，所述安装主体包括至少两个主体单元，每一个主体单元至少包括一个连接端子单元，相邻所述主体单元可拆式配合组装，各所述主体单元具有与所述转动轴配合的同轴通孔。

10.如权利要求2所述的直流开关组件，其特征在于，各所述第一端子和各所述第二端子分居于所述安装主体的相对两侧，相邻所述第一端子、相邻所述第二端子沿轴向错开布置，或者所有所述第一端子沿轴向排成至少一行。

11.如权利要求2至9任一项所述的直流开关组件，其特征在于，所述安装主体还集成有检测单元，用于检测所述连接端子单元的温度或者所述连接端子单元的电流或者连接端子单元的电压信号至少其中一者。

12.一种逆变器，包括机箱和印刷电路板，其特征在于，还包括权利要求1至11任一项所述的直流开关组件，所述安装主体位于所述箱体的内腔，所述逆变器的箱体还设置有通孔，以便所述第一端子与所述箱体外部的直流线缆直接连接，所述第二端子与所述印刷电路板电连接。

13.一种逆变器，包括机箱和印刷电路板，其特征在于，还包括权利要求6至8任一项所述的直流开关组件，所述安装主体位于所述箱体的内腔，所述机箱的机箱壁设置有通孔，以供所述安装部的轴段伸出所述内腔，所述轴段与所述机箱壁通过所述锁紧结构密封锁紧。

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