CN116761384A - 光伏优化器以及光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光伏优化器以及光伏发电系统。光伏优化器包括金属壳体、印刷电路板模组、端盖和线缆。其中，金属壳体为具有开口的中空结构。端盖用于盖合金属壳体的开口以形成用于容纳印刷电路板模组的容纳腔，端盖包括至少一个通孔。印刷电路板模组包括印刷电路板以及安装在印刷电路板上的至少一个器件。线缆的输入端穿过至少一个通孔与印刷电路板连接。该光伏优化器的结构简单、易于装配。此外，光伏优化器中的印刷电路板上安装的器件产生的热量通过金属壳体散到金属壳体外，从而实现光伏优化器良好的散热效果。进而降低光伏发电系统的成本。

Description

光伏优化器以及光伏发电系统

技术领域

本申请实施例涉及光伏技术领域，具体涉及一种光伏优化器以及光伏发电系统。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏优化器可以实现光伏组件的最大功率跟踪和快速关断。现有的光伏优化器中的印刷电路板设置在塑胶壳体的容纳腔中。此外。需要在塑胶壳体中设置均热片和散热器，来实现光伏优化器工作中的散热。但是，该光伏优化器的结构比较复杂、不易于装配、成本较高。

发明内容

本申请实施例提供一种光伏优化器以及光伏发电系统，该光伏优化器中的印刷电路板设置在具有开口的中空结构的金属壳体和端盖形成的容纳腔中，线缆通过端盖上的通孔与印刷电路板连接。这样，光伏优化器在工作的过程中，印刷电路板上安装的器件产生的热量通过金属壳体散到金属壳体外。进而，该光伏优化器不仅可以保证良好的散热效果，而且该光伏优化器的结构简单、易于装配、成本较低。相应的，该光伏发电系统的成本也较低。

第一方面，本申请实施例提供了一种光伏优化器。该光伏优化器包括金属壳体、印刷电路板模组、端盖和线缆。其中，金属壳体为具有开口的中空结构。端盖用于盖合金属壳体的开口以形成容纳腔，容纳腔用于容纳印刷电路板模组，端盖包括至少一个通孔。印刷电路板模组包括印刷电路板以及安装在印刷电路板上的至少一个器件。线缆的输入端穿过至少一个通孔与印刷电路板连接。

本申请实施例提供的光伏优化器中的印刷电路板设置在具有开口的中空结构的金属壳体和端盖形成的容纳腔中，线缆通过端盖上的通孔与印刷电路板连接。这样，该光伏优化器的结构简单、易于装配。此外，光伏优化器中的印刷电路板上安装的器件产生的热量通过金属壳体散到金属壳体外，从而实现光伏优化器良好的散热效果。进而降低光伏发电系统的成本。

在一种实现方式中，金属壳体的内壁上设置有限位结构，限位结构与印刷电路板模组相互配合，以阻止印刷电路板模组沿平行于端盖的方向移动。

在一种实现方式中，限位结构包括从金属壳体的第一内壁向金属壳体的第二内壁凸起的第一凸起和第二凸起、以及从金属壳体的第二内壁向金属壳体的第一内壁凸起的第三凸起和第四凸起。印刷电路板模组的第一部分容纳于第一凸起和第二凸起之间、以及印刷电路板模组的第二部分容纳于第三凸起和第四凸起之间。第一凸起靠近第二凸起的壁与第二凸起靠近第一凸起的壁之间的距离等于印刷电路板模组的第一部分沿垂直于金属壳体的第三内壁的尺寸，以及第三凸起靠近第四凸起的壁与第四凸起靠近第三凸起的壁之间的距离等于印刷电路板模组的第二部分沿垂直于金属壳体的第三内壁的尺寸。其中，金属壳体的第一内壁和金属壳体的第二内壁相对排列，金属壳体的第三内壁分别垂直于端盖和金属壳体的第一内壁。相应的，印刷电路板模组设置于金属壳体的第一凸起、第二凸起、第三凸起以及第四凸起形成的空间中，并通过金属壳体内壁中的第一凸起、第二凸起、第三凸起和第四凸起分别与印刷电路板模组的相互配合，能够限制印刷电路板模组沿垂直于第三内壁方向的移动。

在一种实现方式中，印刷电路板模组沿垂直于金属壳体的第一内壁的尺寸等于金属壳体的第一内壁与金属壳体的第二内壁之间的距离。第一凸起与金属壳体的第三内壁之间的距离等于第三凸起与金属壳体的第三内壁之间的距离；第二凸起与金属壳体的第三内壁之间的距离等于第四凸起与金属壳体的第三内壁之间的距离。相应的，金属壳体的第一内壁和第二内壁能够限制印刷电路板模组沿垂直于金属壳体的第一内壁方向的移动。

在一种实现方式中，限位结构包括从金属壳体的第一内壁向远离金属壳体的第二内壁凹陷的第一凹槽、以及从金属壳体的第二内壁向远离金属壳体的第一内壁凹陷的第二凹槽。印刷电路板模组的第一部分容纳于第一凹槽内，印刷电路板模组的第二部分容纳于第二凹槽内。此外，第一凹槽沿垂直于金属壳体的第三内壁的尺寸等于印刷电路板模组的第一部分沿垂直于第三内壁的尺寸，第二凹槽沿垂直于金属壳体的第三内壁的尺寸等于印刷电路板模组的第二部分沿垂直于第三内壁的尺寸。其中，金属壳体的第二内壁和金属壳体的第一内壁相对排列，金属壳体的第三内壁分别垂直于端盖和金属壳体的第一内壁。相应的，印刷电路板模组设置于金属壳体的第一凹槽和第二凹槽形成的空间中，并通过第一凹槽和第二凹槽分别与印刷电路板模组的相互配合，能够限制印刷电路板模组沿垂直于第三内壁方向的移动。

在一种实现方式中，印刷电路板模组沿垂直于金属壳体的第一内壁的尺寸等于第一凹槽距离第二凹槽最远的壁与第二凹槽距离第一凹槽最远的壁之间的距离。此外，第一凹槽与金属壳体的第三内壁之间的距离等于第二凹槽与金属壳体的第三内壁之间的距离。相应的，金属壳体的第一凹槽和第二凹槽能够限制印刷电路板模组沿垂直于金属壳体的第一内壁方向的移动。

在一种实现方式中，印刷电路板模组具有支架。支架上设置有向支架的内部凹陷的容纳槽，容纳槽用于承载印刷电路板模组。相应的，印刷电路板模组承载在支架中，一方面，可以解决光伏优化的电磁兼容性(electromagnetic compatibility，EMC)等问题。另一方面，能够增加印刷电路板模组的爬电距离，使光伏优化器更好地满足安全规定。

在一种实现方式中，印刷电路板模组的未连接线缆的边缘包裹有外框。外框具有贯穿外框的承载通道，承载通道用于承载印刷电路板模组。相应的，印刷电路板模组的边缘被外框包裹，一方面，可以解决光伏优化器的EMC问题。另一方面，能够增加印刷电路板模组的爬电距离，使光伏优化器更好地满足安全规定。

在一种实现方式中，支架或外框采用的材料为导热绝缘材料。

在一种实现方式中，光伏优化器还包括第一灌封胶，第一灌封胶用于填充金属壳体的内壁和印刷电路板模组之间的间隙。相应的，第一灌封胶可以将印刷电路板模组密封在金属壳体中，使得印刷电路板模组被隔离，实现印刷电路板模组绝缘的目的。此外，该第一灌封胶还可以将印刷电路板上的器件产生的热量传递至金属壳体，进而传递至金属壳体外的周围空气中，强化了光伏优化器的散热能力。

在一种实现方式中，光伏优化器还包括第二灌封胶，第二灌封胶用于填充至少一个通孔和线缆之间的间隙。相应的，端盖盖合金属壳体的开口形成的容纳腔是一个密封的容纳腔，进而可以对容纳在容纳腔中的印刷电路板模组起到防水密封的目的。

在一种实现方式中，光伏优化器还包括导热绝缘膜，导热绝缘膜设置在金属壳体的内壁上。相应的，该导热绝缘膜能够将印刷电路板模组产生的热量传递至金属壳体，进而传递至金属壳体外的周围空气中，强化了光伏优化器的散热能力。

在一种实现方式中，光伏优化器还包括挂耳结构，挂耳结构与金属壳体固定连接，挂耳结构包括至少一个挂孔，至少一个挂孔用于将光伏优化器挂接在目标结构上。

在一种实现方式中，挂耳结构与金属壳体为一体结构。相应的，光伏优化器通过金属壳体一个部件，既能实现该光伏优化器的散热，又能实现将该光伏优化器挂接在目标结构上。

在一种实现方式中，光伏优化器还包括连接结构，连接结构用于固定连接端盖与金属壳体。

在一种实现方式中，连接结构包括螺钉或胶体。

第二方面，本申请实施例提供了一种光伏发电系统。该光伏发电系统包括第一方面以及第一方面的可能实现方式中任一项的光伏优化器和光伏组件。其中，光伏优化器的线缆的输出端伸出金属壳体形成连接头，连接头用于连接光伏组件。

上述第二方面的技术效果可以参考上述第一方面中相应的描述，这里不再赘述。

附图说明

图1是本申请实施例提供的光伏发电系统的示意图。

图2是本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。

图3是本申请实施例提供的一种光伏优化器的装配示意图。

图4是图3所示的光伏优化器中金属壳体和印刷电路板模组之间的装配示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种光伏优化器的装配示意图。

图6是图5所示的光伏优化器中金属壳体和印刷电路板模组之间的装配示意图。

图7是本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。

图8是图7所示的光伏优化器中金属壳体和具有支架的印刷电路板模组之间的一种装配示意图。

图9是图7所示的光伏优化器中金属壳体和具有支架的印刷电路板模组之间的另一种装配示意图。

图10是本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。

图11是图10所示的光伏优化器中金属壳体和具有支架的印刷电路板模组之间的一种装配示意图。

图12是图10所示的光伏优化器中金属壳体和具有支架的印刷电路板模组之间的另一种装配示意图。

图13是本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。

图14是图13所示的光伏优化器中具有外框的印刷电路板模组与线缆之间的一种装配示意图。

图15是图13所示的光伏优化器中具有外框的印刷电路板模组与金属壳体之间的一种装配示意图。

图16是图13所示的光伏优化器中具有外框的印刷电路板模组与金属壳体之间的另一种装配示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例中采用诸如“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”的前缀词，仅仅为了区分不同的描述对象，对被描述对象的位置、顺序、优先级、数量或内容等没有限定作用。本申请实施例中对序数词等用于区分描述对象的前缀词的使用不对所描述对象构成限制，对所描述对象的陈述参见权利要求或实施例中上下文的描述，不应因为使用这种前缀词而构成多余的限制。此外，在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书中描述的参考“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请中所涉及的“等于”并不是严格意义上的等于，而是在误差允许范围之内。“齐平”并不是严格意义上的相切，而是在误差允许范围之内。

本申请实施例中，同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件。本申请实施例中，针对多个相同的零部件，附图中可能仅以其中一个零部件为例标注了附图标记。对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。另外，附图示出的零部件的尺寸和大小仅为示例性的。

在光伏发电系统中，光伏优化器可以实现光伏组件的最大功率跟踪和快速关断。现有的光伏优化器中的印刷电路板设置在塑胶壳体的容纳腔中。此外。需要在塑胶壳体中设置均热片和散热器，来实现光伏优化器工作中的散热。但是，该光伏优化器的结构比较复杂，不易于装配。

鉴于此，本申请实施例提供了一种光伏优化器以及光伏发电系统，该光伏优化器中的印刷电路板设置在具有开口的中空结构的金属壳体和端盖形成的容纳腔中，线缆通过端盖上的通孔与印刷电路板连接。这样，光伏优化器在工作的过程中，印刷电路板上安装的器件产生的热量通过金属壳体散到金属壳体外。进而，该光伏优化器不仅可以保证良好的散热效果，而且该光伏优化器的结构简单、易于装配。相应的，该光伏发电系统的成本也较低。

下面结合图1先对本申请实施例提供的光伏发电系统进行详细说明。

图1是本申请实施例提供的光伏发电系统的示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的光伏发电系统1包括一个或多个光伏组件10、一个或多个光伏优化器20、光伏逆变器30、变压器40、三相交流电网50、第一直流线缆60、第二直流线缆70、第一交流线缆80、第二交流线缆90。其中，一个或多个光伏组件10通过第一直流线缆60连接到光伏优化器20，光伏组件10和光伏优化器20的连接关系可以是一对一的连接。一个或多个光伏优化器20通过第二直流线缆70连接到光伏逆变器30。光伏逆变30会将直流电转换为交流电，光伏逆变器30的交流侧通过第一交流线缆80与变压器40连接。变压器40通过第二交流线缆90连接到三相交流电网50。这样，光伏逆变器30输出的交流电通过变压器40后，流入三相交流电网50。下面对光伏发电系统1包括的各个器件进行详细描述。

该光伏发电系统是利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。本申请实施例提供的光伏发电系统能够赋能电动车辆。该电动车辆包括纯电动车辆(pure electric vehicle/battery electric vehicle，pure EV/battery EV)、混合动力车辆(hybrid electric vehicle，HEV)、增程式电动车辆(range extended electricvehicle，REEV)、插电式混合动力车辆(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)或新能源车辆(new energy vehicle，NEV)等。

光伏组件10也可以称为光伏阵列，包括多个光伏(Photovoltaic，PV)组串(string)。每个光伏组串包括多个串联的光伏板。光伏板用于将光能转化为电能。光伏板产生的电能为直流(direct current，DC)电。光伏组串两端的电压等于该多个光伏板产生的电压之和。光伏组件的输出功率可以表示光伏组件的单位时间输出的电能。

光伏优化器20也可以称为光伏功率优化器，其可以通过不断跟踪每个光伏组件10的最大功率点来提高光伏发电系统1的发电量，同时具备组件级关断、组件级监控等功能，并支持长组串设计捕捉最大功率点。

在一种实施例中，该光伏优化器20包括金属壳体、印刷电路板模组、端盖和线缆。其中，金属壳体为具有开口的中空结构。端盖用于盖合金属壳体的开口以形成容纳腔，容纳腔用于容纳印刷电路板模组，端盖包括至少一个通孔。印刷电路板模组包括印刷电路板。线缆的一端穿过至少一个通孔与印刷电路板连接。

光伏逆变器30用于将输入的直流电转换为交流(alternating current，AC)电，即进行DC-AC转换。光伏逆变器30也可以称为DC-AC转换器。

变压器40可以用于对交流电进行电压转换，以调整输入的交流电压的电压值。应当理解，变压器40的输入和输入均为交流电。变压器40可以对一个或多个光伏逆变器30输出的交流电的进行升压。

在光伏发电系统1中，每个光伏组件10的面积一般情况下是固定的，当光线的光强不变时，照射在光伏组件10上的光线与光伏组件10所在平面之间的夹角越大，即光线照射光伏组件10的入射角越小，光伏组件10输出的电能越多。当光线垂直照射在光伏组件10上，即光线与光伏组件10所在平面之间的夹角为90°，达到最大值时，光伏组件10输出的功率达到最大。

当光伏发电系统1包括多个光伏优化器20，光伏发电系统1还包括汇流箱，该汇流箱用于将该多个光伏组件10产生的直流电进行汇流，并将汇流后的输出经过断路开关和防雷处理后，输入光伏逆变器30。

下面结合图2至图6对本申请实施例提供的光伏优化器20进行详细说明。其中，图2为本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。图3为本申请实施例提供的一种光伏优化器的装配示意图。图4为图3所示的光伏优化器中金属壳体和印刷电路板模组之间的装配示意图。图5为本申请实施例提供的另一种光伏优化器的装配示意图。图6为图5所示的光伏优化器中金属壳体和印刷电路板模组之间的装配示意图。

如图2、图3和图5所示，该光伏优化器20包括金属壳体210、印刷电路板模组220、端盖230和线缆240。其中，金属壳体210为具有开口L的中空结构。端盖230用于盖合金属壳体210的开口L以形成容纳腔，容纳腔用于容纳印刷电路板模组220。端盖230包括至少一个通孔，印刷电路板模组220包括印刷电路板以及安装在印刷电路板上的至少一个器件，线缆240的输入端241穿过至少一个通孔与印刷电路板连接。

本申请实施例中，该光伏优化器20中的印刷电路板模组220设置在具有开口L的中空结构的金属壳体210和端盖230形成的容纳腔中，线缆240通过端盖230上的通孔与印刷电路板模组220中的印刷电路板连接。这样，光伏优化器20在工作的过程中，印刷电路板上安装的器件产生的热量通过金属壳体210散到金属壳体210外。进而，该光伏优化器20不仅可以保证良好的散热效果，而且该光伏优化器20的结构简单、易于装配。相应的，该光伏发电系统10的成本也较低。

此外，端盖230还可以消除通孔处的线缆的应力，防止通孔处的线缆发生弯折以致损坏。

例如，安装在印刷电路板上的器件包括可编程逻辑控制器(programmable logiccontroller，PLC)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)器件等等。

一些实施例中，金属壳体210的内壁上设置有限位结构。该限位结构与印刷电路板模组220相互配合，以阻止印刷电路板模组220沿平行于端盖230的方向移动。

在本申请实施例中，限位结构是由凸起或凹槽形成的。下面结合图4和图6对限位结构进行详细介绍。其中，图3和图4中限位结构是由凸起形成的，图5和图6中限位结构是由凹槽形成的。

如图4所示，该限位结构包括从金属壳体210的第一内壁M1向金属壳体210的第二内壁M2凸起的第一凸起2121和第二凸起2122、以及从金属壳体210的第二内壁M2向金属壳体210的第一内壁M1凸起的第三凸起2123和第四凸起2124。印刷电路板模组220的第一部分A容纳于第一凸起2121和第二凸起2122之间、以及印刷电路板模组220的第二部分B容纳于第三凸起2123和第四凸起2124之间。此外，第一凸起2121靠近第二凸起2122的壁与第二凸起2122靠近第一凸起2121的壁之间的距离等于印刷电路板模组220的第一部分A沿垂直于金属壳体210的第三内壁M3的尺寸，以及第三凸起2123靠近第四凸起2124的壁与第四凸起2124靠近第三凸起2123的壁之间的距离等于印刷电路板模组220的第二部分B沿垂直于金属壳体210的第三内壁M3的尺寸。其中，金属壳体210的第一内壁M1和金属壳体210的第二内壁M2相对排列，金属壳体210的第三内壁M3分别垂直于端盖230和金属壳体210的第一内壁M1。

相应的，印刷电路板模组220沿金属壳体210的开口L、第一凸起2121与第二凸起2122之间的间隙、以及第三凸起2123与第四凸起2124之间的间隙，便可设置于金属壳体210的第一凸起2121、第二凸起2122、第三凸起2123以及第四凸起2124形成的空间中。

在该示例中，金属壳体210内壁中的第一凸起2121、第二凸起2122、第三凸起2123和第四凸起2124分别与印刷电路板模组220相互配合，限制印刷电路板模组220沿垂直于第三内壁M3方向的移动。

进一步地，一些实施例中，如图3和图4所示，印刷电路板模组220沿垂直于金属壳体210的第一内壁M1的尺寸等于金属壳体210的第一内壁M1与金属壳体210的第二内壁M2之间的距离。此外，如图4所示，第一凸起2121与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离等于第三凸起2123与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离；第二凸起2122与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离等于第四凸起2124与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离。相应的，金属壳体210的第一内壁M1和第二内壁M2可以限制印刷电路板模组220沿垂直于金属壳体210的第一内壁M1方向的移动。

如图6所示，限位结构包括从金属壳体210的第一内壁M1向远离金属壳体210的第二内壁M2凹陷的第一凹槽2125、以及从金属壳体210的第二内壁M2向远离金属壳体210的第一内壁M1凹陷的第二凹槽2126。印刷电路板模组220的第一部分A容纳于第一凹槽2125内，印刷电路板模组220的第二部分B容纳于第二凹槽2126内。此外，第一凹槽2125沿垂直于金属壳体210的第三内壁M3的尺寸等于印刷电路板模组220的第一部分A沿垂直于第三内壁M3的尺寸，第二凹槽2126沿垂直于金属壳体210的第三内壁M3的尺寸等于印刷电路板模组220的第二部分B沿垂直于第三内壁M3的尺寸。其中金属壳体210的第二内壁M2和金属壳体210的第一内壁M1相对排列，金属壳体210的第三内壁M3分别垂直于端盖230和金属壳体210的第一内壁M1。

在该示例中，第一凹槽2125和第二凹槽2126分别与印刷电路板模组220相互配合，限制印刷电路板模组220沿垂直于第三内壁M3方向的移动。

第一凹槽2125具有两个连通的开口，第一凹槽2125的一个开口的朝向与金属壳体210的开口L的朝向相同，第一凹槽2125的另一个开口的朝向与金属壳体210的第一内壁M1垂直。此外，第二凹槽2126也具有两个开口，第二凹槽2126的一个开口的朝向与金属壳体210的开口L的朝向相同，第二凹槽2126的另一个开口的朝向与金属壳体210的第一内壁M1垂直。相应的，印刷电路板模组220沿金属壳体210的开口L、第一凹槽2125与金属壳体210的第一内壁M1垂直的开口、以及第二凹槽2126与金属壳体210的第一内壁M1垂直的开口，便可设置于金属壳体210的第一凹槽2125和第二凹槽2126中。

一种实施例中，如图6所示，第一凹槽2125和第二凹槽2126沿垂直于第三内壁M3方向的相对排列的两个壁均不与金属壳体210的第三内壁M3或金属壳体210的第四内壁M4齐平。一种实施例中，第一凹槽2125和第二凹槽2126沿垂直于第三内壁M3方向的相对排列的两个壁中有一个壁与金属壳体210的第四内壁M4齐平。一种实施例中，第一凹槽2125和第二凹槽2126沿垂直于第三内壁M3方向的相对排列的两个壁中有一个壁与金属壳体210的第三内壁M3齐平。

进一步地，一些实施例中，如图5和图6所示，印刷电路板模组220沿垂直于金属壳体210的第一内壁M1的尺寸等于第一凹槽2125距离第二凹槽2126最远的壁与第二凹槽2126距离第一凹槽2125最远的壁之间的距离。此外，第一凹槽2125与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离等于第二凹槽2126与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离。相应的，第一凹槽2125和第二凹槽2126可以限制印刷电路板模组220沿垂直于金属壳体210的第一内壁M1方向的移动。

应理解，第一凹槽2125与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离可以理解为第一凹槽2125平行于第三内壁M3的壁与第三内壁M3之间的距离。同理，第二凹槽2126与金属壳体210的第三内壁M3之间的距离可以理解为第二凹槽2126平行于第三内壁M3的壁与第三内壁M3之间的距离。其中，第一凹槽2125平行于第三内壁M3的壁与第二凹槽2126平行于第三内壁M3的壁齐平。

一些实施例中，光伏优化器20还包括第一灌封胶，第一灌封胶用于填充金属壳体210的内壁和印刷电路板模组220之间的间隙。相应的，第一灌封胶可以将印刷电路板模组220密封在金属壳体210中，使得印刷电路板模组220被隔离，实现印刷电路板模组220绝缘的目的。此外，该第一灌封胶还可以将印刷电路板上的器件产生的热量传递至金属壳体210，进而传递至金属壳体210外的周围空气中，强化了光伏优化器20的散热能力。

在该实施例中，金属壳体210还包括灌胶孔和灌胶孔塞。通过该灌胶孔向金属壳体210的内壁和印刷电路板模组220之间的间隙中填充第一灌封胶，并在形成第一灌封胶后，用灌胶孔塞塞上灌胶孔，以使金属壳体210和端盖230形成的容纳腔是密封的。

在一种实施例中，如图2、图3和图5所示，端盖230包括盖板231、以及凸设于盖板231上的凸起部232。其中，凸起部232的外环面与金属壳体210的内壁接触，盖板231盖合金属壳体210的开口L。相应的，该凸起部232从金属壳体210的开口L侧伸入金属壳体210的中空结构中，且该凸起部232的外环面与金属壳体210的内壁接触。从而，通过凸起部232与金属壳体210的内壁之间的相互配合、以及端盖230盖合金属壳体210的开口L以形成容纳腔。

在该实施例中，印刷电路板模组220沿垂直于第一内壁M1、第三内壁M3的尺寸与凸起部232沿垂直于第一内壁M1、第三内壁M3的尺寸之和等于容纳腔沿垂直于第一内壁M1、第三内壁M3的尺寸。一些实施例中，光伏优化器20还包括连接结构，连接结构用于固定连接端盖230与金属壳体210。

一种实施例中，连接结构包括胶体。具体的，在端盖230的盖板231和/或凸起部232的外环面、与金属壳体210接触的面之间设置胶体。

例如，该胶体为通过凝胶工艺形成的凝胶。又例如，该胶体为通过固化工艺形成的固化胶。

一种实施例中，连接结构包括螺钉。该螺钉穿过盖板231、盖板231与金属壳体210接触的面、金属壳体210具有开口的壁，实现端盖230与金属壳体210的固定连接。其中，该螺钉为自锁螺钉。

一些实施例中，金属壳体210还包括第一侧臂和第二侧臂，第一侧臂沿金属壳体210的第一内壁M1对应的外壁向远离金属壳体210的第二内壁M2的一侧延伸，第一侧臂沿金属壳体210的第二内壁M对应的外壁向远离金属壳体210的第2一内壁M1的一侧延伸。在一种实施例中，连接结构仅包括螺钉，且该螺钉为自锁螺钉。具体的，螺钉穿过盖板231、第一侧臂与盖板231接触的面，第二侧臂与盖板231接触的面，实现端盖230与金属壳体210的固定连接。在一种实施例中，连接结构除了包括螺钉外还包括螺母，一个螺钉穿过盖板231、第一侧臂与一个螺母相互配合，另一个螺钉穿过盖板231、第二侧臂与另一个螺母相互配合，实现端盖230与金属壳体210的固定连接。

在一种实施例中，端盖230仅包括如图2、图3和图5所示的盖板231，其贴合金属壳体210的开口的一侧。此外，在该实施例中，光伏优化器20包括上文所述的连接结构。关于连接结构的描述参考上文的相关描述，这里不再赘述。

在该实施例中，印刷电路板模组220沿垂直于第一内壁M1、第三内壁M3的尺寸等于容纳腔沿垂直于第一内壁M1、第三内壁M3的尺寸。

如图2、图3和图5所示，线缆240包括输入端241、导线242和输出端243。如图1所示，由于光伏优化器20的一端与光伏组件10连接，另一端与光伏逆变器30连接。因此，如图2、图3和图5所示，光伏优化器20的线缆240的输出端243包括第一输出端2431和第二输出端2432。第一输出端2431对应第一导线2421和第二导线2422，第二输出端2432对应第三导线2423和第四导线2424。此外，第一输出端2431对应第一输入端2411和第二输入端2412。其中，第一输入端2411和第二输入端2412中一个输入端用于连接印刷电路板模组220中的印刷电路板上的正极，另一个输入端用于连接印刷电路板模组220中的印刷电路板上的负极。第二输出端2432对应第三输入端2413和第四输入端2414。其中，第三输入端2413和第四输入端2414中一个输入端用于连接印刷电路板模组220中的印刷电路板上的正极，另一个输入端用于连接印刷电路板模组220中的印刷电路板上的负极。

进一步地，端盖230包括四个通孔，如图2、图3和图5所示的第一通孔233、第二通孔234、第三通孔235和第四通孔236。第一输入端2411穿过第一通孔233与印刷电路板模组220中的印刷电路板连接，第二输入端2412穿过第二通孔234与印刷电路板模组220中的印刷电路板连接，第三输入端2413穿过第三通孔235与印刷电路板模组220模组220中的印刷电路板连接，第四输入端2414穿过第四通孔236与印刷电路板模组220中的印刷电路板连接。第一输出端2431伸出金属壳体210外以形成光伏优化器20的一个连接头，第二输出端2432伸出金属壳体210外以形成光伏优化器20的另一个连接头，该两个连接头中一个连接头与光伏组件10连接，另一个连接头与光伏逆变器30连接。

需要说明的是，线缆240的输入端24指线缆240与光伏优化器20的内部连接的一端。线缆240的输出端243指线缆240与光伏发电系统中其他部件连接的一端。例如，其他部件包括如图1所示的光伏组件10和光伏逆变器30。

一些实施例中，光伏优化器20还包括第二灌封胶，第二灌封胶用于填充至少一个通孔和线缆240之间的间隙。相应的，端盖230盖合金属壳体210的开口L形成的容纳腔是一个密封的容纳腔，进而可以对容纳在容纳腔中的印刷电路板模组220起到防水密封的目的。

一些实施例中，光伏优化器20还包括导热绝缘膜，导热绝缘膜设置在金属壳体210的内壁上。相应的，该导热绝缘膜可以将印刷电路板模组220产生的热量传递至金属壳体210，进而传递至金属壳体210外的周围空气中，强化了光伏优化器20的散热能力。

一些实施例中，如图2、图3、图5所示，光伏优化器20还包括挂耳结构211，挂耳结构211与金属壳体210固定连接，挂耳结构211包括至少一个挂孔2111，至少一个挂孔2111用于将光伏优化器20挂接在目标结构上。

示例性地，目标结构包括光伏组件10的支架等等。

一种实施例中，挂耳结构211与金属壳体210为一体结构。相应的，可以减少光伏优化器20的装配工序。

本申请实施例中，金属壳体210和挂耳结构211是通过一体成型工艺生成的一体结构。相应的，光伏优化器20通过金属壳体210一个部件，既能实现该光伏优化器20的散热，又能实现将该光伏优化器20挂接在目标结构上。

一种实施例中，金属壳体210是金属材料通过钣金成型、焊接而成。一种实施例中，金属壳体210是金属材料通过型材成型、切割而成。

一种实施例中，挂耳结构211与金属壳体210为两个单独的结构。相应的，挂耳结构211和金属壳体210可以便于加工。

一些实施例中，挂耳结构211设置在金属壳体210的与其开口L相对的外壁上。

一些实施例中，该挂耳结构211为片状结构。

一些实施例中，金属壳体210还可以用非金属壳体替代。

一种实施例中，该非金属壳体采用的材料的导热率大于或等于金属材料的导热率。例如，该非金属壳体采用的材料包括聚碳酸酯材料PC塑料。例如，该非金属壳体可以通过注塑成型工艺来形成。

应理解，金属材料不同导热率也会存在差异。此外，非金属壳体采用的材料的导热率大于或等于金属材料的导热率可以理解为：非金属壳体采用的材料的导热率大于或等于导热率最低的金属材料的导热率。

一种实施例中，非金属壳体采用的导热率满足光伏优化器20的散热要求。应理解，不同工况下光伏优化器20的散热要求也会存在差异。

本申请实施例中，印刷电路板模组220还可以称为印刷电路板集合(printedcircuit board assembly，PCBA)。

一些实施例中，印刷电路板模组220除了包括印刷电路板以及安装在印刷电路板上的至少一个器件外，印刷电路板模组220还具有承载架，该承载架用于承载印刷电路板模组220，以使印刷电路板模组220与金属壳体210不直接接触。

图7至图16为具有承载架的光伏优化器。其中，图7至图12所示的支架221为承载架的一例，图13至图16所示的外框222为承载架的另一例。

下面，结合图7至图12对支架221进行详细说明。其中，图7为本申请实施例提供的一种光伏优化器的爆炸示意图。图8为图7所示的光伏优化器中金属壳体210和具有支架的印刷电路板模组220之间的一种装配示意图。图9为图7所示的光伏优化器中金属壳体210和具有支架的印刷电路板模组220之间的另一种装配示意图。图10是本申请实施例提供的另一种光伏优化器的爆炸示意图。图11为图10所示的光伏优化器中金属壳体210和具有支架的印刷电路板模组220之间的一种装配示意图。图12为图10所示的光伏优化器中金属壳体210和具有支架的印刷电路板模组220之间的另一种装配示意图。

如图7至图12所示，印刷电路板模组220具有支架221。该支架221上设置有向支架221的内部凹陷的容纳槽2211，该容纳槽2211用于承载印刷电路板模组220。

相应的，印刷电路板模组220承载在支架221中，一方面，可以解决光伏优化器20的EMC等问题。另一方面，能够增加印刷电路板模组220的爬电距离，使光伏优化器20更好地满足安全规定。

一些实施例中，该支架221采用的材料为导热绝缘材料。

一种实施例中，如图7所示，支架221为从六面体结构的大面向其内部凹陷后形成的结构。相应的，容纳槽2211从支架221的大面向支架221的内部凹陷。此外，容纳槽2211包裹支架221的四个面或五个面。

应理解，本申请实施例中涉及的结构的大面可以理解为结构中面积最大的面。

一些实施例中，如图7所示，容纳槽2211具有连通的开口L1和开口L2，其中，开口L1的朝向为垂直于支架221的大面，开口L2的朝向垂直于开口L1的朝向。相应的，印刷电路板模组220沿着容纳槽2211的开口L1便可装入容纳槽2211中，以及线缆240的输入端241沿着该容纳槽2211的开口L2与印刷电路板模组220中的印刷电路板连接。

需要说明的是，在图7所示的光伏优化器20中，若限位结构包括第一凸起2121、第二凸起2122、第三凸起2123以及第四凸起2124，上文所述的容纳在第一凸起2121和第二凸起2122之间的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图8所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第一部分A1、以及容纳在第三凸起2123与第四凸起2124之间的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图8所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第二部分B1。

此外，若限位结构包括第一凹槽2125和第二凹槽2126，上文所述的容纳在第一凹槽2125内的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图9所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第一部分A2，以及容纳在第二凹槽2126内的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图9所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第二部分B2。

一种实施例中，图10所示，支架221为从六面体结构的小面向其内部凹陷后形成的结构。相应的，容纳槽2211从支架221的小面向支架221的内部凹陷。此外，容纳槽2211包裹支架221的五个面。

应理解，本申请实施例中涉及的结构的小面可以理解为结构中面积最小的面。

一些实施例中，如图10所示，容纳槽2211具有一个开口L3，其中，开口L3的朝向为垂直于支架221的小面。相应的，印刷电路板模组220未连接线缆240的一端沿着容纳槽2211的开口L3便可装入容纳槽2211中。

需要说明的是，在图8所示的光伏优化器20中，若限位结构包括第一凸起2121、第二凸起2122、第三凸起2123以及第四凸起2124，上文所述的容纳在第一凸起2121和第二凸起2122之间的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图11所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第一部分A3、以及容纳在第三凸起2123与第四凸起2124之间的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图11所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第二部分B3。

此外，若限位结构包括第一凹槽2125和第二凹槽2126，上文所述的容纳在第一凹槽2125内的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图12所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第一部分A4，以及容纳在第二凹槽2126内的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图12所示的具有支架221的印刷电路板模组220的第二部分B4。

下面结合图13和图16对外框进行详细说明。其中，图13为本申请实施例提供的光伏优化器的爆炸示意图。图14为图13所示的光伏优化器中具有外框222的印刷电路板模组220与线缆240之间的一种装配示意图。图15为图13所示的光伏优化器中具有外框222的印刷电路板模组220与金属壳体210之间的一种装配示意图。图16为图13所示的光伏优化器中具有外框222的印刷电路板模组220与金属壳体210之间的另一种装配示意图。

如图13所示，印刷电路板模组220的未连接线缆240的边缘包裹有外框222。该外框222具有贯穿外框222的承载通道2220，该承载通道2220用于承载印刷电路板模组220。

相应的，印刷电路板模组220的边缘被外框222包裹，一方面，可以解决光伏优化器20的EMC问题。另一方面，能够增加印刷电路板模组220的爬电距离，使光伏优化器20更好地满足安全规定。

如图13和图14所示，印刷电路板模组220包括依次连接的第一边缘2201、第二边缘2202、第三边缘2203和第四边缘2204，其中，第一边缘2201和第三边缘2203相对排列，第二边缘2202和第四边缘2204相对排列。外框222包括依次连接的第一外框2221、第二外框2222和第三外框2223。其中，第一外框2221和第三外框2223相对排列，第一外框2221、第二外框2222和第三外框2223分别具有承载通道、且第一外框2221、第二外框2222和第三外框2223三者的承载通道连通形成外框222的承载通道2220。

此外，如图14所示，印刷电路板模组220的第一边缘2201承载在第一外框2221的承载通道中，印刷电路板模组220的第二边缘2202承载在第二外框2222的承载通道中，印刷电路板模组220的第三边缘2203承载在第三外框2223的承载通道中，以及印刷电路板模组220的第四边缘2204连接有线缆240。

一些实施例中，该外框222采用的材料为导热绝缘材料。

需要说明的是，在图13所示的光伏优化器20中，若限位结构包括第一凸起2121、第二凸起2122、第三凸起2123以及第四凸起2124，上文所述的容纳在第一凸起2121和第二凸起2122之间的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图15所示的具有外框222的印刷电路板模组220的第一部分A5、以及容纳在第三凸起2123与第四凸起2124之间的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图15所示的具有外框222的印刷电路板模组220的第二部分B5。

此外，若限位结构包括第一凹槽2125和第二凹槽2126，上文所述的容纳在第一凹槽2125内的印刷电路板模组220的第一部分A指的是如图16所示的具有外框222的印刷电路板模组220的第一部分A6，以及容纳在第二凹槽2126内的印刷电路板模组220的第二部分B指的是如图16所示的具有外框222的印刷电路板模组220的第二部分B6。

一种实施例中，该光伏优化器20的装配顺序为：先将带有端盖230的线缆240的输入端241焊接到印刷电路板模组220中安装有至少一个器件的印刷电路板上。然后，沿着金属壳体210的开口L，将印刷电路板模组220插入金属壳体210中，并将端盖230盖合金属壳体210的开口L。

此外，若光伏优化器20的印刷电路板模组220具有承载架，那么，在将印刷电路板模组220插入金属壳体210之前，可以先将印刷电路板模组220放入承载架中。然后，再沿着金属壳体210的开口L，将装有印刷电路板模组220的承载架插入金属壳体210中，并将端盖230盖合金属壳体210的开口L。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种光伏优化器，其特征在于，包括金属壳体、印刷电路板模组、端盖和线缆；

其中，所述金属壳体为具有开口的中空结构；

所述端盖用于盖合所述金属壳体的开口以形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述印刷电路板模组，所述端盖包括至少一个通孔；

所述印刷电路板模组包括印刷电路板以及安装在所述印刷电路板上的至少一个器件；

所述线缆的输入端穿过所述至少一个通孔与所述印刷电路板连接。

2.根据权利要求1所述的光伏优化器，其特征在于，所述金属壳体的内壁上设置有限位结构，所述限位结构与所述印刷电路板模组相互配合，以阻止所述印刷电路板模组沿平行于所述端盖的方向移动。

3.根据权利要求2所述的光伏优化器，其特征在于，

所述限位结构包括从所述金属壳体的第一内壁向所述金属壳体的第二内壁凸起的第一凸起和第二凸起、以及从所述金属壳体的第二内壁向所述金属壳体的第一内壁凸起的第三凸起和第四凸起，所述金属壳体的第一内壁和所述金属壳体的第二内壁相对排列；

所述印刷电路板模组的第一部分容纳于所述第一凸起和所述第二凸起之间、以及所述印刷电路板模组的第二部分容纳于所述第三凸起和所述第四凸起之间；

所述第一凸起靠近所述第二凸起的壁与所述第二凸起靠近所述第一凸起的壁之间的距离等于所述印刷电路板模组的第一部分沿垂直于所述金属壳体的第三内壁的尺寸，以及所述第三凸起靠近第四凸起的壁与所述第四凸起靠近所述第三凸起的壁之间的距离等于所述印刷电路板模组的第二部分沿垂直于所述金属壳体的第三内壁的尺寸，其中所述金属壳体的第三内壁分别垂直于所述端盖和所述金属壳体的第一内壁。

4.根据权利要求3所述的光伏优化器，其特征在于，所述印刷电路板模组沿垂直于所述金属壳体的第一内壁的尺寸等于所述金属壳体的第一内壁与所述金属壳体的第二内壁之间的距离；

所述第一凸起与所述金属壳体的第三内壁之间的距离等于所述第三凸起与所述金属壳体的第三内壁之间的距离；

所述第二凸起与所述金属壳体的第三内壁之间的距离等于所述第四凸起与所述金属壳体的第三内壁之间的距离。

5.根据权利要求2所述的光伏优化器，其特征在于，

所述限位结构包括从所述金属壳体的第一内壁向远离所述金属壳体的第二内壁凹陷的第一凹槽、以及从所述金属壳体的第二内壁向远离所述金属壳体的第一内壁凹陷的第二凹槽，所述金属壳体的第二内壁和所述金属壳体的第一内壁相对排列；

所述印刷电路板模组的第一部分容纳于所述第一凹槽内，所述印刷电路板模组的第二部分容纳于所述第二凹槽内；

所述第一凹槽沿垂直于所述金属壳体的第三内壁的尺寸等于所述印刷电路板模组的第一部分沿垂直于所述第三内壁的尺寸，所述第二凹槽沿垂直于所述金属壳体的第三内壁的尺寸等于所述印刷电路板模组的第二部分沿垂直于所述第三内壁的尺寸，其中所述金属壳体的第三内壁分别垂直于所述端盖和所述金属壳体的第一内壁。

6.根据权利要求5所述的光伏优化器，其特征在于，所述印刷电路板模组沿垂直于所述金属壳体的第一内壁的尺寸等于所述第一凹槽距离所述第二凹槽最远的壁与所述第二凹槽距离所述第一凹槽最远的壁之间的距离；

所述第一凹槽与所述金属壳体的第三内壁之间的距离等于所述第二凹槽与所述金属壳体的第三内壁之间的距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，

所述印刷电路板模组具有支架，所述支架上设置有向所述支架的内部凹陷的容纳槽，所述容纳槽用于承载所述印刷电路板模组；或者，

所述印刷电路板模组的未连接所述线缆的边缘包裹有外框，所述外框具有贯穿所述外框的承载通道，所述承载通道用于承载所述印刷电路板模组。

8.根据权利要求7所述的光伏优化器，其特征在于，

所述支架或所述外框采用的材料为导热绝缘材料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，

所述光伏优化器还包括第一灌封胶，所述第一灌封胶用于填充所述金属壳体的内壁和所述印刷电路板模组之间的间隙。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，

所述光伏优化器还包括第二灌封胶，所述第二灌封胶用于填充所述至少一个通孔和所述线缆之间的间隙。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，

所述光伏优化器还包括导热绝缘膜，所述导热绝缘膜设置在所述金属壳体的内壁上。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，所述光伏优化器还包括挂耳结构，所述挂耳结构与所述金属壳体固定连接，所述挂耳结构包括至少一个挂孔，所述至少一个挂孔用于将所述光伏优化器挂接在目标结构上。

13.根据权利要求12所述的光伏优化器，其特征在于，所述挂耳结构与所述金属壳体为一体结构。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的光伏优化器，其特征在于，

所述光伏优化器还包括连接结构，所述连接结构用于固定连接所述端盖与所述金属壳体。

15.根据权利要求14所述的光伏优化器，其特征在于，所述连接结构包括螺钉或胶体。

16.一种光伏发电系统，其特征在于，包括如权利要求1-15中任一项所述的光伏优化器和光伏组件，所述光伏优化器的线缆的输出端伸出所述金属壳体形成连接头，所述连接头用于连接所述光伏组件。