CN221081177U - 光伏逆变器和功率变换装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光伏逆变器和功率变换装置，该光伏逆变器包括：外壳，电路板、旋转开关、光伏连接器、信号连接器和交流连接器，外壳包括壳体和盖板，壳体和盖板围合成收容腔室，壳体包括相邻的第一侧板和第二侧板；电路板设置于收容腔室内，旋转开关、光伏连接器、信号连接器和交流连接器均通过刚性金属导体连接至电路板；光伏连接器、信号连接器和交流连接器安装在第一侧板上，信号连接器位于光伏连接器与交流连接器之间，旋转开关安装在第二侧板上。通过将旋转开关、光伏连接器、信号连接器和交流连接器等直接连接到电路板上，可减小占用空间，提升整机集成度。此外，光伏连接器、信号连接器和交流连接器采用一侧布局，方便安装及后续维护。

Description

光伏逆变器和功率变换装置

技术领域

本申请实施例涉及光伏技术领域，具体涉及一种光伏逆变器和功率变换装置。

背景技术

在光伏逆变器行业，配电器件的集成化，简洁化成为趋势。配电器件的集成化和简洁化有利于降低光伏逆变器的制作成本。目前，光伏连接器、旋转开关、交流连接器和信号连接器等配电器件，常采用线缆连接到电路板上，配电器件的布局决定线缆长短，当存在多路功率流、信号流时，在有限的空间内，线缆存在折弯半径不足、安装错误的风险以及工序多、效率低的问题。

实用新型内容

本申请提供一种光伏逆变器和功率变换装置，能够减少安装工序，提升连接器的安装效率。

第一方面，提供了一种光伏逆变器，所述光伏逆变器包括：外壳，包括壳体和盖板，所述壳体和所述盖板围合成收容腔室，所述壳体包括相邻的第一侧板和第二侧板；电路板，设置于所述收容腔室内，所述电路板还包括功率模块，所述功率模块通过引脚固定于所述电路板；光伏连接器，设置于所述第一侧板，所述光伏连接器的一端用于连接光伏组件；交流连接器，设置于所述第一侧板，用于连接负载或电网；信号连接器，设置于所述第一侧板，位于所述光伏连接器与所述交流连接器之间，用于与外部设备进行数据传输；旋转开关，设置于所述第二侧板，所述旋转开关部分位于所述收容腔室内，所述旋转开关部分位于所述收容腔室外，所述旋转开关电连接于所述光伏连接器的另一端与所述功率模块之间；控制器，用于检测到所述光伏逆变器或所述光伏组件发生包括短路、过流或者过压的故障时，控制所述旋转开关断开所述光伏组件与所述功率模块的连接。

本申请实施例提供的光伏逆变器，通过将所述旋转开关、所述光伏连接器、所述信号连接器和所述交流连接器等直接连接到所述电路板上，可以减小占用空间，减少安装工序，提升整机集成度，降低成本，提升连接器的安装效率。此外，所述光伏连接器、所述信号连接器和所述交流连接器采用一侧布局，方便安装以及后续的操作维护。另外，当光伏逆变器内的控制器检测到光伏逆变器本身或者光伏组件发生短路、过流或者过压等故障时，能够及时的控制旋转开关断开光伏组件与功率模块的连接，从而避免光伏逆变器产生损坏。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一侧板和所述第二侧板相连于第一侧边，所述旋转开关和所述光伏连接器均靠近所述第一侧边安装。

本申请实施例提供的光伏逆变器，通过将所述光伏连接器与所述旋转开关就近布局，统一上板后连接，免去线缆，提升整机空间利用率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电路板上安装有逆变功率组件、母线电容和电感等电气元件。所述逆变功率组件、母线电容和电感等电气元件可以通过引脚连接到所述电路板上。

在一些实施例中，所述电路板包括逆变电路和整流电路，所述逆变电路用于将直流电逆变为交流电，所述整流电路用于将交流电整流为直流电。

在一些实施例中，所述电路板还包括滤波电路和测量电路，光伏组件的直流电经过滤波电路和测量电路进行滤波、测量处理后，通过逆变电路输出为交流电。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述光伏逆变器还包括储能连接器，所述储能连接器与所述电路板连接，所述储能连接器安装在所述第一侧板上，且位于所述光伏连接器与所述信号连接器之间，所述储能连接器还用于和储能设备连接。

本申请实施例提供的光伏逆变器，一方面，所述储能连接器可以从外部储能装置中获取直流电，并向所述电路板上的逆变电路输出直流电，所述逆变电路可以将直流电逆变为交流电，以供使用。另一方面，所述储能连接器还可以向外部储能装置传输电能，即向外部储能装置输出直流电。应理解，当对外部储能装置(如电池包)充电时，电能的来源可以是所述光伏组件提供的电能，也可以是市电。通过所述电路板上的整流电路，可以将交流电整流为直流电，所述直流电可以通过储能连接器传输到外部储能装置(如电池包)中，对外部储能装置(如电池包)进行充电。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述壳体包括与所述盖板相对设置的底板，所述电路板位于所述盖板与所述壳体的底板之间，所述壳体的底板远离所述电路板的一侧连接有散热器，所述电路板与所述壳体的侧板以及所述壳体的底板之间形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳逆变功率组件、母线电容和电感。

应理解，将电子元件放置于所述容纳腔内，一方面可以保护电子元件，另一方面能够有效利用空腔空间，避免腔体太大，提高空间利用率的同时也能降低成本，且电子元件位于散热器一侧，有利于增强散热效果。

可以理解的是，所述电路板与所述壳体的侧板以及所述壳体的底板之间形成容纳腔，可以称为第一容纳腔；所述电路板与所述壳体的侧板以及所述盖板之间形成容纳腔，可以称为第二容纳腔；所述第一容纳腔容纳的电子器件的高度高于所述第二容纳腔容纳的电子器件的高度，例如，所述第一容纳腔中的电子器件的高度小于或等于9cm，所述第二容纳腔中的电子器件的高度小于或等于5mm。也就是说，所述第一容纳腔内可以容纳高度高、大体积、高散热需求的电子元件，如，逆变功率组件、母线电容、电感等；所述第二容纳腔可以容纳高度低、小体积、散热需求较小的电子元件，如，贴片电容、贴片电阻，指示灯等。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述旋转开关通过引脚与所述电路板连接，所述光伏连接器通过刚性导体与所述电路板连接，所述光伏连接器与所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线实现电连接。也就是说，所述光伏连接器与所述旋转开关之间免线缆连接，通过所述电路板内导体连接，能够节省空间，提升空间利用率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述光伏连接器包括多个正连接器和多个负连接器，所述多个正连接器包括多个正极端子，所述多个负连接器包括多个负极端子，所述旋转开关为多极旋转开关，每个所述正极端子通过所述电路板上的金属走线与一个所述旋转开关的极连接，所述多个负极端子进行负极汇流后再通过所述电路板上的金属走线连接到所述旋转开关上的一个极上。

其中，所述多极旋转开关的每个极包括两个引脚(记为第一引脚和第二引脚)，所述第一引脚可以与所述正极端子或所述负极端子连接，所述第二引脚可以与电路板上的功率模块连接。具体地，所述第二引脚可以通过所述电路板的金属走线与所述母线电容连接，所述母线电容通过所述电路板的金属走线与所述逆变功率组件连接。在本实现方式中，连接是指电性连接，从结构上看可以直接固定连接或者间接固定连接。电路板上的金属走线具有多个，其中金属走线也可以称为导线，可以是铜线，用于连接电路板上的器件。

示例性的，所述光伏连接器可以包括三个正连接器和三个负连接器，所述三个正连接器包括三个正极端子，所述三个负连接器包括三个负极端子，所述旋转开关可以为四极旋转开关(即所述旋转开关包括四个极)。所述三个正极端子通过所述电路板上的金属走线分别与所述四极旋转开关中的三个极中的第一引脚连接，所述三个负极端子输入的直流电可以进行负极汇流，汇流成一路直流电后，再通过所述电路板上的金属走线与所述四极旋转开关中的一个极中的第一引脚连接。

在本实施方式中，光伏连接器和旋转开关的引脚之间、引脚与母线电容之间、母线电容与逆变功率组件之间通过金属走线连接，减少线缆或者避免采用线缆，减小安装难度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述旋转开关位于所述收容腔室内的部分通过引脚固定连接于所述电路板上，且所述旋转开关位于所述容纳腔内，所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线与所述功率模块相连。

示例性的，所述旋转开关上的第二引脚通过所述电路板上的金属走线与所述功率模块相连。具体地，所述旋转开关上的第二引脚可以通过所述电路板的金属走线与所述母线电容连接，所述母线电容通过所述电路板的金属走线与所述逆变功率组件连接。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述光伏逆变器还包括智能通信棒，所述智能通信棒与所述电路板连接，所述智能通信棒安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述壳体的底板之间。从而能够充分利用外壳的侧板的空间，布局更加紧凑。

应理解，所述智能通信棒用于实现与智能管理系统(云端)的通信，即可以向智能管理系统上传数据以及接收所述智能管理系统下发的信息。

在一些实施例中，所述智能通信棒通过线缆与所述电路板连接，所述线缆的一端与所述电路板连接，所述线缆的另一端设有USB接口，所述USB接口安装在所述壳体上，所述智能通信棒插入所述USB接口中。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述光伏逆变器还包括天线，所述天线与所述电路板连接，所述天线安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述交流连接器之间。

应理解，所述天线是内置WLAN的外置天线，用于近端应用接入维护，可用于增大信号强度、扩大覆盖范围。

第二方面，提供了一种功率变换装置，所述功率变换装置包括：外壳，包括壳体和盖板，所述壳体和所述盖板围合成收容腔室，所述壳体包括相邻的第一侧板和第二侧板；电路板，设置于所述收容腔室内，所述电路板还包括功率模块，所述功率模块通过引脚固定于所述电路板；直流连接器，设置于所述第一侧板，所述直流连接器的一端用于连接光伏组件；交流连接器，设置于所述第一侧板，用于连接负载或电网；信号连接器，设置于所述第一侧板，位于所述直流连接器与所述交流连接器之间，用于与外部设备进行数据传输；旋转开关，设置于所述第二侧板，所述旋转开关部分位于所述收容腔室内，所述旋转开关部分位于所述收容腔室外，所述旋转开关电连接于所述直流连接器的另一端与所述功率模块之间；控制器，用于检测到所述光伏逆变器或所述光伏组件发生包括短路、过流或者过压的故障时，控制所述旋转开关断开所述光伏组件与所述功率模块的连接。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一侧板和所述第二侧板相连于第一侧边，所述旋转开关和所述直流连接器均靠近所述第一侧边安装。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述电路板上安装有逆变功率组件、母线电容和电感等电气元件。所述逆变功率组件、母线电容和电感等电气元件可以通过引脚连接到所述电路板上。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述功率变换装置还包括储能连接器，所述储能连接器与所述电路板连接，所述储能连接器安装在所述第一侧板上，且位于所述直流连接器与所述信号连接器之间，所述储能连接器还用于和储能设备连接。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述壳体包括与所述盖板相对设置的底板，所述电路板位于所述盖板与所述壳体的底板之间，所述壳体的底板远离所述电路板的一侧连接有散热器，所述电路板与所述壳体的侧板以及所述壳体的底板之间形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳逆变功率组件、母线电容和电感。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述旋转开关位于所述收容腔室内的部分通过引脚固定连接于所述电路板上，且所述旋转开关位于所述容纳腔内，所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线与所述功率模块相连。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述旋转开关通过引脚与所述电路板连接，所述直流连接器通过刚性导体与所述电路板连接，所述直流连接器与所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线实现电连接。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述直流连接器包括多个正连接器和多个负连接器，所述多个正连接器包括多个正极端子，所述多个负连接器包括多个负极端子，所述旋转开关为多极旋转开关，

每个所述正极端子通过所述电路板上的金属走线与一个所述旋转开关的极连接，所述多个负极端子进行负极汇流后再通过所述电路板上的金属走线连接到所述旋转开关上的一个极上。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述功率变换装置还包括智能通信棒，所述智能通信棒与所述电路板连接，所述智能通信棒安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述壳体的底板之间。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述功率变换装置还包括天线，所述天线与所述电路板连接，所述天线安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述交流连接器之间，所述天线是内置WLAN的外置天线，用于近端应用接入维护，可用于增大信号强度、扩大覆盖范围。

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一种光伏发电场景的示意图。

图2是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的立体结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的俯视示意图。

图4是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的部分部件的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的侧视示意图。

图6是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的电路结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请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”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。

本申请实施例中的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本说明书中描述的参考“在一些实施例”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“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请实施例中，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。

下面结合图1先对本申请实施例提供的光伏发电场景进行详细说明。

图1是本申请实施例提供的光伏发电场景的示意图。如图1所示，光伏发电系统10中的装置包括：光伏组件100、光伏逆变器200以及储能系统300。可选地，所述光伏发电系统10还可以包括：电网400和负载500。

具体而言，所述光伏逆变器200能够将来自所述光伏组件100的直流电转换为交流电，并将交流电输送至所述电网400或者所述负载500。其中，直流电也称为directcurrent，或简称为DC；交流电也称为alternating current，或简称为AC；所述光伏逆变器200也可以称为DC-AC转换器。所述光伏逆变器200能够将来自所述光伏组件100的直流电输送至所述储能系统300，以便所述储能系统300充电。所述光伏逆变器200能够将来自所述储能系统300的直流电转换为交流电，并将交流电输送至所述电网400或者所述负载500。

所述光伏组件100也可以称为光伏阵列，包括多个光伏组串。其中，所述光伏也称为photovoltaic，或简称为PV。所述组串也称为string。每个光伏组串包括多个串联的光伏板。所述光伏板用于将光能转化为电能。所述光伏板产生的电能为直流电。所述光伏组串两端的电压等于所述多个光伏板产生的电压之和。所述光伏组件100的输出功率可以表示光伏组件的单位时间输出的电能。

每个光伏组件100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100上的光线与光伏组件100所在平面之间的夹角越大，即光线照射光伏组件100的入射角越小，光伏组件100输出的电能越多。当光线垂直照射在光伏组件100上，即光线与光伏组件100所在平面之间的夹角为90°，达到最大值时，光伏组件100输出的功率达到最大。

可以理解，所述光伏发电系统10包括光伏组件100、光伏逆变器200以及储能系统300时，所述光伏逆变器200主要用于连接所述光伏组件100与所述储能系统300，以便所述储能系统300充电。所述光伏发电系统10包括光伏组件100、光伏逆变器200、储能系统300、电网400以及负载500时，所述光伏逆变器200能够用于将上述装置连接起来。譬如，所述光伏逆变器200将所述光伏组件100与所述储能系统300连接；所述光伏逆变器200将所述光伏组件100与所述电网400连接；所述光伏逆变器200将所述光伏组件100与所述负载500连接；所述光伏逆变器200将所述负载500与所述储能系统300连接等。

所述光伏发电系统10中的所述储能系统300能够实现电能的储存与释放。譬如，所述储能系统300可以储存来自所述光伏组件100的直流电能，所述储能系统300可以通过所述光伏逆变器200为所述电网400或者所述负载500供电。因此，所述储能系统300的应用场景较为广泛，包括但不限于：户用场景、行业绿电场景，以及智能光伏电站场景等。

由上述描述可知，所述光伏逆变器200是一种能够将直流电转变成交流电的转换器。具体地，所述光伏逆变器200可以包括两个直流端口(譬如，直流端口1与直流端口2)与一个交流端口，所述两个直流端口分别用于连接所述光伏组件100与所述储能系统300，例如，所述直流端口1用于连接所述光伏组件100，所述直流端口2用于连接所述储能系统300；所述交流端口可用于输出交流电，输出的交流电可以通过配电箱完成电量分配，如分配给所述电网400和所述负载500。

所述光伏组件100可以通过所述直流端口为所述电网400馈电以及为所述负载500供电。所述储能系统300可以通过所述直流端口为所述负载500供电。所述电网400可以通过所述交流端口为所述负载500供电。换言之，所述光伏逆变器300是所述负载500与能源模块(可以包括所述光伏组件100、所述储能系统300以及所述电网400)之间的连接枢纽。

下面将结合附图2至附图5对本申请实施例提供的光伏逆变器200的结构进行详细说明。

图2是本申请实施例提供的一种光伏逆变器200的立体结构示意图。图3是本申请实施例提供的一种光伏逆变器200的俯视示意图。图4是本申请实施例提供的一种光伏逆变器200的部分部件的结构示意图。图5是本申请实施例提供的一种光伏逆变器200的侧视示意图。

如图2和图3所示，所述光伏逆变器200包括外壳、电路板220和配电器件，所述外壳可以对所述电路板220和所述配电器件起到保护作用；所述电路板220通过所述配电器件实现从所述光伏组件100获得直流电，并将直流电逆变为交流电进行输出，信号流将信号在所述电路板220和信号收发器之间互动。

在一些实施例中，如图3所示，所述光伏逆变器200包括旋转开关230、PV连接器240、信号连接器250和AC连接器260，也就是说，所述配电器件包括所述旋转开关230、所述PV连接器240、所述信号连接器250和所述AC连接器260。

所述PV连接器240用于连接光伏组件100，所述电路板220上设置有功率模块，所述旋转开关230用于控制所述光伏组件100与所述电路板220上的功率模块之间的导通或关断，所述信号连接器250用于与外部设备(如，储能装置、电表、其他光伏逆变器等)进行信号传输，所述交流连接器260用于连接负载500或电网400，所述光伏组件100输入的直流电，流经所述光伏连接器240、所述旋转开关230后再传输到所述电路板220的功率模块内，所述功率模块可将直流电转换为交流电，并将交流电传输给电网400或负载500。

所述旋转开关230可以采用引脚直接与所述电路板220连接；所述PV连接器240与所述电路板220之间可以通过刚性导体连接；所述PV连接器240与所述旋转开关230之间免线缆连接，通过所述电路板220上的金属走线实现电连接；所述信号连接器250直接插接到所述电路板220上，无需线缆转接；所述AC连接器260通过上板导体直接与所述电路板220连接耦合。

应理解，所述旋转开关230通过引脚与所述电路板220电连接，所述光伏连接器240通过刚性导体与所述电路板220电连接，所述光伏连接器240与所述旋转开关230通过所述电路板220上的金属走线实现电连接。也就是说，所述PV连接器240与所述旋转开关230之间免线缆连接，能够节省空间，提升空间利用率。

所述光伏逆变器200包括外壳、电路板220、旋转开关230、光伏连接器240、信号连接器250、交流连接器260和控制器。其中，所述外壳包括壳体210和盖板，所述壳体210和所述盖板围合成收容腔室，所述壳体210包括相邻的第一侧板和第二侧板；所述电路板220设置于所述收容腔室内，所述电路板220还包括功率模块，所述功率模块通过引脚固定于所述电路板220；所述光伏连接器240设置于所述第一侧板，所述光伏连接器240的一端用于连接光伏组件100；所述交流连接器260设置于所述第一侧板，用于连接负载500或电网400；所述信号连接器250设置于所述第一侧板，且位于所述光伏连接器240与所述交流连接器260之间，用于与外部设备进行数据传输；所述旋转开关230设置于所述第二侧板，所述旋转开关230部分位于所述收容腔室内，所述旋转开关230部分位于所述收容腔室外，所述旋转开关230电连接于所述光伏连接器240的另一端与所述功率模块之间；所述控制器用于检测到所述光伏逆变器200或所述光伏组件100发生包括短路、过流或者过压的故障时，控制所述旋转开关230断开所述光伏组件100与所述功率模块的连接。

应理解，当所述控制器检测到所述光伏逆变器200内部的功率器件或者光伏组件100发生短路、过流或者过压等故障时，所述控制器可以控制旋转开关230断开光伏组件100与功率模块的连接。

本申请通过将所述旋转开关230、所述光伏连接器240、所述信号连接器250和所述交流连接器260等直接连接到所述电路板220上，可以减小占用空间，减少安装工序，提升整机集成度，降低成本，提升连接器的安装效率。此外，所述光伏连接器240、所述信号连接器250和所述交流连接器260采用一侧布局，方便安装以及后续的操作维护。另外，当光伏逆变器200内的控制器检测到光伏逆变器200本身或者光伏组件100发生短路、过流或者过压等故障时，能够及时的控制旋转开关230断开光伏组件100与功率模块的连接，从而避免光伏逆变器200产生损坏。

在一些实施例中，所述第一侧板与所述第二侧板相连的边可记为第一侧边，所述旋转开关230与所述PV连接器240均靠近所述第一侧边安装。所述光伏连接器240与所述旋转开关230就近布局，统一上板后连接，免去线缆，提升整机空间利用率。

在一些实施例中，如图4和图5所示，所述光伏连接器240包括多个正连接器241和多个负连接器242，所述多个正连接器241包括多个正极端子2411，所述多个负连接器242包括多个负极端子2421，所述旋转开关230为多极旋转开关，每个所述正极端子2411通过所述电路板220上的金属走线221与一个所述旋转开关230的极连接，所述多个负极端子2421进行负极汇流后再通过所述电路板220上的金属走线221连接到所述旋转开关230上的一个极上。应理解，可以通过扭动所述旋转开关230关闭或打开所述旋转开关230上的多个极，也就是说，所述旋转开关230可用于控制所述光伏组件100与所述电路板220上的功率模块之间的导通或关断。

其中，所述多极旋转开关230的每个极包括两个引脚(记为第一引脚231和第二引脚232)，所述第一引脚231可以与正极端子2411或负极端子2421连接，所述第二引脚232可以与电路板220上的功率模块连接。具体地，所述第二引脚232可以通过所述金属走线221与所述母线电容222连接，所述母线电容222通过所述金属走线221与所述逆变功率组件223连接。在本实现方式中，连接是指电性连接，从结构上看可以直接固定连接或者间接固定连接。电路板220上的金属走线221具有多个，其中金属走线221也可以称为导线，可以是铜线，用于连接电路板220上的器件。

示例性的，所述光伏连接器240可以包括三个正连接器241和三个负连接器242，所述三个正连接器241包括三个正极端子2411，所述三个负连接器242包括三个负极端子2421，一个连接器包括一个端子，所述旋转开关230可以为四极旋转开关(即所述旋转开关230包括四个极)。所述三个正极端子2411通过所述金属走线221分别与所述四极旋转开关230中的三个极中的第一引脚231连接，所述三个负极端子2421输入的直流电可以进行负极汇流，汇流成一路直流电后，再通过所述电路板220上的金属走线221与所述四极旋转开关230中的一个极中的第一引脚231连接。

在本实施方式中，光伏连接器240和旋转开关230的引脚之间、引脚与母线电容222之间、母线电容222与逆变功率组件223之间通过金属走线221连接，减少线缆或者避免采用线缆，减小安装难度。

需要说明的是，图4中的221所示位置仅用于标识电路板220上具有金属走线221，不代表金属走线221的实际位置，应当可以理解的是，在本申请中电路板220的金属走线221可根据光伏逆变器200中的功能器件来布线，以实现光伏逆变器200的功能。

如图5所示，所述电路板220和所述上板支架300位于所述外壳的内部，所述正连接器241和所述负连接器242通过所述上板支架300与所述电路板220实现电连接，所述上板支架300与所述电路板220可以通过螺钉400连接。光伏连接器240(包括所述正连接器241和所述负连接器242)可以通过所述上板支架300实现与所述电路板220的电连接，无需使用线缆，从而能够减小安装工序，提高连接可靠性。

所述旋转开关230位于所述收容腔室内的部分通过引脚固定连接于所述电路板220上，且所述旋转开关230位于所述容纳腔(即下文所述的第一容纳腔)内，所述旋转开关230通过所述电路板220上的金属走线221与所述功率模块相连。

示例性的，所述旋转开关230上的第二引脚232通过所述电路板220上的金属走线221与所述功率模块相连。具体地，所述旋转开关220上的第二引脚232可以通过所述电路板220的金属走线221与所述母线电容222连接，所述母线电容222可以通过所述电路板220的金属走线221与所述逆变功率组件223连接。

在一些实施例中，所述电路板220包括逆变电路，所述逆变电路用于将所述光伏组件100的直流电进行逆变处理后输出为交流电。

在一些实施例中，所述电路板220还包括整流电路，所述整流电路用于将交流电整流为直流电。

在一些实施例中，所述电路板220还包括滤波电路和测量电路，所述光伏组件100的直流电经过滤波电路和测量电路进行滤波、测量处理后，通过逆变电路输出为交流电。

所述电路板220可以是一种印刷电路板，所述印刷电路板是电子元件的支撑体，也作为电子元件电气连接的载体。所述印刷电路板具有支撑电路元件和互连电路元件的功能。其中电子元件包括但不限于电容、电感、电阻、处理器、存储器、天线等。一般地，没有焊接电子元件的印刷电路板可以称为PCB单板。焊接了电子元件的印刷电路板可以称为印刷电路板组件(printed circuit board assembly，PCBA)。

所述印刷电路板承载的电子元件可以形成多个功能模块以实现相应的功能，例如逆变电路用于将直流电转换为交流电，整流电路用于将交流电转换为直流电等。印刷电路板的形状可以根据电子设备的形状以及电子设备内部要布置的功能模块的位置、形状等相应设计。

在一些实施例中，所述电路板220上安装有逆变功率组件223、母线电容222和电感等电气元件。所述逆变功率组件223、母线电容222和电感等电气元件可以通过引脚连接到所述电路板220上。

在一些实施例中，所述壳体210包括与所述盖板相对设置的底板，所述电路板220位于所述盖板与所述壳体210的底板之间，所述壳体210的底板远离所述电路板220的一侧连接有散热器，且所述电路板220与所述壳体210的侧板以及所述壳体210的底板之间形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳逆变功率组件223、母线电容222和电感等电子元件，所述容纳腔还可以用于容纳所述上板支架300和所述旋转开关230。

应理解，将电子元件放置于所述容纳腔内，一方面可以保护电子元件，另一方面能够有效利用空腔空间，避免腔体太大，提高空间利用率的同时也能降低成本，且电子元件位于散热器一侧，有利于增强散热效果。

可以理解的是，所述电路板220与所述壳体210的侧板以及所述壳体210的底板之间形成的容纳腔，可以称为第一容纳腔；所述电路板220与所述壳体210的侧板以及所述盖板之间形成的容纳腔，可以称为第二容纳腔；所述第一容纳腔容纳的电子器件的高度高于所述第二容纳腔容纳的电子器件的高度，例如，所述第一容纳腔中的电子器件的高度小于或等于9cm，所述第二容纳腔中的电子器件的高度小于或等于5mm。也就是说，所述第一容纳腔内可以容纳高度高、大体积、高散热需求的电子元件，如，逆变功率组件、母线电容、电感等；所述第二容纳腔可以容纳高度低、小体积、散热需求较小的电子元件，如，贴片电容、贴片电阻，指示灯等。

在一个示例中，第一容纳腔内的逆变功率组件223用于将直流电转换为交流电。在一个示例中，第一容纳腔内的母线电容222起到存储和平滑直流电压的作用。在一个示例中，第一容纳腔内的电感的用途包含滤波、直流转换和功率变换中的至少一个。在一个示例中，第一容纳腔内的电感包含滤波电感、直流转换组件中的电感以及逆变功率组件中的电感中的至少一种。在一个示例中，第二容纳腔内的贴片电阻可用于限制电路中的电流，抵制电路的干扰和噪声，第二容纳腔内的贴片电容可用于存储电荷。

在一些实施例中，所述光伏逆变器200还包括天线280，所述天线280与所述电路板220连接，也就是说，所述配电器件还包括所述天线280，所述天线280安装在所述外壳210的第一侧板上，且位于所述信号连接器250与所述交流连接器260之间。

所述天线280是内置WLAN的外置天线，用于近端应用(application，APP)接入维护，可用于增大信号强度、扩大覆盖范围。

在一些实施例中，所述光伏逆变器200还包括智能信号棒270，所述智能通信棒270与所述电路板220连接。也就是说，所述配电器件还包括所述智能信号棒270，所述智能通信棒270安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器250的下侧，即位于所述信号连接器250与所述壳体210的底板之间。所述智能通信棒270用于实现与智能管理系统(云端)的通信，即可以向智能管理系统上传数据以及接收所述智能管理系统下发的信息。

在一个示例中，所述智能信号棒270通过线缆与所述电路板220连接，可以理解，所述线缆的一端连接所述电路板220，所述线缆的另一端设有通用串行总线(universalserial bus，USB)接口，所述USB接口安装在所述壳体210上，所述智能通信棒270可以插入所述USB接口中。

在一些实施例中，如图2和图3所示，所述光伏逆变器200还包括储能连接器290，也就是说，所述配电器件还包括所述储能连接器290，所述储能连接器290也可以连接到所述电路板220。所述储能连接器290安装在所述壳体210的第一侧板上，且位于所述光伏连接器240与所述信号连接器250之间。所述储能连接器290用于接收直流电并向所述逆变电路输出直流电，所述储能连接器290还用于和储能设备连接。

应理解，当连接器与储能装置(如电池包)连接时，可称为储能连接器；当连接器与光伏组件连接时，可称为光伏连接器。储能连接器与光伏连接器的外形结构可能相似，二者主要的区别在于连接的外部设备不同。可以理解，所述储能连接器290的一端可以与所述电路板220连接，所述储能连接器290的另一端可以与所述储能系统300(即外部储能装置)连接。

需要说明的是，所述光伏连接器240与所述光伏组件100连接，所述光伏组件100主要是将太阳能转换为电能再通过所述光伏连接器240传输至所述光伏逆变器200中，但晚上或天气条件较差时，可能无法提供电能，因此所述光伏逆变器200可以通过所述储能连接器290连接外部的储能装置(如电池包)，从而在晚上或天气条件较差时也能提供电能。

一方面，所述储能连接器290可以从外部储能装置中获取直流电，并向所述电路板220上的逆变电路输出直流电，所述逆变电路可以将直流电逆变为交流电，以供使用。另一方面，所述储能连接器290还可以向外部储能装置传输电能，即向外部储能装置输出直流电。应理解，当对外部储能装置(如电池包)充电时，电能的来源可以是所述光伏组件100提供的电能，也可以是市电。通过所述电路板220上的整流电路，可以将交流电整流为直流电，所述直流电可以通过储能连接器290传输到外部储能装置(如电池包)中，对外部储能装置(如电池包)进行充电。

以上结合图2至图5详细说明本申请实施例提供的光伏逆变器200的配电器件的具体布局。下面将结合图6说明本申请实施例提供的光伏逆变器200的电路结构。

图6是本申请实施例提供的一种光伏逆变器的电路结构的示意图。

如图6所示，在所述光伏逆变器200中，PV连接器240可以包括多个PV+端子(即正极端子2411)和多个PV-端子(即负极端子2421)，其中，所述PV+端子连接至所述光伏组件100的正极，所述PV-端子连接至所述光伏组件100的负极。在所述PV组件100内部，电流从PV组件100的负端流向PV组件100的正端，所述PV组件100的正端和负端通过所述PV连接器140与所述光伏逆变器200中的电路板220连接。

所述旋转开关230用于控制所述光伏组件100与所述电路板220之间的导通或关断，起到开断电流、隔离的作用。所述电路板220可以包括变压电路(即DC-DC电路)和逆变电路(DC-AC电路)，所述DC-DC电路用于将一个电压值的直流电转换为另一个电压值的直流电，所述DC-AC电路用于将直流电逆变为交流电，即进行DC-AC转换。

应理解，所述光伏组件100输入的直流电传输到电路板220后，可以通过所述DC-DC电路进行变压处理，然后再通过所述DC-AC电路将直流电转换为交流电，转换后的交流电可以通过所述AC连接器260传输到负载500或电网400。

在一些实施例中，所述电路板220还可以包括控制电路，所述控制电路用于接收所述信号连接器250传输的信号，并根据接收到的信号传递给各个器件(如交流继电器)，实现交互。应理解，所述信号连接器250可以与所述电路板220上的控制电路进行信号交互。例如，所述信号连接器250与外部设备(如储能装置、电表、其他光伏逆变器等)进行通信后，将信息反馈给所述控制电路。

在一些实施例中，所述PV连接器240包括多个PV+端子和多个PV-端子，所述多个PV+端子分别通过线缆与所述电路板220连接，所述多个PV-端子也可以分别通过线缆与所述电路板220连接。

在另一些实施例中，所述PV连接器240包括多个PV+端子和多个PV-端子，所述多个PV+端子中的至少两个合成一路通过线缆与所述电路板220连接，或者，所述多个PV-端子中的至少两个合成一路通过线缆与所述电路板220连接。

示例性的，如图6所示，所述PV连接器240包括三个PV+端子和三个PV-端子，其中，所述三个PV+端子可以分别通过线缆与所述电路板220连接，所述三个PV-端子合成一路通过线缆与所述电路板220连接。

在一些实施例中，如图6所示，所述光伏逆变器200可以为单相逆变器，所述光伏逆变器200是把直流电逆变转换成交流电输出，单相逆变就是转换输出的交流电压为单相，例如AC 220V或230V。所述单相逆变器的接口处有三个插孔，分别标示“N”、“L”和“PE”。其中，L表示火线(live wire，标志字母为L)，一般用红色或棕色线；N表示零线(neutral wire，标志字母为N)，一般用蓝色或白色线；PE表示地线(earth，标志字母为E)，一般用黄绿相间的线。

在另一些实施例中，所述光伏逆变器200可以为三相逆变器，三相逆变就是转换输出的交流电压为三相，例如AC 380V或400V，三相电是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成。所述三相逆变器的接口有五个孔，依次为A，B，C，N，PE。A相为黄色，B相为绿色，C相为红色，N表示零线，用蓝色或是白色线；PE表示地线，用黄绿相间的线。

需要说明的是，在一些实施例中，所述光伏逆变器200包括所述储能连接器290，所述电路板220上的逆变电路可替换为储能变流器(power control system，PCS)电路，也就是说，所述PCS电路既可以将输入的直流电转换为交流电，又可以将输入的交流电转换为直流电。

在一些实施例中，所述储能连接器290可以向外部储能装置输出直流电，输出的直流电以供所述外部储能装置进行充电；所述直流电可以来源于PV侧的所述光伏组件100获取的太阳能，也可以来源于AC侧的市电。在一些实施例中，所述储能连接器290也可以向所述PCS电路输入直流电，所述PCS电路可以将输入的直流电转换为交流电后输出到用户负载500或电网400。

此外，本申请实施例还提供了一种功率变换装置，所述功率变换装置与上述光伏逆变器200的结构相同，所述光伏逆变器200中的光伏连接器240也可以称为直流连接器，所述功率变换装置的具体结构可以参考上述光伏光伏逆变器200的相关描述，在此不再重复赘述。

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 (18)

1.一种光伏逆变器，其特征在于，包括：

外壳，包括壳体(210)和盖板，所述壳体(210)和所述盖板围合成收容腔室，所述壳体(210)包括相邻的第一侧板和第二侧板；

电路板(220)，设置于所述收容腔室内，所述电路板(220)还包括功率模块，所述功率模块通过引脚固定于所述电路板(220)；

光伏连接器(240)，设置于所述第一侧板，所述光伏连接器(240)的一端用于连接光伏组件；

交流连接器(260)，设置于所述第一侧板，用于连接负载或电网；

信号连接器(250)，设置于所述第一侧板，位于所述光伏连接器(240)与所述交流连接器(260)之间，用于与外部设备进行数据传输；

旋转开关(230)，设置于所述第二侧板，所述旋转开关(230)部分位于所述收容腔室内，所述旋转开关(230)部分位于所述收容腔室外，所述旋转开关(230)电连接于所述光伏连接器(240)的另一端与所述功率模块之间；

控制器，用于检测到所述光伏逆变器或所述光伏组件发生包括短路、过流或者过压的故障时，控制所述旋转开关(230)断开所述光伏组件与所述功率模块的连接。

2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述壳体(210)包括与所述盖板相对设置的底板，所述电路板(220)位于所述盖板与所述底板之间，所述底板远离所述电路板(220)的一侧安装有散热器，所述电路板(220)与所述壳体(210)的侧板以及所述壳体(210)的底板之间形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳逆变功率组件、母线电容和电感。

3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述旋转开关(230)位于所述收容腔室内的部分通过引脚固定连接于所述电路板(220)上，且所述旋转开关(230)位于所述容纳腔内，所述旋转开关(230)通过所述电路板(220)上的金属走线(221)与所述功率模块相连。

4.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括储能连接器(290)，所述储能连接器(290)与所述电路板(220)连接，所述储能连接器(290)安装在所述第一侧板上，且位于所述光伏连接器(240)与所述信号连接器(250)之间，所述储能连接器(290)还用于和储能设备连接。

5.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板相连于第一侧边，所述旋转开关(230)和所述光伏连接器(240)均靠近所述第一侧边安装。

6.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述旋转开关(230)通过引脚与所述电路板(220)连接，所述光伏连接器(240)通过刚性导体与所述电路板(220)连接，所述光伏连接器(240)与所述旋转开关(230)通过所述电路板(220)上的金属走线实现电连接。

7.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏连接器(240)包括多个正连接器(241)和多个负连接器(242)，所述多个正连接器(241)包括多个正极端子(2411)，所述多个负连接器(242)包括多个负极端子(2421)，所述旋转开关(230)为多极旋转开关，

每个所述正极端子(2411)通过所述电路板(220)上的金属走线(221)与一个所述旋转开关(230)的极连接，所述多个负极端子(2421)进行负极汇流后再通过所述电路板(220)上的金属走线(221)连接到所述旋转开关(230)上的一个极上。

8.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括智能通信棒(270)，所述智能通信棒(270)与所述电路板(220)连接，所述智能通信棒(270)安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器(250)与所述壳体(210)的底板之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括天线(280)，所述天线(280)与所述电路板(220)连接，所述天线(280)安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器(250)与所述交流连接器(260)之间。

10.一种功率变换装置，其特征在于，包括：

外壳，包括壳体和盖板，所述壳体和所述盖板围合成收容腔室，所述壳体包括相邻的第一侧板和第二侧板；

电路板，设置于所述收容腔室内，所述电路板还包括功率模块，所述功率模块通过引脚固定于所述电路板；

直流连接器，设置于所述第一侧板，所述直流连接器的一端用于连接光伏组件；

交流连接器，设置于所述第一侧板，用于连接负载或电网；

信号连接器，设置于所述第一侧板，位于所述直流连接器与所述交流连接器之间，用于与外部设备进行数据传输；

旋转开关，设置于所述第二侧板，所述旋转开关部分位于所述收容腔室内，所述旋转开关部分位于所述收容腔室外，所述旋转开关电连接于所述直流连接器的另一端与所述功率模块之间；

控制器，用于检测到光伏逆变器或所述光伏组件发生包括短路、过流或者过压的故障时，控制所述旋转开关断开所述光伏组件与所述功率模块的连接。

11.根据权利要求10所述的功率变换装置，其特征在于，所述壳体包括与所述盖板相对设置的底板，所述电路板位于所述盖板与所述底板之间，所述底板远离所述电路板的一侧连接有散热器，所述电路板与所述壳体的侧板以及所述壳体的底板之间形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳逆变功率组件、母线电容和电感。

12.根据权利要求11所述的功率变换装置，其特征在于，所述旋转开关位于所述收容腔室内的部分通过引脚固定连接于所述电路板上，且所述旋转开关位于所述容纳腔内，所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线与所述功率模块相连。

13.根据权利要求10所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括储能连接器，所述储能连接器与所述电路板连接，所述储能连接器安装在所述第一侧板上，且位于所述直流连接器与所述信号连接器之间，所述储能连接器还用于和储能设备连接。

14.根据权利要求10所述的功率变换装置，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板相连于第一侧边，所述旋转开关和所述直流连接器均靠近所述第一侧边安装。

15.根据权利要求10所述的功率变换装置，其特征在于，所述旋转开关通过引脚与所述电路板连接，所述直流连接器通过刚性导体与所述电路板连接，所述直流连接器与所述旋转开关通过所述电路板上的金属走线实现电连接。

16.根据权利要求10所述的功率变换装置，其特征在于，所述直流连接器包括多个正连接器和多个负连接器，所述多个正连接器包括多个正极端子，所述多个负连接器包括多个负极端子，所述旋转开关为多极旋转开关，

每个所述正极端子通过所述电路板上的金属走线与一个所述旋转开关的极连接，所述多个负极端子进行负极汇流后再通过所述电路板上的金属走线连接到所述旋转开关上的一个极上。

17.根据权利要求11所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括智能通信棒，所述智能通信棒与所述电路板连接，所述智能通信棒安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述壳体的底板之间。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括天线，所述天线与所述电路板连接，所述天线安装在所述第一侧板上且位于所述信号连接器与所述交流连接器之间。