CN221688508U - 一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统 - Google Patents

一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统。其中,功率变换设备包括功率变换器和线缆。具体来说,功率变换器包括壳体、电路板和第一通流端子。壳体包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁位于壳体相对的两侧,且第一侧壁具有镂空结构。第一通流端子包括第一连接部和第二连接部,其中,第一连接部和电路板连接,第二连接部和线缆连接。在具体布置第二连接部时,第二连接部的至少部分与电路板存在间隔,且第二连接部朝远离第二侧壁的方向延伸;并且,沿第二连接部的延伸方向,第二连接部的投影和镂空结构的投影至少部分重合。通过将功率变换器和线缆解耦,减小了功率变换器的体积减小,并使得功率变换器可单独生产。

Description

一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统
技术领域
本申请涉及储能技术领域,尤其涉及一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统。
背景技术
光伏发电系统指利用光伏电池板的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。在光伏发电系统中,功率变换设备可用于对光伏电池板进行监控、安全关断或功率优化等控制。一种现有技术中,功率变换设备包括壳体、电路板和线缆。其中,电路板位于壳体内;线缆包括第一端和第二端,线缆的第一端位于壳体内,并和电路板焊接;线缆的第二端位于壳体外部,并用于和外部器件连接。上述功率变换设备在生产过程中,首先,将壳体、电路板以及线缆进行组装;然后,将组装后的结构件作为一个整体参加后续的灌胶工序、老化工序和测试工序。由于线缆的长度较长,因此,功率变换设备整体占用的空间较大,并且,受线缆的影响,功率变换设备在不同工序之间转移时也较为不便。
实用新型内容
本申请实施例提供的一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统,通过将功率变换设备分解为功率变换器和线缆,从而使得功率变换器可以单独生产,也使得功率变换器占用的空间较小,在不同工序之间转移时也较为方便。
第一方面,本申请实施例提供一种功率变换设备,该功率变换设备包括功率变换器和线缆。其中,功率变换器包括壳体、电路板和第一通流端子。具体来说,壳体包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁位于壳体相对的两侧,且第一侧壁具有镂空结构。电路板设置于第一侧壁和第二侧壁之间,电路板的表面安装有不同类型的电子器件,这些电子器件协同工作从而可以实现功率变换设备的各项功能。具体的,上述电子器件可以为芯片、电容或电感,也可以为其他的电子器件,本申请不进行一一列举。在具体安装上述电子器件时,可以采用SMT(Surface Mounted Technology,表面贴装技术)将电子器件安装于电路板的表面。
第一通流端子包括第一连接部和第二连接部,其中,第一连接部和电路板连接,且第一连接部也可以采用SMT安装至电路板的表面。也就是说,第一连接部和芯片、电容或电感等电子器件可以通过同一工序安装至电路板的表面,从而简化了功率变换器的生产流程,提高了生产效率。第二连接部和线缆连接,从而使得线缆和电路板具备通流能力。
具体布置第一连接部时,可以使第一连接部的至少部分位于电路板的表面,从而便于将第一连接部和电路板连接。具体布置第二连接部时,可以使第二连接部的至少部分和电路板存在间隔,或者说,使第二连接部的至少部分和电路板不发生接触,从而使得电路板不会干涉第二连接部和线缆的连接;另外,还可以使第二连接部沿远离第二侧壁的方向延伸,并且,沿第二连接部的延伸方向,使第二连接部的投影和上述镂空结构的投影至少部分重合。上述镂空结构可以使第二连接部暴露,从而使得第二连接部可与线缆连接。可选的,第二连接部可以位于壳体内,并和镂空结构相对。或者,第二连接部也可以通过镂空结构从壳体内伸出,从而至少部分位于壳体的外部。在具体连接第二连接部和线缆时,可以在壳体的外部进行操作,以将第二连接部和线缆连接。
上述功率变换设备可以分解为功率变换器和线缆,并且,功率变换器可以单独进行生产。在功率变换器生产完成后,线缆可以通过第二连接部和电路板连接。在将功率变换器和线缆解耦后,功率变换器的体积得以减小,从而在功率变换器的生产过程中,例如,在灌胶工序、老化工序和测试工序中,功率变换器不会占用过多的生产空间,进而有利于使得有限的生产空间得到更加合理的利用;并且,功率变换器在不同工序之间转移时也更加方便。
具体的,第二连接部和电路板包括多种可能的位置关系。一种可选的技术方案中,第二连接部和电路板沿第一方向存在安装间隙,该第一方向为电路板的厚度方向。也可以理解为,第二连接部的至少部分脱离电路板。可选的,上述第二连接部沿第一方向Z的投影可以完全位于电路板沿第一方向的投影内,或者,上述第二连接部沿第一方向的投影也可以至少部分位于电路板沿第一方向的投影之外。
另一种可选的技术方案中,第二连接部沿第一方向Z的投影至少部分位于电路板沿第一方向Z的投影之外,即,第二连接部的至少部分伸出至电路板的外部,或者说,第二连接部的至少部分超出电路板的边缘。此时,第二连接部和电路板之间沿第一方向可以具有安装间隙,也可以不具有安装间隙。
在具体连接第二连接部和线缆连接时,可以使第二连接部和线缆插接连接,或者,也可以使第二连接部和线缆焊接连接。当然,还可以通过连接件使第二连接部和线缆连接,本申请不进行一一列举。
具体设置线缆时,线缆包括第二通流端子,第二通流端子用于和第一连接部连接。一种可选的技术方案中,第二通流端子和第一连接部通过可插拔的方式连接。具体的,第二通流端子和第一连接部中的一者为公头端,另一者为母头端。公头端插入母头端后,可以使得电路板和线缆电连接;公头端从母头端拔出后,可以使得电路板和线缆断开连接。上述技术方案中,通过使第二通流端子和第一连接部以可插拔的方式连接,从而可以快速实现电路板和线缆之间的通断,操作比较方便。并且,可插拔的方式结构相对简单,有利于降低功率变换设备的生产成本。
为了使得第二通流端子和第一连接部的连接更加可靠,一种可选的技术方案中,线缆还包括连接座,第二通流端子设于连接座。连接座可以插设于镂空结构内,从而使得第二通流端子和第一连接部接触并电连接。
另一种可选的技术方案中,第一侧壁设置有插座,插座具有插槽,第二连接部的至少部分位于插槽内;并且,沿第二连接部的延伸方向,插槽的投影和镂空结构的投影至少部分重合。通过使第二通流端子插入上述插槽内,从而使得第二通流端子和第二连接部接触,进而使得线缆和电路板实现电连接。第二通流端子插入插槽后,插座可以阻止一部分灰尘和水汽进入第二连接部和第二通流端子的电连接区域,起到防水防尘的效果,并可以在第二连接部和第二通流端子的外部形成绝缘防护。在一些使用场景下,第二通流端子也可以从插槽内拔出,从而和第二连接部分离,并断开连接。
具体设置插座时,插座可以具有多个插槽,每个插槽内容纳有一个第二连接部。相邻的两个插槽之间具有隔挡,隔挡可以在两个第二连接部之间起到隔离的作用,避免两个第二连接部短接。
插槽和壳体的相对位置关系包括多种可能,例如,一种功率变换器中,插座的至少部分位于壳体的外部。在将上述功率变换器和线缆进行组装时,可以将第二通流端子直接插入插座内,从而使得第二通流端子和第二连接部接触并电连接。又例如,另一种功率变换器中,插座也可以位于壳体内,并且,插座的插槽和壳体的镂空结构相对,或者说,插槽沿第二方向X的投影和镂空结构沿第二方向X的投影至少部分重合。在将上述功率变换器和线缆进行组装时,可以使第二通流端子穿过镂空结构后插入插槽内,从而使得第二通流端子和第二连接部接触并电连接。
为了提高第二连接部和第二通流端子之间防尘防水的性能,一种可选的技术方案中,第二通流端子的外部设置有保护罩,保护罩朝向第一侧壁的一端具有开口,且保护罩和第二通流端子之间具有容纳空间。在将第二通流端子插入插槽后,可以使插座通过上述开口伸入保护罩内,从而使得插座的至少部分容纳于保护罩和第二通流端子之间的容纳空间内。上述技术方案中,保护罩可以包裹在插座的外侧,从而减少了外部环境中的灰尘和水分进入插座内,降低了因灰尘和水分的侵入而导致第二连接部和第二通流端子之间电连接失效的风险,提高了整个装置的可靠性。
一种可选的技术方案中,功率变换设备包括多条线缆,多条线缆中,至少两条线缆的第二通流端子位于同一个保护罩内。上述至少两条线缆可以形成一个线缆束,该线缆束的端部设置有一个保护罩,该保护罩围设在至少两个第二通流端子的周侧。和上述线缆束相对应的插座具有至少两个插槽,每条线缆的第二通流端子插入对应的插槽后,保护罩可以包裹在插座的外侧。
另外,插座的外表面和保护罩的内表面之间还可以设置有密封圈。密封圈可以密封插座和保护罩之间的间隙,阻止外部环境中的水分和灰尘通过插座和保护罩之间的缝隙进入插槽,进一步降低了因灰尘和水分的侵入而导致第二连接部和第二通流端子之间电连接失效的风险,提高了整个装置的可靠性。
具体安装密封圈时,可以在插座的外表面设置限位槽,并使密封圈卡设于限位槽内。限位槽对密封圈具有限位的作用,可以避免密封圈在插拔线缆的过程中发生错位。
为了使线缆插入插座后更加牢固,不易发生松动,包括多种可选的技术方案。例如,一种可选的技术方案中,插座的外表面和保护罩的内表面中的一者设置有第一凸块,另一者设置有第一卡槽。线缆在插入到位后,第一凸块可以卡入第一卡槽内。第一凸块卡入第一卡槽后,可以增大保护罩和插座之间的阻力,使得线缆不易发生松动,提高了线缆和第二连接部之间的连接可靠性。
具体设置第一凸块时,可以将第一凸块设于插座的外表面;并且,可以使第一凸块具有导向面,并使导向面位于第一凸块背离第一侧壁的一侧。上述导向面为倾斜面,该导向面具有第一端和第二端,其中,第一端靠近插座的外表面,第二端远离插座的外表面;并且,沿第一方向,第二端相对于第一端向第一侧壁的方向倾斜。在将线缆插入插座的过程中,导向面可以减小保护罩和插座之间的阻力,使得第一凸块可以较容易得滑入第一卡槽内,从而降低线缆的插接难度。
和/或,还可以使第一凸块具有止挡面,并使止挡面位于第一凸块朝向第一侧壁的一侧。上述止挡面垂直于插座的外表面。在将线缆插入插座后,上述止挡面可以增大保护罩和插座之间的阻力,使得线缆在一定的拉拔力作用下仍可以保持在插座内,不会从插座内脱出,从而提高了连接的可靠性。
具体设置第一卡槽时,第一卡槽的形状和上述第一凸块的形状相对应,具有和上述导向面以及止挡面相配合的表面,本申请不进行详细介绍。
又例如,另一种可选的技术方案中,第一侧壁还设置有固定座,固定座和壳体连接,且固定座和插座之间具有容纳保护罩的间隙。第二通流端子插入插槽后,第二通流端子和第二连接部连接,保护罩包裹在插座的外部,且保护罩位于插座和固定座之间。为了使第二通流端子和第二连接部保持良好的接触,可以使固定座的内表面和保护罩的外表面中的一者设置有第二凸块,另一者设置有第二卡槽。通过使第二凸块卡设于第二卡槽内,可以阻止保护罩相对固定座发生活动,使得保护罩不易发生松动,从而保证了连接的可靠性,使得第二连接部和第二通流端子可以保持良好的接触。
再例如,又一种可选的技术方案中,第二通流端子远离第二连接部的一端设置有底座,保护罩套设于底座的外部,且保护罩和底座的外表面螺纹连接。另外,保护罩还和插座的外表面螺纹连接。在组装过程中,首先可以使第二通流端子插入插槽内,然后旋转保护罩,使得保护罩的一部分和插座螺纹连接。上述保护罩的内螺纹和插座的外螺纹相适配,并且,保护罩的内径和插座的外径相适配。通过使保护罩的一端和底座螺纹连接,保护罩的另一端和插座螺纹连接,一方面可以覆盖底座和插座之间的接缝处,从而减少了灰尘和水汽进入第二通流端子和第二连接部的电连接区域,保证了第二通流端子和第二连接部接触良好;另一方面还可以提高固定效果,使得线缆满足拉拔力要求,即在一定的拉拔力作用下,第二通流端子不易和第二连接部分离,从而提高了第二通流端子和第二连接部之间的连接可靠性。
针对插座而言,插座的插槽和壳体的内腔连通,而在功率变换器的生产过程中,需要通过灌胶工序向壳体内注入硅凝胶,使得硅凝胶填充壳体内的空间。为了避免在灌胶工序中,一部分硅凝胶进入插槽内,从而影响第二连接部和第二通流端子之间的电连接,第二连接部和插槽之间设置有密封结构,该密封结构的内表面和第二连接部的外表面贴合,且该密封结构的外表面和插槽的内表面贴合。上述密封结构一方面可以在灌胶工序中阻止硅凝胶进入插槽,避免插槽被硅凝胶封堵,从而使得第二通流端子无法插入插槽内;另一方面还可以对第二连接部产生固定的效果,使得第二连接部在插槽内不易发生晃动,从而使得第二连接部和第二通流端子之间接触良好。
一种可选的技术方案中,壳体包括第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体沿第二方向层叠设置。第一侧壁包括第一部分和第二部分,第一部分位第一壳体,第二部分位于第二壳体。插座包括第一基座和第二基座,第一基座和上述第一壳体为一体成型结构,且第一基座位于第一部分;第二基座和上述第二壳体为一体成型结构,且第二基座位于第二部分。第一壳体和第二壳体扣合连接,使第一部分和第二部分围成镂空结构,并使第一基座和第二基座围成插槽。
在具体生产上述功率变换器时,首先,可以通过注塑工艺使第一壳体和第一基座一体成型,并通过注塑工艺使第二壳体和第二基座一体成型;然后,使第一壳体和第二壳体扣合从而形成功率变换器的封装壳。上述工艺简化了功率变换器的生产步骤,减少了零部件的数量,提高了整个结构的密封性。
第二方面,本申请实施例还提供一种功率变换器,该功率变换器包括壳体、电路板和第一通流端子。其中,壳体包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁位于壳体相对的两侧,电路板设置于第一侧壁和第二侧壁之间。第一通流端子包括第一连接部和第二连接部,其中,第一连接部和电路板连接,第二连接部和线缆连接。具体布置第一连接部时,可以使第一连接部的至少部分位于电路板的表面,从而便于将第一连接部和电路板连接。具体布置第二连接部时,可以使第二连接部的至少部分和电路板存在间隔,或者说,使第二连接部的至少部分和电路板不发生接触,从而使得电路板不会干涉第二连接部和线缆的连接;另外,还可以使第二连接部沿远离第二侧壁的方向延伸,并且,沿第二连接部的延伸方向,使第二连接部的投影和上述镂空结构的投影至少部分重合。上述镂空结构可以使第二连接部暴露,从而使得第二连接部可与线缆连接。
可选的,第二连接部可以位于壳体内,并和镂空结构相对。或者,第二连接部也可以通过镂空结构从壳体内伸出,从而至少部分位于壳体的外部。在具体使第二连接部和线缆连接时,可以在壳体的外部进行操作,以将线缆和第二连接部连接。
上述第一通流端子在电路板和线缆之间起到转接的作用,通过在壳体的侧壁设置镂空结构,使得第一通流端子的一部分暴露,从而可以在功率变换器的外部将线缆和第一通流端子连接。也就是说,线缆可以不参与功率变换器的生产,在功率变换器生产完成后,线缆再通过第一通流端子和电路板连接。在功率变换器的生产过程中,例如,在灌胶工序、老化工序和测试工序中,由于功率变换器不带有线缆,因此,功率变换器不会占用过多的生产空间,从而有利于使得有限的生产空间得到更加合理的利用。另外,在功率变换器中取消固定连接的线缆后,功率变换器在不同工序之间转移时也更加方便。
第三方面,本申请实施例还提供一种光伏发电系统,该光伏发电系统包括光伏组件和上述第一方面任一项所述的功率变换设备。其中,功率变换设备包括多个第一通流端子和多条线缆,且第一通流端子和所述线缆一一对应连接。多个线缆中包括第一线缆和第二线缆,具体连接时,第一线缆远离对应连接的第一通流端子的一端和光伏组件连接;第二线缆远离对应连接的第一通流端子的一端和储能设备连接或者和用电设备连接。
上述光伏发电系统中,功率变换设备可以分解为功率变换器和线缆,并且,功率变换器和线缆可以单独进行生产。功率变换器和线缆生产完成后,再将线缆和第一通流端子连接,使得线缆和电路板具有通流功能。在功率变换器中取消固定连接的线缆后,上述功率变换器的体积较小,在灌胶工序、老化工序和测试工序等后续工序中,功率变换器不会占用过多的生产空间,有利于使得有限的生产空间得到更加合理的利用;并且,功率变换器在不同工序之间转移时也更加方便。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种功率变换设备的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图;
图4为图3所示出的功率变换器的内部结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种线缆的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种线缆的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种插座和壳体的组装示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种插座和壳体的组装示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种插座和壳体的组装示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种功率变换器的局部示意图;
图14为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的另一种线缆的结构示意图;
图16为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图;
图17为本申请实施例提供的另一种线缆的结构示意图;
图18为本申请实施例提供的一种功率变换器的爆炸示意图;
图19为本申请实施例提供的另一种功率变换器的爆炸示意图。
附图标记:
100-光伏组件;200-功率变换设备;300-储能设备;
10-功率变换器;11-壳体;11a-第一壳体;11b-第二壳体;111-第一侧壁;1110-镂空结构;112-第二侧壁;113-第一避让槽;114-第二避让槽;12-电路板;13-第一通流端子;131-第一连接部;132-第二连接部;14-插座;141-插槽;142-限位槽;143-第一基座;144-第二基座;14a-第一插座;14b-第二插座;15-固定座;16-金属外壳;17-挂耳;
20-线缆;21-第二通流端子;22-连接座;23-保护罩;230-开口;20a-第一线缆;20b-第二线缆;
30-密封圈;40-第一凸块;41-导向面;42-止挡面;50-第一卡槽;60-第二凸块;70-第二卡槽。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。需要说明的是,在本申请的描述中可将“多个”理解为“至少两个”。另外,需要理解的是,在本申请的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
应注意的是,本申请的附图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
为了方便理解本申请实施例提供的技术方案,下面首先说明一下本申请方案的应用场景。本申请实施例提供的光伏发电系统基于太阳能发电,适用于通过并网变压器将电能输出给交流电网,也适用于为基站设备(例如无市电或者市电差的偏远地区的基站设备)供电,或者为蓄电池供电,或者为交流电网中的家用设备(如冰箱、空调等)等多种类型的用电设备的供电,具体可根据实际应用场景确定。
图1为本申请实施例提供的光伏发电系统的应用场景示意图,如图1所示,光伏发电系统包括光伏组件100和功率变换设备200。其中,光伏组件100也称为光伏阵列,包括多个光伏组串。每个光伏组串包括多个串联的光伏板,光伏板用于将太阳能转化为电能。功率变换设备200和光伏组件100连接,可以对光伏组件100进行监控、安全关断或功率优化等控制。光伏组件100产生的电能经功率变换设备200后可以输送给储能设备300或用电设备。上述储能设备300可以为蓄电池,也可以为交流电网。
在一些实施例中,功率变换设备200可以为光伏优化器,光伏优化器具备最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)功能,即光伏优化器可对光伏组件100进行最大功率点跟踪,使得光伏组件100保持较高的输出功率。在另一些实施例中,功率变换设备200也可以为逆变器。逆变器可用于将接收到的直流电转换为交流电后输出,该交流电可以输出给交流电网,实现并网,或者,也可以为负载供电。
上述功率变换设备通常包括壳体、电路板和线缆。其中,电路板位于壳体内。线缆包括第一端和第二端,线缆的第一端位于壳体内,并和电路板焊接;线缆的第二端位于壳体外部,并用于和外部器件连接。上述功率变换设备在制备过程中,首先会将壳体、电路板以及线缆进行组装,然后再将组装后的结构件作为一个整体参加后续的灌胶工序、老化工序和测试工序。其中,灌胶工序指向壳体内注入硅凝胶,使得硅凝胶填充壳体内除电路板和电子器件之外的空间。硅凝胶固化后可以对电路板以及电子器件起到固定、导热以及绝缘保护的作用。老化工序指在相对较短的时间内,模拟功率变换设备在实际使用环境中的老化过程,从而提前激发出功率变换设备的一些潜在问题。测试工序指在老化工序之后测试功率变换设备的性能,筛选出不合格的产品。在进行上述工序时,由于线缆的长度较长,因此,功率变换设备整体占用的空间较大,并且,受线缆的影响,功率变换设备在不同工序之间转移时也较为不便。
有鉴于此,本申请实施例提供一种功率变换设备、功率变换器和光伏发电系统,通过将功率变换设备分解为功率变换器和线缆,从而使得功率变换器可以单独生产,也使得功率变换器占用的空间较小,在不同工序之间转移时也较为方便。
图2为本申请实施例提供的一种功率变换设备的结构示意图,如图2所示,一种实施例中,功率变换设备200包括功率变换器10和线缆20,其中,线缆20的一端和功率变换器10连接,线缆20的另一端可以和光伏组件或功率变换设备连接。
图3为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图,图4为该功率变换器的内部结构示意图,如图3和图4所示,一种实施例中,功率变换器10包括壳体11和电路板12,且电路板12位于壳体11内。具体的,壳体11包括第一侧壁111和第二侧壁112,第一侧壁111和第二侧壁112位于壳体11相对的两侧,电路板12位于第一侧壁111和第二侧壁112之间。电路板12的表面设置有不同类型的电子器件,这些电子器件协同工作从而可以实现功率变换设备200的各项功能。具体的,上述电子器件可以为芯片、电容或电感,也可以为其它的电子器件,本申请不进行一一列举。在具体安装电子器件时,可以通过SMT(Surface MountedTechnology,表面贴装技术)将电子器件安装于电路板12的表面。电路板12和壳体11之间的间隙填充有硅凝胶,硅凝胶可以对电路板12以及电路板12表面的电子器件起到固定、导热以及绝缘保护的作用。
请继续参考图3和图4,功率变换器10还包括第一通流端子13,第一通流端子13具体可以为条形结构,也可以为折弯结构或者异形结构。第一通流端子13包括第一连接部131,第一连接部131和电路板12连接。具体布置第一连接部131时,可以使第一连接部131的至少部分位于电路板12的表面,或者说,使第一连接部131的至少部分和电路板12接触,从而便于将第一连接部131和电路板12连接。在组装过程中,第一连接部131也可以通过SMT安装至电路板12的表面。也就是说,第一连接部131可以和芯片、电容或电感等电子器件通过同一工序安装至电路板12的表面,从而简化了功率变换器10的生产流程,提高了生产效率。当然,第一连接部131还可以通过烙铁头焊接至电路板12的表面,或者通过其他的方式安装至电路板12的表面,本申请不进行一一列举。
除第一连接部131之外,第一通流端子13还包括第二连接部132,第二连接部132用于和线缆连接,从而使得线缆和电路板12之间具备通流能力。具体设置第二连接部132时,可以使第二连接部132朝远离第二侧壁112的方向延伸。为了便于描述,上述第二连接部132的延伸方向可以记为第二方向X。一种可选的实施例中,第二侧壁112和第一侧壁111沿第二方向X间隔排布,并且,第二侧壁112所在平面和/或第一侧壁111所在平面可以和第二方向X相垂直。其它可选的实施例中,第二侧壁112所在平面和/或第一侧壁111所在平面也可以和第二方向X所成的夹角为锐角。
第二连接部132和第一连接部131为第一通流端子13的不同部分,由前述内容可知,第一连接部131的至少部分位于电路板12的表面,并和电路板12并连接,而第二连接部132和电路板12之间的关系与第一连接部131和电路板12之间的关系不同。在具体布置第二连接部132时,可以使第二连接部132的至少部分和电路板12存在间隔,即,使第二连接部132的至少部分脱离电路板12,从而使得电路板12不会干扰第二连接部132和线缆的连接。一种具体的实施例中,第二连接部132沿第一方向Z和电路板12存在安装间隙,该第一方向Z为电路板12的厚度方向。也可以理解为,第二连接部132的至少部分脱离电路板12。可选的,上述第二连接部132沿第一方向Z的投影可以完全位于电路板12沿第一方向Z的投影内,或者,上述第二连接部132沿第一方向Z的投影也可以至少部分位于电路板12沿第一方向Z的投影之外。另一种具体的实施例中,第二连接部132沿第一方向Z的投影至少部分位于电路板12沿第一方向Z的投影之外,即,第二连接部132的至少部分伸出至电路板12的外部,或者说,第二连接部132的至少部分超出电路板12的边缘。此时,第二连接部132和电路板12之间沿第一方向Z可以具有安装间隙,也可以不具有安装间隙。
为了使得第二连接部132可以和线缆连接,如图4所示,一种实施例中,第一侧壁111具有镂空结构1110,且镂空结构1110沿第二方向X的投影和第二连接部132沿第二方向X的投影至少部分重合。上述镂空结构1110可使第二连接部132暴露,从而使得第二连接部132可以和线缆连接。
不同的功率变换器10中,第二连接部132和镂空结构1110包括多种可能的配合形式。如图4所示,一种实施例中,第二连接部132的至少部分从镂空结构1110内伸出,也就是说,第二连接部132的至少部分位于壳体11的外部。第二连接部132可以为圆柱、棱柱或其它结构,本申请不进行一一列举,具体可根据应用场景进行设置。镂空结构1110可以为圆形、矩形或其它形状,本申请也不进行一一列举,具体可根据应用场景进行设置。以第二连接部132为圆柱,且镂空结构1110为圆形为例,一种具体的实施例中,第二连接部132的外径和镂空结构1110的内径相等,从而使得第二连接部132沿第二方向X的投影和上述镂空结构1110沿第二方向X的投影重合。另一种具体的实施例中,第二连接部132的外径小于镂空结构1110的内径,从而使得第二连接部132沿第二方向X的投影位于上述镂空结构1110沿第二方向X的投影内。又一种具体的实施例中,第二连接部132包括第一段和第二段,其中,第二段的外径大于第一段的外径,并且,第二段从镂空结构1110穿出,第一段位于镂空结构1110内,从而使得第二连接部132沿第二方向X的投影覆盖上述镂空结构1110沿第二方向X的投影。在具体实施以上实施例时,可以在壳体11的外部设置防护结构,通过防护结构对第二连接部132进行绝缘防护,并提高第二连接部132防尘防水的性能。
图5为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图,如图5所示,在另一种实施例中,第二连接部132位于壳体11内,且第二连接部132和镂空结构1110相对。具体的,第二连接部132沿第二方向X的投影可以位于镂空结构1110沿第二方向X的投影内。上述镂空结构1110为第二连接部132和线缆20的连接提供了避让空间,从而使得工作人员可以在壳体11的外部进行操作,以将线缆20和第二连接部132进行连接。
在具体连接第二连接部132和线缆连接时,可以使第二连接部132和线缆插接,或者,也可以使第二连接部132和线缆焊接。当然,还可以通过连接件使第二连接部132和线缆连接,本申请不进行一一列举。具体设置连接件时,连接件包括多种可能的结构。一种实施例中,连接件包括框体和压线组件,其中,框体具有第一壁部、第二壁部和容纳腔,第二连接部和线缆可以伸入容纳腔,且在第一壁部的表面层叠;压线组件和第二壁部连接,且压线组件可以和第一壁部将第二连接部和线缆压紧,使得第二连接部和线缆连接。可选的,上述压线组件包括螺栓,且第二壁部具有和螺栓相适配的螺纹孔。在使用过程中,可以将螺栓插入螺纹孔内,并旋转螺栓,使得螺栓的端部将第二连接部和线缆压紧至第一壁部的表面。
上述功率变换器10中,第一通流端子13在电路板12和线缆之间起到转接的作用,通过在壳体11的第一侧壁111设置镂空结构1110,以使得第一通流端子13的第二连接部132暴露,从而可以在功率变换器10的外部将线缆和第二连接部132连接。也就是说,线缆可以不参与功率变换器10的生产,在功率变换器10生产完成后,线缆再通过第二连接部132和第一通流端子13连接,进而和电路板12连接。在功率变换器10的生产过程中,例如,在灌胶工序、老化工序和测试工序中,由于功率变换器10不带有线缆,因此,功率变换器10不会占用过多的生产空间,从而有利于使得有限的生产空间得到更加合理的利用。另外,在功率变换器10中取消固定连接的线缆后,功率变换器10在不同工序之间转移时也更加方便。
请继续参考图3和4,具体设置第一通流端子13时,第一通流端子13的数量为多个。在不同的应用场景中,可以根据实际情况设置所需数量的第一通流端子13。第一通流端子13一般成对设置,每对第一通流端子13和光伏组件连接,或者和功率变换设备连接。每对第一通流端子13中的一者为输入端,另一者为输出端。具体制造上述第一通流端子13时,可以采用金属材料进行制造,从而使得制得的第一通流端子13具备通流能力。可选的,上述金属材料可以为铜。在第一通流端子13和电路板12的组装工序中,第一通流端子13可以通过回流焊焊接于电路板12的表面。回流焊可以降低第一通流端子13虚焊和空焊的风险,使得第一通流端子13的焊接一致性较好。
具体设置线缆时,线缆的数量也为多个,且线缆和第一通流端子13一一对应连接。一并参考图2和图3,多个线缆20中包括第一线缆20a和第二线缆20b,第一线缆20a的一端和对应设置的第一通流端子13连接,第一线缆20a远离上述第一通流端子13的另一端可以和光伏组件连接。第二线缆20b的一端和对应设置的第一通流端子13连接,第二线缆20b远离上述第一通流端子13的另一端可以和储能设备或用电设备连接。
上述第一线缆和光伏组件的连接可以为直接连接,也可以为间接连接;并且,上述第二线缆和储能设备或用电设备的连接可以为直接连接,也可以为间接连接。在应用过程中,具体可以根据应用场景的不同选择适当的连接方式。例如,在一些应用场景中,当上述功率变换设备具体为光伏优化器时,在光伏发电系统中,第一线缆远离与之对应设置的第一通流端子的一端可以和光伏组件直接连接,第二线缆远离与之对应设置的第一通流端子的另一端可以和逆变器直接连接。光伏优化器可对光伏组件进行最大功率点追踪,使得光伏组件保持较高的输出功率。逆变器可将接收到的直流电转换为交流电,并通过其它的线缆将交流电输送至储能设备或用电设备。
又例如,在另一些应用场景中,当上述功率变换设备具体为逆变器时,在光伏发电系统中,第一线缆远离与之对应设置的第一通流端子的一端可以和光伏优化器直接连接,光伏优化器再通过其它的线缆和光伏组件连接。第二线缆远离与之对应设置的第一通流端子的另一端可以和储能设备直接连接,或者和用电设备直接连接。光伏组件输出的直流电经过光伏优化器的转换后输出至逆变器,逆变器将接收到的直流电转换为交流电后输出。
再例如,在其他一些应用场景中,当上述功率变换设备为光伏优化器和逆变器的集成时,在光伏发电系统中,第一线缆远离与之对应设置的第一通流端子的一端可以和光伏组件直接连接,第二线缆远离与之对应设置的第一通流端子的另一端可以和储能设备直接连接,或者和用电设备直接连接。上述功率变换设备集成了光伏优化器和逆变器的功能,既可以对光伏组件进行最大功率点追踪,又可将直流电转换为交流电,并输出至储能设备或用电设备。
图6为本申请实施例提供的一种线缆的结构示意图,如图6所示,一种实施例中,线缆20包括第二通流端子21,第二通流端子21用于和第一连接部连接。为了使上述第二通流端子21和第一连接部连接,一并参考图3、图4和图6,第一侧壁111设置有插座14,插座14具有插槽141,插槽141沿第二方向X的投影和镂空结构1110沿第二方向X的投影至少部分重合,且第二连接部132的至少部分位于插槽141内。通过将第二通流端子21插入插槽141,从而使得第二通流端子21和第二连接部132接触并电连接,进而使得线缆20和电路板12实现电连接。通过将第二通流端子21从插槽141内拔出,从而使得第二通流端子21和第二连接部132分离,进而使得线缆20和电路板12断开连接。
第二通流端子21插入插槽141后,插座14可以阻止一部分灰尘和水汽进入第二连接部132和第二通流端子21的电连接区域,起到防水防尘的效果,并可以在第二连接部132和第二通流端子21的外部形成绝缘防护。另外,第二通流端子21从插槽141内拔出后,插座14也可以在第二连接部132的外部起到防水防尘以及绝缘防护的效果。
图7为本申请实施例提供的另一种线缆的结构示意图,如图7所示,一种实施例中,线缆20包括第二通流端子21和连接座22,第二通流端子21设于连接座22。连接座22可以插设于镂空结构内,从而使得第二通流端子21和第一连接部接触并电连接。一并参考图5和图7,具体设置时,可以使连接座22的外部轮廓和镂空结构1110的形状以及大小相适配,从而使得连接座22在插入镂空结构1110后和镂空结构1110之间的缝隙较小,进而可以减少水汽和灰尘通过缝隙进入壳体11内部,提高功率变换设备防水防尘的性能。另外,还可以在连接座22和镂空结构1110之间设置密封结构,密封结构可以在连接座22和镂空结构1110的边缘实现密封,从而进一步提高功率变换设备防水防尘的性能。可选的,上述密封结构可以为套设于连接座22表面的密封圈。为了使得连接座在插入镂空结构之后不易发生脱落,一些实施例中,可以在连接座的外表面设置凹槽,并在凹槽内设置弹块;在压力作用下,弹块可以容纳于凹槽内,在自由状态下,弹块可以从凹槽内伸出。在将上述连接座插入镂空结构的过程中,弹块缩至凹槽内;连接座插入到位后,弹块弹出,并和第一侧壁接触。当对连接座施加拉拔力时,弹块受到第一侧壁的阻挡,从而使得连接座不易从镂空结构内脱出。
以上实施例中,第二连接部132和第二通流端子21可以通过可插拔的方式连接,在该连接方式下,第二连接部132和第二通流端子21具有相适配的结构。例如,一种具体的实施例中,第二连接部132为公头端,第二通流端子21为母头端。又例如,另一种具体的实施例中,第二连接部132为母头端,第二通流端子21为公头端。以上实施例中,母头端具有接口,公头端插入接口后和母头端接触,从而使得电路板12和线缆20电连接。公头端从接口拔出后和母头端分离,从而使得电路板12和线缆20断开连接。通过插拔的方式可以快速实现电路板12和线缆20之间的通断,操作比较方便。
对于第二通流端子21来说,第二通流端子21也为金属材料制成的导体,并且,第二通流端子21和第一通流端子13可以由同种金属材料制成,从而可以降低第二通流端子21和第一通流端子13之间的接触电阻,提高第二通流端子21和第一通流端子13之间的通流能力。除第二通流端子21之外,线缆20还包括传输线芯,传输线芯可以通过铆接和第二通流端子21固定在一起,并实现电连接。
一种具体的实施例中,第二连接部132为公头端,第二通流端子21为母头端,且第二通流端子21的外周侧包覆有绝缘材料。绝缘材料一方面可以增强第二通流端子21的结构强度,使得第二通流端子21不易发生变形;另一方面可以对第二通流端子21形成绝缘保护,防止环境中的灰尘和水汽附着在第二通流端子21的表面,从而影响第二通流端子21和第一通流端子13的连接效果。
一并参考图2和图3,一种实施例中,功率变换设备200包括多条上述线缆20,多条线缆20中包括两条第一线缆20a和两条第二线缆20b,两条第一线缆20a中的一者为输入线缆,另一者为输出线缆。同理,两条第二线缆20b中的一者为输入线缆,另一者为输出线缆。
对于上述两条第一线缆20a而言,一种实施例中,这两条第一线缆20a可以绑定在一起,形成线缆束。在使用过程中,通过对线缆束施加插接力,可以使两条第一线缆20a中的第二通流端子同时和对应的第二连接部132接触,从而使得两条第一线缆20a和电路板电连接;或者,通过对线缆束施加拉拔力,可以使两条第一线缆20a中的第二通流端子同时和对应的第二连接部132分离,从而使得两条第一线缆20a和电路板断开连接。另一种实施例中,上述两条第一线缆20a也可以相互独立。在使用过程中,通过对每个第一线缆20a施加插接力,可以使每个第一线缆20a中的第二通流端子和对应的第二连接部132接触,从而使得每个第一线缆20a和电路板电连接;或者,通过对每个第一线缆20a施加拉拔力,可以使每个第一线缆20a中的第二通流端子和对应的第二连接部132分离,从而使得每个第一线缆20a和电路板断开连接。
对于上述两条第二线缆20b而言,第二线缆20b的设置方式和上述第一线缆20a的设置方式相同,本申请不进行重复介绍。
在其他实施例中,上述两条第一线缆20a和上述两条第二线缆20b可以绑定在一起,形成线缆束。在使用过程中,通过对线缆束施加插接力,可以使上述两条第一线缆20a中的第二通流端子和上述两条第二线缆20b中的第二通流端子同时和对应的第二连接部132接触,从而使得上述两条第一线缆20a和上述两条第二线缆20b分别和电路板电连接;或者,通过对线缆束施加拉拔力,可以使上述两条第一线缆20a中的第二通流端子和上述两条第二线缆20b中的第二通流端子同时和对应的第二连接部132分离,从而使得上述两条第一线缆20a和上述两条第二线缆20b和电路板断开连接。
值得说明的是,在图7所示出的实施例中,形成线缆束的多条线缆20可以共用一个连接座22,并对应同一个镂空结构。
具体设置插座14时,插座14和壳体11包括多种可能的位置关系。图8为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图,如图8所示,一种实施例中,插座14位于壳体11的外部,且插槽141沿第二方向X的投影和镂空结构1110沿第二方向X的投影至少部分重合。具体的,插槽141沿第二方向X的投影可以和镂空结构1110沿第二方向X的投影完全重合,此时,插槽141沿第二方向X的投影面积和镂空结构1110沿第二方向X的投影面积相等。或者,插槽141沿第二方向X的投影面积也可以大于镂空结构1110沿第二方向X的投影面积,且镂空结构1110沿第二方向X的投影位于插槽141沿第二方向X的投影内。第二连接部132可以穿过镂空结构1110伸至插槽141内。在将该功率变换器10和线缆进行组装时,可以将第二通流端子直接插入插座14内,从而使得第二通流端子和第二连接部132接触并电连接。
图9为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图,如图9所示,该实施例与图8所示的实施例不同,该实施例中,插座14的一部分位于壳体11内,一部分位于壳体11的外部。上述插座14也具有插槽141,且插槽141沿第二方向X的投影覆盖镂空结构1110沿第二方向X的投影。在将该功率变换器10和线缆进行组装时,同样可以将第二通流端子直接插入插座14内,从而使得第二通流端子和第二连接部132接触并电连接。
图10为本申请实施例提供的另一种功率变换器的结构示意图,如图10所示,该实施例与图8和图9所示的实施例均不同,该实施例中,插座14位于壳体11内。插座14具有插槽141,插槽141和壳体11的镂空结构1110相对,并且,插槽141沿第二方向X的投影可以和镂空结构1110沿第二方向X的投影完全重合,此时,插槽141沿第二方向X的投影面积和镂空结构1110沿第二方向X的投影面积相等。或者,插槽141沿第二方向X的投影面积也可以小于镂空结构1110沿第二方向X的投影面积,且插槽141沿第二方向X的投影位于镂空结构1110沿第二方向X的投影内。第二连接部132可以穿过镂空结构1110伸至插槽141内。在将上述功率变换器10和线缆进行组装时,可以使第二通流端子穿过镂空结构1110后插入插槽141内,从而使得第二通流端子和第二连接部132接触并电连接。
插座14的数量可以为一个或多个,插座14所包含的插槽141的数量也可以为一个或多个。如图3和图4所示,一种实施例中,功率变换器10包括多个插座14,每个插座14包括两个插槽141,且每个插槽141内容纳有第二连接部132。上述两个插槽141之间具有隔挡,隔挡可以在两个第二连接部132之间起到隔离的作用,避免两个第二连接部132短接。
具体的,上述多个插座14包括第一插座14a和第二插座14b,第一插座14a包括两个插槽141,第二插座14b包括两个插槽141。第一插座14a和两条第一线缆对应,两条第一线缆通过插入上述第一插座14a的两个插槽141中,从而和对应设置的第二连接部132连接。第二插座14b和两条第二线缆对应,两条第二线缆通过插入上述第二插座14b的两个插槽141中,从而和对应设置的第二连接部132连接。
图11为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图,如图11所示,一种实施例中,功率变换器10包括插座14,该插座14包括至少四个插槽141,每个插槽141内容纳有第二连接部132。相邻的两个插槽141之间具有隔挡,隔挡可以在两个第二连接部132之间起到隔离的作用,避免两个相邻的第二连接部132短接。
具体的,上述插座14中的两个插槽141和两条第一线缆一一对应,两条第一线缆通过插入对应的插槽141中,从而和第二连接部132接触并电连接。上述插座14中的两个插槽141和两条第二线缆一一对应,两条第二线缆通过插入对应的插槽141中,从而和第二连接部132接触并电连接。
图12为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图,如图12所示,一种实施例中,功率变换器10包括至少四个插座14,每个插座14包括一个插槽141,该插槽141内容纳有第二连接部132。具体的,上述至少四个插座14中包括两个第一插座14a和两个第二插座14b,两个第一插座14a和两条第一线缆一一对应,两条第一线缆通过插入上述两个第一插座14a的插槽141中,从而和对应设置的第二连接部132连接。两个第二插座14b和两条第二线缆一一对应,两条第二线缆通过插入上述两个第二插座14b的插槽141中,从而和对应设置的第二连接部132连接。
值得说明的是,和图3所示的实施例中的第一插座14a相对应的两条第一线缆可以绑定形成一个线缆束,从而使得两条第一线缆可以同时插入第一插座14a内,或从第一插座14a内拔出;和该实施例中的第二插座14b相对应的两个第二线缆可以绑定形成一个线缆束,从而使得两条第二线缆可以同时插入第二插座14b内,或从第二插座14b内拔出。和图11所示的实施例中的插座14相对应的两条第一线缆以及两条第二线缆可以绑定形成一个线缆束,从而使得上述两条第一线缆以及两条第二线缆可以同时插入该插座14内,或从该插座14内拔出。和图12所示的实施例中的两个第一插座14a相对应的两条第一线缆可以相互独立,从而使得两条第一线缆可以分别插入第一插座14a内,或从第一插座14a内拔出;和该实施例中的两个第二插座14b相对应的两条第二线缆可以相互独立,从而使得两条第二线缆可以分别插入第二插座14b内,或从第二插座14b内拔出。
上述插槽141和壳体11的内腔连通,而在功率变换器10的生产过程中,需要通过灌胶工序向壳体11内注入硅凝胶,使得硅凝胶填充壳体11内的空间。为了避免在灌胶工序中,一部分硅凝胶进入插槽141内,从而影响第二连接部132和第二通流端子之间的电连接,一种可选的实施例中,第二连接部132的周侧设置有密封结构,密封结构的内表面和第二连接部132的外表面贴合,密封结构的外表面和插槽141的内表面贴合。上述密封结构可以填充第二连接部132和插槽141之间的间隙,起到密封的作用,从而可以在灌胶工序中阻止硅凝胶进入插槽141。除此之外,上述密封结构还可以对第二连接部132产生固定的效果,使得第二连接部132在插槽141内不易发生晃动,保证第二通流端子插入插槽141后可以和第二连接部132良好接触。另外,密封结构具有一定的柔性,从而可以缓冲在插拔的过程中第二连接部132产生的振动,产生减振的效果。
一种具体的实施例中,第二连接部132为公头端,第二通流端子为母头端。对于第二连接部132来说,由于第二连接部132需要插入第二通流端子内,以和第二通流端子实现电连接,因此,在第二连接部132的外部设置上述密封结构时,可以使第二连接部132的一部分从密封结构中露出。第二连接部132从密封结构中露出的部分可以插入第二通流端子内,以和第二通流端子接触并电连接。
一并参考图4和图6,一种实施例中,第二通流端子21的外周侧设置有保护罩23,保护罩23朝向第一侧壁111的一端具有开口230,且保护罩23和第二通流端子21之间具有容纳空间。在将第二通流端子21插入插槽141后,插座14可以通过上述开口230伸入保护罩23内。也就是说,至少部分插座14可以容纳于保护罩23和第二通流端子21之间的容纳空间内。保护罩23可以对插座14形成包裹,从而在插座14的外侧形成保护,减少了外部环境中的水分和灰尘进入插座14内,降低了因水分和灰尘的侵入而导致第二连接部132和第二通流端子21之间电连接失效的风险,提高了整个装置的可靠性。
如图6所示,一种实施例中,在功率变换设备所包含的多条线缆20中,至少两条线缆20的第二通流端子21位于同一个保护罩23内。上述至少两条线缆20可以形成一个线缆束,该线缆束的端部设置有一个保护罩23,该保护罩23围设在至少两个第二通流端子21的周侧。和上述线缆束相对应的插座具有至少两个插槽,每条线缆20的第二通流端子21插入对应的插槽后,保护罩23可以包裹在插座的外部。
具体实施时,在多条线缆20中包括两条第一线缆和两条第二线缆,可以使两条第一线缆形成一个线缆束,并在该线缆束的端部设置一个保护罩,使得两条第一线缆的第二通流端子位于该保护罩内。还可以使两条第二线缆形成一个线缆束,并在该线缆束的端部也设置一个保护罩,使得两条第二线缆的第二通流端子位于该保护罩内。和上述两条第一线缆相对应的插座具有两个插槽,两条第一线缆中的第二通流端子插入插槽后,保护罩可以包裹在插座的外部。和上述两条第二线缆相对应的插座也具有两个插槽,两条第二线缆中的第二通流端子插入插槽后,保护罩可以包裹在插座的外部。
另一种实施例中,在功率变换设备所包含的多条线缆中,第二通流端子和保护罩一一对应,每个第二通流端子位于对应设置的保护罩内。针对任意一条线缆,和该线缆相对应的插座具有一个插槽,该线缆的第二通流端子插入插槽后,保护罩可以包裹在插座的外部。
一并参考图4和图6,为了增强第二连接部132和第二通流端子21防尘防水的性能,插座14的外表面和保护罩23的内表面之间设置有密封圈30。密封圈30为柔性材料制成,密封圈30在插座14和保护罩23之间受到挤压后可以发生变形,从而和插座14的外表面以及保护罩23的内表面紧密接触,使得外部环境中的水分和灰尘通过插座14和保护罩23之间的缝隙进入插座14内部的途径受到阻碍,进而增强了第二连接部132和第二通流端子21防尘防水的性能。
密封圈30的数量可以一个,也可以为多个,具体可以根据需要进行设置。一种可选的实施例中,密封圈30的数量为多个,该多个密封圈30沿第二方向X依次排布,从而形成多重密封,增强了插座14和保护罩23之间的密封效果。
如图4所示,一种实施例中,密封圈30套设在插座14的外部,并且,插座14的外表面具有限位槽142,密封圈30卡设于上述限位槽142内。在对线缆进行插拔操作的过程中,上述密封圈30可以保持在限位槽142内,不会随着线缆的移动而发生错动。可选的,密封圈30可以和限位槽142的内表面通过胶水粘接,从而进一步提高密封圈30的固定效果。在其他实施例中,也可以在保护罩23的内表面设置限位槽,并使密封圈30卡设于上述限位槽内。
请继续参考图4和图6,为了使线缆20插入插座14后更加牢固,不易发生松动,插座14的外表面和保护罩23的内表面中的一者设置有第一凸块40,另一者设置有第一卡槽50,且第一凸块40的形状和第一卡槽50的形状相适配,第一凸块40的大小也和第一卡槽50的大小相适配。一种具体的实施例中,插座14的外表面设置有第一凸块40,保护罩23的内表面设置有第一卡槽50。另一种具体的实施例中,插座14的外表面设置有第一卡槽50,保护罩23的内表面设置有第一凸块40。第一凸块40卡入第一卡槽50后,可以阻止插座14和保护罩23相对活动,使得插座14和保护罩23锁紧,不易发生松动,从而保证了连接的可靠性,使得第一通流端子13和第二通流端子21可以保持良好的接触。
如图4所示,插座14设置有上述第一凸块40,第一凸块40的数量可以为一个,也可以为多个,本申请不进行限制。一种可选的实施例中,第一凸块40的数量为多个,且该多个第一凸块40沿周向分布。相应的,如图6所示,保护罩23设置有第一卡槽50,第一卡槽50的数量和第一凸块40的数量一致,且第一卡槽50的位置和第一凸块40的位置相对应。线缆20插入到位后,每个第一凸块40均能卡入对应的第一卡槽50内。
具体设置上述第一凸块40时,第一凸块40包括多种可能的结构。图13为本申请实施例提供的一种功率变换器的局部示意图,如图13所示,一种实施例中,第一凸块40包括导向面41,导向面41倾斜设置,且导向面41位于第一凸块40背离第一侧壁111的一侧。具体来说,导向面41包括第一端和第二端,其中,第一端靠近插座14的外表面,第二端远离插座14的外表面;并且,第二端相对于第一端向靠近第一侧壁111的方向倾斜,也可以理解为,沿第二方向X,第二端和第一侧壁111之间的距离小于第一端和第一侧壁111之间的距离。在将线缆插入插座14的过程中,导向面41可以减小保护罩和插座14之间的阻力,使得第一凸块40比较容易得滑入第一卡槽50内,从而降低线缆20的插接难度。
请继续参考图13,上述实施例中,第一凸块40还包括止挡面42,止挡面42垂直于插座14的外表面,且止挡面42位于第一凸块40朝向第一侧壁111的一侧。止挡面42可以理解为垂直于第二方向X,或者,止挡面42也可以理解为平行于第一侧壁111。线缆插入插座14后,止挡面42可以增大保护罩和插座14之间的阻力,使得线缆在一定的拉拔力作用下仍可以保持在插座14内,不会从插座14内脱出,从而提高了连接的可靠性。
在其他实施例中,上述第一凸块40还可以仅包括上述导向面41和止挡面42中的一者。
在具体设置第一卡槽50时,第一卡槽50的形状和上述第一凸块40的形状相对应,具有和上述导向面41以及止挡面42相配合的表面,本申请不进行详细介绍。
请继续参考图13,一种实施例中,插座14的外表面同时设置有密封圈30和第一凸块40,且密封圈30远离第一侧壁111,第一凸块40靠近第一侧壁111。在将线缆的第二通流端子插入插槽141的过程中,保护罩首先接触密封圈30,并挤压密封圈30;然后,保护罩和第一凸块40接触,在第一凸块40的影响下,保护罩发生变形,直到第一凸块40滑入第一卡槽后,保护罩恢复变形。上述实施例中,通过使第一凸块40位于密封圈30靠近第一侧壁111的一侧,使得在将第二通流端子插入插槽141的过程中,第一凸块40和保护罩产生相对滑动的路径较短,从而可以减小保护罩受到的阻力,降低第二通流端子插入插槽141的难度。
图14为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图,如图14所示,一种实施例中,第一侧壁111还设置有固定座15,且固定座15和插座14之间具有容纳保护罩的间隙。第二通流端子插入插槽141后,保护罩包裹在插座14的外部,且保护罩位于插座14和固定座15之间。图15为本申请实施例提供的一种线缆的结构示意图,该线缆可以和上述功率变换器相配合,如图15所示,该线缆20的结构和图6所示出的线缆20的结构类似,均包括第二通流端子21和保护罩23,不同的是,该实施例中,保护罩23用于和固定座配合,从而在对线缆20施加拉拔的过程中,增大保护罩23受到的阻力,使得线缆20不容易被拉出。具体的,一并参考图14和图15,固定座15的内表面和保护罩23的外表面中的一者设置有第二凸块60,另一者设置有第二卡槽70,且第二凸块60的形状和第二卡槽70的形状相适配,第二凸块60的大小也和第二卡槽70的大小相适配。第二凸块60卡入第二卡槽70后,可以阻止保护罩23相对固定座15发生活动,使得保护罩23不易发生松动,从而保证了连接的可靠性,使得第二连接部和第二通流端子21可以保持良好的接触。
具体设置固定座15时,固定座15可以为环形结构,该环形结构位于插座14的周侧。或者,固定座15也可以为非环形结构,固定座15的数量可以为一个或多个,并且,当固定座15的数量为多个时,该多个固定座15沿周向分布在插座14的外部。固定座15可以和插座14为一体成型结构,或者,固定座15也可以和插座14为两个相对独立的结构。
具体设置第二凸块60时,可以参考第一凸块40的结构进行设置,在此不进行赘述。
值得说明的是,图4和图14所示的实施例中,通过使第二通流端子插入插槽141,一方面可以使得第二通流端子和第二连接部132电连接,另一方面,还可以同时使得保护罩相对插座14锁紧,进而使得第二通流端子21可以和第二连接部保持良好的接触。即,在组装过程中,通过同一动作可以实现上述两种效果,简化了装配步骤,提高了生产效率。
图16为本申请实施例提供的一种功率变换器的结构示意图,如图16所示,一种实施例中,插座14的外表面设置有外螺纹,且用于和保护罩螺纹连接。具体的,该插座14为圆柱状结构。图17为本申请实施例提供的一种线缆的结构示意图,该线缆可以和上述功率变换器相配合。如图17所示,该线缆20中,第二通流端子远离第二连接部的一端设置有底座,保护罩23套设于底座的外部,且保护罩23和底座的外表面螺纹连接。一并参考图16和图17,在组装过程中,首先可以使第二通流端子插入插槽141内,然后旋转保护罩23,使得保护罩23的一部分和插座14螺纹连接。上述保护罩23的内螺纹和插座14的外螺纹相适配,并且,保护罩23的内径和插座14的外径相适配。通过使保护罩23的一端和底座螺纹连接,并使保护罩23的另一端和插座14螺纹连接,一方面可以覆盖底座和插座14之间的接缝处,从而减少了灰尘和水汽进入第二通流端子和第二连接部的电连接区域,保证了第二通流端子和第二连接部接触良好;另一方面还可以提高固定效果,使得线缆20满足拉拔力要求,即在一定的拉拔力作用下,第二通流端子不易和第二连接部分离,从而提高了第二通流端子和第二连接部之间的连接可靠性。
图18为本申请实施例提供的一种功率变换器的爆炸图,如图18所示,一种实施例中,壳体11包括第一壳体11a和第二壳体11b,且第一壳体11a和第二壳体11b沿第一方向Z层叠设置。第一侧壁111包括第一部分1111和第二部分1112,其中,第一部分1111位于第一壳体11a,第二部分1112位于第二壳体11b。插座14包括第一基座143和第二基座144,其中,第一基座143和第一壳体11a为一体成型结构,第二基座144和第二壳体11b为一体成型结构。第一壳体11a和第二壳体11b扣合后,第一部分1111和第二部分1112围成镂空结构,第一基座143和第二基座144围成插槽。
具体形成镂空结构时,可以使第一部分111a的边缘具有第一缺口,使第二部分111b的边缘具有第二缺口,从而使得第一壳体11a和第二壳体11b扣合后,第一缺口和第二缺口围成镂空结构。在其他实施例中,也可以仅使第一部分111a的边缘具有第一缺口,或者仅使第二部分111b的边缘具有第二缺口,通过第一缺口或第二缺口形成镂空结构。
具体形成插槽时,可以使第一基座143朝向第二基座144的一侧具有第一凹槽,使第二基座144朝向第一基座143的一侧具有第二凹槽,从而使得第一壳体11a和第二壳体11b扣合后,第一凹槽和第二凹槽围成上述插槽141。在其他实施例中,也可以仅使第一基座143具有第一凹槽,或者仅使第二基座144具有第二凹槽,通过第一凹槽或第二凹槽形成插座。
在功率变换器10的一种组装工艺中,首先,可以将电子器件和第一通流端子13通过SMT安装于电路板12;然后,将电路板12置于第一壳体11a内,并使第一通流端子13远离电路板12的一端伸入第一凹槽内;再然后,将第二壳体11b和第一壳体11a扣合。第二壳体11b和第一壳体11a扣合后,第一壳体11a和第二壳体11b围成容纳腔,电路板12位于该容纳腔内;并且,第一基座143和第二基座144围成插槽,上述第一通流端子13的一部分位于插槽内。最后,将第一壳体11a和第二壳体11b采用超声焊连接,将第一基座143和第二基座144采用超声焊连接。功率变换器10按照上述步骤组装完成后,可以依次进行注塑工序、老化工序以及测试工序。
一般而言,第一壳体11a和第一基座143均为具有绝缘性能的塑性材料制成,因此,第一壳体11a和第一基座143可以通过注塑工艺一体成型。同理,第二壳体11b和第二基座144均为具有绝缘性能的塑性材料制成,因此,第二壳体11b和第二基座144也可以通过注塑工艺一体成型。上述工艺可以简化功率变换器的生产步骤,减少零部件的数量,并提高整个结构的密封性。
图19为本申请实施例提供的一种功率变换器的爆炸图,如图19所示,一种实施例中,壳体包括第一壳体11a和第二壳体11b,第一壳体11a和第二壳体11b沿第一方向Z层叠设置,第一壳体11a和第二壳体11b扣合后可以围成用于容纳电路板12等部件的容纳腔。具体的,第一壳体11a朝向第二壳体11b的一侧具有第一凹腔,第二壳体11b朝向第一壳体11a的一侧具有第二凹腔,第一壳体11a和第二壳体11b扣合后,第一凹腔和第二凹腔形成上述容纳腔。
继续参考图19,第一壳体11a的边缘具有第一避让槽113,第二壳体11b的边缘具有第二避让槽114,且第一避让槽113和第二避让槽114位于壳体的同一侧。第一壳体11a和第二壳体11b扣合后,第一避让槽113和第二避让槽114围成孔结构。该孔结构的形状可以为圆形、椭圆形或矩形,也可以为其他形状,本申请不进行一一列举。在其他实施例中,也可以仅使第一壳体11a的边缘设置第一避让槽113,或者仅使第二壳体11b的边缘设置第二避让槽114,通过第一避让槽113或第二避让槽114形成孔结构。
上述功率变换器10还包括插座14,插座14相对于壳体11独立,且第一通流端子13位于插座14内。上述功率变换器10的一种组装工艺中,首先,可以将电子器件和第一通流端子13通过SMT安装于电路板12;然后,将电路板12置于第一壳体11a内,并使第一通流端子13的至少部分从第一避让槽内伸出;再然后,将第二壳体11b和第一壳体11a扣合。第二壳体11b和第一壳体11a扣合后,第一壳体11a和第二壳体11b围成容纳腔,电路板12位于该容纳腔内;并且,插座14的至少部分从壳体中伸出。最后,将第一壳体11a和第二壳体11b在连接处通过超声焊连接,将第一避让槽113的边缘和插座14的外表面通过超声焊连接,将第二避让槽114的边缘和插座14的外表面通过超声焊连接。
在功率变换器10中,还包括金属外壳16和挂耳17,金属外壳16具有凹槽,上述壳体11位于凹槽内。金属外壳16沿第二方向X的端部具有开口,该开口避让壳体11的第一侧壁111。金属外壳16的表面具有翅片,翅片可以增大金属外壳16和空气的接触表面,提高散热效果。挂耳17为片状结构,挂耳17插设于上述凹槽内,挂耳17设置有挂孔,挂耳17可通过挂孔固定于光伏组件的外部框架。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种功率变换设备,其特征在于,包括功率变换器和线缆,且所述功率变换器包括壳体、电路板和第一通流端子;
所述壳体包括第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁位于所述壳体相对的两侧,且所述第一侧壁具有镂空结构;
所述电路板位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间;
所述第一通流端子包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述电路板连接,所述第二连接部的至少部分与所述电路板存在间隔,且所述第二连接部朝远离所述第二侧壁的方向延伸;沿所述第二连接部的延伸方向,所述第二连接部的投影和所述镂空结构的投影至少部分重合,且所述第二连接部和所述线缆连接。
2.如权利要求1所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二连接部与所述电路板沿第一方向存在安装间隙,所述第一方向为所述电路板的厚度方向。
3.如权利要求1所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二连接部沿第一方向的投影至少部分位于所述电路板沿所述第一方向的投影之外,所述第一方向为所述电路板的厚度方向。
4.如权利要求2所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二连接部沿所述第一方向的投影至少部分位于所述电路板沿所述第一方向的投影之外。
5.如权利要求1~4任一项所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二连接部和所述线缆插接连接或通过连接件连接。
6.如权利要求1~4任一项所述的功率变换设备,其特征在于,所述线缆包括连接座和设于所述连接座的第二通流端子,所述连接座插设于所述镂空结构内,且所述第二通流端子和所述第二连接部连接。
7.如权利要求1~4任一项所述的功率变换设备,其特征在于,所述第一侧壁设置有插座,所述插座具有插槽,且沿所述第二连接部的延伸方向,所述插槽的投影和所述镂空结构的投影至少部分重合;所述第二连接部的至少部分位于所述插槽内;
所述线缆包括第二通流端子,所述第二通流端子插设于所述插槽内,且所述第二通流端子和所述第二连接部连接。
8.如权利要求7所述的功率变换设备,其特征在于,所述插座的至少部分位于所述壳体的外部。
9.如权利要求8所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二通流端子的外部设置有保护罩,所述保护罩朝向所述第一侧壁的一端具有开口,且所述保护罩和所述第二通流端子之间具有容纳空间,所述插座的至少部分位于所述容纳空间内。
10.如权利要求9所述的功率变换设备,其特征在于,所述插座的外表面和所述保护罩的内表面之间设置有密封圈。
11.如权利要求9或10所述的功率变换设备,其特征在于,所述插座的外表面和所述保护罩的内表面中的一者设置有第一凸块,另一者设置有第一卡槽,所述第一凸块卡设于所述第一卡槽内。
12.如权利要求11所述的功率变换设备,其特征在于,所述第一凸块位于所述插座的外表面;
所述第一凸块具有导向面,且所述导向面位于所述第一凸块背离所述第一侧壁的一侧;所述导向面具有第一端和第二端,所述第一端靠近所述插座的外表面,所述第二端远离所述插座的外表面,所述第二端相对于所述第一端向靠近所述第一侧壁的一侧倾斜;
和/或,所述第一凸块具有止挡面,所述止挡面位于所述第一凸块朝向所述第一侧壁的一侧,且所述止挡面垂直于所述插座的外表面。
13.如权利要求9、10或12中的任一项所述的功率变换设备,其特征在于,所述第一侧壁还设置有固定座,且所述固定座和所述插座之间具有容纳所述保护罩的间隙,所述保护罩位于所述固定座和所述插座之间;
所述固定座的内表面和所述保护罩的外表面中的一者设置有第二凸块,另一者设置有第二卡槽,所述第二凸块卡设于所述第二卡槽内。
14.如权利要求9所述的功率变换设备,其特征在于,所述第二通流端子远离所述第二连接部的一端设置有底座,所述保护罩套设于所述底座的外部,且所述保护罩和所述底座螺纹连接;所述保护罩还和所述插座螺纹连接。
15.如权利要求8、9、10、12或14中任一项所述的功率变换设备,其特征在于,所述壳体包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体沿第二方向层叠设置;所述第一侧壁包括第一部分和第二部分,所述第一部分位于所述第一壳体,所述第二部分位于所述第二壳体;
所述插座包括第一基座和第二基座,所述第一基座和所述第一壳体为一体成型结构,且所述第一基座位于所述第一部分;所述第二基座和所述第二壳体为一体成型结构,且所述第二基座位于所述第二部分;
所述第一壳体和所述第二壳体扣合连接,使所述第一部分和所述第二部分围成所述镂空结构,并使所述第一基座和所述第二基座围成所述插槽。
16.一种功率变换器,其特征在于,包括壳体、电路板和第一通流端子;
所述壳体包括第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁位于所述壳体相对的两侧,且所述第一侧壁具有镂空结构;
所述电路板位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间;
所述第一通流端子包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述电路板连接,所述第二连接部的至少部分与所述电路板存在间隔,且所述第二连接部朝远离所述第二侧壁的方向延伸;沿所述第二连接部的延伸方向,所述第二连接部的投影和所述镂空结构的投影至少部分重合,且所述第二连接部用于和线缆连接。
17.一种光伏发电系统,其特征在于,包括光伏组件和如权利要求1~15任一项所述的功率变换设备;
所述功率变换设备包括多个所述第一通流端子和多条所述线缆,且所述第一通流端子和所述线缆一一对应连接;多个所述线缆包括第一线缆和第二线缆,所述第一线缆远离对应连接的所述第一通流端子的一端和所述光伏组件连接;所述第二线缆远离对应连接的所述第一通流端子的一端和储能设备或用电设备连接。
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