光伏逆变器和光伏系统的制作方法

文档序号:36382396发布日期:2023-12-14 16:48阅读:32来源:国知局
光伏逆变器和光伏系统的制作方法

本技术涉及光伏,特别涉及一种光伏逆变器和光伏系统。


背景技术:

1、随着新能源产业的不断发展,将太阳能转换为电能的光伏发电系统被广泛应用于通讯、交通和航空航天等领域。光伏逆变器作为光伏发电系统的重要部件之一,能够将光伏太阳能板产生的直流电转换成240v、50hz交流电或其它类型的交流电,满足各类设备的用电需求。然而,目前光伏逆变器内部的连接线较多,安装过程繁琐,且容易产生接线故障;并且目前光伏逆变器的体积大、散热效果欠佳。


技术实现思路

1、本技术提供一种反扣电路板且能够实现避免接线故障、减小装配难度、提升散热效果且有利于小型化的光伏逆变器和光伏系统。

2、第一方面,本技术提供了一种光伏逆变器,包括外壳、电路板、散热翅片、开关组件和多个pv端口,所述外壳包括底壳和盖板,所述底壳和所述盖板围合成收容腔室,所述底壳包括与所述盖板相对设置的底板。在本实现方案中,底壳为呈凹槽形结构,底壳与盖板围合成收容腔室,外壳中的收容腔室用于保护电路板以及固定于电路板的开关组件、第一器件和第二器件,由于电路板与外壳固定连接,使得开关组件、第一器件和第二器件也与外壳保持相对固定。当外界环境对光伏逆变器施加外力作用时,开关组件、第一器件和第二器件因固定于外壳而不易相对外壳发生位移,有利于提升光伏逆变器整体结构的稳定性,并使得光伏逆变器在平稳的状态下工作。

3、其中,所述电路板包括沿第一方向相背设置的电路板正面和电路板反面,所述电路板上设有金属走线,所述电路板正面朝向所述盖板,所述电路板反面朝向所述底板,所述电路板固定于所述外壳的收容腔室内,并将所述收容腔室分隔为第一子腔室和第二子腔室。在本实现方案中,电路板包括沿第一方向相背设置的电路板正面和电路板反面,其中,电路板正面为用户打开盖板后,电路板直接呈现给用户的表面。当用户需要打开盖板时,盖板朝向用户,在盖板上设有指示灯,当用户打开盖板时,用户能直接看到电路板正面。

4、其中,所述第一子腔室位于所述电路板正面和所述盖板之间,所述第二子腔室位于所述电路板反面和所述底板之间,所述第一子腔室的体积小于所述第二子腔室的体积,以分别收容第一器件和第二器件,其中,所述第二器件的工作发热量大于所述第一器件的工作发热量或者所述第二器件沿所述第一方向的长度大于所述第一器件沿所述第一方向的长度。所述第一器件包括固定于所述电路板正面的贴片电阻和贴片电容,所述第二器件包括固定于所述电路板反面的逆变功率组件、母线电容和电感。

5、在本实现方案中,电路板正面与盖板围合成第一子腔室,第一子腔室用于容纳第一器件,电路板反面与底板围合成第二子腔室,第二子腔室用于容纳第二器件。第一子腔室的体积小于第二子腔室,与第一器件和第二器件的体积之间的大小关系相适应。在一实施方式中,第一器件还包括二极管。

6、其中,所述散热翅片位于所述底板背离所述盖板的一侧,所述逆变功率组件背离所述电路板的一侧设有导热接触部,所述逆变功率组件通过所述导热接触部与部分所述散热翅片导热连接,所述母线电容和所述电感位于所述导热接触部周侧。

7、其中,逆变功率组件是光伏逆变器的主要发热器件,故需要针对发热器件实施温升控制。逆变功率组件通过导热接触部与部分散热翅片导热连接,有利于缩短传热路径,提升散热效果。母线电容和电感位于导热接触部周侧,或者说位于逆变功率组件的周侧,母线电容和电感可通过底板与散热翅片导热连接,并且导热接触部还可以从周侧面吸收母线电容和电感的热量,进而提升散热效果。在一实施方式中,导热接触部可为底板的一部分或者为位于底板和逆变功率组件之间的导热结构。

8、其中,所述开关组件包括旋钮、连接杆和开关本体,所述旋钮和所述开关本体分别位于所述外壳的外侧和内侧,所述旋钮通过所述连接杆连接至所述开关本体,所述开关本体位于所述第二子腔室内。所述开关本体连接于所述电路板,所述开关本体包括多个分断单元,所述多个分断单元的排布方向与所述旋钮和所述开关本体的排布方向相同,每个所述分断单元均包括引脚,每个所述分断单元的所述引脚均刚性固定至所述电路板反面。

9、在本实现方式中,开关本体与第二器件均位于第二子腔室,开关本体固定于电路板反面。引脚与电路板反面刚性固定,使得开关本体与电路板反面固定且电连接。其中,刚性固定是指引脚不能相对电路板发生转动或者移动。在将开关本体与电路板反面固定的过程中,一般的,需要先将开关本体通过连接杆固定在底壳上,再将电路板与开关本体连接,由于电路板反面为电路板背向操作者的表面,操作者不便于直接观察电路板反面,且电路板反面已安装有第二器件。在本技术中,采用刚性连接的方式实现开关本体与电路板反面的固定,示例性的,可将引脚直接插入电路板反面中而与电路板反面刚性固定。采用刚性连接的方式能够减小安装难度,并减小开关本体与电路板的接触电阻及发热量。

10、与刚性连接不同的连接方式是柔性连接,示例性的,柔性连接可采用线缆连接,线缆可相对电路板转动或者移动。若将开关本体的分断单元与电路板通过线缆实现柔性连接,将使得光伏逆变器内部线缆布置凌乱,且由于线缆可相对电路板发生移动,将开关本体通过线缆固定至电路板反面,难以定位及安装,容易导致操作效率低下和连接不良的问题。并且,线缆的两端通常均需要ot端子来分别与电路板反面和开关本体连接,使得整个回路的接触电阻及发热量增高,导致整机效率下降。在安装时,由于开关本体位于电路板反面,需要将线缆的一端与开关本体连接后,再将电路板安装固定,再将线缆的另一端从电路板反面依次从电路板的侧面绕线到电路板正面后,操作者才能将线缆的另一端固定连接在电路板正面,相较于本技术的刚性连接的方式,操作复杂,线缆布置凌乱。

11、在本实现方式中,将开关本体与第二器件共同固定于电路板反面,相当于将体积较大或者沿第一方向长度较大的器件集中布局在电路板反面,相比于将开关本体和第二器件分散布置在电路板正面和电路板反面,本实施方式能够减小光伏逆变器在第一方向上的整体长度,使得光伏逆变器的体积较小,有利于光伏系统的整体布局。

12、其中,所述pv端口的一端位于所述外壳内且连接于所述电路板,所述pv端口的另一端穿过所述外壳而延伸至所述外壳外侧。在本实施方式中,pv端口的两端分别位于外壳内侧和外壳外侧,pv端口用于将直流电传输至逆变功率组件。

13、其中,所述pv端口通过所述电路板的金属走线与所述开关本体的部分引脚连接,所述开关本体的部分引脚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。在本实施方式中,pv端口和开关本体的引脚之间、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。在本实施方式中,通过上述连接关系将pv端口传输到直流电转换到交流电,减小各器件之间的接触电阻及发热量,提升光伏逆变器工作效率。

14、在本技术中,通过设置光伏逆变器:第一,将电路板反扣在光伏逆变器中,并将发热量较大的第二器件或者体积较大的第二器件设置在电路板反面,提升对第二器件的散热效果;而将发热量较小的第一器件或者体积较小的第一器件设置在电路板正面,使得电路板正面与盖板之间的第一子腔室的体积较小,充分利用光伏逆变器的内部空间,有利于光伏逆变器小型化。

15、第二,由于将电路板反扣在光伏逆变器中,为了提升散热效果和提升光伏逆变器内部的空间利用率,逆变功率组件通过导热接触部与散热翅片导热连接,有效缩短逆变功率组件与散热翅片之间的传热路径,提升对逆变功率组件的散热效果。导热接触部还能为电路板提供支撑,提升对光伏逆变内部电路板和壳体之间的结构强度和可靠性。

16、第三,开关组件的开关本体与第二器件均固定于电路板反面,在安装过程中,由于操作者不便于直接观察电路板反面,在本技术中设置开关本体通过引脚与电路板反面刚性固定,相较于柔性固定,本技术有利于降低安装难度,省去人工固定的步骤。开关本体与电路板之间的无线缆连接,还能够减小开关本体与电路板的接触电阻及发热量,提升了光伏逆变器的工作效率,同时,在加工、运输、装配过程中可减小开关本体与电路板接触不良的影响。

17、在一实现方式中,第二器件中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。本实现方式有利于提升光伏逆变器的实用性。

18、在一种实现方式中,所述分断单元包括动触头和静触头,所述引脚远离所述电路板的一端固定于所述静触头,所述静触头通过所述引脚与所述电路板的金属走线连接;所述旋钮能够控制所述分断单元的所述动触头旋转而实现所述动触头和所述静触头断开或者闭合。

19、在本实现方式中,分断单元通过引脚电连接在光伏组件和逆变功率组件之间。在本实现方式中,引脚的两端分别与分断单元以及电路板直接固定,相较于采用线缆连接的方式,可避免接线多而使得增加组装和维修难度。并且,通过引脚直接将分断单元和电路板连接固定,可减小光伏逆变器内部器件所占的空间体积,进而减小光伏逆变器的体积。另外,通过引脚直接将分断单元和电路板连接固定,可减小分断单元与电路板之间的电阻,使得分断单元到电路板之间的电流传输路径更短,提升电流传输效率,进而提升光伏逆变器的工作效果。

20、在一实现方式中,所述引脚远离电路板的一端与所述静触头通过连接部连接。示例性的所述引脚远离电路板的一端与所述静触头焊接固定,所述连接部为引脚与静触头之间的焊料。示例性,连接部可以为一个长条形的或者弯折形的金属结构。

21、在一实现方式中,静触头的一端延伸至分断单元外侧以构成引脚。在本实现方式中,引脚与静触头为一体成型结构,有利于提升输入引脚和输出引脚与静触头之间的连接稳定性。

22、在一种实施方式中,引脚包括输入引脚和输出引脚,分断单元包括输入分断单元和输出分断单元,输入引脚和输出引脚分别位于输入分断单元和输出分断单元。旋钮用于控制输入引脚之间的导通和输出引脚之间的导通,还用于控制输入引脚之间的断开和输出引脚之间的断开。本实施方式能够通过旋钮控制输入引脚之间的导通和断开以及输出引脚之间的导通和断开,进而实现光伏组件与开关本体之间的电连接与断开。

23、在一种实施方式中,开关本体包括括至少一对输入引脚对和至少一对输出引脚对,每对输入引脚对包括两个输入引脚,每对输出引脚包括两个输出引脚。pv端口包括正极连接器和负极连接器。

24、在输入分断单元中,每对输入引脚对中的其中一个输入引脚用于通过电路板上的金属走线与正极连接器连接,每对输入引脚对中的两个输入引脚通过输入分断单元中的静触头和动触头连接,每个输入引脚对中的另一个输入引脚用于通过电路板上的金属走线与母线电容连接。

25、在输出分断单元中,每对输出引脚对中的其中一个输出引脚用于通过电路板上的金属走线与负极连接器连接,每对输出引脚对中的两个输出引脚通过输出分断单元中的静触头和动触头连接,每个输出引脚对中的另一个输出引脚用于通过电路板上的金属走线与逆变功率组件连接。

26、在本实现方式中,逆变功率组件通过输入引脚对、输出引脚对与光伏组件形成回路,输入引脚对位于光伏组件的正极和逆变功率组件之间,输出引脚对位于逆变功率组件和光伏组件的负极之间。电流从光伏组件的正极流向逆变功率组件,再从逆变功率组件流向光伏组件的负极。在本实现方式中,输入引脚和输出引脚通过电路板分别与光伏组件和逆变功率组件电连接,能够免去开关本体与光伏组件、逆变功率组件之间线缆的使用,有利于节省成本,减小内部空间的占用率,并提升安装操作的便捷性。

27、在一种实现方式中,所述第二器件还包括直流转换组件,所述直流转换组件固定于所述电路板反面,所述直流转换组件位于所述导热接触部与所述电路板反面之间,所述直流转换组件通过所述导热接触部与所述散热翅片导热连接。其中,所述开关本体的部分引脚通过所述电路板的金属走线与所述直流转换组件连接,所述直流转换组件通过所述电路板的金属走线与所述母线电容电连接。在本方案中,直流转换组件用于将传输至逆变功率组件的直流电进行变压,将电压转换为逆变功率组件所需的直流电压。在一实施方式中,直流转换组件为直流升压组件。在本方案中,直流转换组件与电路板的金属走线连接以实现直流转换组件与母线电容和开关本体之间的电连接。

28、在一实现方式中,所述开关本体的输入引脚通过所述电路板的金属走线与所述直流转换组件连接。

29、在一种实现方式中,所述光伏逆变器还包括输入侧滤波组件和输出侧滤波组件,所述输入侧滤波组件和所述输出侧滤波组件均连接于所述电路板。所述pv端口通过所述电路板上的金属走线与所述输入侧滤波组件连接,所述输入侧滤波组件通过所述电路板上的金属走线与所述开关本体的部分所述引脚连接。所述逆变功率组件通过所述电路板上的金属走线与所述输出侧滤波组件连接。

30、在本方案中,光伏组件产生的直流电通过pv端口输入至输入侧滤波组件,然后输入侧滤波组件将直流电通过开关本体传输至直流转换组件,直流转换组件对直流电进行变压操作,继续将直流电依次传输给母线电容和逆变功率组件,直流电在逆变功率组件中转变为交流电,逆变功率组件再将交流电传输至输出侧滤波组件。其中,输入侧滤波组件和输出侧滤波组件通过分别滤除直流电和交流电中的谐波,减少逆变功率组件发热,避免安全隐患,提高逆变转换的可靠性。并且,输入侧滤波组件和输出侧滤波组件还能提升光伏逆变器在工作时电磁兼容性效果。电磁兼容性(emc,即electromagnetic compatibility)是指光伏逆变器在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此,emc包括两个方面的要求:一方面是指光伏逆变器在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(electromagnetic disturbance)不能超过一定的限值;另一方面是指光伏逆变器对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性(electromagnetic susceptibility,即ems)。

31、在本方案中,各功能器件通过电路板的金属走线实现电连接,不仅可节约线缆,简化结构,还能降低各功能器件之间的阻抗,提升光伏逆变器的功率效果。

32、在一实施方式中,从输出侧滤波组件输出的交流电可用于提供给电网。本实施方式有利于拓宽光伏逆变器的应用范围。在一实施方式中,输入侧滤波组件和输出侧滤波组件可包含滤波电容。

33、在一种实现方式中,所述导热接触部与所述电路板反面之间沿所述第一方向的距离小于所述底板与所述电路板之间沿所述第一方向的距离。所述逆变功率组件在所述第一方向上的长度小于所述母线电容、所述电感和所述开关组件中的至少一个在所述第一方向上的长度。

34、在本实现方式中,在第一方向上,逆变功率组件在第二器件和开关组件中的长度不是最大的,故逆变功率组件与底板之间仍有一些空余空间,故可将导热接触部沿第一方向朝向逆变功率组件凸起,将空余空间从光伏逆变器排除,此时导热接触部与电路板反面之间的距离小于底板与电路板反面之间的距离。本方案对光伏逆变器的内部空间进行了合理规划,有利于提升光伏逆变器内部的空间利用率,减小光伏逆变器所占用的体积,有利于整体布局。其中所述底板与所述电路板之间沿所述第一方向的距离是指所述底板与所述电路板之间沿所述第一方向的最大距离。

35、在一种实现方式中,所述光伏逆变器还包括风扇,所述风扇位于所述第二子腔室内且连接于所述电路板。在本实现方式中,将风扇设置在第二子腔室,使得风扇能够针对第二器件进行风冷散热。风扇与散热翅片结合,更易于将第二器件的温度控制在适合第二器件工作的温度范围内。将风扇设置在光伏逆变器内部,有利于提升光伏逆变器内部空间的利用率。

36、在一种实现方式中,所述底板与所述电路板的反面之间沿所述第一方向的最大长度大于所述盖板和所述电路板正面之间沿所述第一方向的长度,以使得所述底板和所述电路板反面之间能够容纳所述电感、所述母线电容和所述开关本体。

37、在本实现方式中,底板与电路板反面之间为容纳第二器件和开关本体的第二子腔室,盖板与电路板正面之间为容纳第一器件的第一子腔室,由于第二器件和开关本体沿第一方向的长度大于第一器件沿第一方向的长度,故需要相应设置第二子腔室的体积大于第一子腔室的体积,进而需要设置底板与电路板反面之间沿第一方向的距离大于盖板与电路板正面之间沿第一方向的距离。本方案能够为将电感、母线电容和开关本体设置在电路板反面提供安装空间。

38、在一种实现方式中,所述贴片电阻和所述贴片电容中的任一个沿所述第一方向的长度的取值小于或者等于5毫米,以使得第一子腔室的体积较小而降低光伏逆变器的整体体积。在本实现方式中,将贴片电阻和贴片电容沿第一方向的长度设置较小,使得贴片电阻和贴片电容在第一子腔室占据的空间较小,便于将第一子腔室的体积设置较小,有利于实现光伏逆变器的小型化设计。

39、在一实现方式中,电路板正面和盖板之间沿第一方向的长度的取值小于或者等于20毫米。在本实现方式中,电路板正面和盖板之间沿第一方向的长度的取值大小与第一子腔室的体积大小对应,将第一子腔室的体积设置较小,有利于实现光伏逆变器的小型化设计。

40、在一种实现方式中,所述电路板反面和所述底板之间沿所述第一方向的最大长度的取值大于或者等于10厘米,以使得所述电路板反面和所述底板之间能够容纳所述电感、所述母线电容和所述开关本体。由于处于不同位置的底板可能不在同一平面,故在本实现方式中,电路板反面和底板之间沿第一方向的长度是指电路板反面和底板之间沿第一方向的最大长度,将该最大长度的取值设置为大于或者等于10厘米,使得第二子腔室有足够的空间用于容纳体积较大的电感、母线电容和开关本体,有利于减小安装难度。

41、在一实现方式中,所述电路板反面和所述底板之间沿所述第一方向的最大长度的取值大于或者等于20厘米。在本实现方式中,通过设置电路板反面和底板之间沿第一方向的长度,对第二子腔室的空间大小进行合理调整,使得第二子腔室有足够的空间用于容纳体积较大的电感、母线电容和开关本体,有利于减小安装难度。

42、在一种实现方式中,所述多个pv端口包括正极连接器,所述底壳包括位于所述底板和所述盖板之间的第一子板,所述正极连接器固定于所述第一子板,所述旋钮与所述开关本体的排布方向与所述第一子板平行。所述正极连接器的一端位于所述外壳内且固定于所述电路板反面,所述正极连接器的另一端穿过所述外壳而延伸至所述外壳外侧,所述正极连接器的另一端用于连接所述光伏组件的正极。所述第二器件还包括滤波电容,所述滤波电容固定于所述电路板反面,所述滤波电容位于所述正极连接器周侧且位于所述开关本体与所述第一子板之间,所述滤波电容通过所述电路板上的金属走线连接在所述正极连接器与所述引脚之间。

43、在本实现方式中,滤波电容用于降低正极连接器与滤波电容之间的阻抗,提升滤波效果。引脚为开关本体的一部分,正极连接器与光伏组件电连接,滤波电容连接在正极连接器和引脚之间,即滤波电容连接在光伏组件和开关本体之间,光伏组件、滤波电容和开关本体依次电连接。若将开关本体电连接在滤波电容和正极连接器之间,光伏组件输出的直流电先经过开关本体,再流入滤波电容,由于开关本体本身存在一定的电阻,将使得滤波电容对直流电的滤波效果有所降低,故本实现方式有利于提升滤波电容的滤波效果。

44、在本实现方式中,正极连接器的一端穿过第一子板并伸入外壳内侧,滤波电容在电路板上的正投影位于正极连接器在电路板上的正投影的周侧。由于滤波电容电连接于正极连接器和开关本体之间,故本方案将滤波电容靠近正极连接器设置,缩短了滤波电容与正极连接器之间的距离,可使得从光伏组件输入的电流直接传输至滤波电容,有效缩短了光伏逆变器的电流输入路径长度,使得阻抗更小,从而提升滤波电容的滤波效果。此外,本方案还能够优化光伏逆变器的器件排布,有利于减小光伏逆变器的体积。

45、在一种实现方式中,所述多个pv端口包括负极连接器,所述负极连接器的一端位于所述外壳内且固定于所述电路板反面,所述负极连接器的另一端穿过所述外壳而延伸至所述外壳外侧,所述负极连接器的另一端用于连接所述光伏组件的负极。

46、在本实现方式中,电流从光伏组件的正极依次流向正极连接器和逆变功率组件,在逆变功率组件中发生逆变转换,再依次流向负极连接器和光伏组件的负极,形成回路。

47、在一种实现方式中,光伏逆变器还包括绝缘支撑件,绝缘支撑件位于底板和电路板之间。绝缘支撑件固定于底板,至少一个pv端口的一端固定于绝缘支撑件和电路板之间。其中绝缘支撑件位于第二子腔室内,充分利用第二子腔室的空间。在本实现方式中,绝缘支撑件用于支撑pv端口,使得pv端口与电路板之间的固定更稳定。

48、在一实现方式中,所有的pv端口位于底壳内的一端均固定于绝缘支撑件和电路板之间。示例性的,通过螺钉将pv端口的一端和电路板、绝缘支撑件三者相互固定。

49、在一种实现方式中,绝缘支撑件包括多个第一支撑部和多个第二支撑部,多个第一支撑部和多个第二支撑部沿第三方向依次交替排列,第三方向平行于旋钮与开关本体的排布方向,沿第一方向第一支撑部背离底板的表面与底板之间的距离大于第二支撑部背离底板的表面与底板之间的距离,多个pv端口中的一部分pv端口的一端分别与多个第一支撑部背离底板的表面固定,多个pv端口中的另一部分pv端口的一端分别与多个第二支撑部背离底板的表面固定。在本实现方式中,第一支撑部和第二支撑部的高度不同,将一部分pv端口固定于第一支撑部与电路板之间,一部分pv端口固定于第二支撑部与电路板之间,使得pv端口布置分散,避免布局集中而影响pv端口之间的电性连接稳定性。

50、在本实现方式中,多个第一支撑部和多个第二支撑部沿第三方向依次交替排列,使得多个pv端口沿第三方向依次交替排列,使得pv端口排列更规整。

51、在一种实现方式中,底壳包括位于底板和盖板之间的第一子板,第一子板平行于第三方向。多个pv端口包括多个正极连接器和多个负极连接器,多个正极连接器和多个负极连接器均固定于第一子板,沿第一方向多个正极连接器与底板之间的距离大于多个负极连接器与底板之间的距离,沿第三方向,多个正极连接器和多个负极连接器依次交替排列。每个正极连接器位于底壳内的一端包括正极金属片,每个负极连接器位于壳体内的一端包括负极金属片,每个正极金属片与一个第一支撑部背离底板的表面固定且与电路板固定,每个负极金属片与一个第二支撑部背离底板的表面固定。

52、在本实现方式中,多个正极连接器固定于第一支撑部,多个负极连接器固定于第二支撑部,使得多个正极连接器和多个负极连接器沿第三方向依次交替排列,并且沿第一方向交错分布,减少多个正极连接器与多个负极连接器之间的电性连接的互相干扰,提升电性连接的稳定性和整体局部更规整。

53、在一种实现方式中,正极连接器包括正极连接器壳体,正极连接器壳体固定于第一子板,且正极连接器壳体的两端分别位于底壳内外,正极金属片固定于正极连接器壳体位于底壳内部的一端。第一支撑部背离底板的表面与底板的距离大于正极连接器壳体与底板的距离,正极金属片包括折弯段和正极固定段,折弯段连接于正极固定段与正极连接器壳体之间,正极固定段固定于第一支撑部背离底板的表面与电路板之间。

54、在本实现方式中,由于第一支撑部还用于支撑电路板,为了使得电路板与底板之间的空间更大,或者说使得第二子腔室的空间更大,将第一支撑部沿第一方向的长度需要设置较大。第一子板用于固定正极连接器壳体,由于正极连接器壳体本身沿第一方向具有一定长度,将正极连接器壳体固定在第一子板时,沿第一方向正极连接器壳体低于电路板,本技术中正极连接器壳体和第一支撑部与底板的距离不等,通过正极金属片中的折弯段连接正极连接器壳体内的金属和正极固定段,将正极固定段固定在第一支撑部与电路板之间,正极连接器与电路板连接。示例性的,正极金属片呈“z”形。

55、由于负极连接器与底板之间的距离相较于正极连接器与底板之间的距离更短,在一实现方式中,可将负极连接器中的负极金属片成平面状。在一种实现方式中,负极连接器中的负极金属片也可以设置呈“z”形。

56、在一种实现方式中,光伏逆变器还包括滤波电路板和滤波电容,沿第一方向滤波电路板固定于底板和电路板之间,沿第二方向滤波电路板位于多个第一支撑部背离第一子板的一侧,第二方向与第一方向和第三方向均垂直,滤波电容固定于滤波电路板朝向电路板的表面,多个负极连接器与滤波电路板连接,滤波电容通过滤波电路板和电路板上的金属走线与开关本体的部分引脚连接。

57、在本实现方式中,通过滤波电路板来固定滤波电容,并通过滤波电路板将滤波电容与电路板电连接,使得滤波电容不占用电路板上的空间,并且能够充分利用第二子腔室的空间。在本实现方式中,滤波电容属于输入侧滤波组件,滤波电容通过滤波电路板与负极连接器连接,滤波电容通过滤波电路板和电路板上的金属走线与开关本体连接,使得滤波电容连接在负极连接器与开关本体的引脚之间,提升滤波电容的滤波效果。

58、在一种实现方式中,绝缘支撑件还包括第三支撑部,沿第一方向第三支撑部位于滤波电路板和电路板之间,第三支撑部沿第一方向的投影与滤波电路板沿第一方向的投影部分重叠,沿第二方向第三支撑部与第一子板之间的距离大于每一个第一支撑部与第一子板之间的距离,第三支撑部固定于一个第一支撑部。光伏逆变器还包括第一连接金属片,滤波电路板与第一连接金属片的一端连接,多个负极连接器通过滤波电路板与第一连接金属片连接,多个滤波电容通过滤波电路板与第一连接金属片连接,第一连接金属片的另一端固定于第三支撑部背离底板的表面且与电路板固定连接。

59、在本实现方式中,通过第一连接金属片的一端连接多个负极连接器和多个滤波电容,第一连接金属片的另一端用于与电路板固定,使得多个负极连接器和多个滤波电容通过一个连接件连接电路板,使得结构布局简化。

60、在一实现方式中,第三支撑部沿第三方向排列在所有第一支撑部和第二支撑部远离第二子板的一侧,使得排列更规整。

61、在一实现方式中,第一连接金属片包括相连接的总连接段和总固定段,其中,总连接段连接于滤波电路板与总固定段之间,总固定段用于连接电路板,沿第二方向,总连接段位于第三支撑部背离第一子板的一侧,总固定段固定于第三支撑部背离底板的表面与电路板之间。使得结构布局更规整。

62、在一实现方式中,绝缘支撑件还包括用于支撑与电池包连接的外部连接器对,外部连接器对用于连接电池包,绝缘支撑件还包括第四支撑部、第五支撑部和第六支撑部,沿第一方向第六支撑部背离底板的表面与底板之间的距离小于第四支撑部和第五支撑部背离底板的表面与底板之间的距离,第六支撑部用于固定连接外部连接器对中的负极连接器,并通过一个第二金属连接片连接在第五支撑部与电路板之间,第四支撑部用于固定支撑连接器对中的正极连接器并使正极连接器与电路板连接。

63、在一实现方式中,第一支撑部和第二支撑部为一体成型结构。在一实现方式中,第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部为一体成型结构。在一实现方式中,第一支撑部、第二支撑部、第三支撑部、第四支撑部、第五支撑部和第六支撑部为一体成型结构。提升绝缘支撑件的结构强度。

64、在一实现方式中,负极连接器固定于第一子板。本方案将正极连接器和负极连接器固定于外壳的同一个子板,有利于减小安装难度,节约空间。

65、在一种实现方式中,所述底壳还包括位于所述底板和所述盖板之间的第二子板,所述第二子板与所述第一子板相连且相交,所述旋钮的一端穿过所述第二子板伸入所述外壳内侧,并与所述开关本体相对固定。本方案将旋钮与正极连接器设置在外壳的不同子板,有效利用不同子板的安装空间,且能够避免操作失误。

66、在一实现方式中,第二子板设有贯穿第二子板内外表面的安装孔,在第二子板的外侧设有密封部件,开关组件包括连接杆,连接杆依次穿过密封部件和安装孔而伸入外壳内侧,密封部件用于密封安装孔和连接杆之间的缝隙。本方案中的密封部件能够避免水汽或者杂质通过安装孔进入外壳内部而影响电路板或者电气部件的性能。由于开关本体固定在电路板上,开关本体与第二子板的内表面之间的空间有限,不便于在第二子板的内表面安装密封部件,故在本实现方式中,将密封部件设置在第二子板的外侧,便于旋钮和密封部件安装。

67、在一种实现方式中,所述滤波电容、所述开关本体和所述电感沿第二方向依次排列,其中所述第二方向与所述第一子板相交。在本实现方式中,开关本体沿第二方向位于滤波电容和电感之间,电路板上器件的布局得到优化。部分滤波电容、开关本体和电感靠近第二子板设置,有利于为在光伏逆变器中设置其他器件提供安装空间。在一实现方式中,第二方向与开关本体的延伸方向以及第一子板均垂直。本方案有利于减小光伏逆变器的安装难度。

68、在一实现方式中,所述滤波电容、所述电感和所述开关本体沿所述第二方向依次排列。在本实现方式中,电感沿第二方向位于滤波电容和开关本体之间,滤波电容和电感均靠近第一子板设置,能够缩短滤波电容和电感与正极连接器之间的距离,使得滤波电容和电感对直流电的滤波效果得到增强。

69、在一种实现方式中,所述引脚均插入所述电路板中并与所述电路板刚性固定。在本实现方式中,引脚具有刚性,引脚插入电路板使得引脚刚性固定于电路板。在旋钮用于控制开关本体断开时,开关本体通过引脚控制逆变功率组件与光伏组件断开,在旋钮用于控制开关本体闭合时,开关本体通过引脚控制逆变功率组件与光伏组件电连接。在本实现方式中,引脚采用插入电路板的方式与电路板刚性固定,可使得开关本体能够更便捷地与电路板固定且电连接,简化光伏逆变器的组装工序,节约人力成本。并且使得开关本体与电路板固定电连接的位置的距离缩短,节约开关本体与电路板连接处的空间,提升了光伏逆变器的空间利用率和功率密度。

70、在一实现方式中,所述引脚的延伸方向均与所述电路板反面垂直,以使得所述引脚能够方便地插入所述电路板中。在本实现方式中,当开关本体的引脚插入电路板时,由于电路板反面与开关本体朝向电路板的表面平行,此时引脚所受的阻力较小,且不易发生形变,故能够提升开关本体与电路板之间的机械连接和电连接关系的稳定性,有利于保证光伏逆变器正常工作。

71、在一实现方式中,所述引脚的延伸方向均与所述开关本体朝向所述电路板的表面垂直,使得所述开关本体能够稳定地通过所述引脚与所述电路板固定连接。在本实现方式中,引脚的延伸方向与开关本体朝向电路板的表面垂直,在减小加工难度的前提下,有利于较为顺畅地将开关本体与电路板固定并电连接。

72、在一实现方式中,引脚的延伸方向与电路板反面垂直,引脚的延伸方向与开关本体朝向电路板的表面的夹角小于90°,其中电路板反面和开关本体朝向电路板的表面之间的夹角小于90°,也就是说电路板反面和开关本体朝向电路板的表面不平行。本实现方式有利于减小组装难度,且本实现方式中的引脚适用于因底壳中的器件过多而使得开关本体不能平行的放置在底壳的情况。

73、在一实现方式中,引脚的延伸方向与电路板反面的夹角小于90°,引脚的延伸方向与开关本体朝向电路板的表面垂直,其中电路板反面和开关本体朝向电路板的表面之间的夹角小于90°,在该实现方式中,电路板反面和开关本体朝向电路板的表面也不平行。本实现方式中有利于减小组装难度,且本实现方式中的引脚适用于因电路板上方的器件过多或者盖板不平整等因素而使得电路板不能平行的放置在底壳的情况。

74、在一实现方式中,引脚的延伸方向与电路板反面和开关本体朝向电路板的表面中的任意一个表面均不垂直,且电路板反面和开关本体朝向电路板的表面平行。在本实现方式中,引脚倾斜插入电路板中。当开关本体上的引脚与电路板中的过孔不对应时,此时可将引脚偏离高度方向倾斜,进而可使得引脚插入电路板的过孔中,提升光伏逆变器的组装灵活性。

75、在一种实现方式中,引脚为金属插针。金属插针具有较高的强度,便于插入电路板中且与电路板保持固定连接。示例性的,金属插针为铜插针。

76、在一种实现方式中,所述电路板中设有多个过孔,所述引脚穿过所述过孔并与所述过孔焊接,使得所述引脚与所述电路板刚性固定。在本实现方式中,引脚穿过过孔并与过孔焊接,使得引脚与过孔固定并电连接,进而使得引脚与电路板固定并电连接。本实现方式通过在电路板上设置过孔,有效减小了引脚插入电路板的操作难度。

77、在一实现方式中,所述电路板正面设有焊盘,所述焊盘环绕在所述过孔的周侧,所述引脚穿过所述过孔的一端与所述焊盘焊接。在本实现方式中,通过焊盘将引脚焊接在电路板上,使得引脚固定于电路板正面,开关本体不易从电路板上脱落,有利于提升开关本体和电路板之间的连接稳定性。

78、在一实现方式中,所述电路板反面设有多个插座,所述引脚均插入所述插座中而与所述电路板刚性固定并与所述电路板电连接。在本实现方式中,电路板反面上设有与引脚相匹配的插座,将引脚插入插座中使得引脚与插座固定并电连接,进而使得引脚与电路板刚性固定并电连接。本实现方式中的引脚与插座的连接关系实质上是一种可拆卸的连接关系,有利于减小开关本体与电路板的拆装难度。

79、在一种实现方式中,所述开关本体包括操作机构和分断单元,所述旋钮能够通过所述操作机构控制所述分断单元断开或者闭合,所述引脚远离所述电路板的一端固定于所述分断单元内。在本实现方式中,旋钮与操作机构固定连接,旋钮旋转带动操作机构旋转,进而使得分断单元在断开和闭合两种状态中切换。分断单元通过引脚与电路板实现电连接,分断单元的断开和闭合,与光伏组件和逆变电路之间的断开和电连接相对应。

80、在一实现方式中,操作机构为自由脱扣结构。本实现方式有利于提升光伏逆变器的安全性能。

81、在一种实现方式中,所述开关本体还包括开关壳体,所述操作机构和所述分断单元均位于所述开关壳体内部,且所述开关壳体为塑胶件。在本实现方式中,引脚可与开关壳体一体注塑呈一体结构,提升输入引脚和输出引脚与开关壳体的结构强度。

82、在一种实现方式中,所述开关壳体包括壳体本体和上盖,所述上盖与所述壳体本体盖合后形成收容空间,所述操作机构和所述分断单元位于所述收容空间内,且所述引脚与所述上盖一体注塑呈一体结构。在本实现方式中,有利于开关组件的组装。在组装开关组件时,可先将操作机构和分断单元安装在壳体本体内,将引脚与上盖预先一体注塑呈一体结构,将一体结构中引脚的一端与分断单元电连接固定,再将上盖与壳体本体固定。

83、在一种实现方式中,所述底板包括底板主体和凸起板,所述凸起板为所述导热接触部,所述底板包括底板主体和凸起板,所述凸起板自所述底板主体朝向所述逆变功率组件凸起并与所述逆变功率组件导热连接,所述凸起板与所述逆变功率组件在所述电路板反面的正投影至少部分重叠,部分所述散热翅片位于所述凸起板背离所述逆变功率组件的一侧。所述母线电容和所述电感位于所述电路板反面和所述底板主体之间,部分所述散热翅片位于所述底板主体背离所述电路板反面的一侧。

84、在本实现方式中,逆变功率组件是光伏逆变器的主要发热器件,故需要针对发热器件实施温升控制。散热翅片位于凸起板沿第一方向背离逆变功率组件的一侧,底板主体为底板中除凸起板以外的部分。底板中的凸起板相对底板主体更靠近逆变功率组件,有利于缩短传热路径,提升散热效果。凸起板与逆变功率组件导热连接,即凸起板与逆变功率组件之间能够传导热量,故凸起板能够实现从逆变功率组件到散热翅片的热量传递。凸起板与逆变功率组件在电路板反面的正投影至少部分重叠,使得与凸起板对应的部分散热翅片在电路板反面的正投影也与逆变功率组件在电路板反面的正投影至少部分重叠,进而使得散热翅片能够对逆变功率组件实施有效散热。

85、在本实现方式中,由于凸起板相对底板主体向逆变功率组件凸起,使得位于凸起板背侧的部分散热翅片沿第一方向的长度更长,使得该部分散热翅片的散热面积增加,提升对逆变功率组件的散热效果。

86、在本实现方式中,除凸起板外,散热翅片还分布于底板主体背离盖板的一侧,其中,第二器件中的母线电容和电感位于电路板反面与底板主体之间,部分散热翅片与母线电容和电感导热连接,故部分散热翅片能够针对母线电容和电感进行冷却散热,综合提升散热翅片的冷却效果。

87、在本实现方式中,凸起板起到的作用如下:第一,可缩短逆变功率组件与散热翅片之间的传热路径,还有利于提升增加散热翅片的散热面积增加,综合提升对逆变功率组件的散热效果。第二,凸起板还能充分利用光伏逆变器的内部空间,提升高功率密度,还有利于减小光伏逆变器的体积,间接提升了光伏逆变器内部空间的利用率,实现小型化设计。第三,凸起板还能为电路板提供支撑,提升对光伏逆变内部电路板和壳体之间的结构强度和可靠性。第四,在实际使用场景中,底板为光伏逆变器背向用户的表面,由于底板此时不在用户的视野范围内,故即使底板呈现凹凸不平的形状,也不会对光伏逆变器整体的美观性造成影响,保障用户的使用体验。若将第二器件设置在电路板正面,就需要在盖板中设置凸起板以增强对逆变功率组件的散热效果,此时由于盖板为光伏逆变器直接面向用户的表面,盖板凹凸不平,会对用户的观感和使用体验造成负面影响。

88、在一实现方式中,凸起板在电路板反面的正投影完全覆盖逆变功率组件在电路板反面的正投影。本实现方式有利于进一步提升散热翅片对逆变功率组件的散热效果。

89、在一实现方式中,散热翅片与外部冷却系统连通,当散热翅片内通入外部冷却系统传输的冷却介质时,冷却介质能够通过与凸起板接触带走逆变功率组件产生的热量,进而降低光伏逆变器在工作稳态下的温度,实现对光伏逆变器的温度控制。

90、在一实现方式中,与电路板反面上未安装有器件的部分板面沿第一方向相对应的底板的部分板面朝向电路板凸起。本方案能够进一步减小光伏逆变器内部空余的空间,从而有利于整体布局。

91、在一实现方式中,第一方向垂直于底板,第一方向与光伏逆变器的高度方向相同。本实现方式有利于减小开关本体与电路板、电路板与外壳的安装难度。

92、在一种实现方式中,所述第二器件还包括直流转换组件,所述直流转换组件固定于所述电路板反面,所述直流转换组件位于所述凸起板与所述电路板反面之间,所述凸起板与所述直流转换组件在所述电路板反面的正投影至少部分重叠。

93、在本实现方式中,直流转换组件用于将传输至逆变功率组件的直流电进行变压,将电压转换为逆变功率组件所需的直流电压。在一实现方式中,直流转换组件为直流升压组件。直流转换组件在处于工作状态时会产生热量,故设置凸起板与直流转换组件在电路板反面的正投影至少部分重叠,使得部分散热翅片沿第一方向靠近直流转换组件设置,有利于增强散热翅片对直流转换组件的冷却散热。

94、在一实现方式中,凸起板在电路板反面的正投影完全覆盖直流转换组件在电路板反面的正投影。本实现方式有利于进一步提升散热翅片对直流转换组件的散热效果。

95、在一种实现方式中,所述凸起板包括第一凸起子板和第二凸起子板,所述第一凸起子板与所述第二凸起子板间隔设置,所述逆变功率组件位于所述第一凸起子板与所述电路板反面之间,所述直流转换组件位于所述第二凸起子板与所述电路板反面之间。

96、在本实现方式中,第一凸起子板与第二凸起子板间隔设置,相应的,逆变功率组件与直流转换组件间隔设置,有利于减小逆变功率组件与直流转换组件之间的电磁干扰,保证二者的工作效率免受影响。与第一凸起子板相对应的散热翅片用于对逆变功率组件进行冷却散热,与第二凸起子板相对应的散热翅片用于对直流转换组件进行冷却散热,在凸起板中设置第一凸起子板和第二凸起子板,能够实现对发热器件的精准散热,提高散热效率。

97、在一实现方式中,凸起板为一体结构,逆变功率组件和直流转换组件相邻设置。本方案有利于减小凸起板的加工成本,降低逆变功率组件与直流转换组件的安装难度。

98、在一种实现方式中,所述逆变功率组件包括多个逆变功率器件,所述直流转换组件包括多个直流功率器件,至少一个所述逆变功率器件位于所述多个直流功率器件之间。在本实现方式中,逆变功率器件与直流功率器件可根据需要灵活布局,使得逆变功率组件和直流转换组件能够适用于不同的应用场景。且无需将逆变功率器件和直流功率器件分别封装至一个整体,能够减小操作工序和成本。

99、在一实现方式中,至少一个所述直流功率器件位于所述多个逆变功率器件之间。在本实现方式中,逆变功率器件与直流功率器件可根据需要灵活布局,使得逆变功率组件和直流转换组件能够适用于不同的应用场景。且无需将逆变功率器件和直流功率器件分别封装至一个整体,能够减小操作工序和成本。

100、在一种实现方式中,所述逆变功率组件为逆变功率模组,所述逆变功率模组包括逆变封装结构和位于所述逆变封装结构内的多个逆变功率器件,所述直流转换组件为直流转换模组,所述直流转换模组包括直流封装结构和位于所述直流封装结构内的多个直流功率器件。在本实现方式中,将多个逆变功率器件封装至逆变封装结构内,将多个直流功率器件封装至直流封装结构内,使得逆变功率组件和直流转换组件集成度高,便于将多个逆变功率器件整体安装至电路板反面,减小安装难度。

101、在一种实现方式中,所述逆变功率组件与所述凸起板之间设有导热介质,所述逆变功率组件在工作时产生的热量通过所述导热介质传递给所述凸起板一侧的部分散热翅片。本方案有利于增强散热效果。

102、在一种实现方式中,所述开关本体朝向所述电路板的表面设有定位部,所述定位部与所述引脚间隔设置,所述定位部用于将所述开关本体固定于所述电路板时进行辅助定位。

103、在本实现方式中,定位部与引脚间隔排布,以避免对电性连接的干扰。定位部在开关本体朝向电路板的表面上分散排布,使得定位部对于开关本体的辅助定位更加准确。本方案在开关本体设置定位部,使得开关本体与电路板的连接操作更为便捷。

104、第二方面,本技术提供了一种光伏系统,所述光伏系统包括光伏组件、光伏优化器、汇流箱、箱式变压器、功率传感器、储能系统、并离网控制器和智能子阵控制器中的至少一个,以及如第一方面任意一种实现方式所述的光伏逆变器,所述光伏逆变器的输入端用于与光伏组件电连接,所述光伏逆变器的输出端用于与电网连接,所述光伏逆变器用于将来自所述光伏组件的直流电转换成交流电,并将所述交流电输送至电网。

105、在一实现方式中,光伏系统包括光伏组件、光伏优化器、光伏逆变器、储能系统、并离网控制器和功率传感器。光伏优化器安装于光伏组件,光伏组件用于将光能转换成电能。光伏优化器用于提高光伏组件的发电效率。其中,光伏组件与光伏逆变器电连接,光伏组件将直流电传输给光伏逆变器。光伏逆变器分别与储能系统以及并离网控制器电连接。光伏逆变器中具有直流变换功能模块,光伏逆变器的直流变换功能模块可用于将光伏逆变器产生的直流电转换为给储能系统储能所需要的电压,并传输给储能系统以进行储能。光伏逆变器可将光伏组件提供的直流电变换为交流电,并将交流电传输至并离网控制器。并离网控制器一方面与用电设备电连接,另一方面可与电网电连接。在实际应用场景中,并离网控制器具有离网状态和并网状态。当并离网控制器处于离网状态时,并离网控制器与电网之间没有电连接关系,光伏逆变器传输的交流电仅提供给用电设备。其中,用电设备包括家用电器,示例性,包括电视机、冰箱、洗衣机等。当并离网控制器处于并网状态时,并离网控制器通过功率传感器与电网电连接,当光伏组件产生的电能无法满足用电设备的用电需求时,电网可通过并离网控制器向光伏系统提供电能,当光伏组件的发电量超过用电设备使用的电量时,并离网控制器可将多余的电量输送至电网。其中,功率传感器用于测量光伏系统与电网之间的功率流动情况。

106、在一种实现方式中,光伏系统包括光伏组件、光伏优化器、汇流箱、光伏逆变器、箱式变压器、储能系统和智能子阵控制器。其中,光伏优化器安装于光伏组件,光伏组件用于将光能转换成电能,光伏优化器用于提高光伏组件的发电效率。光伏系统可包含多个光伏组件和光伏优化器。多个光伏组件中的每个光伏组件均与一个光伏逆变器电连接。光伏逆变器与储能系统连接,用于储存光伏逆变产生的直流电。汇流箱为交流汇流箱,交流汇流箱用于将多个光伏逆变器产生的交流电汇集传输给箱式变压器。箱式变压器用于将光伏逆变器产生的交流电的电压进行变换,再通过配电房传输给电网。其中,智能子阵控制器与汇流箱和箱式变压器之间存在信号传输,智能子阵控制器用于对光伏系统实现通信控制。

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