首页 / 光伏优化器

光伏优化器有效专利 实用

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及光伏技术领域,更为具体地,涉及一种光伏优化器。

相关背景技术

[0002] 光伏优化器产品外壳人手可触碰,通常不接地,因此需要与内部电路满足加强绝缘。此外,电源内部涉及高压区域,安规要求其与金属外壳之间满足加强绝缘,以保障人身安全。
[0003] 通常会在光伏优化器的内部填充灌封胶以增强绝缘效果,从而避免主板与散热板之间出现放电现象,以及线缆端子与光伏优化器金属外壳之间出现放电现象。因此,需要主板与散热板之间的电气间隙和爬电距离满足一定限值,以及线缆端子与光伏优化器金属外壳之间的电气间隙和爬电距离满足一定限值。这就意味着,需要牺牲光伏优化器的内部空间满足上述要求,这会导致灌封胶用量增多,成本增加。实用新型内容
[0004] 本申请提供一种光伏优化器,在满足爬电距离限制的条件下,能够减小光伏优化器整机尺寸,减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0005] 第一方面,提供了一种光伏优化器,该光伏优化器包括:盖体、散热板、主板和绝缘支撑件,其中:盖体与散热板固定连接,且盖体与散热板之间形成容纳腔;主板位于容纳腔内,绝缘支撑件安装于主板与散热板之间,绝缘支撑件用于支撑主板,绝缘支撑件上沿第一方向的侧面有至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽,第一方向垂直于主板所在的平面。
[0006] 本申请提供的光伏优化器,通过在爬电路径上的绝缘支撑件上设置至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽,增加爬电距离,避免主板与散热板之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0007] 应理解,爬电距离是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。在本实施例中,容纳腔内填充有绝缘的灌封胶,主板与散热板之间的爬电距离可以为沿绝缘支撑件表面的距离,因此可以通过在绝缘支撑件上设置凸台或凹槽的尺寸增加爬电距离。
[0008] 在一种可能的实现方式中,当绝缘支撑件上沿第一方向的侧面有至少一个环状凹槽时,环状凹槽沿第一方向上的距离大于一定限值,从而使得灌封胶能流入绝缘支撑件的环状凹槽内。
[0009] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光伏优化器还包括线缆,线缆包括线缆端子和线缆绝缘皮,线缆端子与主板连接,线缆绝缘皮上沿第二方向有至少一个环状凸台,且该线缆绝缘皮上的至少一个环状凸台位于盖体与散热板形成的容纳腔内,该第二方向指向线缆延伸的方向。
[0010] 本申请提供的光伏优化器,通过在爬电路径上的线缆绝缘皮的外表面上设置环状凸台,增加爬电距离,避免线缆端子与光伏优化器金属外壳(如散热板)之间出现放电的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0011] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑件的主体部分在主板上的投影位于绝缘支撑件上的环状凸台在主板上的投影范围内;或者,绝缘支撑件上的环状凹槽在主板上的投影位于绝缘支撑件的主体部分在主板上的投影范围内。也就是说,绝缘支撑件可以包括主体部分和沿主体部分的侧面向外凸起的凸起部分,且主体部分在主板上的投影位于凸起部分在主板上的投影范围内;或者,绝缘支撑件可以包括主体部分和沿主体部分的侧面向内凹陷的凹陷部分,且凹陷部分在主板上的投影位于主体部分在主板上的投影范围内。
[0012] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑件靠近主板的一端上有至少一个卡扣,主板上与卡扣对应的位置处有卡扣孔,卡扣穿过卡扣孔以固定绝缘支撑件与主板。相应的,绝缘支撑件可以通过卡扣实现与主板的固定连接,从而可以实现对主板的卡位。
[0013] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该绝缘支撑件为绝缘支撑柱,绝缘支撑柱包括主体部和沿主体部的侧壁向外凸出的凸出部,主体部沿第一方向上的投影位于凸出部沿第一方向上的投影范围内;或者,绝缘支撑柱包括主体部和沿主体部的侧壁向内凹陷的凹陷部,凹陷部沿第一方向上的投影位于主体部沿第一方向上的投影范围内。
[0014] 本申请提供的光伏优化器,绝缘支撑件可以为绝缘支撑柱,绝缘支撑柱起到支撑主板的作用,使光伏优化器的整体结构更加稳定,避免光伏优化器在运输过程中出现晃动。
[0015] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑柱靠近主板的一端上有卡柱,卡柱沿第一方向上的投影位于主体部沿第一方向上的投影范围内,主板上与卡柱对应的位置处有卡柱孔,卡柱穿过卡柱孔以绝缘支撑柱与主板。相应的,绝缘支撑柱可以通过卡柱实现与主板的固定连接,从而可以实现对主板的卡位。示例性的,卡柱可以连接在绝缘支撑柱的主体部靠近主板的端面上,主板上有卡柱孔,卡柱可以穿过该卡柱孔,以固定绝缘支撑柱与主板。
[0016] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑柱靠近主板的一端上有至少一个卡扣,主板上与卡扣对应的位置处有卡扣孔,卡扣穿过卡扣孔以固定绝缘支撑柱与主板。相应的,绝缘支撑柱可以通过卡扣实现与主板的固定连接,从而可以实现对主板的卡位。示例性的,卡扣可以连接在绝缘支撑柱的主体部靠近主板的端面上,主板上有卡扣孔,卡扣可以穿过该卡扣孔,以固定绝缘支撑柱与主板。
[0017] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑柱靠近主板的一端上涂抹有粘胶,也就是说,可以通过粘接固定方式将绝缘支撑柱粘接在主板上,实现绝缘支撑柱与主板的固定连接。
[0018] 结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,光伏优化器还包括螺钉,主板上有第一通孔,绝缘支撑件沿第一方向有第二通孔,散热板上有与螺钉对应的螺纹孔,螺纹孔、第一通孔和第二通孔沿第一方向上的投影面重叠,螺钉穿过第一通孔和第二通孔并与螺纹孔固定连接。也就是说,绝缘支撑件可以为中空结构,螺钉能够穿过绝缘支撑件,螺钉可以起到固定主板与散热板的作用,绝缘支撑件能够起到支撑主板的作用,因此通过设置该结构,能够起到主板与散热板硬连接的同时还能起到支撑作用,从而使整体结构更加稳定,避免光伏优化器在运输过程中出现晃动的问题。
[0019] 在一种可能的实现方式中,光伏优化器还包括绝缘螺钉套,螺钉包括钉头和钉杆,绝缘螺钉套的部分位于主板与钉头之间,绝缘螺钉套的部分穿过第一通孔且延伸至第二通孔内,钉杆穿过绝缘螺钉套贯穿第二通孔的部分并与螺纹孔固定连接。也就是说,螺钉与主板之间有绝缘螺钉套隔绝螺钉与主板,通过设置绝缘螺钉套(如,塑料材质的螺钉套),能够起到隔绝螺钉与主板的作用。
[0020] 在一种可能的实现方式中,绝缘支撑件位于主板的四边中点位置。
[0021] 需要说明的是,绝缘支撑件设置的位置可以根据主板上器件的实际布局确定。在一个示例中,绝缘支撑件可以设置在主板靠近线缆所在边的中间位置处。在一个示例中,绝缘支撑件可以设置在主板远离线缆所在边的中间位置处。
[0022] 在一种可能的实现方式中,光伏优化器还包括铝基板,铝基板位于主板与散热板之间且与主板固定连接,铝基板上安装有功率器件。
[0023] 在该实现方式中,通过在主板与散热板之间设置铝基板,且该铝基板上可以安装发热量较高的功率器件(如MOS管、二极管等),从而可以减少主板上的功率器件的数量,同时也可以增加功率器件热传递路径,加快散热。
[0024] 第二方面,提供了一种光伏优化器,该光伏优化器包括盖体、散热板、主板、螺钉和绝缘螺钉套,其中:盖体与散热板固定连接,且盖体与散热板之间形成容纳腔;主板位于容纳腔内,主板上有第一通孔,散热板上有与螺钉对应的螺纹孔,螺纹孔和第一通孔沿第一方向上的投影面重叠,第一方向垂直于主板所在的平面;螺钉包括钉头和钉杆,绝缘螺钉套的部分位于主板与钉头之间,绝缘螺钉套的部分穿过第一通孔且向散热板延伸,钉杆穿过绝缘螺钉套的部分并与螺纹孔固定连接,绝缘螺钉套穿过第一通孔的部分上沿第一方向有至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽。
[0025] 本申请提供的光伏优化器,通过在爬电路径上的绝缘螺钉套上设置至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽,增加爬电距离,避免主板与散热板之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0026] 在一种可能的实现方式中,当绝缘螺钉套上沿第一方向的侧面有至少一个环状凹槽时,环状凹槽沿第一方向上的距离大于一定限值,从而使得灌封胶能流入绝缘螺钉套的环状凹槽内。
[0027] 结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该光伏优化器还包括线缆,线缆包括线缆端子和线缆绝缘皮,线缆端子与主板连接,线缆绝缘皮上沿第二方向有至少一个环状凸台,且该线缆绝缘皮上的至少一个环状凸台位于盖体与散热板形成的容纳腔内,该第二方向指向线缆延伸的方向。
[0028] 本申请提供的光伏优化器,通过在爬电路径上的线缆绝缘皮的外表面上设置环状凸台,增加爬电距离,避免线缆端子与光伏优化器金属外壳(如散热板)之间出现放电的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0029] 结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,光伏优化器还包括铝基板,铝基板位于主板与散热板之间且与主板固定连接,铝基板上安装有功率器件。
[0030] 在该实现方式中,通过在主板与散热板之间设置铝基板,且该铝基板上可以安装发热量较高的功率器件(如MOS管、二极管等),从而可以减少主板上的功率器件的数量,同时也可以增加功率器件热传递路径,加快散热。

具体实施方式

[0043] 下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
[0044] 为了便于理解本申请实施例,在介绍本申请实施例以前,先作出以下几点说明。
[0045] 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。
[0046] 在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为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,限定有“第一”、“第二”的特征可以明智或者隐含地包括一个或者更多个特征。另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个,“至少一个”和“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。下文各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。例如,本申请实施例中,“110”、“120”、“130”等字样仅为了描述方便作出的标识,并不是对执行步骤的次序进行限定。
[0047] 在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“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“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”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。
[0048] 图1示出了一种光伏优化器的立体结构图。图2是图1所示的光伏优化器的分体结构图。
[0049] 结合图1和图2可知,光伏优化器100包括壳体110、主板120、盖体130和线缆140。其中,盖体130用于盖合壳体110以形成容纳腔,所述容纳腔用于容纳主板120,盖体130盖合壳体110形成的整体上包括至少一个通孔,主板120上可以安装电子器件,线缆140的输入端可以穿过所述至少一个通孔与主板120连接。
[0050] 应理解,图1中盖体130盖合壳体110形成的整体上包括四个通孔以及通孔的位置仅为示例,通孔的数量和位置可以根据实际使用的需求进行设置。
[0051] 如图2所示,壳体110包括散热板111、挂耳112和连接板113,其中,散热板111、挂耳112和连接板113呈现Z型结构,连接板113连接在散热板111与挂耳112之间,挂耳112与散热板111分别位于连接板113相对设置的两端,以使散热板111与挂耳112不位于同一平面。散热板111与主板120固定连接,并且可以对主板120上的至少一个电子器件进行散热。
[0052] 应理解,散热板111与主板120之间可以通过螺钉或卡接等方式固定连接,从而可以提高光伏优化器的稳定性,提高安全性。
[0053] 散热板111远离主板120的表面设置有翅片式散热结构,例如散热齿,如图2所示,散热板111用于固定主板120的一面是平面,另一面呈翅片状。使用翅片式散热结构可以增大散热面积,提高散热效率,散热板111的材质可以为铜或铝等导热率较高的金属或合金。
[0054] 挂耳112用于将光伏优化器100安装在光伏组件上,挂耳112上包括安装孔,安装时使用卡扣或螺钉通过安装孔将光伏优化器100固定在光伏组件的型材边框上。
[0055] 盖体130用于盖合壳体110以形成容纳腔。具体而言,盖体130与散热板111固定连接,且盖体130与散热板111之间形成容纳腔,主板120可以位于所述容纳腔内。在一个示例中,盖体130包括注料孔131,注料孔131可用于向容纳腔内注入灌封填充料。也就是说,光伏优化器100的内部可以填充有灌封胶,所述灌封胶能够起到绝缘和散热的作用。
[0056] 线缆140可以穿过盖体130盖合散热板111形成的至少一个通孔,与主板120连接。具体而言,如图2所示,线缆140的第一部分位于所述容纳腔内,线缆140的第一部分包括线缆端子141和线缆绝缘皮142,线缆端子141与主板120连接。线缆140的第二部分可以位于所述容纳腔外部,与光伏板连接。应理解,线缆140与主板120的连接方式不做限定。在一个示例中,线缆140通过焊接的方式与主板120电连接。在另一个示例中,主板120上设置有插口,线缆140可以直接插入插口与主板120电连接。
[0057] 在一些实施例中,如图2所示,光伏优化器100还可以包括铝基板121,铝基板121位于主板120与散热板111之间且与主板120固定连接,铝基板121上安装有功率器件。其中,所述功率器件可以是发热量较高的功率器件,例如,金属‑氧化物半导体场效应晶体管(Metal‑Oxide‑Semiconductor Field‑Effect Transistor,MOSFET),简称MOS管,以及二极管等功率器件。应理解,通过将一些发热量较高的功率器件设置在铝基板121上,从而可以减少主板120上的功率器件的数量,同时也可以减小功率器件热传递路径,加快散热。
[0058] 如背景技术部分所述,光伏优化器100的金属外壳(包括壳体110和盖体130)人手可触碰,通常不接地,因此需要与内部电路满足加强绝缘。此外,电源内部涉及高压区域,安规要求其与金属外壳/散热板之间满足加强绝缘,以保障人身安全。
[0059] 目前,通常会在光伏优化器100的内部填充灌封胶以增强绝缘效果,从而避免主板120与散热板111之间出现放电现象,以及线缆端子141与光伏优化器100的金属外壳(如,散热板111或盖体130)之间出现放电现象。因此,需要主板120与散热板111之间的电气间隙和爬电距离满足一定限值,以及线缆端子141与散热板111之间的电气间隙和爬电距离满足一定限值。这就意味着,需要牺牲光伏优化器100的内部空间满足上述要求,这会导致灌封胶用量增多,成本增加。
[0060] 具体而言,若光伏优化器100内部不灌封胶,安规要求污染等级按2考虑,则电气间隙和爬电距离限值大于或等于20mm,电气间隙和爬电距离过大会导致光伏优化器100整机或部件尺寸变大,灌封胶用量增多,成本增加。若光伏优化器100内部灌封胶,则污染等级可由2升级为1,电气间隙和爬电距离限值(8.3mm)减小。其中,电气间隙是指在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离,即在保证电气性能稳定和安全的情况下,通过空气能实现绝缘的最短距离;爬电距离是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
[0061] 因此,相对于光伏优化器100内部不灌封胶而言,光伏优化器100内部灌封胶能够减小光伏优化器100的整机或部件尺寸,降低灌封胶的用量,成本也会相应降低。
[0062] 但即使在光伏优化器100的内部填充灌封胶,光伏优化器100仍然可能存在以下风险:风险1——主板120与散热板111之间出现放电现象;风险2——线缆端子141与光伏优化器100的金属外壳(如,散热板111或盖体130)之间出现放电现象。
[0063] 图3示出了图2中主板120与散热板111连接部分的截面示意图。从图3中可以看出,主板120与散热板111之间安装有绝缘支撑件200,绝缘支撑件200可用于支撑主板120,该绝缘支撑件200的侧面平整;主板120与散热板111之间填充有灌封胶160,灌封胶160能够起到绝缘和散热作用,因此,带电网络170与散热板111之间的爬电路径可以为图3中所示的爬电路径180。
[0064] 示例性的,若主板120与散热板111之间的垂直距离为4.4mm,则带电网络170与散热板111之间的爬电距离为4.4mm,其中,该垂直距离为主板120与散热板111沿第一方向的距离,该第一方向垂直于主板120所在的平面。也就是说,该爬电距离小于爬电距离限值8.3mm。若需要满足爬电距离限制8.3mm,则带电网络170与散热板111之间的垂直距离要达到8.3mm,或者,增加主板120上的避让距离4mm。
[0065] 因此,为了避免出现风险1,即为了避免主板120与散热板111之间出现放电现象,则需要加高主板120与散热板111之间的距离,或者加宽主板120。进一步地,光伏优化器100整机厚度会变厚或光伏优化器100的宽度会加长,从而会导致灌封胶用量增多,成本也会相应增加。
[0066] 图4示出了图2中线缆140与主板120连接部分的截面示意图。如图4所示,线缆140可以包括线缆端子141和线缆绝缘皮142,线缆端子141可以与主板120连接,线缆绝缘皮142可以穿过光伏优化器整机外壳上的通孔伸出盖体130与壳体110形成的容纳腔,所述容纳腔内可以填充有结缘的灌封胶160,所述线缆绝缘皮142的侧面平整。应理解,线缆端子141与光伏优化器金属外壳(如,散热板111或盖体130)之间可能会出现放电现象。
[0067] 示例性的,若线缆端子141靠近线缆绝缘皮142的一端与光伏优化器100的金属外壳(如散热板111)之间的距离为4.5mm,则主板120上的带电网络170与散热板111之间的爬电路径即为4.5mm,也就是说,该爬电距离小于爬电距离限值8.3mm。若需要满足爬电距离限制8.3mm,则主板120上的带电网络170与散热板111之间的水平距离要达到8.3mm。
[0068] 因此,为了避免出现风险2,即为了避免线缆端子141与光伏优化器100的金属外壳(如散热板111)之间出现放电现象,则需要加大主板120的尺寸,使主板120上的带电网络170与散热板111之间的距离满足爬电距离限值,即需要加长光伏优化器整机长度,从而会导致灌封胶用量增多,成本也会相应增加。
[0069] 针对上述风险,本申请实施例通过对爬电路径上的绝缘支撑件200、线缆绝缘皮142等部件进行安规设计,使得在满足电气间隙和爬电距离限制的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,减少灌封胶的用量,从而降低成本。
[0070] 图5是本申请实施例提供的光伏优化器的部分结构图,图6是本申请实施例提供的光伏优化器的结构侧面图。
[0071] 结合图5和图6可知,针对上述风险1,即为了避免主板120与散热板111之间出现放电现象,本申请实施例提供了如图6中的①区域所示的绝缘支撑件2000或者如图6中的②区域所示的绝缘支撑件2000,其中,①区域所示的绝缘支撑件2000的结构将结合图7和图8具体阐述,②区域所示的绝缘支撑件2000将结合图9和图10具体阐述。绝缘支撑件2000的具体设置位置可以参考图5。
[0072] 此外,针对上述风险1,本申请实施例还提供了图11所示的绝缘螺钉套190。
[0073] 针对上述风险2,即为了避免线缆端子141与光伏优化器的金属外壳(如散热板111)之间出现放电现象,本申请实施例提供了如图6中的③区域所示的线缆绝缘皮1420,线缆绝缘皮1420的结构将结合图12具体阐述。
[0074] 在一种可能的实现方式中,本申请提供的光伏优化器包括:盖体130、散热板111、主板120和绝缘支撑件2000,其中:盖体130与散热板111固定连接,且盖体130与散热板111之间形成容纳腔;主板120位于所述容纳腔内,绝缘支撑件2000安装于主板120与散热板111之间,绝缘支撑件2000用于支撑主板120,且绝缘支撑件2000上沿第一方向的侧面有至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽,所述第一方向垂直于主板120所在的平面。
[0075] 在一个示例中,如图5和图6所示,本申请提供的光伏优化器还可以包括铝基板121,铝基板121位于主板120与散热板111之间且与主板120固定连接,铝基板121上安装有功率器件。在该示例中,通过在主板120与散热板111之间设置铝基板121,且铝基板121上可以安装发热量较高的功率器件(如MOS管、二极管等),从而可以减少主板120上的功率器件的数量,同时也可以增加功率器件热传递路径,加快散热。
[0076] 在一些实施例中,绝缘支撑件2000的结构可以参考图7,所述绝缘支撑件2000可以为绝缘支撑柱,且所述绝缘支撑柱可以为实心且具有凸台结构的绝缘支撑柱。
[0077] 具体地,如图7所示,绝缘支撑件2000上沿所述第一方向的侧面有至少一个环状凸台220,所述第一方向垂直于主板120所在的平面。可以理解,绝缘支撑件2000的主体部分在主板120上的投影位于绝缘支撑件2000上的环状凸台220在主板120上的投影范围内。也就是说,绝缘支撑件2000可以包括主体部分和沿主体部分的侧面向外凸起的凸起部分,且主体部分在主板120上的投影位于凸起部分在主板120上的投影范围内。
[0078] 示例性的,如图7所示,绝缘支撑件2000包括主体部210和环状凸台220,所述主体部210可以为圆柱体,所述环状凸台220可以套设在主体部210上,且所述环状凸台220的内侧壁可以与所述主体部210的外侧壁连接。从整体上看,绝缘支撑件2000包括主体部210和沿主体部210的侧壁向外凸出的凸出部,向外凸出的凸出部形成了环状凸台220。也就是说,绝缘支撑件2000包括主体部210和沿主体部210的侧壁向外凸出的凸出部,主体部210沿所述第一方向上的投影位于所述凸出部沿所述第一方向上的投影范围内。
[0079] 通过设置环状凸台220能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图7中黑色箭头所示,能够避免主板120与散热板111之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0080] 应理解,主体部210上套设的环状凸台220数量越多,主板120与散热板111之间的爬电距离越长,主板120与散热板111沿所述第一方向上的距离(即垂直距离)就越小,光伏优化器整机的厚度也就可以越小,灌封胶用量也会减小,成本也就相应降低。
[0081] 在另一些实施例中,绝缘支撑件2000可以参考图8,所述绝缘支撑件2000可以为绝缘支撑柱,且所述绝缘支撑柱可以为实心且具有凹槽结构的绝缘支撑柱。
[0082] 具体地,如图8所示,绝缘支撑件2000上沿第一方向有至少一个环状凹槽260,所述第一方向垂直于主板120所在的平面。可以理解,绝缘支撑件2000上的环状凹槽260在主板120上的投影位于绝缘支撑件2000的主体部分在主板120上的投影范围内。也就是说,绝缘支撑件2000可以包括主体部分和沿主体部分的侧面向内凹陷的凹陷部分,且凹陷部分在主板120上的投影位于主体部分在主板120上的投影范围内。
[0083] 示例性的,如图8所示,绝缘支撑件2000包括主体部210和环状凹槽260,所述主体部210可以为圆柱体结构,所述主体部210上有向内凹陷的环状凹槽220。也就是说,所述绝缘支撑件2000包括主体部210和沿主体部210的侧壁向内凹陷的凹陷部,凹陷部沿所述第一方向上的投影位于主体部210沿所述第一方向上的投影范围内。
[0084] 通过设置环状凹槽260能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图8中黑色箭头所示,能够避免主板120与散热板111之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0085] 应理解,当绝缘支撑件2000上沿所述第一方向有至少一个环状凹槽220时,环状凹槽220在所述第一方向上的距离大于一定限值,从而使得灌封胶能流入绝缘支撑件2000的环状凹槽220内。
[0086] 还应理解,主体部210上的环状凹槽220数量越多,主板120与散热板111之间的爬电距离越长,主板120与散热板111沿所述第一方向上的距离(即垂直距离)就越小,光伏优化器整机的厚度也就可以越小,灌封胶用量也会减小,成本也就相应降低。
[0087] 在一个示例中,如图7中的(a)或图8中的(a)所示,绝缘支撑件2000还包括卡柱230,所述卡柱230连接在主体部210靠近主板120的端面上。所述卡柱230用于卡接主板120与绝缘支撑件2000,所述卡柱230在第一平面上的投影位于主体部210在第一平面上的投影范围内,所述第一平面为主板120所在的平面。示例性的,所述主板120上与所述卡柱230对应的位置可以有卡柱孔,所述卡柱230能够穿过所述卡柱孔卡在所述主板120上,从而使得绝缘支撑件2000与主板120固定连接,实现对主板120的卡位。
[0088] 在另一个示例中,如图7中的(b)或图8中的(b)所示,绝缘支撑件2000还包括至少一个卡扣(如,卡扣240),所述卡扣240连接在所述主体部210靠近所述主板120的端面上。所述卡扣240用于卡接所述主板120与所述绝缘支撑件2000,即所述绝缘支撑件2000可以通过所述卡扣240与所述主板120固定连接。示例性的,所述主板120上与所述卡扣240对应的位置可以有卡扣孔,卡扣孔的位置与卡扣的位置一一对应,卡扣240可以穿过卡扣孔以固定绝缘支撑件2000与主板120。也就是说,绝缘支撑件2000可以通过卡扣240实现与主板120的固定连接,从而可以实现对主板120的卡位。
[0089] 在又一个示例中,所述绝缘支撑件2000靠近主板120的端面上可以涂抹有粘胶,也就是说,可以通过粘接固定方式将绝缘支撑件2000粘接在主板120上,实现绝缘支撑件2000与主板120的固定连接,从而可以实现对主板120的卡位。
[0090] 在一个示例中,如图7或图8所示,所述绝缘支撑件2000还包括定位柱250,所述定位柱250连接在所述主体部210靠近所述散热板111的端面上,所述定位柱250可用于在整机装配时的粗定位。
[0091] 需要说明的是,本申请对图7或图8中所示绝缘支撑件2000的设置位置不作限定,可以根据主板120和铝基板121上的功率器件的实际布局确定。在一些示例中,绝缘支撑件2000可以设置主板120的四边中点位置。示例性的,如图5和图6所示,绝缘支撑件2000可以设置于散热板111靠近连接板113一边的中点位置,或者,绝缘支撑件2000可以设置于散热板111靠近线缆1400一边的中点位置。
[0092] 需要说明的是,若主板120与散热板111之间的垂直距离较小,但主板120的长度或宽度较大,则可以在主板120上通过设置避让距离,减小环状凸台220或环状凹槽260的数量和尺寸。若主板120与散热板111之间的垂直距离较大,则可以增多环状凸台220或环状凹槽260的数量,或,增大环状凸台220或环状凹槽260的尺寸,从而可以减小在主板120上设置的避让距离,减小主板120的尺寸。
[0093] 在另一些实施例中,绝缘支撑件2000的结构可以参考图9,图9示出了绝缘支撑件2000的两种截面示意图,该截面垂直于主板120所在平面。所述绝缘支撑件2000可以为中空且具有凸台结构的绝缘支撑件。
[0094] 具体地,如图9所示,所述绝缘支撑件2000沿第一方向的侧面有至少一个环状凸台220,所述第一方向垂直于主板120所在的平面。所述绝缘支撑件2000可以为中空结构,螺钉
150可以穿过所述绝缘支撑件2000将主板120与散热板111固定在一起。
[0095] 在一个示例中,所述绝缘支撑件2000包括主体部和环状凸台220,所述主体部可以为中空的圆柱体结构,所述环状凸台220可以套在主体部上,中空结构的绝缘支撑件2000可以与螺钉150搭配使用。
[0096] 通过设置环状凸台220能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图9中黑色箭头所示,能够避免主板120与散热板111之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0097] 应理解,所述绝缘支撑件2000的主体部上套设的环状凸台220数量越多,主板120与散热板111之间的爬电距离越长,主板120与散热板111沿所述第一方向上的距离(即垂直距离)就越小,光伏优化器整机的厚度也就可以越小,灌封胶用量也会减小,成本也就相应降低。
[0098] 在另一些实施例中,所述绝缘支撑件2000的结构可以参考图10,图10示出了绝缘支撑件2000的两种截面示意图,该截面垂直于主板120所在平面。所述绝缘支撑件2000可以为中空且具有凹槽结构的绝缘支撑件。
[0099] 具体地,如图10所示,所述绝缘支撑件2000沿第一方向的侧面有至少一个环状凹槽260,所述第一方向垂直于主板120所在的平面。所述绝缘支撑件2000可以为中空结构,螺钉150可以穿过绝缘支撑件2000将主板120与散热板111固定在一起。
[0100] 在一个示例中,所述绝缘支撑件2000包括主体部分和环状凹槽260,所述主体部分可以为中空的圆柱体结构,所述主体部上有向内凹陷的环状凹槽260,中空结构的绝缘支撑件2000可以与螺钉150搭配使用。
[0101] 通过设置环状凹槽260能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图10中黑色箭头所示,能够避免主板120与散热板111之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0102] 应理解,环状凹槽260数量越多,主板120与散热板111之间的爬电距离越长,主板120与散热板111沿所述第一方向上的距离(即垂直距离)就越小,光伏优化器整机的厚度也就可以越小,灌封胶用量也会减小,成本也就相应降低。
[0103] 如图9或图10所示,主板120上有第一通孔,绝缘支撑件2000沿所述第一方向上有第二通孔,散热板111上有与螺钉150对应的螺纹孔,所述螺纹孔、所述第一通孔和所述第二通孔沿所述第一方向上的投影面重叠,螺钉150穿过所述第一通孔和所述第二通孔并与散热板111上的螺纹孔固定连接。
[0104] 在一个示例中,螺钉150与主板120之间填充有绝缘材料,以隔绝主板120与螺钉150。
[0105] 在另一个示例中,如图9或图10所示,螺钉150外表面可以套有绝缘螺钉套190,即是说,螺钉套采用绝缘材质制作而成,绝缘螺钉套190可以隔绝主板120与螺钉150。示例性的,螺钉150包括钉头和钉杆,绝缘螺钉套190的部分位于主板120与所述钉头之间,绝缘螺钉套190的部分穿过所述第一通孔且延伸至所述第二通孔内,所述钉杆穿过绝缘螺钉套190贯穿所述第二通孔的部分并与所述螺纹孔固定连接。也就是说,螺钉150与主板120之间有绝缘螺钉套190隔绝螺钉150与主板120,通过设置绝缘螺钉套190(如,塑料材质的螺钉套),能够起到隔绝螺钉150与主板120的作用。应理解,所述钉头在主板120所在平面的投影能够覆盖主板120上的第一通孔。
[0106] 在一个示例中,如图9中的(a)或图10中的(a)所示,所述绝缘支撑件2000的靠近所述主板120的端面上可以涂抹有粘胶,所述绝缘支撑件2000的远离所述主板120的一端可以与所述散热板111抵接。也就是说,可以通过粘接固定方式将所述绝缘支撑件2000粘接在所述主板120上,实现绝缘支撑件2000与主板120的固定连接。
[0107] 在另一个示例中,如图9中的(b)或图10中的(b)所示,所述绝缘支撑件2000还包括至少一个卡扣240,所述卡扣240连接在主体部靠近所述主板120的端面上。所述卡扣240用于卡接所述主板120与所述绝缘支撑件2000,即所述绝缘支撑件2000可以通过所述卡扣240与所述主板120固定连接。示例性的,所述主板120上与所述卡扣240对应的位置可以有卡扣孔,所述卡扣孔的位置与卡扣的位置一一对应,所述卡扣240可以穿过所述卡扣孔以固定绝缘支撑件2000与主板120。也就是说,绝缘支撑件2000可以通过卡扣240实现与主板120的固定连接。
[0108] 需要说明的是,无论是通过粘接固定方式,还是通过卡扣固定方式,所述主板120上的第一通孔、所述绝缘支撑件2000上的第二通孔以及所述散热板111上的螺纹孔在第一方向上的投影重叠,从而使得螺钉150能够穿过第一通孔和第二通孔安装在螺纹孔内,以固定连接主板120和散热板111。
[0109] 需要说明的是,本申请对图9或图10中所示绝缘支撑件2000的设置位置不作限定,可以根据主板120和铝基板121上的功率器件的实际布局确定。在一些示例中,绝缘支撑件2000可以设置主板120的四边中点位置。在另一些示例中,如图5和图6所示,绝缘支撑件
2000可以位于主板120与铝基板121之间,螺钉150能够穿过绝缘支撑件2000和散热板111并与散热板111锁紧固定。
[0110] 在另一种可能的实现方式中,本申请提供的光伏优化器包括盖体130、散热板111、主板120、螺钉150和绝缘螺钉套190,其中:盖体130与散热板111固定连接,且盖体130与散热板111之间形成容纳腔;主板120位于所述容纳腔内,主板120上有第一通孔,散热板111上有与螺钉150对应的螺纹孔,所述螺纹孔和所述第一通孔沿第一方向上的投影面重叠,所述第一方向垂直于主板120所在的平面;螺钉150包括钉头和钉杆,绝缘螺钉套190的部分位于主板120与所述钉头之间,绝缘螺钉套190的部分穿过所述第一通孔且向散热板111延伸,所述钉杆穿过绝缘螺钉套190的部分并与所述螺纹孔固定连接,绝缘螺钉套190穿过所述第一通孔的部分上沿所述第一方向有至少一个环状凸台或至少一个环状凹槽。
[0111] 示例性的,绝缘螺钉套190的剖面结构可以如图11所示。
[0112] 如图11中的(a)所示,绝缘螺钉套190穿过主板120上的第一通孔的部分上沿所述第一方向有至少一个环状凸台191。通过设置环状凸台191能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图11中的(a)黑色箭头所示。
[0113] 如图11中的(b)所示,绝缘螺钉套190穿过主板120上的第一通孔的部分上沿所述第一方向有至少一个环状凹槽192。通过设置环状凹槽192能够增加主板120与散热板111之间的爬电距离,该爬电距离如图11中的(b)黑色箭头所示。
[0114] 应理解,环状凸台191或环状凹槽192的数量越多,主板120与散热板111之间的爬电距离越长,主板120与散热板111沿所述第一方向上的距离(即垂直距离)就越小,光伏优化器整机的厚度也就可以越小,灌封胶用量也会减小,成本也就相应降低。
[0115] 应理解,当绝缘螺钉套190沿所述第一方向有至少一个环状凹槽191时,环状凹槽191在第一方向上的距离大于一定限值,从而使得灌封胶能流入绝缘螺钉套190的凹槽内。
[0116] 需要说明的是,图11所示的绝缘螺钉套190可以与螺钉150搭配使用,通过设置带有环状凸台191或环状凹槽192的绝缘螺钉套190,能够缩短主板120底层布线层到散热板111之间的距离,减小光伏优化器整机厚度,进而减少灌封胶用量,降低成本。
[0117] 也就是说,本申请提供的光伏优化器,还可以通过在爬电路径上的绝缘螺钉套190上设置至少一个环状凸台191或至少一个环状凹槽192,增加爬电距离,避免主板120与散热板111之间出现放电现象的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0118] 以上,结合图5至图11可知,本申请实施例针对风险1,可以采用凸台或凹槽设计的绝缘支撑件2000,或者,可以采用凸台或凹槽设计的绝缘螺钉套190,来缩短主板120底层布线层到散热板111的距离,减小优化器整机厚度,进而减少灌封胶用量,降低成本。
[0119] 下面将结合图12说明,本申请实施例针对风险2所做的改进。图12是本申请实施例提供的线缆1400与主板120连接处的截面示意图。
[0120] 如图12所示,线缆1400包括线缆端子141和线缆绝缘皮1420,线缆1400可以通过线缆端子141与主板120连接,线缆绝缘皮1420上沿第二方向有至少一个环状凸台,且该线缆绝缘皮1400上的至少一个环状凸台位于盖体与散热板111形成的容纳腔内,该第二方向指向所述线缆1400延伸的方向。
[0121] 通过在爬电路径上的线缆绝缘皮1420的外表面上设置环状凸台,增加爬电距离,避免线缆端子141与光伏优化器的金属外壳(如散热板111)之间出现放电的风险,使得在满足爬电距离限值的条件下,减小光伏优化器整机或部件尺寸,从而减小光伏优化器内部的灌封胶用量,降低成本。
[0122] 在一些实施例中,考虑保证灌封胶在狭小空间内能良好流动,线缆绝缘皮1420上沿第二方向有一个环状凸台,且该环状凸台高度及厚度可以为1mm,此时主板120板边应保留2mm避让距离。其中,环状凸台的高度为在第一方向上的尺寸,环状凸台的厚度为第二方向上的尺寸,第一方向垂直于主板120所在的平面,第二方向指向所述线缆1400延伸的方向。
[0123] 在另一些实施例中,如图12所示,线缆绝缘皮1420上可以设置有两个环状凸台,每个环状凸台的高度及厚度均为1mm,这样主板120板边走线可以不用避让2mm的距离,就能够达到8.5mm的爬电距离,从而能进一步减小主板120的尺寸。
[0124] 示例性的,如图12所示,若线缆端子141靠近线缆绝缘皮1420的一端与光伏优化器的金属外壳(如散热板111)之间的距离为4.5mm,则主板120上的带电网络170与散热板111之间的爬电距离(记为dsum)为8.5mm,爬电距离8.5mm大于爬电距离限值8.3mm,即dsum=2mm+4.5mm+2mm=8.5mm>8.3mm。因此,通过在线缆绝缘皮1420上设置环状凸台,在满足电气间隙和爬电距离限制的条件下,能够减小主板120与散热板111之间的垂直距离,即能够减小光伏优化器整机厚度,减小灌封胶用量,从而降低成本。
[0125] 在又一些实施例中,线缆绝缘皮1420上也可以将环状凸台的厚度设为2mm,这样PCB板边走线也可以不用避让2mm的距离。从而也可以进一步减小主板120的长度,能够减小光伏优化器整机尺寸,减小灌封胶用量,从而降低成本。
[0126] 应理解,线缆绝缘皮1420上的环状凸台数量和尺寸可以根据实际布局具体设置,本申请对此不作限定。
[0127] 需要说明的是,本申请实施例提供的绝缘支撑件2000、绝缘螺钉套190和线缆绝缘皮1420可应用于有安规屏蔽场景需求的电源产品,如光伏优化器、光伏逆变器或其他电源产品等。
[0128] 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。

当前第1页 第1页 第2页 第3页