用于功率转换器的开关装置制造方法及图纸

提供一种非接触开关，被配置成改变光伏系统中的功率转换器的状态。所述非接触开关具有机械部分，所述机械部分能从第一位置移动到第二位置，并且所述非接触开关可以包含旋转拨盘或滑动突片。所述机械部分可以安装到外壳并且穿透所述外壳。所述第一位置和第二位置中的每一个可以取悦接近于传感器的所述突片或拨盘的不同区域。所述传感器可以放置于所述外壳的内部中，并且可以被配置成感测所述机械部分的位置的所述改变。控制器可以被配置成读取所述传感器输出的所述信号，并且根据所述信号确定所述功率转换器的电气状态且/或改变所述状态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
用于功率转换器的开关装置
[0001]本申请是申请日为2017年9月20日、申请号为201710854126.9的专利技术专利申请“用于功率转换器的开关装置”的分案申请

技术介绍

[0002]非接触电子开关用于许多应用程序中，包含但不限于消费型电子装置(用于各种装置的安全系统和用户接口)。非接触开关可通过减少对机械接触的依赖来增加可靠性。非接触开关可尤其适用于暴露于例如潮湿和高温的要素中的装置，所述要素可加速机械接触的侵蚀和/或腐蚀。非接触开关可安装于装置的外部上，允许内部部件经气密密封同时仍然响应于开关。
[0003]对于可靠安全的非接触开关的需求在光伏(PV)系统中是特别急切的，所述PV系统通常对于高电流、暴露环境、住宅消费者和潜在非熟练用户有重要作用。部署于光伏设备中的光伏功率转换器可保持在原位达相当长的时间段，例如20到30年。虽然通常放置在温度受控环境中，但是仍然可能会有湿度和需要密封电子反相器部件的其他条件。此外，因为转换器可能会处理高电压和大量功率，所以安全性和恰当操作是至关重要的。控制光伏功率转换器的非接触开关可通过减小反相器接触的机械侵蚀和/或腐蚀的风险而有助于光伏设备的安全性。

技术实现思路

[0004]以下概述是仅出于说明性目的的对本专利技术概念中的一些的简短概述，而并不意图限制或约束本专利技术以及详细描述中的实例。所属领域的技术人员将根据详细描述认识到其它新颖的组合和特征。
[0005]本文中所公开的实施例可以包含用于设定电子装置的操作状态的非接触开关(NCS)。本文中所公开的实施例可采用用于检测机械组件的移动的传感器，所述传感器经耦合到用于控制电子装置的操作状态的控制器。
[0006]说明性实施例可以包含使用各种传感器(包含但不限于红外传感器、激光器、超声换能器、布拉格光栅(Fiber Bragg grating)传感器、感应式传感器、光电二极管接近传感器)，且可利用各种方式来检测机械组件的移动。举例来说，一些实施例可以包含部署于密封外壳内部的红外(IR)传感器和安装于密封外壳外部上的机械开关。通过使用本文中所公开的各种机械构造来移动机械开关可影响由传感器所接收的IR辐射，从而为相关联的控制器提供已移动机械组件的指示。
[0007]在一些实施例中，磁性传感器可部署于密封外壳内，且机械开关可安装于所述密封外壳的外部上。通过使用本文中所公开的各种机械构造来移动机械开关可影响磁性传感器附近的磁场，从而为相关联的控制器提供已移动机械组件的指示。
[0008]本文中所公开的非接触开关(NCS)中所采用的机械组件可以包含旋转拨盘、滑动突片、按钮等等。
[0009]本文中所公开的非接触开关可以应用于多种电子装置，且可以用作双状态(例如，
开/关)、多状态或连续状态(例如，调光器)开关。具体来说，本文中所公开的NCS可特别适合于在暴露于高温、潮湿和其它天气要素中相当长时间段的装置中使用。举例来说，本文中所公开的说明性NCS可适用作用于光伏DC
‑
AC转换器(即，反相器)的开/关或不安全/安全开关，所述光伏DC
‑
AC转换器可在恶劣天气条件下部署一段时间，例如20到30年。
[0010]本文中所公开的特征可以包含功率装置外壳的部分，所述部分可移动以暴露安装于所述电力装置外壳上的连接器与连接至导体的连接器之间的连接，且/或所述部分可以被配置成在移动时导致电断连。举例来说，传感器可以检测到功率装置外壳的一部分的位置变化，所述传感器将信号和/或测量提供到被配置成启动断连开关的控制器。在一些情形中，这个特征可提供安全性特征，所述安全性特征确保在将导体与功率装置断开连接之前关闭功率装置(或在安全模式中操作)。根据一些特征，功率装置外壳的可拆除部分可以启动非接触开关，且根据某些特征，功率装置的可拆除部分可以启动具有机械接触的开关。
[0011]如上文所提及，此概述仅仅是本文所描述的特征中的一些特征的概述，并且提供本概述以便用简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。所述概述是非详尽性的，并非意图识别所要求主题的关键特征或基本特征，并且并非对权利要求的限制。
附图说明
[0012]根据以下描述、权利要求书和图式，将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点。本公开借助于实例说明并且不受附图限制。可以通过参考考虑附图的以下描述来获得对本公开以及其优点的更全面理解，其中类似参考标号指示类似特征，并且其中：
[0013]图1A说明根据本公开的一或多个方面的放置在外壳上的非接触开关。
[0014]图1B到1D分别说明根据本公开的一或多个方面的并入有旋转配置的非接触开关的部分的正视图、透视图和横截面侧视图。
[0015]图2A到2B分别说明根据本公开的一或多个方面的并入有旋转配置的非接触开关的部分的透视图和横截面侧视图。
[0016]图3A说明根据本公开的一或多个方面的具有并入有旋转配置的非接触开关的外壳外部的透视图。
[0017]图3B说明图3A的非接触开关的部件的透视图。
[0018]图3C说明图3A的非接触开关的安全机构的透视图。
[0019]图3D说明图3A的非接触开关的部件的透视图。
[0020]图3E说明图3A的非接触开关的安全机构的部件的横截面视图。
[0021]图4A说明根据本公开的一或多个方面的并入有旋转配置的非接触开关的部分的透视图。
[0022]图4B是图4A的非接触开关的部分的示意性表示。
[0023]图5A到5C分别说明根据本公开的一或多个方面的并入有按钮配置的非接触开关的部分的正视图、侧视图和正面透视图。
[0024]图5D说明图5A到5C的非接触开关的部件的透视图。
[0025]图6A到6B说明根据本公开的一或多个方面的具有并入有滑动突片配置的非接触开关的外壳外部的正视图，其中图6A说明突片的第一位置且图6B说明突片的第二位置。
[0026]图6C到6D说明根据本公开的一或多个方面的图6A到6B的非接触开关的部件的透视图，其中图6C说明突片的第一位置且图6D说明突片的第二位置。
[0027]图6E到6F说明根据本公开的一或多个方面的并入有滑动突片配置和安全线缆锁的非接触开关的部件的透视图，其中图6E说明突片的第一位置且图6F说明突片的第二位置。
[0028]图7是根据本公开的一或多个说明性方面的用于使用非接触开关的方法的流程图。
[0029]图8A到8B说明根据本公开的一或多个方面的并入有旋转配置和安全线缆锁的非接触开关的部分的透视图，其中图8A说明开关的第一位置且图8B说明开关的第二位置。
[0030]图8C说明图8A到8B的非接触开关的部分的分解视图。
[0031]图9A说明根据本公开的一或多个方面的在功率转换器上并入有旋转开关的非接触开关。
[0032]图9B说明根据本公开的一或多个方面的放置在太阳能板上的图9A的功率转换器。
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关装置，包括：罩盖，所述罩盖安装于电子装置的外壳的外表面上，包含：中空内容区域，容纳耦合到所述电子装置的多个连接器；一个或多个开口，被设计成允许通过与所述多个连接器连接的一个或多个导体，所述一个或多个导体被配置成将所述电子装置电耦合到电力源或电力负载；以及一个或多个试剂，安装于所述罩盖上，使得改变所述罩盖整体相对于电子装置的外壳的物理位置会改变所述一个或多个试剂的位置；传感器，被配置成感测所述一个或多个试剂，并且取决于被安装于所述罩盖上的所感测的一个或多个试剂的位置来输出电信号，其中所述传感器被定位于所述罩盖的所述中空内容区域的外部；以及控制器，被配置成根据所述传感器的所述输出电信号改变所述电子装置的状态。2.根据权利要求1所述的开关装置，进一步包括锁定机构，所述锁定机构被设计为将所述罩盖连接到所述电子装置的所述外壳。3.根据权利要求2所述的开关装置，其中所述锁定结构包括闩锁。4.根据权利要求1所述的开关装置，进一步包括具有第一位置和第二位置的门，所述第一位置所述门允许接入所述多个连接器，并且所述第二位置所述门限定接入所述多个连接器。5.根据权利要求4所述的开关装置，进一步包括连接机构，所述连接机构被设计成将所述门连接到所述罩盖。6.根据权利要求5所述的开关装置，其中所述连接机构包含一个或多个铰链。7.根据权利要求4所述的开关装置，还包括锁定机构，所述锁定机构被设计成将所述门锁定到所述罩盖以及从所述罩盖解锁所述门。8.根据权利要求1所述的开关装置，还包括安置在所述罩盖的所述中空内容区域中的工具，其中所述工具被设计成从所述多个连接器断开所述一个或多个导体。9.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述一个或多个导体包括MC4线缆。10.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述传感器被安装于所述外壳的内表面上。11.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述一个或多个试剂包括反射剂。12.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述一个或多个试剂包括以下中的至少一个：反射垫片、反射涂料、反射塑料、反射橡胶罩盖和反射金属。13.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述传感器包括辐射传感器。14.根据权利要求13所述的开关装置，其中所述传感器包括红外(IR)传感器。15.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述传感器包括磁性传感器并且所述一个或多个试剂包括磁体。16.根据权利要求15所述的开关装置，其中所述磁性传感器包含发射部分和接收部分，其中所述发射部分包括磁体，所述磁体被配置成朝向所述外壳感应磁场，并且其中所述接收部分包括电感器，所述电感器携载取决于磁力的量值的感应电流。17.根据权利要求1所述的开关装置，其中所述控制器包括以下中的一个：数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、微控制器和模拟控制电路。18.根据权利要求1至17中任一项所述的开关装置，其中所述电子装置是直流到交流转
换器。19.根据权利要求1至17中任一项所述的开关装置，其中所述电子装置是DC到DC转换器。20.根据权利要求1至17中任一项所述的开关装置，其中所述电子装置被配置成进行最大功率点跟踪(MPPT)。21.根据权利要求1至17中任一项所述的开关装置，其中所述外壳被安装于光伏板上。22.一种方法，包括：由传感器使用安装于电子装置的外壳的罩盖上的试剂检测可测量特性；通过所述传感器向所述试剂发射信号来改变所述可测量特性；以及使用根据所述可测量特性配置的指令，根据所述可测量特性改变容纳在所述外壳中的所述电子装置的状态。23.根据权利要求22所述的方法，其中改变所述电子装置的所述状态包含将所述电子装置从打开状态转向关闭状态、或者从所述关闭状态转向所述打开状态。24.根据权利要求22所述的方法，进一步包括由控制器取决于所述可测量特性将所述电子装置设置到安全模式或非安全模式。25.根据权利要求22所述的方法，其中由所述传感器发射的所述信号是电磁信号或超声信号。26.根据权利要求22所述的方法，其中所述罩盖包括门。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述试剂被安装于所述门上。28.根据权利要求22所述的方法，其中所述试剂包括反射剂。29.根据权利要求28所述的方法，其中所述试剂包括以下中的至少一个：反射垫片、反射涂料、反射塑料、反射橡胶罩盖和反射金属。30.根据权利要求22所述的方法，其中所述传感器包括辐射传感器。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述传感器包括红外(IR)传感器。32.根据权利要求22所述的方法，其中所述传感器包括磁性传感器并且所述试剂包括磁体。33.根据权利要求22所述的方法，其中所述磁性传感器包含发射部分和接收部分，其中所述发射部分包括磁体，所述磁体被配置成朝向所述外壳感应磁场，并且其中所述接收部分包括电感器，所述电感器携载取决于磁力的量值的感应电流。34.根据权利要求22至33中任一项所述的方法，其中所述电子装置是直流DC到交流AC转换器。35.根据权利要求22至33中任一项所述的方法，其中所述电子装置是DC到DC转换器。36.根据权利要求22至33中任一项所述的方法，其中所述电子装置被配置成进行最大功率点跟踪(MPPT)。37.根据权利要求22至33中任一项所述的方法，其中所述外壳被安装于光伏板上。38.一种系统，所述系统包括外壳和开关装置，所述开关装置包括：罩盖，其包含：中空内容区域，所述中空内容区域容纳多个连接器；以及一个或多个开口，被设计成允许多个导体通过所述中空内容区域，在所述中空内容区
域处所述多个导体连接到所述多个连接器，其中所述罩盖安装于所述外壳的外侧上；一个或多个反射剂，所述一个或多个反射剂安装于所述罩盖上，使得改变所述罩盖或所述罩盖的一部分的物理位置会改变所述一个或多个反射剂的位置；传感器，被配置成感测所述一个或多个反射剂，并且取决于安装于所述罩盖上的所感测的一个或多个反射剂的位置来输出电信号，其中所述传感器被定位于所述罩盖的所述中空内容区域的外部、所述外壳的内侧、接近于所述外壳和所述罩盖的内部表面；以及控制器，被配置成根据所述传感器的所述输出电信号改变电子装置的状态，其中所述传感器包含发射部分和接收部分，其中所述发射部分包括磁体，所述磁体被配置成朝向所述外壳感应磁场，并且其中所述接收部分包括电感器，所述电感器携载取决于磁力的量值的感应电流；并且其中所述一个或多个反射剂是磁化剂，被配置成产生磁力并且在所述电感器中感应电感器电流。39.一种用于系统的方法，所述系统包括外壳和开关装置，所述开关装置包括：罩盖，其包含：中空内容区域，所述中空内容区域容纳多个连接器；以及一个或多个开口，被设计成允许多个导体通过所述中空内容区域，在所述中空内容区域处所述多个导体连接到所述多个连接器，其中所述罩盖被安装于包封电子装置的所述外壳的外侧上；所述方法包括：定位安装于所述外壳的所述罩盖上的反射剂，使得改变所述罩盖或所述罩盖的一部分的物理位置会改变所述反射剂的位置；响应于所述罩盖或所述罩盖的一部分的所述位置的改变，用传感器检测所述反射剂的位置的改变，其中所述传感器被定位于所述罩盖的所述中空内容区域的外部、所述外壳的内侧中、接近于所述外壳和所述罩盖的内部表面；将来自所述传感器的电信号发射到控制器；以及根据来自所述控制器的指令改变所述电子装置的状态，其中所述指令根据所述传感器的所发射的信号而被配置，其中传感器包括发射部分和接收部分，其中所述发射部分包括磁体，所述磁体被配置成朝向所述外壳感应磁场，并且其中所述接收部分包括电感器，所述电感器携载取决于磁力的量值的感应电流；并且其中所述反射剂是磁化剂，被配置成产生磁力并且在所述电感器中感应电感器电流。40.一种设备，所述设备包括开关装置和功率装置外壳，所述开关装置包括：机械组件，被安置于所述功率装置外壳的外部，被配置成在至少第一位置和第二位置之间被手动地转动；第一部分和第二部分，被安置在所述功率装置外壳的内部中或面向所述功率装置外壳；轴，所述轴将所述第一部分和所述第二部分连接到所述机械组件，使得在至少所述第一位置和所述第二位置之间转动所述机械组件会改变所述第一部分和所述第二部分的位置；
传感器，被配置成感测所述第一部分和所述第二部分，并且取决于所感测的第一部分和所感测的第二部分的位置来输出电信号，其中所述传感器被定位于所述功率装置外壳的内部、接近所述第一部分和所述第二部分；以及控制器，被配置成根据所述传感器的所述输出电信号改变由所述功率装置外壳包封的功率装置的状态，其中所述传感器从辐射传感器和磁性传感器中选择，其中在所述传感器是辐射传感器的情况下，所述第一部分和所述第二部分各自包括反射剂，并且其中在所述传感器是磁性传感器的情况下，所述第一部分和所述第二部分各自包括磁体。41.根据权利要求40所述的设备，其中所述机械组件从旋转突片、旋钮或旋转拨盘中选择。42.根据权利要求41所述的设备，其中所述机械组件包括旋转突片，并且其中所述第一部分包括第一支脚且所述第二部分包括第二支脚，所述第一支脚和所述第二支脚被安置在所述功率装置外壳的内部中，使得当所述机械组件被转动到所述第一位置时，所述第一支脚紧密接近所述传感器，并且当所述机械组件被转动到所述第二位置时，所述第二支脚紧密接近所述传感器。43.根据权利要求40所述的设备，进一步包括盘片，其中所述机械组件包括旋转突片和旋转拨盘，并且其中所述第一部分包括所述盘片的第一区域且所述第二部分包括所述盘片的第二区域，所述盘片被安置在所述功率装置外壳的内部中，使得当所述机械组件被转动到所述第一位置时，所述第一区域由所述传感器感测，并且当所述机械组件被转动到所述第二位置时，所述第二区域由所述传感器感测。44.根据权利要求43所述的设备，其中所述第一区域和所述第二区域从所述盘片突出。45.根据权利要求40所述的设备，其中所述机械组件包括旋转拨盘，并且其中所述第一部分和所述第二部分在所述功率装置外壳的外部安装于所述旋转拨盘上，同时面向所述功率装置外壳的内部。46.根据权利要求40至45中任一项所述的设备，其中所述开关装置还包括安全机构，所述安全机构被配置成阻止所述机械组件的意外转动，其中所述安全机构包括推动和转动机构。47.根据权利要求40至45中任一项所述的设备，其中所述开关装置进一步包括密封剂，所述密封剂围绕所述轴部署并与所述功率装置外壳接触，被配置成保持所述功率装置外壳的气密性。48.根据权利要求40至45中任一项所述的设备，其中所述功率装置外壳的所述外部包括多个连接器，多个导体连接到所述多个连接器；其中所述机械组件被定位于接近所述多个连接器；并且其中所述开关装置进一步包括锁定机构，所述锁定机构被配置成阻止从所述连接器拔掉所述多个导体，使得当所示机械组件从所述第一位置被转动到所述第二位置时，所述锁定机构覆盖所述多个连接器，并且当所述机械组件从所述第二位置被转动到所述第一位置时，所述锁定机构显露所述多个连接器。49.根据权利要求40至45中任一项所述的设备，其中所述传感器是辐射传感器，包括发射部分和接收部分，其中所述发射部分以特定波长或跨越波长谱发射辐射光束；
其中所述第一部分和所述第二部分的所述反射剂被配置成至少部分地将由所述传感器的所述发射部分发射的所述辐射光束反射回来。50.根据权利要求49所述的设备，其中所述功率装置外壳包括窗口，所述窗口被定位为使得所述反射剂可以至少部分地将通过所述窗口的所述辐射光束反射回来。51.根据权利要求40至45中任一项所述的设备，其中所述传感器是磁性传感器，其中在至少所述第一位置和所述第二位置之间的所述机械组件的转动影响所述传感器附近的磁场，并且其中所述传感器被配置成测量所述磁场并向所述控制器提供所测量的磁场。52.一种用于设备的方法，所述设备包括开关装置和功率装置外壳，所述开关装置包括：机械组件，被配置为在至少第一位置和第二位置之间转动，其中所述机械组件被安置在包封功率装置的所述功率装置外壳的外部上；第一部分和第二部分，被安置在所述功率装置外壳的内部中或面向所述功率装置外壳；以及轴，所述轴将所述第一部分和所述第二部分连接到所述机械组件；所述方法包括：在至少所述第一位置和所述第二位置之间手动地转动所述机械组件以改变所述第一部分和所述第二部分的位置；响应于所述机械组件的所述转动，用传感器检测所述第一部分或所述第二部分的位置的改变，其中所述传感器被定位于所述功率装置外壳的所述内部、接近所述第一部分和所述第二部分；将来自所述传感器的电信号发射到控制器；以及根据来自所述控制器的指令改变所述功率装置的状态，其中所述指令根据所述传感器的发射的电信号而被配置，其中所述传感器从辐射传感器和磁性传感器中选择，其中在所述传感器是辐射传感器的情况下，所述第一部分和所述第二部分各自包括反射剂，并且其中在所述传感器是磁性传感器的情况下，所述第一部分和所述第二部分各自包括磁体。53.根据权利要求52所述的方法，其中所述传感器是包括发射部分和接收部分的辐射传感器，其中所述发射部分以特定波长或跨越波长谱发射辐射光束；其中所述反射剂被配置成至少部分地将由所述传感器的所述发射部分发射的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：太阳能安吉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：