电源转换装置和包括该电源转换装置的光伏设备制造方法及图纸

公开了一种电源转换装置和包括该电源转换装置的光伏设备。电源转换装置包括印刷电路板（PCB）、在PCB上的电子和电气元件、分隔物和灌封胶。每个分隔物在其边缘处与PCB接触，使得PCB的至少一个区域被一个或多个分隔物围绕以形成一个或多个隔离区域，每个隔离区域在PCB的不同区域之上限定分隔空间并且仅在与PCB的相对的一侧敞开，PCB的每个此类区域支承一个或多个电子或电气元件，每个此类分隔空间至少部分地填充有灌封胶，使得灌封胶完全包覆位于区域中的所有电子或电气元件，并且在未被分隔物围绕的PCB的部分中，PCB被灌封胶完全覆盖。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Power conversion device and photovoltaic device including the power conversion device

A power conversion device and photovoltaic device including the power conversion device are disclosed. The power conversion device includes a printed circuit board (PCB), an electronic and electrical component on the PCB, a separator and a potting compound. Each partition in the edge point of contact with the PCB, the PCB of at least one area by one or more partitions around to form one or more isolated regions, each region on the isolation of PCB in different areas and open space is defined only in the opposite side of the PCB and PCB, each of these regional support one or more electronic or electrical components, each such space is at least partially filled with sealant, the sealant is completely covered in all electronic or electrical components in the region, and not divided around the PCB part, PCB is completely covered by potting.

【技术实现步骤摘要】
电源转换装置和包括该电源转换装置的光伏设备
[0001 ] 本技术涉及一种电源转换装置和包括该电源转换装置的光伏设备。
技术介绍
电源转换器和逆变器适用于多种电源管理应用。具体地讲，微型逆变器和电源优化器是用于光伏系统的关键元件。电源优化器是为了使能源生产能力最大化而开发的直流-直流转换器技术，以用于从光伏或风力发电系统得到最佳功率。电源优化器结构简单，仅包括电容器和转换器模块，不具有逆变器模块。电源优化器可以很小，其尺寸通常小于300 (宽)X200 (高)XlOO(深)mm，并且优选地其宽度小于250、200、150或甚至100mm，其高度小于150、100、70或甚至50mm，其深度小于70、50、30或甚至15mm。在这些小型电源优化器中，容纳电源优化器元件的壳体的体积通常小于3升,小于2、1、0.75、0.5升,或甚至小于0.25升。微型逆变器是电源转换器中的一类，其最常与光伏板一起使用，但也可具有其他应用。微型逆变器基本上将电源优化器与小型逆变器组合在单个壳体中，并且用于光伏系统中的每个板，而电源优化器则将逆变器留在单独的盒中，且仅一个逆变器适用于整个光伏板阵列。当微型逆变器与光伏板一起使用时，其直接位于光伏板附近并设置为与光伏板电气连接，并且常被整合进光伏板的结构。每个微型逆变器通过对与其电气连接的光伏板进行最大功率点跟踪以获得光伏板的最佳功率。与常规逆变器的尺寸相比，微型逆变器的尺寸较小，微型逆变器的尺寸通常小于500 (宽)X300 (高)XlOO (深)毫米(mm)，并且优选地其宽度小于250、200、150或甚至100mm，其高度小于150、100、70或甚至50mm，其深度小于80、70、50、30或甚至15mm。容纳微型逆变器元件的壳体的体积通常小于3升，小于2、1、0.75,0.5升，或甚至小于0.25升。微型逆变器不同于常规逆变器，因为它们适于运用较小量的低电压电流，由微型逆变器产生的热量少于由常规逆变器产生的热量。由于微型逆变器通常与光伏板处于同一位置，所以它们需要更稳固的保护以免受到环境要素(例如水、水分、变化的温度以及紫外线和其他辐射)的影响。微型逆变器具有(包括在热管理和环境保护方面的)高可靠性要求，从而经受住在户外使用时暴露于各环境要素的考验。当前领先的微型逆变器和电源优化器公司为其产品提供了 25年的保修期，并且填充这些装置的导热性灌封胶是实现该保护的关键材料。微型逆变器在例如美国专利7796412中有所描述，该专利全文以引用方式并入本文。附图中相应的数字表示相应的部件。图1是一般现有技术的电源转换器的示意图。简而言之，电源转换器100包括通常含有由金属和其他耐用材料制成的壳体101和封盖102，在电源转换器内部可操作地设置着支承电气元件103的电子印刷电路板(PCB) 104。出于本专利申请的目的，电气元件103是一个或多个用于稳定输入电流的电容器和一个或多个转换器模块的集合，所述转换器模块包括用于提高输入电压的变压器，且通过硅控整流器可操作地连接到逆变器模块，所述逆变器模块包括一个或多个电感器和其他部件以便能够稳定功率转换和反相。电气元件103的每个部件的标识未在附图中示出。除上述元件之外，电源转换器还包括一个或多个散热器以用于管理产生的热量。在现有技术的电源转换器中，具有电子和电气元件的整个PCB包覆在灌封胶105中，所述灌封胶通常通过孔106分配到壳体101中，以保护电子元件免受环境要素的影响。在典型的电源转换器中，相对于其上定位有电气和电子元件的PCB，元件的高度是有差别的。如图1中所指出的那样，现有技术的电源转换器完全填充有灌封胶材料。在现有技术的电源转换器中，散热灌封胶用于填充电源转换器内的整个空隙空间，以保护元件免受环境的影响，并延长装置的使用寿命。然而，我们认识到灌封胶对电源转换器的元件施加有热应力。减小该应力将进一步延长转换器的寿命。
技术实现思路
本技术涉及电源转换装置和包括该电源转换装置的光伏设备。所述装置尤其适用于小型电源逆变器或转换器。【附图说明】图1是一般现有技术的电源转换器的示意图。图2a-2b是具有分区灌封布置的电源转换器的示意图，其使用压敏粘合剂来锚定分隔物。图3a_3b是具有分区灌封的电源转换器的示意图，其使用连接部件来锚定分隔物。【具体实施方式】本专利申请中使用术语“电源转换器”意指包括一个或多个半导体模块和电气元件的电子装置，其用于(I)将直流电(DC)转换为更强的DC，即电源优化器，(2)将DC转换为交流电(AC)，S卩逆变器，或(3 )将AC转换为DC，如发光二极管(LED )模块。本技术涉及任何类型或尺寸的电源转换器，但在特定实施方案中，本技术涉及小型电源优化器或微型逆变器，其不限于但通常与光伏板一起使用、通常直接安装到光伏板的后面，使得每个板由其自身的电源转换器直接提供服务，从而提高转换效率。本技术还涉及包括小型电源优化器或微型逆变器的LED模块或光伏板。本技术的电源转换器。本专利申请涉及关于电源转换装置的技术，所述电源转换装置包括:具有至少一个区域的印刷电路板(PCB);在PCB上的电子和电气元件，此类元件彼此间可操作地连接以用于转换电力；一个或多个分隔物，每个分隔物具有边缘；和灌封胶，其中每个分隔物在其边缘处与PCB接触，使得PCB的至少一个区域被一个或多个分隔物围绕，从而形成一个或多个分隔区域，每个分隔区域在PCB的不同区域之上限定分隔空间并且仅在与PCB的相对的一侧敞开，PCB的每个此类区域支承一个或多个电子或电气元件，每个此类分隔空间至少部分地填充有灌封胶，使得灌封胶完全包覆位于该区域中的所有电子或电气元件，并且在未被分隔物围绕的PCB区域中PCB被灌封胶完全覆盖，其中在PCB的至少一个区域存在位于灌封胶之上的空隙，所述灌封胶覆盖PCB的至少一个区域中的电子或电气元件。本技术的电源转换器是有结构的，因此可以根据此类元件的高度使得灌封胶完全覆盖每个电子或电气元件，但不需要完全填充介于电子或电气元件顶部和电源转换器封盖之间的空隙空间。在典型的电源转换器中，定位在PCB上的电气和电子元件在垂直于PCB方向所测得的高度上有所差别。然而，在PCB上具有多于一个具有彼此相同或类似高度的元件，并且此类类似高度的元件中的一些彼此相邻。在本技术的一个实施方案中，此类类似高度的元件集合在一起，并且被高度超过所述元件高度且灌封胶不可渗透的分隔物围绕。然后，将灌封胶分配到被周围的分隔物所形成的分隔空间中，以便完全覆盖其中的元件。在现有技术的电源转换器中，灌封胶均匀地填充壳体并到达封盖，与之相比，在本技术实施方案中，填充灌封胶的分隔空间所容纳元件的高度较小，此时灌封胶会覆盖元件并在灌封胶之上留下空隙空间。换句话讲，覆盖一个空间内的元件所需的灌封胶的量不仅根据分隔空间内PCB的面积、还根据该分隔空间内元件的高度而变化。出于说明的目的，可将元件归类为不同高度的集群:A组、B组和C组。A组是最高的元件，并包括变压器和电容器。B组是中等高度元件，并包括电感器、电阻器以及其他电气和电子元件。C组是最低的元件，例如表面贴装器件(SMD)和集成电路(IC)芯片。高度的分组和元件集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换装置，包括：?具有至少一个区域的印刷电路板；?在所述印刷电路板上的电子和电气元件，此类元件能够操作地彼此连接以用于转换电力；?一个或多个分隔物，每个分隔物具有边缘；和?灌封胶，?其特征在于每个分隔物在其边缘处与所述印刷电路板接触，使得所述印刷电路板的所述至少一个区域被一个或多个分隔物围绕以形成一个或多个隔离区域，每个隔离区域在所述印刷电路板的不同区域之上限定分隔空间并且仅在与印刷电路板的相对的一侧敞开，所述印刷电路板的每个此类区域支承一个或多个电子或电气元件，?每个此类分隔空间至少部分地填充有所述灌封胶，使得所述灌封胶完全包覆位于所述区域中的所有电子或电气元件，?并且在未被所述分隔物围绕的所述印刷电路板的部分中，所述印刷电路板被所述灌封胶完全覆盖，其中在所述印刷电路板的至少一个区域之上存在位于所述灌封胶之上的空隙，所述灌封胶覆盖所述印刷电路板的至少一个区域中的电子或电气元件。

【技术特征摘要】
1.一种电源转换装置，包括: 具有至少一个区域的印刷电路板； 在所述印刷电路板上的电子和电气元件，此类元件能够操作地彼此连接以用于转换电力； 一个或多个分隔物，每个分隔物具有边缘；和 灌封胶， 其特征在于每个分隔物在其边缘处与所述印刷电路板接触，使得所述印刷电路板的所述至少一个区域被一个或多个分隔物围绕以形成一个或多个隔离区域，每个隔离区域在所述印刷电路板的不同区域之上限定分隔空间并且仅在与印刷电路板的相对的一侧敞开，所述印刷电路板的每个此类区域支承一个或多个电子或电气元件， 每个此类分隔空间至少部分地填充有所述灌封胶，使得所述灌封胶完全包覆位于所述区域中的所有电子或电气元件， 并且在未被所述分隔物围绕的所述印刷电路板的部分中，所述印刷电路板被所述灌封胶完全覆盖，其中在所述印刷电路板的至少一个区域之上存在位于所述灌封胶之上的空隙，所述灌封胶覆盖所述印刷电路板的至少一个区域中的电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹鲁，金弘燮，K·R·拉森，N·L·莫里斯，
申请(专利权)人：道康宁中国投资有限公司，陶氏康宁公司，
类型：实用新型
国别省市：