[發明專利]電源轉換裝置和包括該電源轉換裝置的光伏設備及制造電源裝置的方法

無效

• 申請號: 201310092846.8
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104065248A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 鄒魯;金弘燮;K·R·拉森;N·L·莫里斯
• 申請（專利權）人: 道康寧(中國)投資有限公司;陶氏康寧公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K1/18;H05K3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種電源轉換裝置和包括該電源轉換裝置的光伏設備。

背景技術

電源轉換器和逆變器適用于多種電源管理應用。具體地講，微型逆變器和電源優化器是用于光伏系統的關鍵元件。

電源優化器是為了使能源生產能力最大化而開發的直流-直流轉換器技術，以用于從光伏或風力發電系統得到最佳功率。電源優化器結構簡單，僅包括電容器和轉換器模塊，不具有逆變器模塊。電源優化器可以很小，其尺寸通常小于300（寬）×200（高）×100（深）mm，并且優選地其寬度小于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。在這些小型電源優化器中，容納電源優化器元件的殼體的體積通常小于3升，小于2、1、0.75、0.5升，或甚至小于0.25升。

微型逆變器是電源轉換器中的一類，其最常與光伏板一起使用，但也可具有其他應用。微型逆變器基本上將電源優化器與小型逆變器組合在單個殼體中，并且用于光伏系統中的每個板，而電源優化器則將逆變器留在單獨的盒中，且僅一個逆變器適用于整個光伏板陣列。當微型逆變器與光伏板一起使用時，其直接位于光伏板附近并設置為與光伏板電氣連接，并且常被整合進光伏板的結構。每個微型逆變器通過對與其電氣連接的光伏板進行最大功率點跟蹤以獲得光伏板的最佳功率。與常規逆變器的尺寸相比，微型逆變器的尺寸較小，微型逆變器的尺寸通常小于500（寬）×300（高）×100（深）毫米（mm）， 并且優選地其寬度小于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。容納微型逆變器元件的殼體的體積通常小于3升，小于2、1、0.75、0.5升，或甚至小于0.25升。微型逆變器不同于常規逆變器，因為它們適于運用較小量的低電壓電流，由微型逆變器產生的熱量少于由常規逆變器產生的熱量。

由于微型逆變器通常與光伏板處于同一位置，所以它們需要更穩固的保護以免受到環境要素(例如水、水分、變化的溫度以及紫外線和其他輻射）的影響。微型逆變器具有（包括在熱管理和環境保護方面的）高可靠性要求，從而經受住在戶外使用時暴露于各環境要素的考驗。當前領先的微型逆變器和電源優化器公司為其產品提供了25年的保修期，并且填充這些裝置的導熱性灌封膠是實現該保護的關鍵材料。微型逆變器在例如美國專利7796412中有所描述，該專利全文以引用方式并入本文。

附圖中相應的數字表示相應的部件。圖1是一般現有技術的電源轉換器的示意圖。簡而言之，電源轉換器100包括通常含有由金屬和其他耐用材料制成的殼體101和封蓋102，在電源轉換器內部可操作地設置著支承電氣元件103的電子印刷電路板（PCB）104。出于本專利申請的目的，電氣元件103是一個或多個用于穩定輸入電流的電容器和一個或多個轉換器模塊的集合，所述轉換器模塊包括用于提高輸入電壓的變壓器，且通過硅控整流器可操作地連接到逆變器模塊，所述逆變器模塊包括一個或多個電感器和其他部件以便能夠穩定功率轉換和反相。電氣元件103的每個部件的標識未在附圖中示出。

除上述元件之外，電源轉換器還包括一個或多個散熱器以用于管理產生的熱量。在現有技術的電源轉換器中，具有電子和電氣元件的整個PCB包覆在灌封膠105中，所述灌封膠通常通過孔106分配到殼體101中，以保護電子元件免受環境要素的影響。在典型的電源轉換器中，相對于其上定位有電氣和電子元件的PCB，元件的高度是有差別的。如圖1中所指出的那樣，現有技術的電源轉換器完全填充有灌 封膠材料。

在現有技術的電源轉換器中，散熱灌封膠用于填充電源轉換器內的整個空隙空間，以保護元件免受環境的影響，并延長裝置的使用壽命。然而，我們認識到灌封膠對電源轉換器的元件施加有熱應力。減小該應力將進一步延長轉換器的壽命。

發明內容

本發明涉及使用減少量的灌封膠保護電子裝置內元件的方法，以及涉及通過此類方法制造的電子裝置。此類方法的實施方案尤其適用于小型電源逆變器或轉換器。

附圖說明

圖1是一般現有技術的電源轉換器的示意圖。

圖2a-2b是具有分區灌封布置的電源轉換器的示意圖，其使用壓敏粘合劑來錨定分隔物。

圖3a-3b是具有分區灌封的電源轉換器的示意圖，其使用連接部件來錨定分隔物。

具體實施方式