本技術(shù)涉及光伏，尤其涉及一種光伏優(yōu)化器及光伏系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件易受如光照強(qiáng)度、溫度、陰影和污垢等多種因素的影響而導(dǎo)致性能和發(fā)電效率降低。為了解決光伏組件的發(fā)電效率降低的問題，光伏優(yōu)化器應(yīng)運(yùn)而生。光伏優(yōu)化器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和控制光伏組件的電壓、電流和溫度等參數(shù)，使光伏組件的輸出功率保持在最大功率點(diǎn)處，從而提高光伏組件的發(fā)電效率。隨著光伏優(yōu)化器的功率密度不斷增加，光伏優(yōu)化器的熱耗密度也越來越高，散熱成為光伏優(yōu)化器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要挑戰(zhàn)，光伏優(yōu)化器能否進(jìn)行良好的散熱直接影響光伏優(yōu)化器的工作可靠性和綜合性能。然而現(xiàn)有的光伏優(yōu)化器的散熱性能較低，易導(dǎo)致光伏優(yōu)化器的工作可靠性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種光伏優(yōu)化器及光伏系統(tǒng)，可以解決光伏優(yōu)化器散熱效率低的技術(shù)問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種光伏優(yōu)化器，包括：

3、外殼，所述外殼由金屬材料制成，所述外殼具有容納腔；

4、發(fā)熱組件，所述發(fā)熱組件位于所述容納腔內(nèi)；及

5、導(dǎo)熱絕緣粉末，所述導(dǎo)熱絕緣粉末位于所述容納腔內(nèi)，所述導(dǎo)熱絕緣粉末填充所述容納腔的腔壁與所述發(fā)熱組件之間的間隙，所述導(dǎo)熱絕緣粉末用于將所述發(fā)熱組件與所述外殼絕緣，且用于將所述發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量傳遞至所述外殼。

6、可以理解的是，當(dāng)光伏優(yōu)化器工作時(shí)，光伏優(yōu)化器內(nèi)部的發(fā)熱組件將會(huì)持續(xù)產(chǎn)熱，而發(fā)熱組件的熱量如不及時(shí)散發(fā)，會(huì)影響光伏優(yōu)化器的可靠性，進(jìn)而影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率。尤其是隨著光伏優(yōu)化器的功率密度持續(xù)增加，光伏優(yōu)化器的散熱性能日益成為影響光伏系統(tǒng)的效率的重要因素。

7、在相關(guān)技術(shù)中，光伏優(yōu)化器的內(nèi)部會(huì)通過填充導(dǎo)熱膠，以將發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱膠傳遞至外殼并實(shí)現(xiàn)散熱。而導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)一般較低，例如在0.3瓦/(米*度)(w/(m*k)，此處k可用℃代替)-1w/(m*k)之間。當(dāng)采用導(dǎo)熱系數(shù)低的導(dǎo)熱膠時(shí)，雖然可以實(shí)現(xiàn)外殼內(nèi)部的灌封，但是導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)低易導(dǎo)致光伏優(yōu)化器的散熱效果差，散熱效率低，易在光伏優(yōu)化器的外殼形成局部熱點(diǎn)。當(dāng)采用導(dǎo)熱系數(shù)高的導(dǎo)熱膠時(shí)，由于導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)增加，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱膠的可流動(dòng)性變差。而導(dǎo)熱膠的可流動(dòng)性變差，會(huì)使封灌難以實(shí)現(xiàn)，光伏優(yōu)化器的散熱面積減小，同樣易在光伏優(yōu)化器的外殼形成局部熱點(diǎn)。

8、由此，本技術(shù)的實(shí)施例中，通過使外殼采用金屬材料制成，能夠因金屬材料具有優(yōu)異的散熱能力，而有效增加光伏優(yōu)化器整體的散熱性能。另外，由于外殼采用金屬材料制成，金屬材料還擁有良好的導(dǎo)電性能，故而在外殼的容納腔中填充導(dǎo)熱絕緣粉末，能夠使導(dǎo)熱絕緣粉末將發(fā)熱組件分別與金屬材料制成的外殼隔開，使發(fā)熱組件與金屬材料制成的外殼絕緣，滿足光伏優(yōu)化器的安全規(guī)范要求。而且，導(dǎo)熱絕緣粉末為粉末狀固體，相較于導(dǎo)熱膠，不存在流動(dòng)性差的問題，更容易實(shí)現(xiàn)充分的填充，保證了發(fā)熱組件與導(dǎo)熱絕緣粉末的接觸面積。導(dǎo)熱絕緣粉末還能夠?qū)l(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量傳遞至金屬的外殼，進(jìn)而傳遞至外殼周圍的空氣中，加快了光伏優(yōu)化器的散熱速度，提升了光伏優(yōu)化器的散熱穩(wěn)定性。

9、此外，本技術(shù)的實(shí)施例中，導(dǎo)熱絕緣粉末采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料，例如氧化鋁、氮化鋁或者氮化硅。相較于導(dǎo)熱系數(shù)較低的導(dǎo)熱膠[0.5w/(m*k)至2.5w/(m*k)]，本實(shí)施例提供的導(dǎo)熱絕緣粉末的導(dǎo)熱系數(shù)高，例如氧化鋁的導(dǎo)熱系數(shù)在10w/(m*k)左右，傳遞熱量的效率更高，更有利于提高光伏優(yōu)化器的快速散熱能力。

10、一種可能的實(shí)施方式中，所述光伏優(yōu)化器還包括絕緣層，所述絕緣層覆蓋至少部分所述容納腔的腔壁，所述絕緣層與所述導(dǎo)熱絕緣粉末接觸。

11、可以理解的是，通過在容納腔的腔壁設(shè)置絕緣層，能夠使絕緣層配合導(dǎo)熱絕緣粉末，進(jìn)一步增強(qiáng)光伏優(yōu)化器的外殼與發(fā)熱組件之間的絕緣效果，使光伏優(yōu)化器的外殼與發(fā)熱組件之間不易因電導(dǎo)通而導(dǎo)致光伏優(yōu)化器失效，有效提高光伏優(yōu)化器的工作可靠性。

12、一種可能的實(shí)施方式中，所述容納腔包括頂壁和底壁，所述底壁、所述發(fā)熱組件和所述頂壁在所述容納腔的厚度方向上依次設(shè)置，所述絕緣層包括第一層和第二層；

13、所述第一層設(shè)于所述頂壁，且與所述導(dǎo)熱絕緣粉末接觸，所述第二層設(shè)于所述底壁，且與所述導(dǎo)熱絕緣粉末接觸。

14、可以理解的是，第一層能夠?qū)l(fā)熱組件和容納腔的頂壁隔開，第二層能夠?qū)l(fā)熱組件和容納腔的底壁隔開，使得發(fā)熱組件與外殼進(jìn)一步絕緣，充分保證光伏優(yōu)化器的安全規(guī)范要求。另外，通過設(shè)置第一層和第二層能夠減小填充的導(dǎo)熱絕緣粉末沿光伏優(yōu)化器厚度方向的尺寸，減小填充的導(dǎo)熱絕緣粉末的體積，進(jìn)而減小了導(dǎo)熱絕緣粉末的用量，降低了光伏優(yōu)化器的制造成本。

15、一種可能的實(shí)施方式中，所述光伏優(yōu)化器還包括多個(gè)散熱齒，多個(gè)所述散熱齒連接至所述外殼的外表面，多個(gè)所述散熱齒間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)所述散熱齒之間的間隙區(qū)域形成一個(gè)散熱風(fēng)道。

16、可以理解的是，通過使相鄰的兩個(gè)散熱齒之間的間隙區(qū)域形成一個(gè)散熱風(fēng)道，能夠增大外殼與空氣接觸的散熱面積，使散熱風(fēng)道中被加熱的熱空氣流向散熱風(fēng)道外，并使散熱風(fēng)道外的冷空氣進(jìn)入到散熱風(fēng)道中，進(jìn)而能夠通過冷熱空氣的循環(huán)流動(dòng)而快速的將外殼上的熱量傳遞至光伏優(yōu)化器的外部環(huán)境中，提高光伏優(yōu)化器的自然散熱的對流換熱水平，使光伏優(yōu)化器整體具有優(yōu)異的散熱性能，有效提升光伏優(yōu)化器的散熱效率。

17、一種可能的實(shí)施方式中，所述外殼的外表面包括第一表面和第二表面，所述第二表面和所述第一表面在所述光伏優(yōu)化器的厚度方向上相背設(shè)置，所述第一表面能夠背向光伏組件，所述第二表面能夠朝向光伏組件；

18、多個(gè)所述散熱齒包括多個(gè)第一齒和多個(gè)第二齒，多個(gè)所述第一齒凸設(shè)于所述第一表面，多個(gè)所述第一齒間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)所述第一齒之間的間隙區(qū)域形成一個(gè)第一風(fēng)道，多個(gè)所述第二齒凸設(shè)于所述第二表面，多個(gè)所述第二齒間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)所述第二齒之間的間隙區(qū)域形成一個(gè)第二風(fēng)道。

19、可以理解的是，外殼的第一表面為外殼中背向光伏組件的表面，將多個(gè)第一齒設(shè)置在外殼的第一表面，能夠在不影響光伏優(yōu)化器與光伏組件組裝可靠性的基礎(chǔ)上，使散熱齒擁有更大的結(jié)構(gòu)設(shè)置空間，能夠更加充分的與光伏優(yōu)化器外部環(huán)境中的空氣接觸，有利于提升光伏優(yōu)化器的散熱性能。

20、將多個(gè)第二齒設(shè)置在外殼的第二表面，能夠使多個(gè)第二齒位于光伏優(yōu)化器的外殼與光伏組件之間的間隙區(qū)域內(nèi)，從而能夠充分利用光伏優(yōu)化器的外殼與光伏組件之間的閑置空間，并進(jìn)一步增大外殼與空氣接觸的散熱表面積，提升光伏優(yōu)化器的散熱效率。

21、一種可能的實(shí)施方式中，所述外殼具有注入孔，所述注入孔與所述容納腔連通，所述注入孔用于向所述容納腔內(nèi)注入所述導(dǎo)熱絕緣粉末。

22、可以理解的是，通過在外殼上設(shè)置注入孔，并使注入孔與外殼內(nèi)的容納腔連通，能夠從外殼的外部將導(dǎo)熱絕緣粉末導(dǎo)入到外殼的內(nèi)部，使導(dǎo)熱絕緣粉末能夠較為便捷快速的填充外殼的容納腔，有效防止導(dǎo)熱絕緣粉末的飛濺，可靠性較佳。

23、一種可能的實(shí)施方式中，所述發(fā)熱組件包括電路板和電子器件，所述電路板包括第一連接面和第二連接面，所述第一連接面和所述第二連接面沿所述電路板的厚度方向相背設(shè)置，所述電子器件連接至所述第一連接面和/或所述第二連接面；

24、所述光伏優(yōu)化器還包括均熱板，所述均熱板固定連接于所述第一連接面，連接至所述第一連接面的所述電子器件位于所述均熱板和所述電路板之間。

25、可以理解的是，設(shè)置在電路板的雙側(cè)的電子器件能夠相對于僅設(shè)置在電路板的一側(cè)的器件增加一層器件布局，從而使得光伏優(yōu)化器的器件排布密度顯著提升。另外通過使均熱板與電路板固定連接，使均熱板能夠快速吸收從電子器件傳來的熱量并向外傳遞，提升了光伏優(yōu)化器的散熱效率。

26、一種可能的實(shí)施方式中，所述發(fā)熱組件還包括第一金屬柱，所述第一金屬柱固定連接于所述第一連接面和/或所述第二連接面，所述第一金屬柱與所述電子器件間隔設(shè)置，連接至所述第一連接面的所述第一金屬柱與所述均熱板接觸或間隔設(shè)置。

27、可以理解的是，通過在電路板上設(shè)置第一金屬柱，能夠增加發(fā)熱組件的散熱面積，使發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量能夠通過第一金屬柱而向外散發(fā)，有利于提高發(fā)熱組件的散熱效率。

28、一種可能的實(shí)施方式中，所述發(fā)熱組件還包括第二金屬柱，所述電路板還包括側(cè)面，所述側(cè)面連接于所述第一連接面和所述第二連接面之間，所述第二金屬柱連接于所述側(cè)面。

29、可以理解的是，電路板的側(cè)面為電路板中不設(shè)置電子器件的表面，將第二金屬柱設(shè)置于電路板的側(cè)面，可以充分利用電路板的布局空間，在進(jìn)一步增加發(fā)熱組件的散熱面積的基礎(chǔ)上，讓渡出電路板上更多的板面空間以布局更多的電子器件，有利于提升光伏優(yōu)化器的器件排布密度。

30、一種可能的實(shí)施方式中，所述外殼包括第一殼體和第二殼體，所述第二殼體和所述第一殼體在所述光伏優(yōu)化器的厚度方向上相對設(shè)置，所述第一殼體和所述第二殼體配合形成所述容納腔；

31、所述光伏優(yōu)化器還包括密封件，所述密封件夾設(shè)于所述第一殼體和所述第二殼體之間，并使所述第一殼體和所述第二殼體密封連接。

32、可以理解的是，外殼為分體式結(jié)構(gòu)時(shí)，外殼的各部分結(jié)構(gòu)較為簡單，加工過程較為容易，且生產(chǎn)良率較高。通過在第一殼體和第二殼體之間設(shè)置密封件，能夠使第一殼體和第二殼體之間具有良好的密封性能，使第一殼體和第二殼體拼接形成的容納腔具有良好的氣密性能，可靠性較佳。

33、第二方面，本技術(shù)還提供一種光伏系統(tǒng)，包括光伏組件、功率變換器和如上所述的光伏優(yōu)化器，所述光伏優(yōu)化器連接于所述光伏組件與所述功率變換器之間。

34、一種可能的實(shí)施方式中，所述光伏優(yōu)化器還包括安裝板，所述安裝板與所述外殼連接，所述安裝板相對于所述外殼的外周面凸出設(shè)置，所述外殼通過所述安裝板與所述光伏組件可拆卸連接。