逆变器及其灌胶密封方法与流程

本发明涉及电力电子设备，特别涉及一种逆变器及其灌胶密封方法。

背景技术：

1、逆变器（例如应用于光伏发电系统中的微型逆变器）被配置为将由光伏组件产生的直流电力转换为适于输送至电网或电力负载的交流电力。在微型逆变器运行期间，设置于其中的功率变换电路和输出滤波电路会产生大量的热量以及电磁干扰。因此，在微型逆变器的结构设计中，期望同时或依次地解决与散热、电磁兼容性以及内部电子元器件免受湿气和颗粒污染等环境因素影响相关的问题。

2、在一种相关的技术中，微型逆变器通常被构造为夹层式配置，其中上壳体、pcba主板以及下壳体依次层叠布置。为了抑制输出滤波电路产生的电磁干扰，需对滤波区域进行电磁屏蔽。一种典型的方案是在滤波区域上方安装独立的金属屏蔽罩，但其增加了物料成本和装配工序，占用了壳体内部空间，不利于微型逆变器的小型化，并且在夹层式结构中会阻碍灌封胶的流动，导致灌封缺陷。另一种典型的方案是在单侧壳体上设置隔筋，使隔筋与对侧壳体接触以形成屏蔽腔，但该方案要求隔筋与对侧壳体紧密贴合以实现有效的屏蔽效果，对模具精度和装配精度提出了较高的要求，同时紧密贴合的结构同样会阻断灌封胶的流动路径。又一种典型的方案是在壳体与pcba主板之间设置导电衬垫以实现电连接和屏蔽，但这同样增加了物料成本和装配工序，且导电衬垫在长期使用中存在老化失效的问题。

3、在另一种相关的技术中，微型逆变器通常通过在压铸铝壳体内灌注导热灌封胶来将热量传递至壳体以进行散热。pcba上的发热器件通常集中于电路板的中间区域，而壳体的窄边区域通常不设置发热器件。在现有灌胶工艺中，灌胶口通常被设置在上壳体（顶盖）上，设备被水平放置以进行灌胶，胶液在水平方向上的流动面积较大，容易导致气泡被包裹于胶液中，空腔内的气体也难以被完全排出，从而对散热效果产生不利影响。残留的气泡往往随机分布在发热器件附近，严重影响导热效果。目前处理气泡问题的手段主要包括真空灌胶和振动排气，前者需要成本较高的真空设备，后者需要专用的振动设备，增加了工序、工时和设备投入，且对于粘度较高的灌封胶，振动排气泡的效果是有限的。此外，压铸铝壳体被灌满胶后，灌封胶在热膨胀时会挤压壳体内部的元器件，容易导致元器件损坏。灌胶口通常采用背胶金属片进行粘接封堵，需要额外的零件，且胶粘剂在长期使用中存在老化风险。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供了一种逆变器及其灌胶密封方法，无需振动设备即可使气泡定向聚焦于非关键散热区域、降低成本、提高散热效果。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种逆变器的灌胶密封方法，包括以下步骤：

3、提供一壳体，所述壳体具有第一腔体以及安装于所述第一腔体内的电路板，所述电路板与所述壳体的内壁之间具有空隙，所述壳体上面积较小的侧壁上设有与所述第一腔体连通的第一开口和第二开口；

4、将所述壳体以面积较小的侧壁朝上的方式放置，使所述第一开口及第二开口均位于所述第一腔体的顶部区域；

5、以所述第一开口作为灌胶口、第二开口作为排气口，将所述灌胶从所述第一开口注入所述第一腔体，所述灌封胶由下向上填充所述第一腔体，所述第一腔体内的气体从所述第二开口排出；

6、当所述灌封胶注满后，停止灌胶；

7、将封堵件分别装入所述第一开口及第二开口，在所述灌封胶固化前使所述封堵件与所述开口之间形成密封配合；

8、待所述灌封胶固化后，所述封堵件与所述开口之间通过固化的灌封胶形成密封。

9、进一步的，在停止灌胶后、装入紧固件之前，还包括静置步骤：使所述壳体保持所述姿态静置预定时间，使残留气泡在浮力作用下沿所述电路板与所述第一腔体内壁之间的空隙上升，聚集于所述面积较小的侧壁附近的顶部区域。

10、进一步的，所述预定时间为1～5分钟。

11、进一步的，所述电路板上的发热元器件集中布置于所述电路板的中部区域，所述侧壁对应的第一腔体顶部区域无发热元器件。

12、进一步的，在装入紧固件之前，还包括补胶步骤：从所述第一开口和/或所述第二开口补充灌封胶，使所述第一开口和所述第二开口处粘附有未固化的灌封胶。

13、进一步的，所述灌封胶为导热灌封胶。

14、进一步的，所述第一开口和/或所述第二开口为螺纹孔，所述封堵件为螺纹紧固件，所述密封配合为所述灌封胶填充于所述螺纹紧固件的螺纹与所述螺纹孔的螺纹之间的空隙。

15、进一步的，所述壳体包括第一壳体及与所述第一壳体相对的第二壳体，所述第一壳体上朝向所述第二壳体的一侧设置有第一屏蔽件，所述第二壳体上朝向所述第一壳体的一侧设置有第二屏蔽件，所述第一屏蔽件与所述第二屏蔽件之间具有第一间隙；所述第一壳体、第二壳体、第一屏蔽件及第二屏蔽件围合形成一第二腔体；

16、所述微型逆变器的电路板的待屏蔽区域通过所述第一间隙伸入所述第二腔体。

17、进一步的，所述第一屏蔽件与所述电路板之间具有第二间隙，所述第二屏蔽件与所述电路板之间具有第二间隙；所述灌封胶通过所述第二间隙和/或所述第三间隙流入所述第二腔体内部，填充所述第二腔体内位于所述电路板上方和下方的区域。

18、为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种逆变器，包括：

19、壳体，具有第一腔体；

20、电路板，安装于所述第一腔体内，所述电路板与所述壳体的内壁之间具有空隙，所述壳体上设有与所述第一腔体连通的第一开口及第二开口；

21、灌封胶，填充于所述第一腔体内；

22、第一紧固件和第二紧固件，分别安装于所述第一开口及第二开口；

23、所述第一紧固件与所述第一开口之间、所述第二紧固件与所述第二开口之间具有填胶间隙，所述填胶间隙内填充有固化的灌封胶，形成密封结构；

24、所述第一腔体内位于所述面积较小的侧壁附近的区域具有气泡聚集腔。

25、本发明所提供的逆变器及其灌胶密封方法能够实现以下有益效果：

26、通过将壳体以其窄侧壁朝上的方式侧立放置，使第一腔体在水平方向上的截面面积最小化，灌封胶在注入过程中以类似于竖直管道上升流的方式填充第一腔体，减小了胶液流动过程中的扰动和涡流，降低了气泡被卷入胶液内部的可能性。同时，由于第一开口和第二开口均设置在位于最高位置的窄侧壁上，气体可沿竖直方向直接到达排气口，有利于气体的充分排出，且无需借助真空设备或振动设备。

27、在停止灌胶后设置静置步骤，使残留气泡在浮力作用下沿电路板与壳体内壁面之间的空隙上升，聚集于窄侧壁附近的顶部区域。由于该区域被预先设计为不具有发热元器件的非关键散热区域，气泡聚集于此对于逆变器整体散热性能的影响可被降至最低。这些聚集的气泡在灌封胶固化后形成微小空腔，在灌封胶发生热膨胀时可作为缓冲区域吸收膨胀所产生的体积增量，降低元器件因受挤压而失效的可能性。

1.一种逆变器的灌胶密封方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：在停止灌胶后、装入紧固件之前，还包括静置步骤：使所述壳体保持所述姿态静置预定时间，使残留气泡在浮力作用下沿所述电路板与所述第一腔体内壁之间的空隙上升，聚集于所述面积较小的侧壁附近的顶部区域。

3.如权利要求2所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于，所述预定时间为1～5分钟。

4.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：所述电路板上的发热元器件集中布置于所述电路板的中部区域，所述侧壁对应的第一腔体顶部区域无发热元器件。

5.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：在装入紧固件之前，还包括补胶步骤：从所述第一开口和/或所述第二开口补充灌封胶，使所述第一开口和所述第二开口处粘附有未固化的灌封胶。

6.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：所述灌封胶为导热灌封胶。

7.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于，所述第一开口和/或所述第二开口为螺纹孔，所述封堵件为螺纹紧固件，所述密封配合为所述灌封胶填充于所述螺纹紧固件的螺纹与所述螺纹孔的螺纹之间的空隙。

8.如权利要求1所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：所述壳体包括第一壳体及与所述第一壳体相对的第二壳体，所述第一壳体上朝向所述第二壳体的一侧设置有第一屏蔽件，所述第二壳体上朝向所述第一壳体的一侧设置有第二屏蔽件，所述第一屏蔽件与所述第二屏蔽件之间具有第一间隙；所述第一壳体、第二壳体、第一屏蔽件及第二屏蔽件围合形成一第二腔体；

9.如权利要求8所述的逆变器的灌胶密封方法，其特征在于：所述第一屏蔽件与所述电路板之间具有第二间隙，所述第二屏蔽件与所述电路板之间具有第二间隙；所述灌封胶通过所述第二间隙和/或所述第三间隙流入所述第二腔体内部，填充所述第二腔体内位于所述电路板上方和下方的区域。

10.一种逆变器，其特征在于，包括：