光伏变换器以及光伏发电系统的制作方法

文档序号:31721098发布日期:2022-10-04 23:18阅读:172来源:国知局
光伏变换器以及光伏发电系统的制作方法

1.本技术涉及电气设备领域,尤其涉及一种光伏变换器以及光伏发电系统。


背景技术:

2.光伏变换器为光伏发电系统的核心部件,光伏变换器用于将光伏模块输出的直流电转换为交流电输出。随着光伏模块的长时间使用,光伏模块老化易导致光伏发电系统中出现直流拉弧故障,进而导致火灾等事故发生。目前,常通过电流互感器(current transformer,ct)对光伏变换器的直流侧进行拉弧信号采集,以便对拉弧信号进行检测,进而避免因直流拉弧故障出现火灾等事故。但是,光伏模块通常输出多路直流电至光伏变换器,目前通过多个电流互感器对每一路直流电分别进行拉弧信号采集,存在采集效率差、结构复杂、成本高的问题。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种光伏变换器以及光伏发电系统,旨在解决拉弧信号采集方案采集效率差、结构复杂且成本高的问题。
4.第一方面,本技术实施例提供了一种光伏变换器,用于与第一光伏模块及第二光伏模块电性连接。第一光伏模块包括第一正极输出端及第一负极输出端,第二光伏模块包括第二正极输出端及第二负极输出端。光伏变换器包括电流互感器及功率变换电路。电流互感器包括磁性结构、第一正电原边绕组、第二正电原边绕组、负电原边绕组及第一副边绕组。第一正电原边绕组穿过磁性结构,第一正电原边绕组包括第一端部及第二端部,第一端部与第一正极输出端电性连接,第二端部与功率变换电路电性连接。第二正电原边绕组穿过磁性结构,并与第一正电原边绕组间隔,第二正电原边绕组包括第三端部及第四端部,第三端部与第二正极输出端电性连接,第四端部与功率变换电路电性连接。负电原边绕组穿过磁性结构,并与第一正电原边绕组及第二正电原边绕组间隔,负电原边绕组包括第五端部及第六端部,第五端部与第一负极输出端及第二负极输出端电性连接,第六端部与功率变换电路电性连接。第一副边绕组绕制在磁性结构上,第一副边绕组用于根据传输在第一正电原边绕组、第二正电原边绕组及负电原边绕组中的电流耦合输出第一感应电流。
5.本技术中,第一光伏模块及第二光伏模块输出的直流电经电流互感器输送至功率变换电路,功率变换电路根据所述直流电输出交流电。电流互感器可用于对光伏变换器的直流侧的拉弧检测。当光伏变换器的直流侧出现拉弧故障(例如第一光伏模块或第二光伏模块因老化出现拉弧故障)时,光伏变换器的直流侧接收到的直流电流会存在拉弧信号(一种差模信号),电流互感器自上述直流电流中采集到拉弧信号,以便于后续对拉弧信号的检测。
6.本技术中电流互感器通过第一正电原边绕组、第二正电原边绕组以及负电原边绕组输送自光伏变换器的直流侧接收到的多路电流。根据电磁感应原理,第一副边绕组根据在各个原边绕组上传输的电流产生的磁通和输出一路第一感应电流,拉弧信号可随第一副
边绕组输出的第一感应电流输送至后续器件,以便对拉弧信号进行检测。从而,通过本技术提供的电流互感器,可对自光伏变换器的直流侧接收到的多路电流进行一次拉弧信号采集,从而可对多路电流中的拉弧信号进行一次检测,避免对每一路电流分别进行拉弧信号采集,进而避免对多路电流中的拉弧信号进行重复检测。电流互感器的设计,不仅有利于提高拉弧信号的采集效率,而且结构简单,有利于减少检测成本,还有利于减少电流互感器的数量,有利于减小占板面积,进而有利于光伏变换器的小型化设计。
7.一种可能的实施方式中,第一端部、第三端部及第六端部位于磁性结构的一侧,第五端部、第四端部及第二端部位于磁性结构的另一侧。
8.当光伏变换器的直流侧出现拉弧故障时,光伏变换器的直流侧接收到的直流电流还会存在共模噪声信号,即第一光伏模块会输出第一差模电流及第一共模电流,第二光伏模块会输出第二差模电流及第二共模电流。第一正电原边绕组传输第一差模电流及第一共模电流,第一差模电流及第一共模电流均自第一端部流向第二端部。第二正电原边绕组传输第二差模电流及第二共模电流,第二差模电流及第二共模电流均自第三端部流向第四端部。负电原边绕组传输第三差模电流(第一差模电流及第二差模电流的合路电流)及第三共模电流(第一共模电流及第二共模电流的合路电流),第三差模电流自第六端部流向第五端部,第三共模电流自第五端部流向第六端部。
9.由于第一端部、第三端部及第六端部位于磁性结构的一侧,第五端部、第四端部及第二端部位于磁性结构的另一侧,这样的设计使得第一差模电流、第二差模电流及第三差模电流穿过磁性结构的方向相同,上述三者在磁性结构产生的磁通相互叠加;使得第一共模电流与第二共模电流穿过磁性结构的方向相同,第三共模电流穿过磁性结构的方向与上述二者相反,第一共模电流及第二共模电流在磁性结构产生的磁通之和、与第三共模电流在磁性结构产生的磁通相抵消,从而达到抑制共模电流的效果,减小了共模电流带来的噪声影响,实现了对差模电流的独立测量,有利于后续对拉弧信号的检测,有利于提高后续拉弧检测的精度及速度。
10.一种可能的实施方式中,磁性结构具有穿行通道,第一正电原边绕组包括第一连接部,第二正电原边绕组包括第一固定部,负电原边绕组包括第一导电部,第一连接部、第一固定部及第一导电部均穿过穿行通道并间隔设置,第一导电部位于第一连接部及第一固定部之间;
11.其中,沿穿行通道的延伸方向上,第一端部与第二端部位于第一连接部的相对两端,第三端部位于第一固定部朝向第一端部的一端,第四端部位于第一固定部朝向第二端部的另一端,第五端部位于第一导电部朝向第二端部及第四端部的一端,第六端部位于第一导电部朝向第一端部及第三端部的另一端。
12.这样,由于第一正电原边绕组的第一连接部、第二正电原边绕组的第一固定部以及负电原边绕组的第一导电部均穿过磁性结构的穿行通道,这使得传输在三个原边绕组上的共模电流所产生的磁通具有相同的磁路,更有利于抑制共模电流带来的噪声影响,提高了电流互感器对共模噪声的抑制能力,更有利于后续对拉弧信号的检测。而且,由于第一导电部位于第一连接部与第一固定部之间,有利于在第一连接部及第一固定部传输的共模电流所产生的磁通之和与在第一导电部传输的共模电流所产生的磁通相抵消,进一步提高了电流互感器对共模噪声的抑制能力,更有利于后续对拉弧信号的检测。
13.一种可能的实施方式中,光伏变换器还包括电路板,电路板与第一光伏模块及第二光伏模块电性连接,电路板与第一端部、第二端部、第三端部、第四端部、第五端部、第六端部及功率变换电路固定连接且电性连接,第一端部与第二端部均位于第五端部靠近第六端部的一侧,第三端部与第四端部均位于第六端部靠近第五端部的一侧。
14.这样,电流互感器及功率变换电路通过电路板电性连接并形成一个整体,且电流互感器可通过电路板与第一光伏模块及第二光伏模块电性连接。其中,电流互感器的各个绕组的两个端部可分别与设于电路板上的多根走线一一连接,以与其他电子器件电性连接。由于第一端部与第二端部均位于第五端部朝向第六端部的一侧,第三端部与第四端部均位于第六端部朝向第五端部的一侧。根据这样设计的电流互感器布线的电路板,可避免设置在其上与上述各个端部连接的多个走线发生交叉,避免板上走线困难的问题,有利于在电路板上设置走线,降低了布线困难,减少了布线的设计成本。
15.一种可能的实施方式中,沿磁性结构的高度方向上,第一导电部位于第一连接部及第一固定部之间,沿穿行通道的延伸方向上,第五端部与第六端部错位设置;在第一方向上,第三端部与第四端部均位于第五端部与第六端部之间,第一端部位于第三端部背向第六端部的一侧,第二端部位于第四端部背向第五端部的一侧;第一方向与穿行通道的延伸方向垂直,且与磁性结构的高度方向垂直。
16.这样,根据这样设计的电流互感器布线的电路板,可避免设置在其上与各个绕组的端部连接的多个走线发生交叉,避免板上走线困难的问题,有利于在电路板上设置走线,降低了布线困难,减少了布线的设计成本;而且,在避免走线交叉的同时,提高了电流互感器的空间利用率,有利于减小电流互感器的占板面积,有利于电流互感器的小型化设计。
17.一种可能的实施方式中,沿磁性结构的高度方向上,第一导电部位于第一连接部及第一固定部之间,沿穿行通道的延伸方向上,第五端部与第六端部错位设置;在第一方向上,第三端部与第二端部均位于第五端部与第六端部之间,第一端部位于第三端部背向第六端部的一侧,第四端部位于第二端部背向第五端部的一侧;第一方向与穿行通道的延伸方向垂直,且与磁性结构的高度方向垂直。
18.这样,根据这样设计的电流互感器布线的电路板,可避免设置在其上与各个绕组的端部连接的多个走线发生交叉,避免板上走线困难的问题,有利于在电路板上设置走线,降低了布线困难,减少了布线的设计成本;而且,在避免走线交叉的同时,提高了电流互感器的空间利用率,有利于减小电流互感器的占板面积,有利于电流互感器的小型化设计。
19.一种可能的实施方式中,第一正电原边绕组包括第二连接部及第三连接部,第二连接部与第三连接部均沿磁性结构的高度方向延伸,第二连接部与第三连接部分别与第一连接部的相对两端部连接,第二连接部与第三连接部位于磁性结构的相对两侧,第二连接部背向第一连接部的端部为第一端部,第三连接部背向第一连接部的端部为第二端部。
20.第二正电原边绕组包括第二固定部及第三固定部,第二固定部与第三固定部均沿磁性结构的高度方向延伸,第二固定部与第三固定部分别与第一固定部的相对两端部连接,第二固定部位于磁性结构朝向第二连接部的一侧,并与第二连接部间隔设置,第三固定部位于磁性结构朝向第三连接部的一侧,并与第三连接部间隔设置,第二固定部背向第一固定部的端部为第三端部,第三固定部背向第一固定部的端部为第四端部。
21.负电原边绕组包括第二导电部及第三导电部,第二导电部与第三导电部均沿磁性
结构的高度方向延伸,所述第二导电部与第三导电部分别与第一导电部的相对两端部连接,第二导电部位于磁性结构朝向第三连接部及第三固定部的一侧,并与第三连接部及第三固定部间隔设置,第三导电部位于磁性结构朝向第二连接部及第二固定部的一侧,并与第二连接部及第二固定部间隔设置,第二导电部背向第一导电部的端部为第五端部,第三导电部背向第一导电部的端部为第六端部。
22.这样设置的第一正电原边绕组、第二正电原边绕组以及负电原边绕组结构稳定,有利于提高电流互感器的整体结构稳定性,且便于与电路板连接,从而便于将电流互感器装于电路板上,有利于降低装配难度。
23.一种可能的实施方式中,第一连接部、第一固定部、第一导电部均沿穿行通道的延伸方向延伸。
24.这样,由于第一连接部、第一固定部及第一导电部均沿穿行通道的延伸方向延伸,传输在第一连接部、第一固定部及第一导电部传输的各个差模电流及各个共模电流均能垂直穿过磁性结构。这样,共模电流与差模电流在磁性结构产生的磁通会更大,便于第一副边绕组输出第一感应电流。
25.一种可能的实施方式中,沿穿行通道的延伸方向上,第一端部与第二端部的间距、第三端部与第四端部的间距、以及第五端部与第六端部的间距均相等。
26.这样,有利于减小电流互感器在穿行通道的延伸方向上的尺寸,有利于减小电流互感器的占板面积,便于电流互感器的小型化设计。
27.一种可能的实施方式中,在与所述穿行通道的延伸方向垂直的方向上,第一连接部的投影、第一固定部的投影及第一导电部的投影均重叠。
28.这样,有利于提高第一正电原边绕组、第二正电原边绕组以及负电原边绕组在穿行通道中的空间利用率,有利于减小电流互感器的占板面积,便于电流互感器的小型化设计。
29.一种可能的实施方式中,磁性结构设有气隙,气隙连通穿行通道。
30.气隙的设计,有效减小了磁性结构的磁导率,有效增大了磁性结构的饱和磁化强度,避免磁性结构在工作过程中出现磁饱和现象,且结构简单,便于设计。
31.一种可能的实施方式中,磁性结构包括第一磁芯及第二磁芯,第一磁芯与第二磁芯间隔相对并具有气隙。
32.这样,通过改变第一磁芯与第二磁芯的相对位置,就可改变气隙的长度,进而改变磁性结构的磁导率及饱和磁化强度,便于根据需要调整磁性结构的磁导率及饱和磁化强度的大小,以避免磁性结构在工作过程中出现磁饱和现象,不仅调整难度低,而且可避免对第一磁芯及第二磁芯进行多次加工,有利于节省加工成本。
33.一种可能的实施方式中,电流互感器还包括固定件,磁性结构与固定件固定连接,第一正电原边绕组、第二正电原边绕组及负电原边绕组穿装于固定件中,第一端部、第二端部、第三端部、第四端部、第五端部以及第六端部位于固定件背向磁性结构的一侧。
34.这样,磁性结构、第一正电原边绕组、第二正电原边绕组以及负电原边绕组通过固定件组装在一起,结构简单且稳定,有利于提高电流互感器的整体结构稳定性。而且,第一端部、第二端部、第三端部、第四端部、第五端部以及第六端部位于固定件背向磁性结构的一侧的设计,便于电流互感器与电路板安装,降低了装配难度。
35.一种可能的实施方式中,电流互感器还包括第二副边绕组,第二副边绕组绕制在磁性结构上,并与第一副边绕组间隔,第二副边绕组用于根据传输在第一正电原边绕组、第二正电原边绕组及负电原边绕组中的电流耦合输出第二感应电流。
36.这样,根据电磁感应原理,第二副边绕组同样可根据在各个原边绕组上传输的电流产生的磁通和输出一路电流。若第二副边绕组与第一副边绕组的匝数不同,第二副边绕组输出的电流的大小与第一副边绕组输出的电流的大小不同;若第二副边绕组与第一副边绕组的匝数相同,第二副边绕组输出的电流的大小与第一副边绕组输出的电流的大小相同。电流互感器可设置匝数不同或者相同的多个副边绕组,以输出满足需求的多路相同或者不同电流。
37.一种可能的实施方式中,功率变换电路包括升压模块及逆变模块,升压模块与第二端部、第四端部及第六端部电性连接,并与逆变模块电性连接。
38.这样,自第一光伏模块及第二光伏模块输出的直流电经升压模块升压处理后,升压模块输出升压电流至逆变模块,逆变模块可对升压电流进行逆变处理以输出交流电,进而供给交流负载。升压模块的设计,保证逆变模块进行逆变处理后输出的交流电符合预期。
39.一种可能的实施方式中,光伏变换器还包括检测模块,检测模块与第一副边绕组电性连接。
40.这样,通过检测模块可对第一副边绕组输出的第一感应电流进行拉弧检测,以避免因拉弧故障出现的各种安全事故。
41.第二方面,本技术实施例还提供了一种光伏发电系统,包括第一方面任一项所述的光伏变换器、第一光伏模块及第二光伏模块,第一光伏模块包括第一正极输出端及第一负极输出端,第二光伏模块包括第二正极输出端及第二负极输出端,第一正极输出端与第一端部电性连接,第二正极输出端与第三端部电性连接,第一负极输出端及第二负极输出端均与第五端部电性连接。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本技术实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
43.图1是本技术实施例提供的光伏发电系统与交流负载配合的结构框图;
44.图2是图1所示光伏发电系统的结构示意图;
45.图3是本技术一实施例提供的电流互感器的立体结构示意图;
46.图4是图3所示电流互感器中固定件的立体结构示意图;
47.图5是图3所示电流互感器中磁性结构的立体结构示意图;
48.图6是图3所示电流互感器中固定件与磁性结构在另一角度的结构示意图;
49.图7是图3所示电流互感器中第一正电原边绕组的立体结构示意图;
50.图8是图3所示电流互感器与电路板配合后沿a-a线剖切的部分结构示意图;
51.图9是图3所示电流互感器中第二正电原边绕组的立体结构示意图;
52.图10是图3所示电流互感器中负电原边绕组的立体结构示意图;
53.图11是图3所示电流互感器(省略固定件、第一副边绕组及第二副边绕组)的立体结构示意图;
54.图12是图11所示电流互感器的磁性结构被第一差模电流、第二差模电流及第三差模电流穿过产生磁通的方向示意图;
55.图13是图11所示电流互感器的磁性结构被第一共模电流、第二共模电流及第三共模电流穿过产生的磁通的方向示意图;
56.图14是本技术又一实施例提供的电流互感器的立体结构示意图;
57.图15是图14所示电流互感器与电路板配合后沿b-b线剖切的部分结构示意图。
具体实施方式
58.本技术实施例提供了一种光伏变换器,应用于光伏发电系统。光伏发电系统是一种利用光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。本技术中,部件a与部件b连接指的是部件a与部件b直接连接或者间接连接;其中,连接包括固定连接及电性连接。
59.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
60.请参阅图1及图2,图1是本技术实施例提供的光伏发电系统1000与交流负载2000配合的结构框图,图2是图1所示光伏发电系统1000的结构示意图。光伏发电系统1000用于将太阳辐射能转换为电能,以供给交流负载2000。
61.如图1所示,光伏发电系统1000包括第一光伏模块900、第二光伏模块900a、第一线缆组件800、光伏变换器800a以及第二线缆组件800b。第一光伏模块900与第二光伏模块900a用于将太阳能转换为直流电输出。第一光伏模块900及第二光伏模块900a与第一线缆组件800连接,第一线缆组件800与光伏变换器800a连接,第一线缆组件800用于将第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电传输至光伏变换器800a。光伏变换器800a用于将第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电转换为交流电输出。第二线缆组件800b与光伏变换器800a及交流负载2000连接,第二线缆组件800b用于将光伏变换器800a输出的交流电传输至交流负载2000,以供给交流负载2000。交流负载2000可以是冰箱、空调、市网等任何使用、存储或者传输交流电的设备或者装置,本技术对此不作限定。在其他一些实施例中,第一光伏模块900的数量也可以是更多个,例如两个、三个、四个等;第二光伏模块900a的数量也可以使更多个,例如两个、三个、四个等。
62.一些实施例中,光伏变换器800a包括电路板700、输入端子600、电流互感器500、升压模块400、逆变模块300、输出端子200、控制模块100以及检测模块100a。其中,升压模块400、逆变模块300及控制模块100构成功率变换电路100b。可以理解,功率变换电路100b包括升压模块400、逆变模块300及控制模块100。换言之,光伏变换器800a包括电路板700、输入端子600、电流互感器500、功率变换电路100b、输出端子200以及检测模块100a。
63.电路板700用于承载输入端子600、电流互感器500、升压模块400、逆变模块300、输出端子200、控制模块100以及检测模块100a。输入端子600与电流互感器500电性连接。电流互感器500与升压模块400电性连接。升压模块400与逆变模块300电性连接。逆变模块300与输出端子200电性连接。控制模块100与升压模块400、逆变模块300以及检测模块100a电性连接。检测模块100a与电流互感器500电性连接。控制模块100用于控制升压模块400、逆变模块300以及检测模块100a工作,以控制光伏变换器800a工作。其中,输入端子600与第一线缆组件800连接。通过第一线缆组件800,输入端子600与第一光伏模块900及第二光伏模块900a电性连接。输出端子200与第二线缆组件800b连接。通过第二线缆组件800b,输出端子
200与交流负载2000电性连接。可以理解,电路板700通过第一线缆组件800与输入端子600和第一光伏模块900及第二光伏模块900a电性连接。
64.第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电沿第一线缆组件800依次经输入端子600及电流互感器500输送至升压模块400。升压模块400用于对第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电进行升压处理后,输出升压电流至逆变模块300;其中,升压电流为直流电。逆变模块300用于对经升压模块400升压处理后的直流电(即升压电流)进行逆变处理,以将升压电流转换为交流电并输送至输出端子200。交流电通过输出端子200沿第二线缆组件800b输送至交流负载2000,以供给交流负载2000。可以理解,第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的电流经电流互感器500输送至功率变换电路100b,通过功率变换电路100b输出交流电,以供给交流负载2000。
65.电流互感器500用于根据第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电输出感应电流至检测模块100a;其中,感应电流的值小于所述直流电的值。检测模块100a用于对感应电流进行拉弧检测,以判断感应电流中是否存在拉弧信号。若检测模块100a在感应电流中检测出拉弧信号,则输出控制信号至控制模块100。其中,控制信号用于控制光伏变换器800a停止工作。需要说明的是,拉弧信号指的是当光伏发电系统1000出现直流拉弧现象(例如第一光伏模块900及第二光伏模块900a因老化出现直流拉弧现象)时产生的差模电流信号。
66.如图1及图2所示,示例性的,第一光伏模块900及第二光伏模块900a均包括多个太阳能电池,多个太阳能电池阵列设置。第一光伏模块900包括第一正极输出端901及第一负极输出端902,第一正极输出端901位于第一负极输出端902的一侧并间隔设置。其中,第一负极输出端902的电位低于第一正极输出端901的电位。第一正极输出端901用于输出第一差模电流i1,第一负极输出端902用于接收第一差模电流i1。
67.第二光伏模块900a位于第一光伏模块900的一侧,第二光伏模块900a包括第二正极输出端903及第二负极输出端904,第二正极输出端903位于第二负极输出端904的一侧并间隔设置。其中,第二负极输出端904的电位低于第二正极输出端903的电位。第二正极输出端903用于输出第二差模电流i2,第二负极输出端904用于接收第二差模电流i2。其中,第二正极输出端903位于第一正极输出端901背向第一负极输出端902的一侧,第二负极输出端904位于第一负极输出端902背向第一正极输出端901的一侧。第二差模电流i2的值与第一差模电流i1的值相等。在其他一些实施例中,第一差模电流i1的值与第二差模电流i2的值也可不相等,本技术对此不作限定。
68.第一线缆组件800包括第一线缆801、第二线缆802、第三线缆803及第四线缆804。第二线缆802、第一线缆801、第三线缆803以及第四线缆804依次间隔设置。第一线缆801与第一正极输出端901及光伏变换器800a的输入端子600连接。第二线缆802与第二正极输出端903及光伏变换器800a的输入端子600连接。第三线缆803与第一负极输出端902及光伏变换器800a的输入端子600连接。第四线缆804与第二负极输出端904及光伏变换器800a的输入端子600连接。可以理解,第一光伏模块900通过第一线缆801及第三线缆803与光伏变换器800a的输入端子600电性连接。第一光伏模块900自第一正极输出端901输出的第一差模电流i1沿第一线缆801经输入端子600输送至光伏变换器800a,经光伏变换器800a后通过输入端子600沿第三线缆803回流至第一负极输出端902。可以理解,第二光伏模块900a通过第
二线缆802及第四线缆804与光伏变换器800a的输入端子600电性连接。第二光伏模块900a自第二正极输出端903输出的第二差模电流i2沿第二线缆802经输入端子600输送至光伏变换器800a,经光伏变换器800a后通过输入端子600沿第四线缆804回流至第二负极输出端904。
69.需要说明的是,第一光伏模块900的第一正极输出端901输出的第一差模电流i1经光伏变换器800a回流至第一负极输出端902的过程中,光伏变换器800a会产生噪声信号,噪声信号存在于第一差模电流i1中;第二光伏模块900a的第二正极输出端903输出的第二差模电流i2经光伏变换器800a回流至第二负极输出端904的过程中,光伏变换器800a会产生噪声信号,噪声信号存在于第二差模电流i2中。其中,噪声信号包括共模噪声信号,即共模电流(从一个系统的一对正极输入端及负极输出端看,若电流的方向相同,则称电流为共模电流)。在本实施例中,第一线缆801及第三线缆803中输送的第一差模电流i1中均存在第一共模电流i1a;其中,在第一线缆801中传输的第一差模电流i1与第一共模电流i1a的方向相同,在第三线缆803中传输的第一差模电流i1与第一共模电流i1a的方向相反。第二线缆802及第四线缆804中输送的第二差模电流i2中均存在第二共模电流i2a;其中,在第二线缆802中传输的第二差模电流i2与第二共模电流i2a的方向相同,在第四线缆804中传输的第二差模电流i2与第二共模电流i2a的方向相反。其中,第一共模电流i1a的值与第二共模电流i2a的值相等。在其他一些实施例中,第一共模电流i1a的值与第二共模电流i2a的值也可不相等。
70.第二线缆组件800b包括三个第五线缆805,三个第五线缆805依次间隔排布。每个第五线缆805的一端与光伏变换器800a的输出端子200连接,另一端与交流负载2000连接。光伏变换器800a输出的交流电通过三个第五线缆805输送至交流负载2000。在其他一些实施例中,第五线缆805的数量还可以是更多个,例如六个、九个、十二个等,本技术对此不作具体限定。
71.示例性的,电路板700为矩形电路板。在其他一些实施例中,电路板700也可以是圆形电路板或三角形电路板等异形电路板,本技术对电路板的形状不作具体限定。电路板700上设有功能线路,功能线路包括第一线路701、第二线路702、第三线路703、第四线路704、第五线路705、第六线路706、第七线路707及第八线路708。示例性的,上述各个线路为采用如铜、铝等导电材料设置在电路板700上的导电层。下文结合光伏变换器800a的各个模块说明上述各个线路。
72.输入端子600设置于电路板700的一侧。一些实施例中,输入端子600设置于电路板700的长度方向上的一侧。输入端子600包括第一接线端子601、第二接线端子602以及第三接线端子603。沿电路板700的宽度方向上,第二接线端子602、第一接线端子601以及第三接线端子603依次排布设置于电路板700的一侧。其中,第一接线端子601与第一线缆801连接,第二接线端子602与第二线缆802连接,第三接线端子603与第三线缆803及第四线缆804连接。在其他一些实施例中,输入端子600还可以包括更多接线端子,例如四个、五个等,本技术对此不作具体限定。
73.沿电路板700的长度方向上,电流互感器500位于输入端子600的一端并与输入端子600电性连接。具体的,电流互感器500位于第一接线端子601、第二接线端子602及第三接线端子603的一端,并位于第二接线端子602的一侧。其中,电流互感器500与第一接线端子
601、第二接线端子602及第三接线端子603电性连接。
74.第一线路701位于输入端子600与电流互感器500之间,并与输入端子600及电流互感器500连接,第一线路701用于实现输入端子600与电流互感器500之间的电性连接。具体的,第一线路701包括第一走线7011、第二走线7012以及第三走线7013。沿电路板700的宽度方向上,第二走线7012、第一走线7011及第三走线7013依次排布。其中,第一走线7011的一端与第一接线端子601连接,另一端与电流互感器500连接。第二走线7012的一端与第二接线端子602连接,另一端与电流互感器500连接。第三走线7013的一端与第三接线端子603连接,另一端与电流互感器500连接。通过第一走线7011、第二走线7012及第三走线7013,第一接线端子601及第二接线端子602及第三接线端子603分别与电流互感器500电性连接。
75.升压模块400位于电流互感器500背向输入端子600的一端,并与电流互感器500电性连接。具体的,升压模块400包括第一升压单元401及第二升压单元402。在电路板700的宽度方向上,第一升压单元401与第二升压单元402间隔相对,其中,第一升压单元401位于电流互感器500的一端并与电流互感器500电性连接;第二升压单元402位于电流互感器500的一端并位于电流互感器500的一侧,且与与电流互感器500电性连接。
76.第二线路702位于电流互感器500与升压模块400之间,并与电流互感器500及升压模块400连接,第二线路702用于实现电流互感器500与升压模块400之间的电性连接。具体的,第二线路702包括第四走线7021、第五走线7022、第六走线7023、第七走线7024以及第八走线7025。沿电路板700的宽度方向上,第四走线7021、第五走线7022以及第六走线7023依次排布。第七走线7024与第五走线7022交叉并与第六走线7023连接。其中,第七走线7024的一端与第六走线7023的一端连接,第七走线7024的另一端位于第四走线7021与第五走线7022之间。第八走线7025位于第五走线7022背向第四走线7021的一侧,并与第六走线7023及第七走线7024连接。其中,第八走线7025的一端、与第六走线7023和第七走线7024连接的一端连接。
77.第四走线7021的一端与电流互感器500连接,另一端与第二升压单元402连接;第五走线7022的一端与电流互感器500连接,另一端与第一升压单元401连接;第六走线7023远离第七走线7024及第八走线7025的一端与电流互感器500连接;第七走线7024远离第六走线7023的一端与第二升压单元402连接;第八走线7025远离第六走线7023的一端与第一升压单元401连接。通过第四走线7021、第七走线7024及第六走线7023,第二升压单元402与电流互感器500电性连接;通过第五走线7022、第八走线7025及第六走线7023,第一升压单元401与电流互感器500电性连接。
78.逆变模块300位于升压模块400背向电流互感器500的一端,并与升压模块400电性连接。具体的,逆变模块300与第一升压单元401及第二升压单元402电性连接。第三线路703位于升压模块400与逆变模块300之间,并与升压模块400及逆变模块300连接,第三线路703用于实现升压模块400与逆变模块300之间的电性连接。具体的,第三线路703包括第一子线路7031及第二子线路7032。沿电路板700的宽度方向上,第一子线路7031与第二子线路7032间隔排布。其中,第一子线路7031的一端与第一升压单元401连接,另一端与逆变模块300连接;第二子线路7032的一端与第二升压单元402连接,另一端与逆变模块300连接。通过第一子线路7031及第二子线路7032。逆变模块300与第一升压单元401及第二升压单元402电性连接。
79.输出端子200位于逆变模块300背向升压模块400的一侧,并与逆变模块300电性连接。第四线路704位于输出端子200与逆变模块300之间,并与逆变模块300及输出端子200连接,第四线路704用于实现输出端子200与逆变模块300之间的电性连接。具体的,第四线路704包括三个输出走线7041。沿电路板700的宽度方向上,三个输出走线7041依次间隔排布,每个输出走线7041的一端与逆变模块300连接,另一端与输出端子200连接。在其他一些实施例中,第四线路704还可包括更多输出走线7041,例如六个、九个等,本技术对此不作具体限定。其中,输出端子200与第二线缆组件800b的三个第五线缆805连接。
80.控制模块100位于升压模块400的一端,并与升压模块400及逆变模块300电性连接。具体的,控制模块100位于第二升压单元402背向第一升压单元401的一侧。第五线路705位于升压模块400与逆变模块300之间,并与控制模块100及升压模块400连接,第五线路705用于实现控制模块100与升压模块400的电性连接。具体的,第五线路705包括第一控制走线7051及第二控制走线7052。沿电路板700的宽度方向上,第一控制走线7051与第二控制走线7052间隔排布。其中,第一控制走线7051的一端位于第一子线路7031与第二子线路7032之间并与第一升压单元401连接;另一端位于第二子线路7032背向第一子线路7031的一侧并与控制模块100连接,第一控制走线7051与第二子线路7032交叉。
81.沿电路板700的宽度方向上,第二控制走线7052位于第二升压单元402与第一控制走线7051之间。沿电路板700的长度方向上,第二控制走线7052位于第一控制走线7051与第二子线路7032之间。第二控制走线7052的一端与第二升压单元402连接,另一端与控制模块100连接。通过第一控制走线7051及第二控制走线7052。控制模块100与第一升压单元401及第二升压单元402电性连接。
82.第六线路706位于控制模块100朝向逆变模块300的一侧,并位于逆变模块300朝向控制模块100的一端,且与控制模块100及逆变模块300连接。第六线路706用于实现控制模块100与逆变模块300的电性连接。具体的,第六线路706的一端位于第一控制走线7051背向第一子线路7031的一侧并与控制模块100连接,第六线路706的另一端与逆变模块300朝向控制模块100的一端连接。通过第六线路706,控制模块100与逆变模块300电性连接。由此,控制模块100可控制第一升压单元401、第二升压单元402及逆变模块300工作。
83.第一光伏模块900自第一正极输出端901输出的第一差模电流i1沿第一线缆801输送至第一接线端子601后,自第一接线端子601沿第一走线7011输送至电流互感器500。接着,自电流互感器500沿第四走线7021输送至第二升压单元402后,自第二升压单元402依次沿第七走线7024及第六走线7023输送至电流互感器500。然后,自电流互感器500沿第三走线7013输送至第三接线端子603后,自第三接线端子603沿第三线缆803回流至第一负极输出端902。
84.可以理解,第一走线7011、第四走线7021及第三走线7013中均传输第一差模电流i1及第一共模电流i1a。其中,在第一走线7011及第四走线7021中传输的第一差模电流i1及第一共模电流i1a的方向相同。具体的,第一差模电流i1及第一共模电流i1a均自第一接线端子601沿第一走线7011输送至电流互感器500后,沿第四走线7021输送至第二升压单元402。在第三走线7013及第六走线7023中传输的第一差模电流i1与第一共模电流i1a的方向相反。具体的,第一差模电流i1沿第六走线7023输送至电流互感器500后,沿第三走线7013输送至第三接线端子603;第一共模电流i1a自第三接线端子603沿第三走线7013输送至电
流互感器500后,沿第六走线7023输送至第一升压单元401与第二升压单元402。
85.其中,当流经电流互感器500的第一差模电流i1沿第四走线7021输送至第二升压单元402时,控制模块100控制第二升压单元402对第一差模电流i1进行升压处理。第二升压单元402对第一差模电流i1进行升压处理后,输出第一升压电流。换言之,第二升压单元402用于对第一差模电流i1进行升压处理后,输出第一升压电流。需要说明的是,第一升压电流为直流电,自第二升压单元402沿第七走线7024及第六走线7023输送至电流互感器500的第一差模电流i1并未进行升压处理。通过第二子线路7032,第一升压电流自第二升压单元402输送至逆变模块300。控制模块100控制逆变模块300对第一升压电流进行逆变处理,以将第一升压电流转换为第一交流电输出。通过多个输出走线7041,第一交流电自逆变模块300输送至输出端子200后,第一交流电沿多个第五线缆805输送至交流负载2000,以供给交流负载2000。
86.第二光伏模块900a自第二正极输出端903输出的第二差模电流i2沿第二线缆802输送至第二接线端子602后,自第二接线端子602沿第二走线7012输送至电流互感器500。接着,自电流互感器500沿第五走线7022输送至第一升压单元401后,自第一升压单元401依次沿第八走线7025及第六走线7023输送至电流互感器500。然后,自电流互感器500沿第三走线7013输送至第三接线端子603后,自第三接线端子603沿第四线缆804回流至第二负极输出端904。
87.可以理解,第二走线7012及第五走线7022中均传输第二差模电流i2及第二共模电流i2a。其中,在第二走线7012及第五走线7022中传输的第二差模电流i2及第二共模电流i2a的方向相同。具体的,第二差模电流i2及第二共模电流i2a均自第二接线端子602沿第二走线7012输送至电流互感器500后,沿第五走线7022输送至第一升压单元401。在第三走线7013及第六走线7023中传输的第二差模电流i2与第二共模电流i2a的方向相反。具体的,第二差模电流i2沿第六走线7023输送至电流互感器500后,沿第三走线7013输送至第三接线端子603;第二共模电流i2a自第三接线端子603沿第三走线7013输送至电流互感器500后,沿第六走线7023输送至第一升压单元401与第二升压单元402。
88.其中,当流经电流互感器500输出的第二差模电流i2沿第五走线7022输送至第一升压单元401时,控制模块100控制第一升压单元401对第二差模电流i2进行升压处理。第一升压单元401对第二差模电流i2进行升压处理后,输出第二升压电流。换言之,第一升压单元401用于对第二差模电流i2进行升压处理后,输出第二升压电流。需要说明的是,第二升压电流为直流电。自第一升压单元401沿第八走线7025及第六走线7023输送至电流互感器500的第二差模电流i2并未进行升压处理。
89.通过第一子线路7031,第二升压电流自第一升压单元401输送至逆变模块300。控制模块100控制逆变模块300对第二升压电流进行逆变处理,以将第二升压电流转换为第二交流电输出。通过多个输出走线7041,第二交流电自逆变模块300输送至输出端子200后,第二交流电自输出端子200沿多个第五线缆805输送至交流负载2000,以供给交流负载2000。
90.可以理解,由于自第一正极输出端901输出的第一差模电流i1,以及自第二正极输出端903输出的第二差模电流i2均沿第六走线7023、第三走线7013及第三线缆803回流至第三接线端子603,进而分别回流至第一负极输出端902及第二负极输出端904,第六走线7023及第三走线7013中传输的电流包括第一差模电流i1与第二差模电流i2的合路电流(即第三
差模电流i3)。第三差模电流i3的值等于第一差模电流i1的值与第二差模电流i2的值的和。
91.由于第一共模电流i1a自第三接线端子603沿第三走线7013输送至电流互感器500后,沿第六走线7023输送至第一升压单元401与第二升压单元402;第二共模电流i2a自第三接线端子603沿第三走线7013输送至电流互感器500后,沿第六走线7023输送至第一升压单元401与第二升压单元402;第三走线7013及第六走线7023中传输的电流还包括第一共模电流i1a与第二共模电流i2a的合路电流(即第三共模电流i3a)。第三共模电流i3a的值等于第一共模电流i1a的值与第二共模电流i2a的值的和。其中,第三共模电流i3a的方向与第三差模电流i3的方向相反。
92.需要说明的是,通过第一升压单元401及第二升压单元402分别对第二差模电流i2及第一差模电流i1进行升压处理后,自第一升压单元401沿第八走线7025及第六走线7023输送至电流互感器500的第一差模电流i1中存在第一纹波电流;自第二升压单元402依次沿第七走线7024及第六走线7023输送至电流互感器500的第二差模电流i2中存在第二纹波电流。上述第一纹波电流及第二纹波电流均为交流电。其中,第一纹波电流的相位为第一初始相位,第二纹波电流的相位为第二初始相位。
93.一些实施例中,控制模块100还用于对第一纹波电流及第二纹波电流进行移相处理,以使第一纹波电流与第二纹波电流的相位相反或近似相反。具体的,控制模块100对第一纹波电流进行第一移相处理,以使第一纹波电流的相位由第一初始相位转换为第一相位;控制模块100对第二纹波电流进行第二移相处理,以使第二纹波电流的相位由第二初始相位转换为第二相位。其中,第一相位与第二相位相反或近似相反。这样,随第一差模电流i1自第八走线7025输送至第六走线7023的第一纹波电流,与随第二差模电流i2自第七走线7024输送至第六走线7023的第二纹波电流在第六走线7023中相互抵消,避免在第六走线7023以及第三走线7013中传输的第三差模电流i3受到电流纹波的较大影响,避免电流互感器500输出的感应电流中存在较多的纹波噪声信号,进而避免纹波噪声信号干扰检测模块100a对拉弧信号的检测,有利于提高检测模块100a对感应电流中拉弧信号检测的精确度。
94.检测模块100a位于电流互感器500与逆变模块300之间,并位于升压模块400的一侧。具体的,检测模块100a位于第二升压单元402背向第一升压单元401的一侧。其中,检测模块100a与电流互感器500及控制模块100电性连接。
95.第七线路707位于检测模块100a与电流互感器500之间,并与检测模块100a及电流互感器500连接,第七线路707用于实现检测模块100a与电流互感器500之间的电性连接。具体的,第七线路707包括两个检测走线7071以及两个自测走线7072,两个检测走线7071以及两个自测走线7072依次间隔相对,每个检测走线7071及自测走线7072的一端与电流互感器500连接,另一端与检测模块100a连接。通过两个检测走线7071以及两个自测走线7072,电流互感器500与检测模块100a电性连接。在其他一些实施例中,自测走线7072可以省略。第八线路708位于检测模块100a与控制模块100之间,并与检测模块100a及控制模块100连接。第八线路708用于实现检测模块100a与控制模块100的电性连接。
96.如上文所述,第一差模电流i1、第二差模电流i2、第三差模电流i3、第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a均流经电流互感器500,电流互感器500可根据上述电流输出第一感应电流i4及第二感应电流i5。第一感应电流i4沿两个检测走线7071输送至检测模块100a,控制模块100控制检测模块100a对第一感应电流i4进行拉弧检测。换言
之,检测模块100a用于对第一感应电流i4进行拉弧检测。若检测模块100a检测出拉弧信号,则检测模块100a沿第八线路708输出控制信号至控制模块100,控制模块100控制光伏变换器800a停止工作。
97.第二感应电流i5沿两个自测走线7072输送至检测模块100a。控制模块100可控制检测模块100a产生模拟拉弧信号,模拟拉弧信号用于检测模块100a的自检。换言之,检测模块100a还用于产生模拟拉弧信号,模拟拉弧信号用于检测模块100a的自检。具体的,当控制模块100控制检测模块100a产生模拟拉弧信号后,检测模块100a可输出控制信号至控制模块100,以控制光伏变换器800a停止工作。这样,通过模拟拉弧信号可判断检测模块100a能否正常工作。
98.接下来,结合附图对本技术实施例提供的电流互感器500进行具体地描述。
99.请参阅图2及图3,图3是本技术一实施例提供的电流互感器500的立体结构示意图。
100.电流互感器500包括固定件10、磁性结构20、第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40、负电原边绕组50、第一副边绕组60以及第二副边绕组70。磁性结构20与固定件10固定连接。第一正电原边绕组30穿过磁性结构20且不接触。第一正电原边绕组30穿过固定件10与固定件10固定连接。第二正电原边绕组40穿过磁性结构20且不接触。第二正电原边绕组40穿过固定件10与固定件10固定连接。负电原边绕组50穿过磁性结构20且不接触。负电原边绕组50穿过固定件10与固定件10固定连接。第一副边绕组60绕制在磁性结构20上。第一副边绕组60穿过固定件10与固定件10固定连接。第二副边绕组70绕组在磁性结构20上。第二副边绕组70穿过固定件10与固定件10固定连接。
101.其中,第一正电原边绕组30与第一走线7011及第五走线7022连接,第一正电原边绕组30与第一正极输出端901及第一升压单元401电性连接,第一正电原边绕组30用于传输第一差模电流i1及第一共模电流i1a,第一差模电流i1及第一共模电流i1a自第一正极输出端901经第一接线端子601及第一正电原边绕组30输送至第一升压单元401。可以理解,第一正电原边绕组30与第一光伏模块900的第一正极输出端901及功率变换电路100b(如图1所示)的升压模块400电性连接。在其他一些实施例中,第一正电原边绕组30也可以与更多个第一光伏模块900的第一正极输出端901电性连接,例如两个、三个、四个等。
102.第二正电原边绕组40与第二走线7012及第四走线7021连接,第二正电原边绕组40与第二正极输出端903及第二升压单元402电性连接,第二正电原边绕组40用于传输第二差模电流i2及第二共模电流i2a,第二差模电流i2及第二共模电流i2a自第二正极输出端903经第二接线端子602及第二正电原边绕组40输送至第二升压单元402。可以理解,第二正电原边绕组40与第二光伏模块900a的第二正极输出端903及功率变换电路100b的升压模块400电性连接。在其他一些实施例中,第二正电原边绕组40也可以与更多个第二光伏模块900a的第二正极输出端903电性连接,例如两个、三个、四个等。
103.负电原边绕组50与第三走线7013及第六走线7023连接,负电原边绕组50与第一负极输出端902、第二负极输出端904、第一升压单元401及第二升压单元402电性连接,负电原边绕组50用于传输第三差模电流i3及第三共模电流i3a,第三差模电流i3自第一升压单元401及第二升压单元402经负电原边绕组50输送至第三接线端子603;第三共模电流i3a自第三接线端子603经负电原边绕组50输送至第一升压单元401及第二升压单元402。可以理解,
负电原边绕组50与第一光伏模块900的第一负极输出端902、第二光伏模块900a的第二负极输出端904及功率变换电路100b的升压模块400电性连接。
104.第一副边绕组60与两个检测走线7071连接,第一副边绕组60与检测模块100a电性连接,第一副边绕组60用于根据传输在第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40及负电原边绕组50中的电流耦合输出第一感应电流i4,具体是根据磁通和输出第一感应电流i4。第二副边绕组70与两个自测走线7072连接,第二副边绕组70与检测模块100a电性连接,第二副边绕组70用于根据传输在第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40及负电原边绕组50中的电流耦合输出第二感应电流i5,具体是根据磁通和输出第二感应电流i5。需要说明的是,所述磁通和为第一差模电流i1、第二差模电流i2、第三差模电流i3、第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a在磁性结构20产生的磁通之和。
105.可以理解,第一正电原边绕组30的数量为一个,第二正电原边绕组40的数量为一个。在其他一些实施例中,第一正电原边绕组30及第二正电原边绕组40的数量可以是更多个,例如两个、三个、四个、五个等,例如每个第一正电原边绕组30可分别与一个第一光伏模块900的第一正极输出端901电性连接,每个第二正电原边绕组40可分别与一个第二光伏模块900a的第二正极输出端903电性连接。副边绕组的数量为两个,分别为第一副边绕组60及第二副边绕组70。在其他一些实施例中,副边绕组的数量可以是一个或者更多个,例如三个、四个、五个等,本技术对副边绕组的数量不作具体限定。
106.请参阅图3及图4,图4是图3所示电流互感器500中固定件10的立体结构示意图,
107.示例性的,固定件10为矩形板体。为便于下文描述,将固定件10的长度方向定义为第一方向(图示x轴方向),固定件10的宽度方向定义为第二方向(图示y轴方向),固定件10的厚度方向定义为第三方向(图示z轴方向)。其中,固定件10采用绝缘材质制成,例如塑料、塑胶、环氧树脂等。在其他一些实施例中,固定件10也可为圆形板体或三角形板体等异形板体,本技术对此不作限定。
108.固定件10设有多个通孔。沿z轴方向上,每一个通孔均贯穿固定件10。一些实施例中,多个通孔包括第一通孔11、第二通孔12、第三通孔13、第四通孔14、第五通孔15、第六通孔16、第七通孔17、第八通孔18、第九通孔19以及第十通孔19a。其中,第一通孔11、第二通孔12、第三通孔13、第四通孔14、第五通孔15以及第六通孔16为矩形孔,第七通孔17、第八通孔18、第九通孔19以及第十通孔19a为圆形孔。
109.第一通孔11与第二通孔12的面积相等。第三通孔13与第四通孔14的面积相等,且与第一通孔11及第二通孔12的面积相等。在其他一些实施例中,也可不相等。第五通孔15与第六通孔16的面积相等且均与第一通孔11的面积及第三通孔13的面积的之和相等。第七通孔17与第八通孔18的面积相等,第九通孔19与第十通孔19a的面积相等,且与第七通孔17及第八通孔18的面积相等。在其他一些实施例中,也可不相等。需要说明的是,上述相等也可允许存在一定的公差范围。
110.沿x轴方向上,第一通孔11、第三通孔13及第六通孔16依次间隔排布,第三通孔13位于第一通孔11与第六通孔16之间。沿y轴方向上,第二通孔12与第一通孔11间隔并错位设置,且位于第六通孔16的一侧。
111.需要说明的是,沿y轴方向上,特征a与特征b错位设置指的是特征a与特征b在x-z平面上的投影不重叠。沿x轴方向上,特征a与特征b错位设置指的是特征a与特征b在y-z平
面上的投影不重叠。沿z轴方向上,特征a与特征b错位设置指的是特征a与特征b在x-y平面上的投影不重叠。后文关于错位设置的描述可作同样理解,不再赘述。
112.沿y轴方向上,第四通孔14与第三通孔13间隔并错位设置;且沿x轴方向上,第四通孔14位于第三通孔13与第六通孔16之间,并位于第二通孔12朝向第三通孔13的一侧,且与第二通孔12间隔设置。其中,沿y轴方向上,第四通孔14及第三通孔13的间距与第二通孔12及第一通孔11的间距相等。在其他一些实施例中,也可不相等。
113.沿y轴方向上,第五通孔15与第六通孔16间隔并错位设置,且位于第一通孔11的一侧;且沿x轴方向上,第五通孔15位于第三通孔13朝向第一通孔11的一侧,并位于第四通孔14背向第二通孔12的一侧,且与第四通孔14间隔设置。其中,沿y轴方向上,第五通孔15及第六通孔16的间距、第一通孔11及第二通孔12的间距以及第三通孔13与第四通孔14的间距相等。在其他一些实施例中,也可不相等。
114.沿x轴方向上,第九通孔19、第十通孔19a、第七通孔17及第八通孔18依次间隔排列于第五通孔15与第四通孔14之间。其中,第九通孔19与第五通孔15间隔,第八通孔18位于第九通孔19背向第五通孔15的一侧,第八通孔18与第四通孔14间隔设置。
115.请参阅图3、图5及图6,图5是图3所示电流互感器500中磁性结构20的立体结构示意图,图6是图3所示电流互感器500中磁性结构20与固定件10在另一角度的结构示意图。
116.磁性结构20与固定件10固定连接。一些实施例中,磁性结构20固定层叠于固定件10的一个表面上。其中,磁性结构20采用胶接、焊接等方式与固定件10固定连接,本技术对此不作具体限定。示例性的,磁性结构20为矩形框体。其中,磁性结构20采用软磁材料制成,软磁材料包括但不限于软铁、软磁合金、铁氧体材料、钢硅片等,本技术对此不作具体限定。在其他一些实施例中,磁性结构20也可为环状框体、菱形框体等各种形状的框体。本实施例中,磁性结构20的高度方向与z轴方向平行,磁性结构20的长度方向与x轴方向平行,磁性结构20的宽度方向与y轴方向平行。
117.磁性结构20包括第一磁芯21及第二磁芯22,第一磁芯21与第二磁芯22相对设置,第一磁芯21与第二磁芯22合围形成穿行通道23,第一磁芯21与第二磁芯22间隔并具有气隙24。在其他一些实施例中,第一磁芯21与第二磁芯22也可一体成型,以增强磁性结构20整体的强度,即气隙24可省略。本实施例的第一磁芯21及第二磁芯22为大致u形块体结构。
118.也可以理解,磁性结构20具有穿行通道23,穿行通道23沿磁性结构20的厚度方向延伸。其中,磁性结构20设有气隙24,气隙24的数量为两个(分别为第一气隙241及第二气隙242),气隙24连通穿行通道23。气隙24的设计,有效减小了磁性结构20的磁导率,有效增大了磁性结构20的饱和磁化强度,避免磁性结构20在工作过程中出现磁饱和现象,且结构简单,便于设计。
119.一些实施例中,第一磁芯21包括第一磁体211、第二磁体212及第三磁体213,第一磁体211与第二磁体212平行相对设置,且第一磁体211与第二磁体212均位于第三磁体213的一侧,并均与第三磁体213连接。其中,第三磁体213与第一磁体211及第二磁体212均垂直设置,第三磁体213的一端部与第一磁体211的一端部连接,另一端部与第二磁体212的一端部连接。这样设置的第一磁芯21结构稳定且强度大。需要说明的是,特征a与特征b垂直设置指的是特征a的几何中心线与特征b的几何中心线垂直(也可允许存在一定的公差范围),后文关于垂直设置的描述可参照上述,不再赘述。特征a与特征b平行相对设置指的是特征a的
几何中心线与特征b的几何中心线平行(也可允许存在一定的公差范围),且特征a与特征b间隔,后文关于平行相对设置的描述可参照上述,不再赘述。
120.第二磁芯22包括第四磁体221、第五磁体222以及第六磁体223。第四磁体221与第五磁体222平行相对设置,且第四磁体221与第五磁体222均位于第六磁体223的一侧,并与第六磁体223连接。其中,第六磁体223与第四磁体221及第五磁体222均垂直设置,第六磁体223的一端部与第四磁体221的一端部连接,另一端与第五磁体222的一端部连接。这样设置的第二磁芯22结构稳定且强度大。
121.第一磁芯21固定层叠于固定件10上。具体的,第二磁体212固定层叠于固定件10的一个表面上,第二磁体212的长度方向及第一磁体211的长度方向平行于x轴方向,第三磁体213的长度方向平行于z轴方向。其中,沿y轴方向上,第一通孔11与第三通孔13位于第二磁体212的一侧,第五通孔15、第九通孔19、第十通孔19a、第七通孔17位于第二磁体212的另一侧。沿x轴方向上,第八通孔18位于第二磁体212背向第三磁体213的一端。
122.第二磁芯22固定层叠于固定件10上,并与第一磁芯21间隔相对。具体的,第五磁体222固定层叠于固定件10的一个表面上,并与第二磁体212间隔相对。第五磁体222的长度方向及第四磁体221的长度方向平行于x轴方向,第六磁体223的长度方向平行于z轴方向。其中,沿y轴方向上,第六通孔16位于第五磁体222的一侧,第八通孔18、第四通孔14及第二通孔12位于第五磁体222的另一侧。沿x轴方向上,第二磁体212位于第五磁体222背向第六磁体223一端,且与第二磁体212间隔并具有所述第二气隙242。第四磁体221与第一磁体211间隔并具有所述第一气隙241。第二磁芯22与第一磁芯21合围形成所述穿行通道23,穿行通道23沿y轴方向延伸。
123.其中,沿x轴方向上,第一气隙241的长度与第二气隙242的长度相等。在其他一些实施例中,第一气隙241的长度与第二气隙242的长度也可不相等。需要说明的是,特征a与特征b间隔并具有气隙,则所述气隙的长度指的是特征a与特征b的间距。
124.这样,通过改变第一磁芯21与第二磁芯22在固定件10上的相对位置,就可改变第一气隙241与第二气隙242的长度,进而改变磁性结构20的磁导率及饱和磁化强度,便于根据需要调整磁性结构20的磁导率及饱和磁化强度的大小,以避免磁性结构20在工作过程中出现磁饱和现象。具体的,第一气隙241的长度与第二气隙242的长度越大,即第一磁芯21与第二磁芯22在x轴方向上的间距越大,则磁性结构20的磁导率越小,饱和磁化强度越大,越不容易出现磁饱和现象。这样,不仅调整难度低,而且可避免对第一磁芯21及第二磁芯22进行多次加工,有利于节省加工成本。在其他一些实施例中,气隙24的数量也可是一个或者更多个,例如三个、四个、五个等,气隙24可以设置在磁性结构20的任一位置上,即本技术对气隙24的数量及位置均不作具体限定。
125.请参阅图3、图6及图7,图7是图3所示电流互感器500中第一正电原边绕组30的立体结构示意图。
126.第一正电原边绕组30穿过磁性结构20。第一正电原边绕组30穿装于固定件10中。一些实施例中,第一正电原边绕组30穿过穿行通道23。第一正电原边绕组30的两个端部分别穿装于第一通孔11及第二通孔12中。且第一正电原边绕组30的一端部位于磁性结构20的一侧,另一端部位于磁性结构20的另一侧。示例性的,第一正电原边绕组30为金属条,具体是一种铜条。在其他一些实施例中,第一正电原边绕组30也可采用铝、银等其他具有导电性
的金属或其他材料制成,本技术对此不作具体限定。
127.一些实施例中,第一正电原边绕组30包括第一连接部31、第二连接部32及第三连接部33。第二连接部32与第三连接部33平行相对设置且位于第一连接部31的相对两侧,第二连接部32与第三连接部33分别与第一连接部31的相对两端部连接。也即是说,沿第一连接部31的延伸方向上,第二连接部32与第三连接部33错位设置。需要说明的是,本技术中,沿某一方向上,特征a与特征b错位设置,指的是特征a在与该方向垂直的平面上的投影、特征b在与该方向垂直的平面上的投影不重叠。
128.第二连接部32包括第一部321及第二部322,第一部321包括第一端部3211,第一部321背向第一端部3211的端部与第二部322的一端部连接,且第一部321与第二部322垂直设置。其中,第二部322背向第一部321的端部与第一连接部31的一端部连接,第一连接部31与第一部321及第二部322均垂直设置。可以理解,第二连接部32背向第一连接部31的端部即为第一端部3211。其中,第一端部3211的截面形状为矩形,第一端部3211的截面面积与第一通孔11的面积相等。所述相等允许存在一定的公差范围。
129.第三连接部33包括第三部331及第四部332,第三部331包括第二端部3311,第三部331背向第二端部3311的端部与第四部332的一端部连接,且第三部331与第四部332垂直设置。其中,第三部331与第四部332均位于第一连接部31背向第二部322的一侧,第四部332背向第三部331的端部与第一连接部31的另一端部连接,第一连接部31与第三部331及第四部332均垂直设置。可以理解,第三连接部33背向第一连接部31的端部即为第二端部3311。
130.其中,第二端部3311的截面形状为矩形,第二端部3311的截面面积与第一端部3211的截面面积相等(也可允许存在一定的公差范围)。在其他一些实施例中,也可以不相等。第二端部3311的截面面积与第二通孔12的面积相等。需要说明的是,特征a的截面面积指的是特征a在x-y平面上的投影面积,后文关于截面面积的说明可参照上述,不再赘述。
131.第一连接部31穿过磁性结构20,第二连接部32位于磁性结构20的一侧并穿装于固定件10中,第三连接部33位于磁性结构20的另一侧并穿装于固定件10中,也即是说第二连接部32与第三连接部33位于磁性结构20的相对两侧。具体的,第一连接部31穿过穿行通道23,第一连接部31的长度方向平行于y轴方向。换言之,第一连接部31沿穿行通道23的延伸方向延伸。
132.第一部321与第二部322位于磁性结构20的一侧,第二部322的长度方向平行于x轴方向。第一部321的长度方向平行于z轴方向,第一部321通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第一通孔11中,第一端部3211位于固定件10背向磁性结构20的一侧。可以理解,第二连接部32沿磁性结构20的高度方向延伸。
133.第三部331与第四部332位于磁性结构20的另一侧,第四部332的长度方向平行于x轴方向。第三部331的长度方向平行于z轴方向,第三部331通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第二通孔12中,第二端部3311位于固定件10背向磁性结构20的一侧。可以理解,第三连接部33沿磁性结构20的高度方向延伸。沿穿行通道23的延伸方向上,第一端部3211与第二端部3311位于第一连接部31的相对两端。
134.可以理解,第一正电原边绕组30包括第一端部3211及第二端部3311,第一正电原边绕组30穿过穿行通道23,并穿装于固定件10中,第一端部3211与第二端部3311位于磁性结构20的相对两侧,且均位于固定件10背向磁性结构20的一侧。
135.请参阅图2、图3及图8,图8是图3所示电流互感器500与电路板700配合后沿a-a线剖切的部分结构示意图。
136.第一正电原边绕组30与电路板700连接。具体的,第一正电原边绕组30的第一端部3211与第一走线7011连接,第二端部3311与第五走线7022连接。其中,第一端部3211及第二端部3311通过包括但不限于焊接的方式分别与第一走线7011及第五走线7022连接。示例性的,电路板700在第一走线7011及第五走线7022的端部设有第一插接孔(图未示)及第二插接孔,每个插接孔的孔壁镀有金属层,第一端部3211与第二端部3311分别插入并焊接于第一插接孔及第二插接孔中。由此,第一端部3211与第一走线7011电性连接且固定连接,第二端部3311与第五走线7022电性连接且固定连接。换言之,电路板700与第一端部3211及第二端部3311固定连接且电性连接。
137.可以理解,第一端部3211与第一光伏模块900的第一正极输出端901电性连接,第二端部3311与第一升压单元401电性连接,即与升压模块400及逆变模块300电性连接,也即与功率变换电路100b(如图1所示)电性连接。第一差模电流i1经第一走线7011自第一端部3211输送至第一正电原边绕组30;接着,沿第一正电原边绕组30的第一连接部31穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第二端部3311输送至第五走线7022,再沿第五走线7022输送至第一升压单元401。
138.其中,第一共模电流i1a经第一走线7011自第一端部3211输送至第一正电原边绕组30;接着,沿第一正电原边绕组30的第一连接部31穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第二端部3311输送至第五走线7022。可以理解,第一正电原边绕组30用于传输第一差模电流i1及第一共模电流i1a,第一差模电流i1与第一共模电流i1a均自第一端部3211流向第二端部3311,二者在第一连接部31传输的方向相同。
139.请参阅图3、图6及图9,图9是图3所示电流互感器500中第二正电原边绕组40的立体结构示意图。
140.第二正电原边绕组40穿过磁性结构20。第二正电原边绕组40穿装于固定件10中,且与第一正电原边绕组30间隔。一些实施例中,第二正电原边绕组40穿过穿行通道23并与第一正电原边绕组30间隔,第二正电原边绕组40的两个端部分别穿装于第三通孔13及第四通孔14中。第二正电原边绕组40的一端部位于磁性结构20朝向第一端部3211的一侧并与第一端部3211间隔,另一端部位于磁性结构20朝向第二端部3311的一侧并与第二端部3311间隔。其中,沿y轴方向上,第二正电原边绕组40部分被第一正电原边绕组30遮盖。示例性的,第二正电原边绕组40为金属条,具体是一种铜条。在其他一些实施例中,第二正电原边绕组40也可采用铝、银等其他具有导电性的金属或其他材料制成,本技术对此不作具体限定。
141.需要说明的是,沿y轴方向上,特征a被特征b遮盖指的是特征a与特征b在x-z平面上的投影至少部分重叠,后文关于遮盖的说明可参照上述,不再赘述。在其他一些实施例中,可以是第二正电原边绕组40不被第一正电原边绕组30遮盖,也可是第二正电原边绕组40遮盖第一正电原边绕组30,还可是第二正电原边绕组40与第一正电原边绕组30没有遮盖关系。
142.一些实施例中,第二正电原边绕组40包括第一固定部41、第二固定部42及第三固定部43。第二固定部42与第三固定部43平行相对设置且位于第一固定部41的相对两侧,第二固定部42与第三固定部43分别与第一固定部41的相对两端部连接。也即是说,沿第一固
定部41的延伸方向上,第二固定部42与第三固定部43错位设置。
143.第二固定部42包括第一分部421及第二分部422,第一分部421包括第三端部4211,第一分部421背向第三端部4211的端部与第二分部422的一端部连接,且第一分部421与第二分部422垂直设置。其中,第二分部422背向第一分部421的端部与第一固定部41的一端部连接,第一固定部41与第一分部421及第二分部422均垂直设置。可以理解,第二固定部42背向第一固定部41的端部即为第三端部4211。其中,第三端部4211的截面形状为矩形,第三端部4211的截面面积与第三通孔13的面积相等。所述相等允许存在一定的公差范围。
144.第三固定部43包括第三分部431及第四分部432,第三分部431包括第四端部4311,第三分部431背向第四端部4311的端部与第四分部432的一端部连接,且第三分部431与第四分部432垂直设置。其中,第三分部431与第四分部432均位于第一固定部41背向第二分部422的一侧,第四分部432背向第三分部431的端部与第一固定部41的另一端部连接,第一固定部41与第三分部431及第四分部432均垂直设置。可以理解,第三固定部43背向第一固定部41的端部即为第四端部4311。
145.其中,第四端部4311的截面形状为矩形,第四端部4311的截面面积与第三端部4211的截面面积相等(也可允许存在一定的公差范围)。在其他一些实施例中,也可以不相等。第四端部4311的截面面积与第四通孔14的面积相等。
146.第一固定部41穿过磁性结构20,并与第一连接部31间隔设置,第二固定部42位于磁性结构20朝向第二连接部32的一侧,并与第二连接部32间隔设置,且穿装于固定件10中,第三固定部43位于磁性结构20朝向第三连接部33的一侧,并与第三连接部33间隔设置,且穿装于固定件10中。具体的,第一固定部41穿过穿行通道23,第一固定部41的长度方向平行于y轴方向。换言之,第一固定部41沿穿行通道23的延伸方向延伸。沿z轴方向上,第一固定部41与第一连接部31间隔设置,且沿z轴方向上,第一固定部41的投影与第一连接部31的投影重叠。
147.第一分部421与第二分部422均位于磁性结构20朝向第二连接部32的一侧,第二分部422的长度方向平行于x轴方向,且沿z轴方向上,第二分部422位于第二部322的一侧,并与第二部322(如图7所示)间隔。第一分部421的长度方向平行于z轴方向,且沿x轴方向上,第一分部421位于第一部321的一侧,并与第一部321间隔。第一分部421通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第三通孔13中。第三端部4211位于固定件10背向磁性结构20的一侧。且第三端部4211位于第一端部3211的一侧并与第一端部3211间隔。可以理解,第二固定部42沿磁性结构20的高度方向延伸。沿穿行通道23的延伸方向上,第三端部4211位于第一固定部41朝向第一端部3211的一端。
148.第三分部431与第四分部432位于磁性结构20朝向第三连接部33的一侧,第四分部432的长度方向平行于x轴方向,且沿z轴方向上,第四分部432位于第四部332的一侧并与第四部332间隔。第三分部431的长度方向平行于z轴方向,且沿x轴方向上,第三分部431位于第三部331的一侧并与第三部331间隔。第三分部431通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第四通孔14中,第四端部4311位于固定件10背向磁性结构20的一侧。且第四端部4311位于第二端部3311的一侧并与第二端部3311间隔。可以理解,第三固定部43沿磁性结构20的高度方向延伸。沿穿行通道23的延伸方向上,第四端部4311位于第一固定部41朝向第二端部3311的另一端。沿y轴方向上(即穿行通道23的延伸方向上),第三端部4211
与第四端部4311的间距、及第一端部3211与第二端部3311的间距相等。
149.可以理解,第二正电原边绕组40包括第三端部4211及第四端部4311,第二正电原边绕组40穿过穿行通道23,并与第一正电原边绕组30间隔,且穿装于固定件10中。第三端部4211位于磁性结构20朝向第一端部3211的一侧,第四端部4311位于磁性结构20朝向第二端部3311的一侧。且第一端部3211、第二端部3311、第三端部4211及第四端部4311均位于固定件10背向磁性结构20的一侧。
150.请参阅图2、图3及图8,第二正电原边绕组40与电路板700连接。一些实施例中,第二正电原边绕组40的第三端部4211与第二走线7012连接,第四端部4311与第四走线7021连接。其中,第三端部4211及第四端部4311通过包括但不限于焊接的方式分别与第二走线7012及第四走线7021连接。示例性的,电路板700在第二走线7012及第四走线7021的端部设有第三插接孔(图未示)及第四插接孔,每个插接孔的孔壁镀有金属层,第三端部4211与第四端部4311分别插入并焊接于第三插接孔及第四插接孔中。由此,第三端部4211与第二走线7012电性连接并固定连接,第四端部4311与第四走线7021电性连接并固定连接。换言之,电路板700与第三端部4211及第四端部4311固定连接且电性连接。
151.可以理解,第三端部4211与第二光伏模块900a的第二正极输出端903电性连接,第四端部4311与第二升压单元402电性连接,即与升压模块400及逆变模块300电性连接,也即与功率变换电路100b(如图1所示)电性连接。第二差模电流i2经第二走线7012自第三端部4211输送至第二正电原边绕组40;接着,沿第二正电原边绕组40的第一固定部41穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第四端部4311输送至第四走线7021,再沿第四走线7021输送至第二升压单元402。
152.其中,第二共模电流i2a经第二走线7012自第三端部4211输送至第二正电原边绕组40;接着,沿第二正电原边绕组40的第一固定部41穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第四端部4311输送至第四走线7021。可以理解,第二正电原边绕组40用于传输第二差模电流i2及第二共模电流i2a,第二差模电流i2及第二共模电流i2a均自第三端部4211流向第四端部4311,二者在第一固定部41传输的方向相同。
153.请参阅图3、图6及图10,图10是图3所示电流互感器500中负电原边绕组50的立体结构示意图。
154.负电原边绕组50穿过磁性结构20。负电原边绕组50穿装于固定件10中,且与第一正电原边绕组30及第二正电原边绕组40间隔。一些实施例中,负电原边绕组50穿过穿行通道23并与第一正电原边绕组30及第二正电原边绕组40间隔。负电原边绕组50的两个端部分别穿装于第五通孔15及第六通孔16中。负电原边绕组50的一端部位于磁性结构20朝向第一端部3211及第三端部4211的一侧,并与第一端部3211及第三端部4211间隔;另一端部位于磁性结构20朝向第二端部3311及第四端部4311的一侧,并与第二端部3311及第四端部4311间隔。其中,沿y轴方向上,负电原边绕组50位于第一正电原边绕组30与第二正电原边绕组40之间。负电原边绕组50遮盖部分第二正电原边绕组40,且部分被第一正电原边绕组30遮盖。示例性的,负电原边绕组50为金属条,具体是一种铜条。在其他一些实施例中,负电原边绕组50也可采用铝、银等其他具有导电性的金属或者其他材料制成,本技术对此不作具体限定。
155.在其他一些实施例中,沿y轴方向上,负电原边绕组50位于第一正电原边绕组30远
离第二正电原边绕组40的一侧,也可是负电原边绕组50位于第二正电原边绕组40远离第一正电原边绕组30的一侧。
156.一些实施例中,负电原边绕组50包括第一导电部51、第二导电部52及第三导电部53。第二导电部52与第三导电部53平行相对设置,且位于第一导电部51的相对两侧,第二导电部52与第三导电部53分别与第一导电部51的相对两端部连接。
157.第二导电部52包括第一支部521及第二支部522,第一支部521包括第五端部5211,第一支部521背向第五端部5211的端部与第二支部522的一端部连接,且第一支部521与第二支部522垂直设置。其中,第二支部522背向第一支部521的端部与第一导电部51的一端部连接,第一导电部51与第一支部521及第二支部522均垂直设置。可以理解,第二导电部52背向第一导电部51的端部即为第五端部5211。其中,第五端部5211的截面形状为矩形,第五端部5211的截面面积与第五通孔15的面积相等。所述相等允许存在一定的公差范围。
158.第三导电部53包括第三支部531及第四支部532,第三支部531包括第六端部5311,第三支部531背向第六端部5311的端部与第四支部532的一端部连接,且第三支部531与第四支部532垂直设置。其中,第三支部531与第四支部532均位于第一导电部51背向第二支部522的一侧,第四支部532背向第三支部531的端部与第一导电部51的另一端部连接,第一导电部51与第三支部531及第四支部532均垂直设置。可以理解,第三导电部53背向第一导电部51的端部即为第六端部5311。
159.第一导电部51穿过磁性结构20,并与第一连接部31及第一固定部41间隔设置,第二导电部52位于磁性结构20朝向第三连接部33及第三固定部43的一侧,并与第三连接部33及第三固定部43间隔设置,且穿装于固定件10中。第三导电部53位于磁性结构20朝向第二连接部32及第二固定部42的一侧,并与第二连接部32及第二固定部42间隔设置,且穿装于固定件10中。具体的,第一导电部51穿过穿行通道23,第一导电部51的长度方向平行于y轴方向。换言之,第一导电部51沿穿行通道23的延伸方向延伸。沿z轴方向上,第一导电部51位于第一连接部31及第一固定部41,并与第一连接部31及第一固定部41间隔。也即是说,第一连接部31、第一固定部41及第一导电部51均穿过穿行通道23并间隔设置,第一导电部51位于第一连接部31及第一固定部41之间。且沿z轴方向(即磁性结构20的高度方向)上,第一导电部51的投影、第一连接部31的投影、以及第一固定部41的投影重叠。
160.可以理解,在磁性结构20的高度方向上(即在与穿行通道23的延伸方向垂直的方向上),负电原边绕组50的投影、第一正电原边绕组30的投影及第二正电原边绕组40均重叠。这样,有利于提高第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40以及负电原边绕组50在穿行通道23中的空间利用率,有利于减小电流互感器500的占板面积,便于电流互感器500的小型化设计。
161.第一支部521与第二支部522均位于磁性结构20朝向第三连接部33及第三固定部43的一侧,第二支部522的长度方向平行于x轴方向,且沿z轴方向上,第二支部522位于第四部332(如图7所示)及第四分部432(如图9所示)之间,并与第四部332及第四分部432间隔。第一支部521的长度方向平行于z轴方向,且沿x轴方向上,第一支部521位于第三分部431背向第三部331的一侧,并与第三分部431间隔。第一支部521通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第五通孔15中。第五端部5211位于固定件10背向磁性结构20的一侧。且沿x轴方向(即第一方向)上,第五端部5211位于第四端部4311背向第二端部3311的一
侧并与第四端部4311间隔。可以理解,第二导电部52沿磁性结构20的高度方向延伸。沿穿行通道23的延伸方向上,第五端部5211位于第一导电部51朝向第二端部3311及第四端部4311的一端。
162.第三支部531与第四支部532均位于磁性结构20朝向第二连接部32及第二固定部42的一侧,第四支部532的长度方向平行于x轴方向,且沿z轴方向上,第四支部532位于第二部322及第二分部422之间,并与第二部322及第二分部422间隔。第三支部531的长度方向平行于z轴方向,且沿x轴方向上,第三支部531位于第一分部421背向第一部321的一侧,并与第一分部421间隔。第三支部531通过胶接、焊接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第六通孔16中。第六端部5311位于固定件10背向磁性结构20的一侧。且沿x轴方向(即第一方向)上,第六端部5311位于第三端部4211背向第一端部3211的一侧并与第三端部4211间隔。可以理解,第三导电部53沿磁性结构20的高度方向延伸。沿穿行通道23的延伸方向上,第六端部5311位于第一导电部51朝向第一端部3211及第三端部4211的另一端。
163.其中,沿y轴方向上(即穿行通道23的延伸方向上),第三端部4211与第四端部4311的间距、第一端部3211与第二端部3311的间距、及第五端部5211及第六端部5311的间距相等。这样,有利于减小电流互感器500在穿行通道23的延伸方向上的尺寸,有利于减小电流互感器500的占板面积,便于电流互感器500的小型化设计。
164.可以理解,负电原边绕组50穿过穿行通道23,并与第一正电原边绕组30及第二正电原边绕组40间隔,且穿装于固定件10中。第五端部5211位于磁性结构20朝向第四端部4311的一侧,第六端部5311位于磁性结构20朝向第三端部4211的一侧。也即是说第一端部3211、第三端部4211及第六端部5311位于磁性结构20的一侧,第五端部5211、第四端部4311及第二端部3311位于磁性结构20的另一侧。
165.也即是说,第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40及负电原边绕组50穿装于固定件10中,第一端部3211、第二端部3311、第三端部4211、第四端部4311、第五端部5211以及第六端部5311均位于固定件10背向磁性结构20的一侧。这样,磁性结构20、第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40以及负电原边绕组50通过固定件10组装在一起,结构简单且稳定,有利于提高电流互感器500的整体结构稳定性。而且,第一端部3211、第二端部3311、第三端部4211、第四端部4311、第五端部5211以及第六端部5311位于固定件10背向磁性结构20的一侧的设计,便于电流互感器500与电路板700安装,降低了装配难度。
166.请参阅图2、图3及图8,负电原边绕组50与电路板700连接。一些实施例中,负电原边绕组50的第五端部5211与第三走线7013连接,第六端部5311与第六走线7023连接。其中,第五端部5211及第六端部5311通过包括但不限于焊接的方式分别与第三走线7013及第六走线7023连接。示例性的,电路板700在第三走线7013及第六走线7023的端部设有第五插接孔(图未示)及第六插接孔,每个插接孔的孔壁镀有金属层,第五端部5211与第六端部5311分别插入并焊接于第五插接孔及第六插接孔中。由此,第五端部5211与第三走线7013电性连接且固定连接,第六端部5311与第六走线7023电性连接且固定连接。换言之,电路板700与第五端部5211及第六端部5311固定连接且电性连接。
167.可以理解,第五端部5211与第一光伏模块900的第一负极输出端902及第二光伏模块900a的第二负极输出端904电性连接,第六端部5311与第一升压单元401及第二升压单元402电性连接,即第六端部5311与升压模块400及逆变模块300电性连接,也即与功率变换电
路100b(如图1所示)电性连接。第三差模电流i3(即第一差模电流i1与第二差模电流i2的合路电流),经第六走线7023自第六端部5311输送至负电原边绕组50;接着,沿负电原边绕组50的第一导电部51穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第五端部5211输送至第三走线7013。
168.其中,第三共模电流i3a(第一共模电流i1a与第二共模电流i2a的合路电流)经第三走线7013自第五端部5211输送至负电原边绕组50;接着,沿负电原边绕组50的第一导电部51穿过磁性结构20的穿行通道23后,自第六端部5311输送至第六走线7023。可以理解,负电原边绕组50用于传输第三差模电流i3及第三共模电流i3a,第三差模电流i3自第六端部5311流向第五端部5211。第三共模电流i3a自第五端部5211流向第六端部5311。二者在第一导电部51传输的方向相反。
169.如图3所示,第一端部3211与第二端部3311均位于第五端部5211靠近第六端部5311的一侧,第三端部4211与第四端部4311均位于第六端部5311靠近第五端部5211的一侧。具体的,在第一方向(即x轴方向)上,第三端部4211与第四端部4311均位于第五端部5211与第六端部5311之间,第一端部3211位于第三端部4211背向第六端部5311的一侧,第二端部3311位于第四端部4311背向第五端部5211的一侧。这样,根据这样设计的电流互感器500布线的电路板700,可避免设置在其上与各个绕组的端部连接的多个走线发生交叉,避免板上走线困难的问题,有利于在电路板700上设置走线,降低了布线困难,减少了布线的设计成本;而且,在避免走线交叉的同时,提高了电流互感器500的空间利用率,有利于减小电流互感器500的占板面积,有利于电流互感器500的小型化设计。
170.请参阅图11及图12,图11是图3所示电流互感器500(省略固定件10、第一副边绕组60及第二副边绕组70)的立体结构示意图,图12是图11所示电流互感器500的磁性结构20被第一差模电流i1、第二差模电流i2及第三差模电流i3穿过产生磁通的方向示意图。磁通是一个标量,本技术中,磁通的正负向与经过磁性结构20的横截面的磁场方向有关,其中,磁场的方向为磁通的正向。
171.第一差模电流i1沿第一正电原边绕组30的第一连接部31穿过磁性结构20的穿行通道23,第一差模电流i1产生第一磁场b1,第一磁场b1的磁场方向为顺时针方向。其中,第一磁场b1经过第四磁体221的横截面时,第一磁场b1在第四磁体221的磁场方向向右,第一差模电流i1在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通(即第一磁通φ1)的正向向右。
172.第二差模电流i2沿第二正电原边绕组40的第一固定部41穿过磁性结构20的穿行通道23,第二差模电流i2产生第二磁场b2,第二磁场b2的方向为顺时针方向。其中,第二磁场b2经过第四磁体221的横截面时,第二磁场b2在第四磁体221的磁场方向向右,第二差模电流i2在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通(即第二磁通φ2)的正向向右。可以理解,由于第一差模电流i1的值与第二差模电流i2的值相等,第二磁通φ2与第一磁通φ1相等。
173.第三差模电流i3沿负电原边绕组50的第一导电部51穿过磁性结构20的穿行通道23,第三差模电流i3产生第三磁场b3。第三磁场b3的方向为顺时针方向。其中,第三磁场b3经过第四磁体221的横截面时,第三磁场b3在第四磁体221的磁场方向向右,第三差模电流i3在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通(即第三磁通φ3)的正向向右。可以理解,由于第三差模电流i3的值与第一差模电流i1的值及第二差模电流i2的值之和相等,第三磁通φ3与第一磁通φ1及第二磁通φ2的和相等。
174.由于第一磁通φ1、第二磁通φ2及第三磁通φ3的正向方向相同,第一磁通φ1、第二磁通φ2及第三磁通φ3相叠加;换言之,第一差模电流i1、第二差模电流i2及第三差模电流i3在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通为6φ1,也为6φ2,还为2φ3。可以理解,第一差模电流i1、第二差模电流i2及第三差模电流i3在磁性结构20同一位置处产生的磁通均会相互叠加。
175.请参阅图11及图13,图13是图11所示电流互感器500的磁性结构20被第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a穿过产生的磁通的方向示意图。
176.第一共模电流i1a沿第一正电原边绕组30的第一连接部31穿过磁性结构20的穿行通道23,第一共模电流i1a产生第一共模磁场b4,第一共模磁场b4的磁场方向为顺时针方向。其中,第一共模磁场b4经过第四磁体221的横截面时,第一共模磁场b4在第四磁体221的磁场方向向右,第一共模电流i1a在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通(即第一共模磁通φ4)的正向向右。
177.第二共模电流i2a沿第二正电原边绕组40的第一固定部41穿过磁性结构20的穿行通道23,第二共模电流i2a产生第二共模磁场b5,第二共模磁场b5的方向为顺时针方向。其中,第二共模磁场b5经过第四磁体221的横截面时,第二共模磁场b5在第四磁体221的磁场方向向右,第二共模电流i2a在磁性结构20的第四磁体221产生的磁通(即第二共模磁通φ5)的正向向右。可以理解,由于第一共模电流i1a的值与第二共模电流i2a的值相等,第二共模磁通φ5与第一共模磁通φ4相等。
178.第三共模电流i3a沿负电原边绕组50的第一导电部51穿过磁性结构20的穿行通道23,第三共模电流i3a产生第三共模磁场b6。第三共模磁场b6的方向为逆时针方向。其中,第三共模磁场b6经过第四磁体221的横截面时,第三共模磁场b6在第四磁体221的磁场方向向左,第三共模电流i3a在磁性结构20的第二磁体212产生的磁通(即第三共模磁通φ6)的正向向左。可以理解,由于第三共模电流i3a为第一共模电流i1a及第二共模电流i2a的合路电流,第三共模电流i3a的值与第一共模电流i1a的值及第二共模电流i2a的值之和相等,第三共模磁通φ6与第一共模磁通φ4及第二共模磁通φ5的和相等。由此,第三共模磁通φ6与第一共模磁通φ4及第二共模磁通φ5相抵消。可以理解,第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a在磁性结构20同一位置处产生的磁通均会相互抵消。
179.请参阅图2、图3、图12及图13,当电流互感器500应用在光伏发电系统1000中时,光伏模块(包括第一光伏模块900及第二光伏模块900a)输出的多路电流流经光伏变换器800a的电流互感器500后,第一差模电流i1、第二差模电流i2及第三差模电流i3在磁性结构20产生的磁通相互叠加,第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a产生的磁通相互抵消。由此,磁性结构20产生的磁通主要为差模电流产生的磁通,后续第一副边绕组60及第二副边绕组70产生的第一感应电流i4及第二感应电流i5为差模电流对应的感应电流,达到抑制共模电流的效果。由于拉弧信号为差模电流信号,这样减小了共模电流带来的噪声影响,实现了对差模电流的独立测量,有利于后续检测模块100a对拉弧信号的检测,有利于提高拉弧检测的精度及速度。由于第一连接部31、第一固定部41及第一导电部51均沿穿行通道23的延伸方向延伸,各个差模电流及各个共模电流均能垂直穿过磁性结构20。这样,共模电流与差模电流在磁性结构20产生的磁通会更大,便于后续第一副边绕组60及第二副边绕组70输出第一感应电流i4及第二感应电流i5。
180.另外,由于第一正电原边绕组30的第一连接部31、第二正电原边绕组40的第一固定部41以及负电原边绕组50的第一导电部51均穿过磁性结构20的穿行通道23,这使得传输在三个原边绕组上的共模电流(即第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a)所产生的磁通具有相同的磁路,更有利于抑制共模电流带来的噪声影响,提高了电流互感器500对共模噪声的抑制能力,更有利于后续对拉弧信号的检测。且由于第一导电部51位于第一连接部31及第一固定部41之间,有利于在第一连接部31及第一固定部41传输的共模电流所产生的磁通之和(第一共模电流i1a与第二共模电流i2a所产生的磁通之和)与在第一导电部51传输的共模电流所产生的磁通(第三共模电流i3a所产生的磁通)相抵消,进一步提高了电流互感器500对共模噪声的抑制能力,更有利于后续对拉弧信号的检测。
181.通过本技术提供的电流互感器500,可对光伏模块(包括第一光伏模块900及第二光伏模块900a)输出的多路电流中进行一次拉弧信号采集,从而可对多路电流中的拉弧信号进行一次检测,避免对每一路电流分别进行拉弧信号采集,进而避免对多路电流中的拉弧信号进行多次检测。电流互感器500的设计,不仅有利于提高拉弧信号的采集效率,而且结构简单,有利于减少检测成本。
182.请参阅图3、图6及图8,第一副边绕组60绕制在磁性结构20上,并穿装于固定件10中。一些实施例中,第一副边绕组60绕制在磁性结构20的第四磁体221上。在其他一些实施例中,第一副边绕组60也可绕制在包括但不限于第一磁体211、第二磁体212、第三磁体213、第五磁体222或第六磁体223上,本技术对第一副边绕组60的位置不作具体限定。
183.其中,第一副边绕组60为由第一导电线绕制而成的线圈。示例性的,第一导电线为铜线。在其他一些实施例中,第一导电线也可采用银、铝等其他具有导电性的金属材料或其他材料制成。第一副边绕组60包括第一输出端61及第二输出端62,第一输出端61通过焊接、胶接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第七通孔17中,第二输出端62通过焊接、胶接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第八通孔18中。其中,第一输出端61与第二输出端62均至少位于固定件10背向磁性结构20的一侧。第一输出端61及第二输出端62均位于磁性结构20朝向第五端部5211、第四端部4311及第二端部3311的一侧,且第一输出端61位于第四端部4311与第五端部5211之间,并与第四端部4311及第五端部5211间隔。第二输出端62位于第一输出端61与第四端部4311之间,并与第一输出端61及第四端部4311间隔。第一副边绕组60与电路板700连接。一些实施例中,第一副边绕组60的第一输出端61与第二输出端62分别与两个检测走线7071连接。其中,第一输出端61与第二输出端62通过包括但不限于焊接的方式分别与两个检测走线7071连接。示例性的,电路板700在两个检测走线7071的端部分别设有第七插接孔(图未示)及第八插接孔,每个插接孔的孔壁镀有金属层,第一输出端61与第二输出端62分别插入并焊接于第七插接孔及第八插接孔中。由此,第一输出端61与第二输出端62分别与两个检测走线7071电性连接且固定连接。
184.可以理解,第一输出端61与第二输出端62分别与检测模块100a电性连接。根据电磁感应原理,第一副边绕组60可根据原边绕组在磁性结构20中产生的磁通和输出第一感应电流i4。第一感应电流i4通过第一输出端61及第二输出端62输出后,沿两个检测走线7071输送至检测模块100a,以便检测模块100a对第一感应电流i4中的拉弧电流信号进行检测。
185.需要说明的是,原边绕组在磁性结构20中产生的磁通之和指的是第一差模电流i1、第二差模电流i2、第三差模电流i3、第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电
流i3a产生的磁通之和。在本实施例中,原边绕组在磁性结构20中产生的磁通之和即为第一磁通φ1、第二磁通φ2、第三磁通φ3、第一共模磁通φ4、第二共模磁通φ5及第三共模磁通φ6的和。由于第三共模磁通φ6与第一共模磁通φ4及第二共模磁通φ5的磁通之和相抵消,第一副边绕组60主要根据差模电流产生的磁通输出第一感应电流i4;又由于拉弧信号为差模信号,这样,有利于后续检测模块100a对第一感应电流i4中的拉弧电流信号进行检测,提高了后续拉弧检测的精确度及速度。
186.可以理解,第一输出端61与第二输出端62均穿装于固定件10中,且均至少部分位于固定件10背向磁性结构20的一侧的设计,有利于第一副边绕组60与电路板700连接。
187.第二副边绕组70绕制在磁性结构20上,并穿装于固定件10中。一些实施例中,第二副边绕组70绕制在磁性结构20的第四磁体221上,并与第一副边绕组60间隔。在其他一些实施例中,第二副边绕组70也可绕制在包括但不限于第一磁体211、第二磁体212、第三磁体213、第五磁体222或第六磁体223上,本技术对第二副边绕组70的位置不作具体限定。
188.其中,第二副边绕组70为由第二导电线绕制而成的线圈。示例性的,第二导电线为铜线。在其他一些实施例中,第二导电线也可采用银、铝等其他具有导电性的金属材料或其他材料制成。第二副边绕组70包括第三输出端71及第四输出端72,第三输出端71通过焊接、胶接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第九通孔19中,第四输出端72通过焊接、胶接或者过盈配合等方式穿装于固定件10的第十通孔19a中。其中。第三输出端71与第四输出端72均至少位于固定件10背向磁性结构20的一侧。第三输出端71及第四输出端72均位于磁性结构20朝向第五端部5211、第四端部4311及第二端部3311的一侧,且第三输出端71位于第五端部5211与第一输出端61之间,并与第五端部5211及第一输出端61间隔。第四输出端72位于第三输出端71与第一输出端61之间,并与第三输出端71及第一输出端61间隔。
189.第二副边绕组70与电路板700连接。一些实施例中,第二副边绕组70的第三输出端71与第四输出端72分别与两个自测走线7072连接。其中,第三输出端71与第四输出端72通过包括但不限于焊接的方式分别与两个自测走线7072连接。示例性的,电路板700在两个自测走线7072的端部分别设有第九插接孔(图未示)及第十插接孔,每个插接孔的孔壁镀有金属层,第三输出端71与第四输出端72分别插入并焊接于第九插接孔及第十插接孔中。由此,第三输出端71与第四输出端72分别与两个自测走线7072电性连接且固定连接。
190.可以理解,第三输出端71与第四输出端72分别与检测模块100a电性连接。根据电磁感应原理,第二副边绕组70可根据原边绕组在磁性结构20中产生的磁通和输出第二感应电流i5。第二感应电流i5通过第三输出端71及第四输出端72输出后,沿两个自测走线7072输送至检测模块100a。检测模块100a根据第二感应电流i5输出模拟拉弧信号,以便检测模块100a的自检。需要说明的是,如上文所述,原边绕组在磁性结构20中产生的磁通主要为差模电流产生的磁通。
191.本实施例中,第一副边绕组60的匝数与第二副边绕组70的匝数不同,第一副边绕组60输出的第一感应电流i4与第二副边绕组70输出的第二感应电流i5的值不同。在其他一些实施例中,第一副边绕组60的匝数与第二副边绕组70的匝数也可相同,从而第一副边绕组60输出的第一感应电流i4与第二副边绕组70输出的第二感应电流i5的值相等,本技术对此不作具体限制。
192.可以理解,根据电磁感应原理,第一副边绕组60与第二副边绕组70可根据在各个
原边绕组上传输的电流产生的磁通和分别输出一路电流。若第二副边绕组70与第一副边绕组60的匝数不同,第二副边绕组70输出的电流的大小与第一副边绕组60输出的电流的大小不同;若第二副边绕组70与第一副边绕组60的匝数相同,第二副边绕组70输出的电流的大小与第一副边绕组60输出的电流的大小相同。电流互感器500可设置匝数不同或者相同的多个副边绕组,以输出满足需求的多路相同或者不同电流。
193.可以理解,第三输出端71与第四输出端72均穿装于固定件10中,且均至少部分位于固定件10背向磁性结构20的一侧的设计,有利于第二副边绕组70与电路板700连接。
194.请参阅图1、图2及图3、图8、图12及图13,本技术中,第一光伏模块900及第二光伏模块900a输出的直流电经电流互感器500输送至功率变换电路100b,功率变换电路100b根据所述直流电输出交流电。电流互感器500可用于对光伏变换器800a的直流侧的拉弧检测。当光伏变换器800a的直流侧出现拉弧故障(例如第一光伏模块900或第二光伏模块900a因老化出现拉弧故障)时,光伏变换器800a的直流侧接收到的直流电流会存在拉弧信号(一种差模信号),电流互感器500自上述直流电流中采集到拉弧信号,以便于后续对拉弧信号的检测。
195.本技术中电流互感器500通过第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40以及负电原边绕组50输送自光伏变换器800a的直流侧接收到的多路电流。根据电磁感应原理,第一副边绕组60根据在各个原边绕组上传输的电流耦合输出一路第一感应电流i4,拉弧信号可随第一副边绕组60输出的第一感应电流i4输送至后续器件,以便对拉弧信号进行检测。从而,通过本技术提供的电流互感器500,可对自光伏变换器800a的直流侧接收到的多路电流进行一次拉弧信号采集,从而可对多路电流中的拉弧信号进行一次检测,避免对每一路电流分别进行拉弧信号采集,进而避免对多路电流中的拉弧信号进行重复检测。电流互感器500的设计,不仅有利于提高拉弧信号的采集效率,而且结构简单,有利于减少检测成本,还有利于减少电流互感器500的数量,有利于减小占板面积,进而有利于光伏变换器800a的小型化设计。
196.其中,当光伏变换器800a的直流侧出现拉弧故障时,光伏变换器800a的直流侧接收到的直流电流还会存在共模噪声信号,即第一光伏模块900会输出第一差模电流i1及第一共模电流i1a,第二光伏模块900a会输出第二差模电流i2及第二共模电流i2a。第一正电原边绕组30传输第一差模电流i1及第一共模电流i1a,第一差模电流i1及第一共模电流i1a均自第一端部3211流向第二端部3311。第二正电原边绕组40传输第二差模电流i2及第二共模电流i2a,第二差模电流i2及第二共模电流i2a均自第三端部4211流向第四端部4311。负电原边绕组50传输第三差模电流i3(第一差模电流i1及第二差模电流i2的合路电流)及第三共模电流i3a(第一共模电流i1a及第二共模电流i2a的合路电流),第三差模电流i3自第六端部5311流向第五端部5211,第三共模电流i3a自第五端部5211流向第六端部5311。
197.由于第一端部3211、第三端部4211及第六端部5311位于磁性结构20的一侧,第五端部5211、第四端部4311及第二端部3311位于磁性结构20的另一侧,这样的设计使得第一差模电流i1、第二差模电流i2及第三差模电流i3穿过磁性结构20的方向相同,上述三者在磁性结构20产生的磁通相互叠加;使得第一共模电流i1a与第二共模电流i2a穿过磁性结构20的方向相同,第三共模电流i3a穿过磁性结构20的方向与上述二者相反,第一共模电流i1a及第二共模电流i2a在磁性结构20产生的磁通之和、与第三共模电流i3a在磁性结构20
产生的磁通相抵消。由此,磁性结构20产生的磁通主要为差模电流产生的磁通。根据电磁感应原理,第一副边绕组60及第二副边绕组70耦合输出的第一感应电流i4及第二感应电流i5为差模电流对应的感应电流。从而达到抑制共模电流的效果,减小了共模电流带来的噪声影响,实现了对差模电流的独立测量,有利于后续对拉弧信号的检测,有利于提高后续拉弧检测的精度及速度。
198.此外,由于第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40以及负电原边绕组50均穿过磁性结构20的穿行通道23,使得第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a产生的磁通具有相同的磁路,更有利于抑制共模电流带来的噪声影响,更有利于后续对拉弧信号的检测。
199.本技术提供的电流互感器500应用在光伏变换器800a时,还可避免设置在电路板700上用于与电流互感器500连接的走线发生交叉,即避免第一走线7011、第二走线7012、第三走线7013、第四走线7021、第五走线7022、第六走线7023、检测走线7071及自测走线7072发生交叉。本技术提供的电流互感器500,避免了板上布线困难的问题,便于电路板700布线,减少在电路板700上布线的难度,降低了布线的设计成本。
200.请参阅图2、图14及图15,图14是本技术又一实施例提供的电流互感器500的立体结构示意图,图15是图14所示电流互感器500与电路板700配合后沿b-b线剖切的部分结构示意图。
201.电流互感器500包括固定件10、磁性结构20、第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40、负电原边绕组50、第一副边绕组60以及第二副边绕组70。磁性结构20与固定件10固定连接。第一正电原边绕组30穿过磁性结构20且不接触,第一正电原边绕组30穿过固定件10与固定件10固定连接。第二正电原边绕组40穿过磁性结构20且不接触,第二正电原边绕组40穿过固定件10与固定件10固定连接。负电原边绕组50穿过磁性结构20且不接触,负电原边绕组50穿过固定件10与固定件10固定连接。第一副边绕组60绕制在磁性结构20上。第一副边绕组60穿过固定件10与固定件10固定连接。第二副边绕组70绕制在磁性结构20上。第二副边绕组70穿过固定件10与固定件10固定连接。
202.其中,第一正电原边绕组30与第一走线7011及第四走线7021连接,第一正电原边绕组30与第一正极输出端901及第二升压单元402电性连接,第一正电原边绕组30用于传输第一差模电流i1及第一共模电流i1a,第一差模电流i1及第一共模电流i1a自第一正极输出端901经第一接线端子601及第一正电原边绕组30输送至第二升压单元402。
203.第二正电原边绕组40与第二走线7012及第五走线7022连接,第二正电原边绕组40与第二正极输出端903及第一升压单元401电性连接,第二正电原边绕组40用于传输第二差模电流i2及第二共模电流i2a,第二差模电流i2及第二共模电流i2a自第二正极输出端903经第二接线端子602及第二正电原边绕组40输送至第一升压单元401。
204.负电原边绕组50与第三走线7013及第六走线7023连接,负电原边绕组50与第一负极输出端902、第二负极输出端904、第一升压单元401及第二升压单元402电性连接,负电原边绕组50用于传输第三差模电流i3及第三共模电流i3a,第三差模电流i3自第一升压单元401及第二升压单元402经负电原边绕组50输送至第三接线端子603;第三共模电流i3a自第三接线端子603经负电原边绕组50输送至第一升压单元401及第二升压单元402。
205.第一副边绕组60与两个检测走线7071连接,第一副边绕组60与检测模块100a电性
连接,第一副边绕组60用于根据传输在第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40及负电原边绕组50中的电流耦合输出第一感应电流i4,具体是根据磁通和输出第一感应电流i4。第二副边绕组70与两个自测走线7072连接,第二副边绕组70与检测模块100a电性连接,第二副边绕组70用于根据传输在第一正电原边绕组30、第二正电原边绕组40及负电原边绕组50中的电流耦合输出第二感应电流i5,具体是根据磁通和输出第二感应电流i5。需要说明的是,磁通和为第一差模电流i1、第二差模电流i2、第三差模电流i3、第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a在磁性结构20产生的磁通之和。
206.与图3所示实施例的不同之处在于,本实施例中,第一正电原边绕组30与第一走线7011及第四走线7021连接,第一正电原边绕组30与第一正极输出端901及第二升压单元402电性连接;第二正电原边绕组40与第二走线7012及第五走线7022连接,第二正电原边绕组40与第二正极输出端903及第一升压单元401电性连接。
207.具体的,第一正电原边绕组30包括第一端部3211与第二端部3311,第一端部3211与第二端部3311位于磁性结构20的相对两侧,且均位于固定件10背向磁性结构20的一侧。第一正电原边绕组30与电路板700连接。其中,第一端部3211与第一走线7011连接,第二端部3311与第四走线7021连接。具体的连接方式可参照图3的示例,不再赘述。可以理解,第一端部3211与第一正极输出端901电性连接,第二端部3311与第二升压单元402电性连接,也即是说第二端部3311与升压模块400及逆变模块300电性连接。第一差模电流i1及第一共模电流i1a经第一走线7011自第一端部3211输送至第一正电原边绕组30后,沿第一正电原边绕组30自第二端部3311输送至第四走线7021。
208.第二正电原边绕组40包括第三端部4211与第四端部4311,第三端部4211位于磁性结构20朝向第一端部3211的一侧,并与第一端部3211间隔,第四端部4311位于磁性结构20朝向第二端部3311的一侧,并与第二端部3311间隔。其中,沿x轴方向上,第三端部4211位于第一端部3211靠近第二端部3311的一侧,并与第一端部3211间隔;沿x轴方向上,第四端部4311位于第二端部3311远离第一端部3211的一侧,并与第二端部3311间隔。
209.第二正电原边绕组40与电路板700连接。具体的,第三端部4211与第二走线7012连接,第四端部4311与第五走线7022连接。具体的连接方式可参照图3的示例,不再赘述。可以理解,第三端部4211与第二正极输出端903电性连接,第四端部4311与第一升压单元401电性连接。第二差模电流i2及第二共模电流i2a经第二走线7012自第三端部4211输送至第二正电原边绕组40后,沿第二正电原边绕组40自第四端部4311输送至第五走线7022。
210.可以理解,在本实施例中,第一差模电流i1自第一正极输出端901依次沿第一线缆801、第一走线7011、第一正电原边绕组30、第五走线7022、第一升压单元401、第八走线7025及第六走线7023输送至负电原边绕组50。第二差模电流i2自第二正极输出端903依次沿第二线缆802、第二走线7012、第二正电原边绕组40、第四走线7021、第二升压单元402、第七走线7024及第六走线7023输送至负电原边绕组50。第六走线7023与第三走线7013中流动的仍是第一差模电流i1与第二差模电流i2的合路电流(即第三差模电流i3)。第一共模电流i1a、第二共模电流i2a及第三共模电流i3a的流向与图3的示例相同,不再赘述。
211.负电原边绕组50包括第五端部5211及第六端部5311,第五端部5211位于磁性结构20朝向第二端部3311及第四端部4311的一侧,并与第二端部3311及第四端部4311间隔。第六端部5311位于磁性结构20朝向第一端部3211及第三端部4211的一侧,并与第一端部3211
及第三端部4211间隔。其中,沿x轴方向上,第五端部5211位于第二端部3311远离第四端部4311的一侧,并与第二端部3311间隔;第六端部5311位于第三端部4211远离第一端部3211的一侧,并与第三端部4211间隔。
212.负电原边绕组50与电路板700连接。具体的,第五端部5211与第三走线7013连接,第六端部5311与第六走线7023连接。具体的连接方式可参照图3的示例,不再赘述。可以理解,第五端部5211与第一负极输出端902及第二负极输出端904电性连接,第六端部5311与第一升压单元401及第二升压单元402电性连接,也即是说第六端部5311与升压模块400及逆变模块300电性连接。第三差模电流i3经第六走线7023自第六端部5311输送至负电原边绕组50后,沿负电原边绕组50自第五端部5211输送至第三走线7013。
213.如图14所示,第一端部3211与第二端部3311均位于第五端部5211靠近第六端部5311的一侧,第三端部4211与第四端部4311均位于第六端部5311靠近第五端部5211的一侧。具体的,沿穿行通道23的延伸方向(即y轴方向上)上,第五端部5211与第六端部5311错位设置;在第一方向(即x轴方向)上,第三端部4211与第二端部3311均位于第五端部5211与第六端部5311之间,第一端部3211位于第三端部4211背向第六端部5311的一侧,第四端部4311位于第二端部3311背向第五端部5211的一侧。
214.这样,根据这样设计的电流互感器500布线的电路板700,可避免设置在其上与各个绕组的端部连接的多个走线发生交叉,避免板上走线困难的问题,有利于在电路板700上设置走线,降低了布线困难,减少了布线的设计成本;而且,在避免走线交叉的同时,提高了电流互感器500的空间利用率,有利于减小电流互感器500的占板面积,有利于电流互感器500的小型化设计。
215.与图3实施例所示的电流互感器500相比,本实施例提供的电流互感器500可以实现同样的技术效果。可以理解,本技术对第一正电原边绕组30的端部及第二正电原边绕组40的端部的相对位置不作具体限定,电流互感器500具有较多的设计可能性,便于设计。
216.以上,仅为本技术的部分实施例和实施方式,本技术的保护范围不局限于此,任何熟知本领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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