[發明專利]光伏逆變裝置的冷卻結構以及冷卻方式

無效

• 申請號: 201110458197.X
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187893A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 章偉康;朋泰彧;褚君浩
• 申請（專利權）人: 上海億福新能源技術有限公司;章偉康
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H05K7/20
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及光伏并網逆變裝置技術，具體涉及光伏逆變裝置的冷卻結構以及一種自冷卻方式。

背景技術

新能源中，太陽能作為一種高效無污染的最具發展前景的可再生能源，已成為當今能源供給中一個重要組成部分，并且光伏效應的太陽能成為可再生能源的主流能源已是發展趨勢。

光伏逆變器是太陽能光伏發電系統中關鍵設備。衡量一個光伏逆變器的品質，除一些重要的技術指標外，在特定的逆變損耗和運行發熱狀態下，最大限度地降低逆變器發熱元件的溫度是逆變器進步的一項重要技術。

目前光伏逆變器冷卻技術的難點主要表現在以下幾個方面：

1、對于小功率(1KW-6KW)的單相光伏逆變器，只依靠傳統方式的散熱器進行自然散熱已無法滿足設計要求。特別當功率大于一定功率如3KW時，熱穩定后散熱器普遍溫升很高。因此容易產生安全隱患以及減少電子元器件的壽命。

2、如果依靠強制風冷，則會降低逆變器運行的安全可靠性，影響逆變器的運行性能，并會提高逆變器的制造成本。

3、采用散熱面積更大的散熱器或者用傳導系數更好的材料可以改善散熱狀況，但這會增加逆變器體積，提高逆變器的制造成本和運行成本，于光伏逆變器的普及使用不利。

發明內容

本發明針對現有光伏逆變裝置在冷卻技術方面所存在的缺陷，而提供一種光伏逆變裝置的冷卻結構。該冷卻結構為低成本、以自然散熱為主的多風道冷卻結構，并附加了輔助的強迫風冷裝置，其可以解決采用傳統散熱器存在散熱降溫不足，導致逆變裝置因過熱而引起故障和設備事故，或使逆變裝置壽命減少等問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

光伏逆變裝置的冷卻結構由前艙、中間通道和后艙組成，該冷卻結構包括：

散熱主風道，所述散熱主風道為位于逆變裝置前艙和后艙之間的中間貫穿通道，該散熱主風道內設置有復數個散熱片；

散熱輔助風道，所述散熱輔助風道位于逆變裝置后艙內部，包括通風口、風道，所述風道經過變壓器、電抗器安裝位置，并通過后艙內散熱齒間隙與散熱主風道上部及排風槽連通，所述通風口開設在后艙兩側，并與風道連通。

在上述方案的實例中，所述冷卻結構還包括風機，所述風機安裝在后艙內散熱齒上。

進一步的，所述風機傾斜一定角度如30度安裝。

進一步的，所述散熱主風道內的散熱片呈上下兩部分分布，位于上部的散熱片呈縱向等間距排布，并與前艙底板連為一體；位于下部的散熱片呈人字形斜向對稱排列，并在中間留出氣流通道。

再進一步的，所述散熱片為齒狀散熱片。

作為本發明的第二目的，本發明還提供一種光伏逆變裝置的冷卻方式，所述冷卻方式為多風道自然散熱方式，具體方式如下：

散熱主風道上部的散熱片通過對流和輻射方式散發逆變功率器件損耗產生的熱量；下部分呈人字形斜向對稱排列的散熱片從下部兩側及底端引入的氣流在中間氣道匯集，進而流向上部散熱片，將上部散熱片對流散發的熱量帶走并排出機箱；后艙內的散熱輔助風道將氣流引入散熱主風道，進行輔助散熱，并將后艙內散熱齒散發的熱量通過通風口排出機箱。

進一步，所述冷卻方式還包括由風機進行強迫式散熱方式，由風機將發熱區域熱量經散熱主風道上中間的氣流通道排出機箱。

根據上述方案得到的本發明具有以下特點：

(1)主要由冷卻艙的中間貫穿氣流通道和后艙的輔助氣流通道結構提供，借助機箱整個散熱體，為逆變裝置提供更高效的多風道自然散熱。

(2)在安裝有變壓器和電抗器的后艙內，設計了輔助氣流通道，增加了輔助氣流對后艙及冷卻艙上半部分散熱片的對流散熱。

(3)后艙設置冷卻風機，必要時可對功率元件的發熱區域進行強迫風冷，確保在不利的高溫自然環境下逆變裝置不因自然散熱不足而發生過熱。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

圖1為光伏逆變裝置機箱外形示意圖。

圖2為機箱冷卻艙結構示意圖。

圖3為機箱后艙散熱風道示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

參見圖1，整個光伏逆變裝置的機箱由前艙1、后艙2和冷卻艙3組成。其中冷卻艙的中間貫穿氣流通道與前艙底板14及后艙2為一體，并以此為整體提供逆變裝置的散熱。

本發明提供的光伏逆變裝置的冷卻結構主要包括散熱主風道和散熱輔助風道。