[發明專利]一種大功率電力電子設備的布局結構

無效

• 申請號: 201310180324.3
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103260386A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 杜勇;朱軍衛;景爭科;許志輝;張俊
• 申請（專利權）人: 上海正泰電源系統有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種大功率電力電子設備內部的布局結構，屬于電力電子、光伏發電技術領域。

背景技術

大功率電力電子設備，由于功率大、發熱量大、空間小、使用環境惡劣等原因，為保證產品的可靠性，對設備的散熱及防塵方面提出了很高要求。

目前市面上的大多數大功率電力電子設備內部的布局結構存在以下問題：

第一、將發熱量不同的器件散放在機柜中，不僅發熱量較大的器件得不到有效的散熱，反而會影響其它器件，散熱效果很差。

第二、為解決散熱，一味的去加大散熱器、風機以及機器尺寸，浪費成本。

第三、風機位置不合理，不僅使設備得不到有效的散熱，風機的壽命也很低。

第四、關鍵器件得不到有效的散熱，可靠性低。

第五、風機工作時帶入較大的灰塵，影響電路板及部分器件的性能。如果有使用過濾網，會增加過濾網更換頻率，增加維護成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是在不增加成本的條件下增加原大功率電力電子設備的散熱效果。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種大功率電力電子設備的布局結構，其特征在于：通過第一隔板將大功率電力電子設備殼體的內部空間劃分為前腔體及后腔體，前腔體靠近大功率電力電子設備殼體的前門，通過第二隔板將后腔體劃分為第一腔體及第二腔體，系統部件單元、電感單元及IGBT模組單元分別布置在前腔體、第一腔體及第二腔體內，其中，IGBT模組單元位于大功率電力電子設備殼體內的上部中間，電感單元位于大功率電力電子設備殼體內的底部，系統單元散熱風機及電感單元散熱風機分別布置在前腔體及后腔體內，系統單元散熱風機及電感單元散熱風機均位于大功率電力電子設備殼體內的頂部，在前門的中部及底部分別開有前門進風口，在大功率電力電子設備殼體位于電感單元下方的部位上開有底部進風口，冷卻風由前門進風口進入后或者經由系統部件散熱風道帶走系統部件單元的熱量后經系統單元散熱風機排出，或者經由IGBT模組單元散熱風道帶走IGBT模組單元的熱量后排出，冷卻風由底部進風口進入后經電感單元散熱風道帶走電感單元的熱量后經電感單元散熱風機排出。

優選地，所述IGBT模組單元包括并排布置的A相IGBT模組單元、B相IGBT模組單元及C相IGBT模組單元，在A相IGBT模組單元、B相IGBT模組單元及C相IGBT模組單元的正下方分別設有A相散熱風機、B相散熱風機及C相散熱風機，A相散熱風機、C相散熱風機與B相散熱風機在前后方向上按相反朝向布置。

本發明的優點為：

1、隔離出相互獨立的腔體及風道，提高了散熱效率。

2、散熱效率的提高，選用小功率風扇降低了系統噪音。

3、IGBT模組單元的散熱從機器的前門中上部進風，可減少灰塵的帶入，起到了很好的防塵保護作用。

4、IGBT模組風機采取吹風方式，進入風機的是冷風，風機的使用壽命較長。

5、IGBT模組風機按相反朝向布置可防止風機之間相互干擾，既保證進風量，又節約了布局空間，使整個設備外形尺寸較小，內部布局簡潔，美觀，節約成本，方便安裝，維護。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種大功率電力電子設備的布局結構的結構示意圖；

圖2A為IGBT模組單元的一種結構示意圖；

圖2B為IGBT模組單元的另一種結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

考慮到大功率光伏逆變器的使用環境多郊區、荒漠等較差環境，以及光伏逆變器內各組件的發熱量及功能。本發明將大功率光伏逆變器的機器本體分割為三個相對獨立的單元，即：IGBT模組單元1、電感單元2及系統部件單元3，并進行合理的布局。首先，用第一隔板將大功率光伏逆變器殼體的內部空間劃分為前腔體及后腔體，前腔體在正面，靠近前面，后腔體在后面。其次，再用第二隔板4將后腔體一分二，分為第一腔體及第二腔體。系統部件單元3、電感單元2及IGBT模組單元1分別布置在前腔體、第一腔體及第二腔體內。IGBT模組單元1位于上部中間，較重的電感單元2則位于底部。每個腔體相對獨立和密封，有獨立風道。機器采用強制風冷，系統單元散熱風機5及電感單元散熱風機6分別在大功率光伏逆變器殼體內的頂部的左右兩邊。在前門的中部及底部分別開有前門進風口，在大功率電力電子設備殼體位于電感單元2下方的部位上開有底部進風口