[發明專利]逆變器和用于冷卻逆變器的方法

有效

• 申請號: 201580056021.8
• 申請日: 2015-10-21
• 公開（公告）號: CN107079605B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: A·法爾克;J·戈爾道;T·屈赫恩;H·施奈德;J·勒默爾
• 申請（專利權）人: 艾思瑪太陽能技術股份公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種逆變器、尤其用于光伏設備的逆變器，其具有殼體(1)，所述殼體具有至少一個室(I)和在所述室(I)中構造的、用于引導作為用于所述逆變器的電部件和/或電子部件的冷卻空氣的環境空氣的冷卻空氣通道(9)，所述電部件和/或電子部件沿著所述冷卻空氣通道(9)布置，其中，所述冷卻空氣通道(9)穿過所述殼體(1)從空氣入口開口(11)導至空氣出口開口(17)。所述逆變器的特征在于，在所述冷卻空氣通道(9)中在所述待冷卻的部件中的兩個之間設置有另外的空氣出口開口(18)，所述另外的空氣出口開口布置在所述空氣入口開口(11)上方和所述空氣出口開口(17)上方。此外，本發明涉及一種用于冷卻所述逆變器的方法。

技術領域

本發明涉及一種逆變器、尤其用于光伏(PV)設備的逆變器，其具有殼體，所述殼體具有至少一個室和在所述室中構造的、用于引導作為用于逆變器的電部件和/或電子部件的冷卻空氣的環境空氣的冷卻空氣通道，所述電部件和/或電子部件沿著冷卻空氣通道布置，其中，冷卻空氣通道穿過殼體從空氣入口開口導至空氣出口開口。此外，本發明涉及一種用于冷卻逆變器的方法。

此外，在PV設備中，逆變器用于將直流電轉換為用于饋入到供電電網中的一致的交變電流。尤其在功率更強的逆變器——如其應用在PV露天設備中那樣——中，逆變器具有殼體，所述殼體以開關柜的方式構造。典型地，環境空氣作為用于逆變器的產生熱的電部件和/或電子部件的冷卻空氣使用。為此目的，逆變器具有冷卻空氣通道，該冷卻空氣通道通過逆變器的殼體地導向。冷卻空氣通道的始端或者末端與空氣入口開口或者空氣出口開口連接，所述空氣入口開口或者空氣出口開口安裝在殼體的壁中、例如背壁或者側壁中。在殼體內部，冷卻空氣通道必要時折疊地從待冷卻的部件旁經過地導向，以便能夠借助于冷卻空氣將其在運行中產生的熱導出。通過冷卻空氣通道的折疊的、例如蜿蜒形的實施可以增大其在殼體中的長度并且實現，冷卻空氣通道沿著所有待冷卻的部件導向。在冷卻通道中流動的冷卻空氣與待冷卻的部件的接觸也可以由此優化并且提高冷卻空氣的流動速度。兩種作用導致冷卻空氣的所產生的體積流的平均更好的冷卻作用。

在此可以設置，逆變器的殼體通過一個或者多個分隔壁分為多個室，所述多個室就其相對于環境的密封而言可以符合不同的絕緣保護等級。例如已知的是，逆變器的殼體分為兩個室，其中，所提到的冷卻空氣通道通過所述室中的一個地導向，而另外的室朝向外部盡可能不透氣地密封。被密封的室接收逆變器的更靈敏部件、通常電子部件。可以設置，在密封的室中構造循環空氣-冷卻空氣流，其中，設置熱交換器，通過該熱交換器，通過環境空氣-冷卻空氣流冷卻在密封的室中的循環空氣-冷卻空氣流，所述環境空氣-冷卻空氣流通過冷卻空氣通道地導向。

在逆變器中存在尤其對于逆變器的逆變器橋的功率半導體的冷卻需求。因為尤其性能卓越的逆變器、如所提到的PV露天設備的逆變器通常多相地構造，所以使用多個逆變器橋，所述多個逆變器橋也概括地被稱作堆棧。具有在逆變器內部提高的冷卻需求的另外的部件為逆變器的輸出電流濾波器和/或直流電壓轉換器的電感器、也稱作扼流線圈。輸出電流濾波器用于對輸出電流信號進行平滑并且因此也被稱作正弦濾波器。直流電壓轉換器可以連接在逆變器橋前面，以便提高(升壓電路)或者降低(降壓電路)施加在逆變器上的輸入電壓。在此，直流電壓轉換器在轉換電壓時將扼流線圈作為儲能器使用。

在冷卻空氣流中，扼流線圈通常布置在堆棧后面，因為該堆棧具有較高的冷卻需求并且需要在低的溫度水平上的冷卻空氣。然而在此，通常出現這樣的問題：冷卻空氣量不是同樣地對于堆棧和扼流線圈最優。

背景技術

在文獻DE 41 06 684 A1中，對于汽車領域，描述一種用于對多個結構單元進行空氣供給的冷卻空氣方案。在此，描述這樣的可能性：區段式地并行地導向不同的冷卻空氣流，以便能夠分別通過閥門罩調節待冷卻的部件的空氣需求。進一步描述這樣的可能性：在部件相繼地位于冷卻空氣流中的情況下，空氣出口布置在不同的部件之間，通過所述空氣出口也可以分別調節用于各個部件的冷卻空氣流。然而，在所提到的文獻中描述的冷卻方案以通過通風裝置主動地驅動的冷卻空氣流為前提。