[發明專利]一種用于逆變器的相變散熱裝置及逆變器

在審

• 申請號: 202011435491.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112584678A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 宋英杰;李帥輝;張林江;王偉
• 申請（專利權）人: 上能電氣股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H02M7/00
• 代理公司: 深圳盛德大業知識產權代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

本發明適用于逆變器散熱技術領域，提供了一種用于逆變器的相變散熱裝置，包括蒸發器，用于帶走逆變器功率器件的熱量；冷凝器，冷凝器與蒸發器連通，蒸發器中的相變介質蒸發后流動至冷凝器，冷凝器中的相變介質冷凝后回流至蒸發器內；蒸發器的內腔包括不同厚度的蒸發腔，與逆變器強熱源區域對應的蒸發腔的厚度大于弱熱源區域對應的蒸發腔的厚度，以使與強熱源區域對應的蒸發器的內腔充斥較多的相變介質，有利于強熱源區域降溫。本發明的散熱裝置在強熱源區域形成較大的相變介質存放區，進而拓寬了沸騰區域，能夠較快且迅速的汽化，有效降低強熱源區域的溫度，提高了蒸發器及功率器件的利用率；解決了二相流散熱系統局部溫升過高導致的散熱效果差的問題，并且降低了成本。

技術領域

本發明屬于光伏逆變器散熱技術領域，尤其涉及一種用于逆變器的相變散熱裝置及逆變器。

背景技術

光伏逆變器運行環境十分惡劣，高溫、高濕、鹽霧、沙塵等惡劣因素經常且同時出現，因此逆變器高防護等級設計尤為重要。在高防護等級的逆變器中，如何盡可能滿足風道獨立及提供IGBT散熱能力是一直研究的內容。

隨著光伏逆變器功率密度的不斷增大，傳統方案通過采用鋁板與風扇結合的方式已經無法滿足當前IGBT的溫升需求；而新興的二相流散熱技術又很難解決當前逆變器IGBT局部溫升過高的問題。因此本專利提出一種新型二相流散熱技術，不僅解決了IGBT局部溫升過高的問題，而且提高了IGBT的散熱能力和IGBT的利用率，降低了IGBT使用成本。

傳統二相流中的冷凝器與蒸發器采用上下布局的冷凝器與蒸發器采用水平布局，蒸發器內的蒸發腔厚度均勻，但是IGBT作為逆變器中的發熱器件，其發熱點不均勻。因此，傳統二相流的相變散熱裝置無法解決熱源集中時的散熱問題，散熱效果差、蒸發器利用率低。

發明內容

本發明實施例提供一種用于逆變器的相變散熱裝置，旨在解決逆變器局部溫升過高散熱效果差的問題以及蒸發器利用率低的問題。

本發明實施例是這樣實現的，本發明提供一種用于逆變器的相變散熱裝置，包括：蒸發器，用于帶走逆變器功率器件產生的熱量；冷凝器，所述冷凝器與所述蒸發器連通，所述蒸發器中的相變介質蒸發后流動至所述冷凝器，所述冷凝器中的相變介質冷凝后回流至所述蒸發器內；所述蒸發器的內腔包括不同厚度的蒸發腔，與所述逆變器強熱源區域對應的蒸發腔的厚度大于弱熱源區域對應的蒸發腔的厚度。

更進一步地，所述蒸發器包括：多個與所述蒸發腔連接的蒸發管，所述蒸發管與所述冷凝器連接，所述冷凝器經冷凝管與所述蒸發腔連接。

更進一步地，所述冷凝器和所述蒸發器為上下布局，所述冷凝器位于所述蒸發器的上方。

更進一步地，所述相變散熱裝置的頂部位于所述冷凝器的一側設有風冷裝置，所述冷凝器根據所述風冷裝置的風向調整所述冷凝器與所述蒸發器的角度。

更進一步地，所述相變介質為沸點高、凝結點低的液體。

本發明實施例還提供一種逆變器，包括上述的相變散熱裝置。

更進一步地，所述蒸發腔的表面設有功率器件和磁性器件，所述功率單管為IGBT功率單管或功率二極管，所述磁性器件為電感。

更進一步地，所述蒸發腔與所述功率器件之間以及所述磁性器件與所述蒸發腔之間涂有導熱硅脂。

更進一步地，所述逆變器包括前艙和后艙，所述蒸發器將所述前艙和所述后艙分開。