逆變器及其散熱通風系統的製作方法
2023-05-28 22:37:26
專利名稱：逆變器及其散熱通風系統的製作方法
技術領域：
逆變器及其散熱通風系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種逆變器及其散熱通風系統。
背景技術：
[0002]散熱效果是影響光伏逆變器效率的一個重要指標，尤其對於高功率密度的大功率光伏逆變器，散熱效果的好壞直接影響到逆變器的功率器件性能，進而影響到逆變器的工作效率。目前現有的光伏逆變器為了提高散熱效果，以增大機櫃外形尺寸為代價；對逆變器內部發熱器件並沒有進行單獨風道設計，容易引起熱源的二次效應，造成風冷效果不夠理本巨ο實用新型內容[0003]本實用新型針對現有技術的不足，針對大功率光伏逆變器設計開發出了相應的散熱通風系統，從風道設計，進風口分配，發熱元器件風量需求分析等方面改善大功率光伏逆變器散熱效果，從而在保證整機外形尺寸較小的情況下，改善發熱器件的熱情況，保證逆變器始終在較高的效率下工作。[0004]本實用新型是這樣實現的，逆變器散熱通風系統，其包括風道隔板以及設置在該逆變器的機柜上的出風口與入風口，該出風口包括設置在該機櫃頂壁的至少一個第一出風口與至少一個第二出風口，該入風口包括分別設置在該機櫃相對兩側壁上的至少一個第一入風口以及若干第二入風口，該風道隔板的一端固定在該逆變器的電抗模塊上，而另一端固定在該機櫃的側壁將相應側壁上的該若干第二入風口分割成上、下兩部分，該若干第二入風口的上部分、該至少一個第一出風口位於該風道隔板的同一側並與該風道隔板形成一個電抗模塊通風風道，該若干第二入風口的下部分、該至少一個第一入風口、該至少一個第二出風口位於該風道隔板的另一側並與該風道隔板形成一個逆變模塊通風風道。[0005]作為上述方案的進一步改進，該散熱通風系統還包括設置在該至少一個第一出風口處的至少一個電抗模塊風機，該至少一個電抗模塊風機處於該電抗模塊通風風道中。[0006]本實用新型還提供逆變器，其包括機櫃、固定在該機櫃內的電抗模塊、逆變模塊以及設置在該機柜上的散熱通風系統，該散熱通風系統包括風道隔板以及設置在該機柜上的出風口與入風口，該出風口包括設置在該機櫃頂壁的至少一個第一出風口與至少一個第二出風口，該入風口包括分別設置在該機櫃相對兩側壁上的至少一個第一入風口以及若干第二入風口，該風道隔板的一端固定在該電抗模塊上，而另一端固定在該機櫃的側壁將相應側壁上的該若干第二入風口分割成上、下兩部分，該若干第二入風口的上部分、該至少一個第一出風口位於該風道隔板的同一側並與該風道隔板形成一個電抗模塊通風風道，該若干第二入風口的下部分、該至少一個第一入風口、該至少一個第二出風口位於該風道隔板的另一側並與該風道隔板形成一個逆變模塊通風風道，該電抗模塊固定於該電抗模塊通風風道中，該逆變模塊固定於該逆變模塊通風風道中。[0007]作為上述方案的進一步改進，該電抗模塊和該逆變模塊沿平行於該機櫃的頂壁的方向並行排列。[0008]作為上述方案的進一步改進，該散熱通風系統還包括設置在該至少一個第一出風口處的至少一個電抗模塊風機，該至少一個電抗模塊風機處於該電抗模塊通風風道中。[0009]作為上述方案的進一步改進，所述逆變模塊包括至少一個逆變單元，所述逆變單元包括依次相通的逆變單元進風口、逆變模塊風機、散熱器、引風罩和逆變單元出風口，該逆變單元的進風口與第一入風口和所述第二入風口的下部相通，該逆變單元的出風口通過集風罩連接所述第二出風口。[0010]作為上述方案的進一步改進，該電抗模塊包括若干電抗單元，每個電抗單元由至少一個電抗封裝形成，該若干電抗單兀沿垂直於該機櫃的頂壁的方向垂直排列。[0011]作為上述方案的進一步改進，每個電抗單元配有電抗罩與罩蓋，該罩蓋封合該電抗罩，該電抗單元收容在該電抗罩內。[0012]作為上述方案的進一步改進，該至少一個電抗模塊風機固定在垂直排列的若干電抗單元中的位於頂部的電抗單元上。[0013]本實用新型的優點在於針對逆變器內部的主要發熱器件進行模塊布置並分別對其設計了風道，發熱器件風道的單獨設計保證了各器件的良好散熱效果，保證了各器件的連續工作時間和效率；根據不同發熱器件發熱量的大小，將兩風道共用進風口進行分割，這樣不僅可以更好的分配風量，還可以避免由於功率模塊所用風機風量大將電抗模塊產生的熱量回吸到功率模塊，這樣會嚴重影響功率模塊的散熱效果；由於功率模塊是主要的發熱器件，故增加了功率模塊風道的進風口以保證進風量，功率模塊可以從機櫃前門和後門上開得進風口得到所需要的風量。
[0014]圖I為本實用新型較佳實施方式提供的逆變器散熱通風系統的結構示意圖。[0015]圖2為圖I中逆變器散熱通風系統的左視圖。[0016]圖3為圖I中逆變器散熱通風系統的右視圖。[0017]圖4為圖I中逆變器散熱通風系統的俯視圖。[0018]主要符號說明逆變模塊I、機櫃10、第一出風口 81、第二出風口 91、第一入風口 6、第二入風口 7、電抗模塊風機8、風道隔板5、集風罩2。
具體實施方式
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。[0020]本實用新型的逆變器散熱通風系統設計方案，利用該方案設計的風道散熱系統能夠很好的對逆變器中的主要熱源進行散熱，能夠保證器件在合適的溫度下穩定工作，進而保證逆變器的工作效率。[0021]請一併參閱圖I、圖2、圖3及圖4，其為本實用新型較佳實施方式提供的逆變器散熱通風系統的結構示意圖。圖I為本實用新型實施例逆變器散熱通風系統的內部風道圖。 對與本實用新型相關度很小的空開模塊、濾波模塊和輸出模塊進行了隱藏，這些模塊位於機櫃10的下部。圖I中顯示的是機櫃10上部分的內部結構圖即本實用新型涉及到的兩風道系統一電抗模塊風道和逆變模塊風道。[0022]逆變器包括機櫃10以及設置在該機櫃10上的逆變器散熱通風系統。該散熱通風系統包括開設在機櫃10的頂壁的至少一個第一出風口 81與至少一個第二出風口 91，在本實施方式中，第一出風口 81與第二出風口 91均以兩個為例進行舉例說明；分別開設在該機櫃10相對兩側壁上的至少一個第一入風口 6以及若干第二入風口 7，在本實施方式中， 第一入風口 6以兩個為例進行舉例說明，第二入風口 7以六個為例進行舉例說明；分別設置在兩個第一出風口 81處的兩個電抗模塊風機8 ;風道隔板5，風道隔板5的一端固定在該逆變器的電抗模塊上，而另一端固定在該機櫃10的側壁將相應側壁上的六個第二入風口 7分割成上下兩部分，上部分的第二入風口 7的數量為兩個，下部分的第二入風口 7的數量為四個。[0023]上部分的兩個第二入風口 7、兩個第一出風口 81以及兩個電抗模塊風機8位於該風道隔板5的同一側並形成一個電抗模塊通風風道，當然，兩個電抗模塊風機8也可以不設置，其用於加強通風力度；上部分的兩個第二入風口 7作為電抗模塊通風風道的整體進風口，兩個第一出風口 81作為電抗模塊通風風道的整體出風口。[0024]下部分的四個第二入風口 7、兩個第一入風口 6、兩個第二出風口 91形成一個逆變模塊通風風道；下部分的四個第二入風口 7、兩個第一入風口 6作為逆變模塊通風風道的整體進風口，兩個第二出風口 91作為逆變模塊通風風道的整體出風口。[0025]機櫃10內收容有逆變模塊I，該逆變模塊I固定在該逆變模塊通風風道中，所述逆變器包括收容在機櫃10內的電抗模塊和逆變模塊I，所述電抗模塊和逆變模塊I沿平行於該機櫃10的頂壁的方向並行排列，所述電抗模塊固定於電抗模塊通風風道中，所述逆變模塊I固定於所述逆變模塊通風風道中。[0026]所述逆變模塊I包括至少一個逆變單元，所述逆變單元包括依次相通的逆變單元進風口、逆變模塊風機、散熱器、引風罩和逆變單元出風口，該逆變單元的進風口與該第一入風口 6和該若干第二入風口 7的下部分相通，該逆變單元的出風口通過集風罩2與該第二出風口 91相通。[0027]所述電抗模塊包括若干電抗單元，所述電抗單元由至少一個電抗封裝形成，該若干電抗單元沿垂直於該機櫃10的頂壁的方向垂直排列。每個電抗單元配有電抗罩與罩蓋， 該罩蓋封合該電抗罩，該電抗單元收容在該電抗罩內。電抗模塊風機8固定在垂直排列的若干電抗單元中的位於頂部的電抗單元上。[0028]當逆變器正常工作時，電抗模塊風道上的電抗模塊風機8進行抽風，風量由第二入風口 7最上部(即上部分的兩個第二入風口 7)進入。為避免功率模塊風道中的逆變模塊 I與電抗模塊風道中的電抗模塊風機8搶風，用了風道分隔板5對此部分第二入風口 7進行分流，保證電抗模塊風道中有足夠的風量帶走電抗產生的熱量，電抗模塊產生的熱量相對較少，因此較少的第二入風口 7即可滿足電抗散熱的需求，因此選用兩個。功率模塊風道中的功率模塊風機由第二入風口 7的下部分(即下部分的四個第二入風口 7)和第一入風口 6 獲得風量。因為功率模塊是逆變器中的主要熱源，又是逆變器的最關鍵部分，因此為該部分留有足夠的通風口，保證這部分散熱所需要的風量。風道分隔板5的使用還會截斷功率模塊風機吸進電抗熱源的可能，它為功率模塊散熱提供了安全保障。兩風道產生的帶有器件熱源的風經圖4中的第一出風口 81和第二出風口 91排出機櫃10，並經安裝在機櫃10頂部的風道排出室外。[0029]本實用新型根據主要發熱器件在整機中的作用進行分類，對逆變器中分類後的器件進行模塊化布置，並根據分類後的模塊器件進行風道設計，保證各個部分的散熱需求，保證各器件模塊能夠在適當的溫度下穩定工作，從而保證逆變器的工作效率，為客戶創造更大的經濟效益。[0030]具體地，本實用新型根據發熱器件在逆變器中的作用對其進行了整合布置。首先將逆變器中的主要發熱器件功率模塊進行整合，組成逆變模塊。逆變模塊包括模組殼體、 引風罩、功率模塊、散熱器、壓合母排、電容陣列、風機和風機連接條等。其次是發熱量相對較小的電抗模塊，功率模塊每相輸出對應四個電抗，對四個電抗進行封裝形成電抗模塊， 這樣一個功率模塊就對應三個電抗模塊，這三個電抗模塊垂直排列並布置在逆變模塊的後方。[0031]由於整機布局的原因，即使電抗和功率模塊各有獨立的風道，在風機(電抗模塊風機8與功率模塊風機)抽風時兩個風道在兩個風道公共入口處會出現搶風的顯現，由於功率模塊所用風機風量較大，這樣甚至會將電抗處的熱量吸入功率模塊風道，這顯然會影響功率模塊的散熱效果。為了保證兩風道的進風量和進風質量，故將兩風道進風口用風道分隔板5分開，並根據發熱器件發熱量的大小進行兩進風口大小設計，這樣就形成了單獨的進風口和風道，並能保證每個風道都有充足的風量來滿足散熱需求，避免了兩風道搶風和電抗熱量被吸入功率模塊風道內部，從而提高整機的連續工作時間和運行效率，為客戶創造更大的經濟效益。[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.逆變器散熱通風系統，其包括設置在該逆變器的機柜上的出風口與入風口，其特徵在於，該出風口包括設置在該機櫃頂壁的至少一個第一出風口與至少一個第二出風口，該入風口包括分別設置在該機櫃相對兩側壁上的至少一個第一入風口以及若干第二入風口，該散熱通風系統還包括風道隔板，該風道隔板的一端固定在該逆變器的電抗模塊上，而另一端固定在該機櫃的側壁將相應側壁上的該若干第二入風口分割成上、下兩部分，該若干第二入風口的上部分、該至少一個第一出風口位於該風道隔板的同一側並與該風道隔板形成一個電抗模塊通風風道，該若干第二入風口的下部分、該至少一個第一入風口、該至少一個第二出風口位於該風道隔板的另一側並與該風道隔板形成一個逆變模塊通風風道。
2.如權利要求I所述的逆變器散熱通風系統，其特徵在於，該散熱通風系統還包括設置在該至少一個第一出風口處的至少一個電抗模塊風機，該至少一個電抗模塊風機處於該電抗模塊通風風道中。
3.逆變器，其包括機櫃、固定在該機櫃內的電抗模塊、逆變模塊以及設置在該機柜上的散熱通風系統，該散熱通風系統包括設置在該機柜上的出風口與入風口，其特徵在於，該出風口包括設置在該機櫃頂壁的至少一個第一出風口與至少一個第二出風口，該入風口包括分別設置在該機櫃相對兩側壁上的至少一個第一入風口以及若干第二入風口，該散熱通風系統還包括風道隔板，該風道隔板的一端固定在該電抗模塊上，而另一端固定在該機櫃的側壁將相應側壁上的該若干第二入風口分割成上、下兩部分，該若干第二入風口的上部分、該至少一個第一出風口位於該風道隔板的同一側並與該風道隔板形成一個電抗模塊通風風道，該若干第二入風口的下部分、該至少一個第一入風口、該至少一個第二出風口位於該風道隔板的另一側並與該風道隔板形成一個逆變模塊通風風道，該電抗模塊固定於該電抗模塊通風風道中，該逆變模塊固定於該逆變模塊通風風道中。
4.如權利要求3所述的逆變器，其特徵在於，該電抗模塊和該逆變模塊沿平行於該機櫃的頂壁的方向並行排列。
5.如權利要求3所述的逆變器，其特徵在於，該散熱通風系統還包括設置在該至少一個第一出風口處的至少一個電抗模塊風機，該至少一個電抗模塊風機處於該電抗模塊通風風道中。
6.如權利要求3或5所述的逆變器，其特徵在於，所述逆變模塊包括至少一個逆變單元，所述逆變單元包括依次相通的逆變單元進風口、逆變模塊風機、散熱器、引風罩和逆變單元出風口，該逆變單元的進風口與第一入風口和所述第二入風口的下部相通，該逆變單元的出風口通過集風罩連接所述第二出風口。
7.如權利要求5所述的逆變器，其特徵在於，該電抗模塊包括若干電抗單元，每個電抗單元由至少一個電抗封裝形成，該若干電抗單元沿垂直於該機櫃的頂壁的方向垂直排列。
8.如權利要求7所述的逆變器，其特徵在於，每個電抗單元配有電抗罩與罩蓋，該罩蓋封合該電抗罩，該電抗單元收容在該電抗罩內。
9.如權利要求7所述的逆變器，其特徵在於，該至少一個電抗模塊風機固定在垂直排列的若干電抗單元中的位於頂部的電抗單元上。
專利摘要本實用新型涉及逆變器及其散熱通風系統，逆變器散熱通風系統包括風道隔板以及設置在該逆變器的機柜上的出風口與入風口，出風口包括設置在機櫃頂壁的第一出風口與第二出風口，入風口包括分別設置在機櫃相對兩側壁上的第一入風口以及若干第二入風口，風道隔板的一端固定在逆變器的電抗模塊上，而另一端固定在機櫃的側壁將相應側壁上的若干第二入風口分割成上、下兩部分，該若干第二入風口的上部分、第一出風口位於風道隔板的同一側並與風道隔板形成電抗模塊通風風道，該若干第二入風口的下部分、第一入風口、第二出風口位於風道隔板的另一側並與風道隔板形成逆變模塊通風風道。本實用新型的優點在於保證逆變器始終在較高的效率下工作。
文檔編號H02M7/42GK202818136SQ20122034359
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者陶高周, 張國旗, 牛孝先, 周杰 申請人:陽光電源股份有限公司