光伏逆變組的製作方法

2023-05-13 11:58:46

光伏逆變組的製作方法
【專利摘要】一種光伏逆變組，包括逆變單元、用於對所述的逆變單元在逆變過程中產生的熱量進行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側、具有交流出線排的交流側、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開關、用於驅動所述的分立開關的驅動模塊，所述的電容固定於所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風機，所述的散熱器還包括相對稱地位於前後兩側部的散熱基板，多片所述的散熱片連接在前後兩側的所述的散熱基板之間，所述的分立開關安裝於所述的散熱基板上。散熱片與前後兩側的散熱基板構成工字形的散熱器，體積成倍減少，實現了小而輕的設計。
【專利說明】光伏逆變組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於光伏發電系統的光伏逆變組。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展，能源的不斷開採，對全球環境汙染正在逐步加深，同時現有資源也在不斷減少。因此，人類開始開發綠色新能源。經過大量的研究實驗證明，太陽能是一種取之不盡的綠色新能源，且不受地域限制，能量轉換效率很高。故此，其深受人們的青睞，尤其是利用太陽能發電。然而，光伏陣列輸出的都是直流電，而實際應用中多是交流電，所以需要一種斬波逆變技術(SPWM)，實現直流變交流。
[0003]目前，光伏逆變組，包括逆變單元、用於對所述的逆變單元在逆變過程中產生的熱量進行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側、具有交流出線排的交流側、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開關、用於驅動所述的分立開關的驅動模塊，所述的電容固定於所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風機。
[0004]在中大型光伏逆變中多採用三相全橋一體化設計，即所有功率器件、電容、散熱器、層疊母線等集成一個整體單元，每個散熱器都是由散熱基板、自所述的散熱基板向外伸出的多片散熱片構成的，如果需要將多個逆變單元並聯，由此會帶來體積大、機箱利用率低、散熱不均勻、交直/流側電流不平衡、層疊母線上雜散電感大、對設備的工況有一定的要求，同時單元整體較重，體積大，不利於生產效率、安裝和維護。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種光伏逆變組。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的一種技術方案是:一種光伏逆變組，包括逆變單元、用於對所述的逆變單元在逆變過程中產生的熱量進行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側、具有交流出線排的交流側、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開關、用於驅動所述的分立開關的驅動模塊，所述的電容固定於所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風機，所述的散熱器還包括相對稱地位於前後兩側部的散熱基板，多片所述的散熱片連接在前後兩側的所述的散熱基板之間，所述的分立開關安裝於所述的散熱基板上。
[0007]在某些實施方式中，所述的分立開關為多個相互並聯的小電流開關管。
[0008]在某些進一步實施方式中，所述的小電流開關管為IGBT。
[0009]在某些實施方式中，所述的離心風機位於所述的散熱器的下方，所述的離心風機的出風口向上對著所述的散熱片。
[0010]在某些實施方式中，所述的層疊母線的輸出端上固定有用於當兩組光伏逆變組相併聯時相互連接的層疊母線並聯端。
[0011]在某些實施方式中，所述的疊層母線的負極靠近所述的分立開關。[0012]在某些實施方式中，所述的逆變單元具有兩組，相對稱地設置於所述的散熱器的前後兩側。
[0013]在某些實施方式中，所述的光伏逆變組還包括分別固定於所述的散熱器的左右兩側部的左固定板與右固定板、位於前側的前封板、位於後側的後封板、位於左側的左封板、固定於所述的前封板的底部與所述的後封板的底部之間的底封板、位於右側的右封板，所述的交流出線排通過絕緣子固定在所述的左固定板上，所述的前封板與所述的後封板分別固定於所述的左固定板與所述的右固定板上，所述的右封板固定於所述的電容上，所述的前封板、所述的右封板、所述的後封板與所述的左封板相互固定連接，所述的左封板與所述的底板之間以及所述的右封板與所述的底板之間形成所述的離心風機的左進風口與右進風口。
[0014]在某些進一步實施方式中，所述的前封板與所述的散熱片之間固定有傾斜的上前固定板、所述的後封板與所述的散熱片之間固定有傾斜的上後固定板所述的上前固定板與所述的上後固定板由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
[0015]在某些進一步實施方式中，所述的前封板上開有供層疊母線伸出的前開口，所述的後封板上開有供層疊母線伸出的後開口，所述的右封板上開有供層疊母線伸出的右開口，所述的左封板上開有供交流出線排伸出的左開口。
[0016]本實用新型的範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案
坐寸ο
[0017]由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:散熱片與前後兩側的散熱基板構成工字形的散熱器，體積成倍減少，實現了小而輕的設計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為兩組逆變單元與散熱器的裝配立體示意圖；
[0019]附圖2為層疊母線、分立開關、交流出線排與散熱器的裝配前視示意圖；
[0020]附圖3為層疊母線、分立開關、交流出線排、散熱器與離心風機的裝配立體示意圖；
[0021]附圖4為層疊母線、分立開關、交流出線排與散熱器的裝配俯視示意圖；
[0022]附圖5為兩組光伏逆變組並聯在一起的立體結構示意圖；
[0023]附圖6為光伏逆變組的分解示意圖；
[0024]其中:11、散熱器；12、散熱基板；13、散熱片；14、離心風機；
[0025]21、電容；22、層疊母線；221、層疊母線並聯端；23、分立開關；24、交流出線排；
[0026]31、左固定板；32、右固定板；33、前封板；34、後封板；35、左封板；36、右封板；37、上ill固定板；38、上後固定板；39、絕緣子。
【具體實施方式】
[0027]如各附圖所示，一種光伏逆變組，包括逆變單元、用於對逆變單元在逆變過程中產生的熱量進行散熱的散熱裝置，逆變單元包括具有電容21與層疊母線22的直流側、具有交流出線排24的交流側、連接在層疊母線22與交流出線排24之間的分立開關23、用於驅動分立開關23的驅動模塊，電容21固定於層疊母線22上，散熱裝置包括具有多片散熱片13的散熱器11、離心風機14，散熱器11還包括相對稱地位於前後兩側部的散熱基板12，多片散熱片13連接在前後兩側的散熱基板12之間，分立開關23安裝於散熱基板12上。
[0028]分立開關23為多個相互並聯的小電流開關管。小電流開關管為IGBT。分立開關23是該逆變單元所用主要器件，分立開關23採用多個小電流開關管並聯而成，即實現了逆變器功率的增大，同時分散了熱源分布，散熱均勻，改變了原有的熱點集中，散熱困難的問題，現在多個小電流分立開關器件並聯，使熱點分散，散熱均勻，同時使散熱器變小體積變小。
[0029]離心風機14位於散熱器11的下方，離心風機14的出風口向上對著散熱片13。該逆變單元採用離心風機14進行強迫風冷，從底部的左右方向進風，散熱器11的頂部出風，以達到良好的散熱效果。
[0030]層疊母線22的輸出端上固定有用於當兩組光伏逆變組相併聯時相互連接的層疊母線並聯端221。當兩組光伏逆變組相併聯時，現有技術中通常只有直流側輸入與交流側輸出可以並聯，本方案中，除了直流側輸入和交流側輸出的並聯外，同時層疊母線22互相之間有獨立的連接，這種設計可以減少尖峰電壓對電容的衝擊，減少了雜散電感，有效降低了電壓衝擊對電容的損害，同時減少了電容的數量，降低成本。
[0031]疊層母線的負極靠近分立開關23。逆變單元具有兩組，相對稱地設置於散熱器11的前後兩側。該逆變單元使用的層疊母線22採用完全對稱設計，負極靠近分立器件，正極在外側，負極在內側的布置原則，減低了層疊母線22的電感係數，減小了阻抗，減低壓降，減少電壓尖峰對元件的損害；交流側也採用完全對稱性設計，以使交流輸出是的阻抗均衡，達到電流平衡的效果。
[0032]如附圖5、附圖6所示，光伏逆變組還包括分別固定於散熱器11的左右兩側部的左固定板31與右固定板32、位於前側的前封板33、位於後側的後封板34、位於左側的左封板
35、固定於前封板33的底部與後封板34的底部之間的底封板、位於右側的右封板36，交流出線排24通過絕緣子39固定在左固定板31上，前封板33與後封板34分別固定於左固定板31與右固定板32上，右封板36固定於電容21上，前封板33、右封板36、後封板34與左封板35相互固定連接，左封板35與底板之間以及右封板36與底板之間形成離心風機14的左進風口與右進風口。
[0033]前封板33與散熱片13之間固定有傾斜的上前固定板37、後封板34與散熱片13之間固定有傾斜的上後固定板38，上前固定板37與上後固定板38由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
[0034]前封板33上開有供層疊母線22伸出的前開口，後封板34上開有供層疊母線22伸出的後開口，右封板36上開有供層疊母線22伸出的右開口，左封板35上開有供交流出線排24伸出的左開口。
[0035]前封板33上開有用於觀察分立開關23的前窗，前窗上罩設有前小封板,後封板34上開有用於觀察分立開關23的後窗，後窗上也罩設有後小封板。
[0036]該逆變單元的組成部分及組裝順序如下，散熱器11前後兩側的散熱基板12上分別裝有IGBT，左固定板31與右固定板32分別裝在散熱器左右兩側；絕緣子39裝在左固定板31上，交流出線排一端連接在IGBT上，中部固定在絕緣子上；將前封板33固定在左固定板31與右固定板32上；將後封板34固定在左固定板31與右固定板32上；將電容21預先安裝在層疊母線22上，電容21另一端固定在右封板36上，形成一個模組，然後整體將該模組一端固定在IGBT上，離心風機14裝在散熱器11底部；將上前固定板37和上後固定板38分別裝在散熱片13和前封板33和後封板34上；將底封板連接在前封板33和後封板34之間；前封板33上有前小封板；後封板34上有後小封板。
[0037]工字形散熱器，允許兩個獨立的逆變單元採用對稱方式並聯，使功率成倍增加，通過驅動模塊控制分立開關器件，實現光伏陣列輸入的直流電轉變成併入電網的三相交流電。逆變單元採用對稱設計，即兩側的交直流側均採用完全對稱設計，使兩邊阻抗相等，實現了均流；層疊母線之間的獨立連接，該逆變單元可實現抽屜式的安裝方式，解決了並聯困難問題。
[0038]如上所述，我們完全按照本實用新型的宗旨進行了說明，但本實用新型並非局限於上述實施例和實施方法。相關【技術領域】的從業者可在本實用新型的技術思想許可的範圍內進行不同的變化及實施。
【權利要求】
1.一種光伏逆變組，包括逆變單元、用於對所述的逆變單元在逆變過程中產生的熱量進行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容(21)與層疊母線(22)的直流側、具有交流出線排(24)的交流側、連接在所述的層疊母線(22)與所述的交流出線排(24)之間的分立開關(23)、用於驅動所述的分立開關(23)的驅動模塊，所述的電容(21)固定於所述的層疊母線(22)上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片(13)的散熱器(11)、離心風機(14)，其特徵在於:所述的散熱器(11)還包括相對稱地位於前後兩側部的散熱基板(12)，多片所述的散熱片(13)連接在前後兩側的所述的散熱基板(12)之間，所述的分立開關(23)安裝於所述的散熱基板(12)上。
2.根據權利要求1所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的分立開關(23)為多個相互並聯的小電流開關管。
3.根據權利要求2所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的小電流開關管為IGBT。
4.根據權利要求1所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的離心風機(14)位於所述的散熱器(11)的下方，所述的離心風機(14)的出風口向上對著所述的散熱片(13)。
5.根據權利要求1所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的層疊母線(22)的輸出端上固定有用於當兩組光伏逆變組相併聯時相互連接的層疊母線並聯端(221)。
6.根據權利要求1所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的疊層母線的負極靠近所述的分立開關(23)。
7.根據權利要求1-6中的任意一項所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的逆變單元具有兩組，相對稱地設置於所述的散熱器(11)的前後兩側。
8.根據權利要求1所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的光伏逆變組還包括分別固定於所述的散熱器(11)的左右兩側部的左固定板(31)與右固定板(32)、位於前側的前封板(33 )、位於後側的後封板(34)、位於左側的左封板(35 )、固定於所述的前封板(33 )的底部與所述的後封板(34)的底部之間的底封板、位於右側的右封板(36)，所述的交流出線排(24)通過絕緣子(39)固定在所述的左固定板(31)上，所述的前封板(33)與所述的後封板(34)分別固定於所述的左固定板(31)與所述的右固定板(32)上，所述的右封板(36)固定於所述的電容(21)上，所述的前封板(33)、所述的右封板(36)、所述的後封板(34)與所述的左封板(35)相互固定連接，所述的左封板(35)與所述的底板之間以及所述的右封板(36)與所述的底板之間形成所述的離心風機(14)的左進風口與右進風口。
9.根據權利要求8所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的前封板(33)與所述的散熱片(13)之間固定有傾斜的上前固定板(37)、所述的後封板(34)與所述的散熱片(13)之間固定有傾斜的上後固定板(38)，所述的上前固定板(37)與所述的上後固定板(38)由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
10.根據權利要求8所述的光伏逆變組，其特徵在於:所述的前封板(33)上開有供層疊母線(22)伸出的前開口，所述的後封板(34)上開有供層疊母線(22)伸出的後開口，所述的右封板(36)上開有供層疊母線(22)伸出的右開口，所述的左封板(35)上開有供交流出線排(24)伸出的左開口。
【文檔編號】H05K7/20GK203617912SQ201320797297
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】夏俊臣 申請人:江蘇兆伏新能源有限公司