CN102111081B - 用于安装光伏逆变器的机箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏并网逆变器领域，具体涉及一种光伏逆变器散热装置。本机箱中设置有彼此相邻的主变压器室和主电路室，所述的主变压器室和主电路室之间设置有用于电磁隔离和热隔离的隔离板。本机箱将变压器在工作过程中产生的电磁干扰封闭在主变压器室内，也不让此电磁干扰通过电缆传道到箱体外部，从而确保设置在主变压器室中的变压器所产生的电磁干扰不会对相邻主电路室中的各个电器部件产生影响，从而本发明保证了光伏逆变器的工作稳定性。

Description

用于安装光伏逆变器的机箱

技术领域

本发明涉及光伏并网逆变器领域，具体涉及一种光伏逆变器散热装置。

背景技术

太阳能光伏发电属于清洁的可再生能源，发展并广泛应用光伏发电技术对于缓解常规能源的短缺和减少环境污染具有重要作用。并网逆变器用于将太阳能电池发出的直流电转化成交流电并与电网并网发电，在新能源的开发和利用方面有着至关重要的地位。然而传统的光伏逆变器的结构布局上存在有诸多不合理的地方，主要表现如下：其一，发热器件和机箱的散热性能较差，由于散热性能差从而导致箱体内的温度将持续上升，当发热器件的温度上升到一定程度时，会使得发热器件的性能下降，进而导致光伏逆变器的工作状态不能保持稳定；其二，电磁干扰严重，各种电器部件混装在一个箱体中，难以解决电磁干扰问题，电磁干扰会造成光伏逆变器的各个部件乃至整个系统的性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于安装光伏逆变器的机箱，本机箱用于带工频隔离变压器的光伏逆变器，且能够有效地解决光伏逆变器中各个电器部件混装所引起的电磁干扰问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于安装光伏逆变器的机箱，本机箱中设置有彼此相邻的主变压器室和主电路室，所述的主变压器室和主电路室之间设置有用于电磁隔离和热隔离的隔离板。

同时本发明还可以通过以下措施得以进一步实现：

所述的主电路室的下部设置有电抗器，上部设置有彼此相邻的IGBT功率模块和主线路板，IGBT功率模块的一侧设置有散热风道，散热风道的下侧设置有第一散热风机，散热风道的上侧设置有贯通主电路室顶部的散热孔；主电路室的中部设置有断路器。

所述的IGBT功率模块的下侧并排设置有直流滤波器和交流滤波器，与IGBT功率模块相连的直流母线排由上而下呈直线状与直流滤波器电连接，由于直流母线排不与任何交流线交叉，从而减少了线路之间的干扰，提高了电能质量。

所述的第一散热风机出口处的散热风道上设置有开口朝向IGBT功率模块和主线路板的通风槽。

所述的通风槽的出口朝向与散热风道的管线走向之间成一夹角，以保证从通风槽出来的风能够较好地冷却IGBT功率模块和主线路板。

优选的，所述的夹角为45°。

所述的通风槽的沿垂直于气体流向的截面形状为矩形，以便于制造加工。

优选的，所述的通风槽的矩形截面的长度为200mm，宽度为15mm。

所述的通风槽的矩形截面的长度方向与第一散热风机位于通风槽处的散热风道的管线走向相垂直，从而使得从通风槽出来的风能够覆盖一个较宽的冷却区域。

所述的主变压器室的上侧设置有第二散热风机，主电路室的上侧设置有与散热孔相邻的通风孔；机箱的箱体下侧设置有分别通向主变压器室和主电路室的进风口。

本发明的有益效果在于：

1）、本机箱中设置有彼此相邻且独立的主变压器室和主电路室，主变压器室和主电路室之间设置有起到屏蔽作用的隔离板，将变压器在工作过程中产生的电磁干扰封闭在主变压器室内，也不让此电磁干扰通过电缆传道到箱体外部，从而确保设置在主变压器室中的变压器所产生的电磁干扰不会对相邻主电路室中的各个电器部件产生影响；

2）、主电路室的上侧设置有彼此相邻的散热孔和通风孔，主变压器室的上侧设置有独立工作的第二散热风机，因此主变压器室和主电路室中产生的热量均被单独做了散热处理，从而使得整个机箱通风舒畅，散热效果良好。

3）、机箱中各个电器部件的位置布局合理，进一步地减少了个部件之间的电磁干扰问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的位于主电路室一侧的侧视图；

图3是主变压器室的散热路径示意图；

图4是主电路室中散热孔的散热路径示意图；

图5是主电路室中第一散热风机的散热路径示意图；

图6是主电路室中第一散热风机的机构示意图；

图7是图6中第一散热风机出口管路处的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于安装光伏逆变器的机箱，本机箱中设置有彼此相邻的主变压器室10和主电路室20，所述的主变压器室10和主电路室20之间设置有用于电磁隔离和热隔离的隔离板30。

隔离板30有效地隔离了主变压器室10和主电路室20之间的电磁干扰和热传导，保证了整个系统的高效稳定地运行。

如图6所示，所述的IGBT功率模块22的下侧并排设置有直流滤波器24和交流滤波器25，与IGBT功率模块22相连的直流母线排26由上而下呈直线状与直流滤波器24电连接。

图6中所示的虚线为传统直流母线排的走向，而由于本发明中的直流母线排26不与任何交流线交叉，从而减少了线路之间的干扰，提高了电能质量。

如图1～5所示，所述的主电路室20的下部设置有电抗器21，上部设置有彼此相邻的IGBT功率模块22和主线路板27，IGBT功率模块22的一侧设置有散热风道，散热风道的下侧设置有第一散热风机60，散热风道的上侧设置有贯通主电路室20顶部的散热孔61；主电路室20的中部设置有断路器23。

如图1、3所示，所述的主电路室20的上侧设置有与散热孔61相邻的通风孔50；如图1、3、4所示，所述的主变压器室10的上侧设置有第二散热风机40；如图3、4所示，机箱的箱体下侧设置有分别通向主变压器室10和主电路室20的进风口70。

如图5、6、7所示，所述的第一散热风机60出口处的散热风道上设置有开口朝向IGBT功率模块22和主线路板的通风槽62。

所述的通风槽62的出口朝向与散热风道的管线走向之间成一夹角，且所述的夹角为45°。

所述的通风槽62的沿垂直于气体流向的截面形状为矩形，且所述的通风槽62的矩形截面的长度为200mm，宽度为15mm。

如图6、7所示，所述的通风槽62的矩形截面的长度方向与第一散热风机60位于通风槽62处的散热风道的管线走向相垂直。

下面结合附图对本机箱的散热途径做详细说明：

如图3所示，对于主变压器室10，其上部设置有第二散热风机40，下部设置有进风口70。散热时，第二散热风机40工作，风自进风口70处进入主变压器室10，经与变压器11换热后通过第二散热风机40处排出箱体。

对于主电路室20，当逆变器工作时，其散热途径分为两路，其中一路自主电路室20下部的进风口70进入主电路室20，并依次经第一散热风机60、第一散热风机60上侧的散热风道和散热孔61排出箱体，如图4、5所示的带燕尾槽的箭头走向；另外一路自通风槽62处起，途经IGBT功率模块22和主线路板，最后从机箱顶部的通风孔50处排出箱体，如图5所示的小箭头的走向。

本发明与现有技术比较，在采用较小功率的散热风机和较少的其他滤波技术的情况下，很好地解决了传统逆变器中难以解决的电磁干扰问题和热稳定问题。采用本发明中的技术方案所安装的光伏逆变器，在TUV认证测试时，不但测试速度快，而且测出的干扰值非常低，干扰峰值比标准中的平均值还低；而在热稳定测试中，在超负荷10%的情况下，逆变器的各项指标均合格。

Claims (7)

1.一种用于安装光伏逆变器的机箱，本机箱中设置有彼此相邻的主变压器室（10）和主电路室（20），所述的主变压器室（10）和主电路室（20）之间设置有用于电磁隔离和热隔离的隔离板（30）；其特征在于：所述的主电路室（20）的下部设置有电抗器（21），上部设置有彼此相邻的IGBT功率模块（22）和主线路板，IGBT功率模块（22）的一侧设置有散热风道，散热风道的下侧设置有第一散热风机（60），散热风道的上侧设置有贯通主电路室（20）顶部的散热孔（61）；主电路室（20）的中部设置有断路器（23）；所述的IGBT功率模块（22）的下侧并排设置有直流滤波器（24）和交流滤波器（25），与IGBT功率模块（22）相连的直流母线排（26）由上而下呈直线状与直流滤波器（24）电连接；所述的主变压器室（10）的上侧设置有第二散热风机（40），主电路室（20）的上侧设置有与散热孔（61）相邻的通风孔（50）；机箱的箱体下侧设置有分别通向主变压器室（10）和主电路室（20）的进风口（70）。

2.根据权利要求1所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的第一散热风机（60）出口处的散热风道上设置有开口朝向IGBT功率模块（22）和主线路板的通风槽（62）。

3.根据权利要求2所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的通风槽（62）的出口朝向与散热风道的管线走向之间成一夹角。

4.根据权利要求3所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的夹角为45°。

5.根据权利要求2或3所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的通风槽（62）的沿垂直于气体流向的截面形状为矩形。

6.根据权利要求5所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的通风槽（62）的矩形截面的长度方向与第一散热风机（60）位于通风槽（62）处的散热风道的管线走向相垂直。

7.根据权利要求6所述的用于安装光伏逆变器的机箱，其特征在于：所述的通风槽（62）的矩形截面的长度为200mm，宽度为15mm。

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