CN107086768A - 电感装置、电器机组及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电感装置、电器机组及空调。其中，该电感装置包括：功率因数校正PFC电感，设置在电器的驱动板上，PFC电感用于校正电流的功率因数；散热单元，用于对PFC电感进行散热。本发明解决了由于PFC电感安装在专用的电感盒中，占用空间较大的技术问题。

Description

电感装置、电器机组及空调

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种电感装置、电器机组及空调。

背景技术

当前，空调行业都在朝变频方向发展，为了解决谐波问题，大多数变频空调机组都使用功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)技术，现有变频空调在使用PFC技术时，会将PFC储能功率电感通过一段引线连接至驱动板，PFC储能功率电感尺寸大、发热大，因此需要专用的电感盒固定及散热，但是采用这种方式需要较高的成本，同时在变频空调机组上还需为电感盒预留出一个可以放得下及可以散热的位置，对结构设计要求高。

针对上述的相关技术中由于PFC电感安装在专用的电感盒中，占用空间较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电感装置、电器机组及空调，以至少解决由于PFC电感安装在专用的电感盒中，占用空间较大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电感装置，包括：功率因数校正PFC电感，设置在电器的驱动板上，所述PFC电感用于校正电流的功率因数；散热单元，用于对所述PFC电感进行散热。

进一步地，所述电感装置还包括：功率调节器，与所述PFC电感连接，用于调节所述PFC电感使用功率开关的工作频率。

进一步地，所述电感装置还包括：分流单元，用于将输入所述驱动板的电流分为多个电流。

进一步地，所述散热单元包括：多条散热翅片，用于吸收所述PFC电感散发的电感热量，并将所述电感热量传输至散热板；所述散热板，与所述多条散热翅片连接，用于将所述散热翅片传入的电感热量通过冷媒管路将所述电感热量带走。

进一步地，所述散热板中的冷媒管路迂回设置，所述冷媒管路与所述散热板之间填充散热硅胶。

进一步地，所述散热单元还包括：所述冷媒管路，设置在所述电感装置的冷凝器和蒸发器两者之间，用于调节所述电感装置的温度。

进一步地，所述散热单元设置在所述PFC电感正上方。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电器机组，包括上述实施例中任一项所述电感装置。

进一步地，所述电器机组还包括：滤波单元，设置在电器的驱动板上，用于对电器机组中的电流产生的谐波进行过滤，得到滤波信号，并将所述滤波信号发送至所述PFC电感中。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调，包括上述的电器机组。

在本发明实施例中，将PFC电感设置在电器的驱动板上，PFC电感用于校正电流的功率因数，并通过设置散热单元对PFC电感进行散热。根据本申请中的实施例，将PFC电感设置在电器的驱动板上，通过散热单元对其进行散热，无需专用电感盒来在可散热的位置对PFC电感进行固定，减少了成本以及占用空间，解决由于PFC电感安装在专用的电感盒中，占用空间较大的技术问题，达到了有效减少电感装置的控件的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种电感装置的示意图；

图2(a)是根据本发明实施例的一种可选的电器机组的示意图；

图2(b)是根据本发明实施例的一种可选的电器机组的正视图；

图2(c)是根据本发明实施例的一种可选的电器机组的左视图；以及

图3是根据本发明实施例的一种可选的冷媒散热单元为电感散热的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：

功率因数校正，Power Factor Correction，简称PFC，是治理谐波的一种有效方法，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。

电磁兼容(EMC)是对电子产品在电磁场方面干扰大小(EMI)和抗干扰能力(EMS)的综合评定，是产品质量最重要的指标之一，电磁兼容的测量由测试场地和测试仪器组成。

滤波器，是指减少或消除谐波对电力系统影响的电气部件，对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。

谐波(harmonic wavelength)，是一个数学或物理学概念，是指周期函数或周期性的波形中能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。

逆变器(inverter，又称变流器、反流器，电压转换器)是一种利用高频电桥电路将直流电变换成交流电的电子器，可将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。

下面对本发明的具体实施例进行说明。

图1是根据本发明实施例的一种电感装置的示意图，如图1所示，该电感装置包括：

功率因数校正PFC电感11，设置在电器的驱动板13上，PFC电感11用于校正电流的功率因数。

可选的，电器的驱动板13上设置有PFC电感11，该驱动板13上还可以集成多个其他功能模块，例如储能功能模块、逆变功能模块、电源与控制功能模块以及滤波功能模块等等。其中，储能功能模块用于存储电能；逆变功能模块可以用于将直流电转换为交流电，例如，将12V或24V的直流电转换为220V、50Hz的交流电或其他类型的交流电。

散热单元15，用于对PFC电感11进行散热。

由于电器的驱动板上设置有PFC电感11，PFC电感11在工作中会产生热量，因此为了能够保证电感装置能够正常运转，设置散热单元15，用于对PFC电感11进行散热。

通过上述实施例，将PFC电感11设置在电器的驱动板上，PFC电感11用于校正电流的功率因数，并通过散热单元15对PFC电感11进行散热。根据本申请中的实施例，将PFC电感11设置在电器的驱动板上，通过散热单元对其进行散热，无需专用电感盒来在可散热的位置对PFC电感11进行固定，减少了成本以及占用空间，解决由于PFC电感安装在专用的电感盒中，占用空间较大的技术问题，达到了有效减少电感装置的控件的效果。

本发明实施例中的PFC电感11，用于对电器中电流的功率因数进行校正，该功率因数为有效功率与电器总耗电量的关系，该功率因数可以为电器的电能被使用的参数，在功率因数值越大时，反映了电器的电能的利用率越高。

本发明实施例中的设置在驱动板上的散热单元15在PFC电感的周围，以使PFC电感11产生的热量能及时散发，以使得整个电感装置内部的温度保持平衡，从而延长电感装置的使用寿命，维持整个装置的正常运转。其中，驱动板与散热装置均置于封闭的电器盒(即上述的电感装置)内，散热装置可以和驱动板分离，置于驱动板上方对应PFC电感的位置，也可设置在驱动板上，本申请并不限定散热单元15的具体位置。该散热单元15在电感装置的内部，用于对PFC电感产生的热量进行散发，例如，可以将该散热单元15设置在PFC电感的上方，可以不设置在驱动板上，并与驱动板隔开，提供散热功能，散热单元15也可以设置在驱动板上，即直接与PFC电感相邻，方便该散热单元15的安装。

对于上述实施例，电感装置还可以包括：功率调节器，与PFC电感11连接，用于调节PFC电感使用功率开关的工作频率。

功率调节器调节PFC电感使用功率开关的工作频率，达到了减少PFC电感11所需的电感感量的效果，其中，在功率调节器通过调节PFC电感使用功率开关的工作频率以调低PFC电感所需的电感感量的情况下，PFC电感11产生低于预设阈值的电感热量。也即，通过功率调节器将输入的电感感量降低，从而使得PFC电感11在工作时所产生的电感热量会有相应的降低，从而降低整个电感装置的电感热量。

可选的，电感装置还包括：分流单元，用于将输入驱动板的电流分为多个电流。

分流单元，将输入驱动板的电流分为多个电流，以减少PFC电感11所需的电感感量，其中，在分流单元将输入驱动板的电流分为多个电流以调低PFC电感11所需的电感感量的情况下，PFC电感11产生低于预设阈值的电感热量。

通过上述实施方式，分流单元可以将输入驱动板的电流分为多个电流，从而使得每个电感的电感感量和在电感的电流降低，在降低电感感量和电流的情况下，会将降低该电感工作所产生的电感热量，结合上述的功率调节器所降低的电感热量，会使得整个电感装置中的电感热量有明显的降低。从而使得PFC电感在工作时，整个电感装置内部的温度保持平衡。

需要说明的是，上述的散热单元还包括：多条散热翅片，用于吸收PFC电感散发的电感热量，并将电感热量传输至散热板；散热板，与多条散热翅片连接，用于将散热翅片传入的电感热量通过冷媒管路将电感热量带走。

可选的，上述的多条散热翅片可以是与散热板的一个方向并排设置的，多条散热翅片也可以并排设置，多条散热翅片中的每条散热翅片之间可以预设一定的间隙，从而使得散热翅片可以有效吸收电感装置中的PFC电感工作所产生的电感热量，并将吸收到的电感热量传递到散热板中，以通过散热板将产生的电感热量带走，使得整个电感装置内部能保持恒温。

其中，散热板中的冷媒管路迂回设置，冷媒管路与散热板之间填充散热硅胶。即可以将冷媒管路通过迂回的方式，在散热板中保持较长的距离，以通过冷媒管路中流动的冷媒将散热翅片传输过来的热量及时的散发，通过冷媒管路将散发的热量不断地带走，从而使得电感装置内部畅通，其中，在工作过程中，该冷媒管路中的冷媒是不断流动的。

对于上述的冷媒管路与散热板之间填充的散热硅胶，同样是为了将散热翅片传输的电感热量不断地散热，降低散热翅片的温度，将产生的热量运送到冷媒管路。

优选的，上述实施例的电器可以为空调。

可选的，散热单元还包括：冷媒管路，设置在电感装置的冷凝器和蒸发器两者之间，用于调节电感装置的温度。即可以将冷凝器产生的冷媒通过冷媒管路不断的运送到散热板中，以不断地吸收散热翅片所传输的电感热量。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电器机组，包括上述实施例中任一项电感装置。

可选的，上述的电器机组还包括：滤波单元，设置在电器的驱动板上，用于对电器机组中的电流产生的谐波进行过滤，得到滤波信号，并将滤波信号发送至PFC电感中。其中，滤波单元可以将输入的电流中所产生的谐波进行过滤，以得到干净的谐波，用于PFC电感进行处理。

通过上述实施例，可以将PFC电感安装在驱动板上，无须专用电感盒，在驱动板上设置PFC电感，为PFC电感增加散热单元，降低电感装置的温度，保持电器机组的恒温，从而达到了节省成本，省去电感盒位置，节省机组空间的效果。同时可以减少电器的PFC电感线走线，优化空间串扰，还可以解决电感温度过高问题。可选的，在本发明实施例中，通过滤波单元对谐波进行有效过滤。

上述的电器机组可以设置在电器中，在本申请实施例中，该电器可以为空调，该电器机组可以为变频空调机组。

下面对本发明的具体实施例进行说明。

图2(a)是根据本发明实施例的一种可选的电器机组的示意图，如图2所示，该电器机组包括多个模块，该多个模块集成在电器机组的驱动板上，包括：储能部分21、逆变部分22、电源与控制部分23、PFC部分24、PFC电感25、PFC电感26以及滤波部分27。其中，上述的储能部分21可以用于存储电器设备的冷冻液(或上述的电能)，该逆变部分22可以将直流电转化为交流电(包括220V的市电)，电源与控制部分23可以为电器机组供应电能，以及控制电器工作；其中，PFC部分24、PFC电感25、PFC电感26可以设置在电器机组的驱动板上，无需专用的电感盒，可以节省大量的电器设备的大量空间，通过上述实施例，可以节省电器设备的成本。可选的，上述的滤波部分27可以用于对电流中的谐波进行过滤，以得到较为干净的谐波。

其中，滤波部分27设置在PFC电感25、PFC电感26的周围，如图2(b)所示，可以将滤波后的谐波发送至PFC电感25或PFC电感26中，以调节电感。

可选的，上述的逆变部分22可以为一种电子器件，如，逆变器，该逆变器可以将输入的直流电转换为交流电，如可以转换12V/24V的直流电为220VAC的交流电，其转换的频率可以50Hz。

对于上述实施例，储能部分21可以设置在PFC电感部分的周围，如图2(c)所示，通过该储能部分21和PFC电感的左视图可以看到储能部分21和PFC电感靠近，以向电感装置部分供应电能。

PFC电感安装在驱动板上，省去专用电感盒与电感走线，在驱动板上设置PFC电感可以提高功率因数校正所使用功率开关的工作频率，将功率开关频率提高到40KHz-80KHz，可有效减小所需电感感量。同时，为了较小所需的电感感量，本发明实施例中可以使用交错式PFC技术，将输入驱动板的电流分为多个电流，继续减小每个电感的感量与流经电流，减小电感尺寸，以减少所需的电感感量。

可选的，该实施例中的电器可以为空调，通过空调中的空调机组将PFC电感等模块集成在驱动板上，解决了相关技术中PFC电感设置在专用电感盒中导致的占用空间较大的问题。

使用上述实施例，可将PFC电感尺寸减小到适应于板载的程度。

在PFC电感使用过程中，由于存在铜损及高频铁损，PFC电感会持续发热，温度非常高，致使周围器件产生过热反应，缩短使用寿命及可靠性。PFC电感温度很大程度上限制了驱动板的工作时功率容量，本发明实施例采用新式冷媒散热单元，将电感热量带走，将强电感散热，使电感温度保持在合理范围内，可有效持续的工作。

图3是根据本发明实施例的一种可选的冷媒散热单元为电感散热的装置的示意图，如图3所示，该装置包括：电器主机箱、PFC电感以及散热单元。其中，该散热单元包括一条冷媒管路，该该冷媒管路的流动方向如图3所示。

可选的，在驱动板PFC电感的正上方，安装冷媒散热单元，该冷媒散热单元具有一个传热基板和多条散热翅片，热量通过散热翅片传输到基板，基板中迂回一条冷媒管路，基板与冷媒管路之间使用散热硅胶填充。其中，该冷媒散热单元的位置并不是固定的，为了使机组在工作时，冷媒管路中时刻流经恒温冷媒，本发明将冷媒管路接入冷凝器之后蒸发器之前的管路中，保持散热器上温度在相当水平，不随制冷、制热转换以及环境温度的变化而变化。

机组工作时，PFC电感发热通过散热单元吸收后传输进冷媒管路被带走，驱动板盒温度保持稳定在正常范围内。

另一种可选的实施方式，该种散热单元安装方式可变，可以置于驱动板上方，不限定于图3所示的安装方式，可以竖放也可以横放。驱动板的安装方式亦可变，可竖放也可横放。

通过上述实施方式，通过设置冷媒散热单元(包括冷媒管路)可实现PFC电感设置在电器机组的驱动板上，节省成本及空间，同时还可解决由于在工作过程中驱动板的PFC电感产生热量，引起温度过高问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电感装置，其特征在于，包括：

功率因数校正PFC电感，设置在电器的驱动板上，所述PFC电感用于校正电流的功率因数；

散热单元，用于对所述PFC电感进行散热。

2.根据权利要求1所述的电感装置，其特征在于，所述电感装置还包括：

功率调节器，与所述PFC电感连接，用于调节所述PFC电感使用功率开关的工作频率。

3.根据权利要求1所述的电感装置，其特征在于，所述电感装置还包括：

分流单元，用于将输入所述驱动板的电流分为多个电流。

4.根据权利要求1所述的电感装置，其特征在于，所述散热单元包括：

多条散热翅片，用于吸收所述PFC电感散发的电感热量，并将所述电感热量传输至散热板；

所述散热板，与所述多条散热翅片连接，用于将所述散热翅片传入的电感热量通过冷媒管路将所述电感热量带走。

5.根据权利要求4所述的电感装置，其特征在于，所述散热板中的冷媒管路迂回设置，所述冷媒管路与所述散热板之间填充散热硅胶。

6.根据权利要求4所述的电感装置，其特征在于，所述散热单元还包括：

所述冷媒管路，设置在所述电感装置的冷凝器和蒸发器两者之间，用于调节所述电感装置的温度。

7.根据权利要求4所述的电感装置，其特征在于，所述散热单元设置在所述PFC电感正上方。

8.一种电器机组，其特征在于，包括权利要求1至权利要求7中任一项所述电感装置。

9.根据权利要求8所述的电器机组，其特征在于，所述电器机组还包括：

滤波单元，设置在电器的驱动板上，用于对电器机组中的电流产生的谐波进行过滤，得到滤波信号，并将所述滤波信号发送至所述PFC电感中。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求8所述的电器机组。