CN108092490A - 一种分区散热的功率柜 - Google Patents

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邱庆恕
左刚强
张新强
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Renergy Electric Tianjin Ltd
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Renergy Electric Tianjin Ltd
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种分区散热的功率柜，包括柜体和设置在柜体内部的功率模块、电抗器和滤波电容，还包括设置在柜体内部的风道隔板，风道隔板与柜体的前门板将柜体隔成第一散热区域和第二散热区域，风道隔板与柜体的后门板形成第三散热区域；且第一散热区域第二散热区域的上部；该分区散热的功率柜可以实现分区散热，避免大功率发热器件电抗器对热敏感器件的热影响，散热高效。

Description

一种分区散热的功率柜
技术领域
本发明涉及通风散热技术领域，特别涉及一种分区散热的功率柜。
背景技术
随着风能的快速发展，要求风电变流器的体积更小、功率密度更高，机柜内部发热器件和热敏感器件布局复杂，这不仅需要在单位体积下带走更多的损耗，而且还需要设计更高效和合理的散热系统，能够实现分区散热，合理利用有限冷却，实现温度分区控制。因此，一种功率柜分区散热的解决方案设计成为风电变流器产品的一个关键问题。
在目前的大功率机柜设计中，尤其是风冷散热方式中，极易出现大功率发热器件和热敏感器件的安装距离很近或者冷空气先经过大功率发热器件后经过热敏感器件的现象，这就会导致热敏感器件受大功率发热器件的热辐射或热对流影响温度超高导致失效的问题。而往往像电抗器这类大功率发热器件又是耐温器件，不需要分配过多的冷却空气，应该尽量把更大的冷却空气分配给热敏感器件或低耐温器件。
发明内容
本发明的目的是提供一种分区散热的功率柜。
为此，本发明技术方案如下：
一种分区散热的功率柜，包括柜体和设置在柜体内部的功率模块、电抗器和滤波电容，还包括设置在柜体内部的风道隔板，风道隔板与柜体的前门板将柜体隔成第一散热区域和第二散热区域，风道隔板与柜体的后门板形成第三散热区域；且第一散热区域第二散热区域的上部；
第一散热区域内设置有功率模块、散热器、薄膜电容单元和双进风离心机；散热器与薄膜电容单元依次前后并排设置，双进风离心机设置在散热器的正下方，且双进风离心机的出风口正对散热器的进风口；除此之外，在双进风离心机正对的前柜体上形成有进风窗；
第二散热区域内设置有滤波电容；与滤波电容相对的前柜体上形成有进风窗，在与滤波电容相对的风道隔板上形成有若干通风孔；
第三散热区域内设置有电抗器；电抗器底部正对的柜体上形成有若干个通风孔；
还包括设置在后柜体上部的轴流风机；且在轴流风机与柜体相对的位置形成有若干通风孔。
进一步的，所述的柜体底板下形成有一端开口另一端封闭的通风腔。
进一步的，所述的电容薄膜单元包括若干个薄膜电容。
进一步的，所述的散热器包括若干个垂直设置的通风翅片。
与现有技术相比，该分区散热的功率柜可以实现分区散热；所述滤波电容与所述电抗器通过所述风道隔板隔开，实现风道并联，避免大功率发热器件电抗器对热敏感器件的热影响，散热高效；所述柜体后门板上半部分安装的轴流风机在满足电抗器和滤波电容的同时，可助于所述双进风离心风机对散热器的吹风作用，从而提高散热效率。
附图说明
图1为本发明提供的分区散热功率柜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1：
一种分区散热的功率柜，如图1所示，包括柜体和设置在柜体内部的功率模块、电抗器4和滤波电容8，还包括设置在柜体内部的风道隔板5，风道隔板5与柜体的前门板将柜体隔成第一散热区域和第二散热区域，风道隔板5与柜体的后门板形成第三散热区域；且第一散热区域第二散热区域的上部；
第一散热区域内设置有功率模块、散热器6、薄膜电容单元和双进风离心机7；散热器6与薄膜电容单元依次前后并排设置，双进风离心机7设置在散热器的正下方，且双进风离心机7的出风口正对散热器6的进风口；除此之外，在双进风离心机7正对的前柜体上形成有进风窗；
第二散热区域内设置有滤波电容8；与滤波电容8相对的前柜体上形成有进风窗，在与滤波电容8相对的风道隔板5上形成有若干通风孔；
第三散热区域内设置有电抗器4；电抗器4底部正对的柜体上形成有若干个通风孔；
还包括设置在后柜体上部的轴流风机1；且在轴流风机1与柜体相对的位置形成有若干通风孔。
优选地，所述的柜体底板下形成有一端开口另一端封闭的通风腔10。
优选地，所述的电容薄膜单元包括若干个薄膜电容8。
优选地，所述的散热器6包括若干个垂直设置的通风翅片。
本发明提供的分区散热的功率柜的工作方式如下：
本发明提供的一种功率柜分区散热的解决方案的工作过程如下：
当功率柜开始工作时，双进风离心风机7和轴流风机1同时启动，双进风离心风机7产生吸力，且由于双进风离心风机7处于柜体前面板与风道隔板5围成的第一散热区域内，只能从柜体前门板对应双进风离心风机7的进风窗吸进冷空气，此部分冷空气在双进风离心风机7的鼓风力下吹入散热器6，同时有一小部分冷却空气漏进所述薄膜电容单元内，经过散热器6和薄膜电容单元之后的冷却空气升温变成热空气，同时在所述轴流风机1的辅助抽风作用下被排出柜体；在所述轴流风机1的抽风作用下，在第二散热区域和第三散热区域均产生冷却气流，第二散热区域是从柜体前面板进风流过滤波电容8通过与滤波电容8正对的风道隔板5的通风孔之后进入轴流风机1；在第三散热区域是从所述风腔10的开口端进入电抗器4下方，完成电抗器4冷却之后的热空气进入轴流风机1，最终由轴流风机1把柜体内所有的热量排出柜外，实现分区散热。

Claims (4)

1.一种分区散热的功率柜，包括柜体和设置在柜体内部的功率模块、电抗器(4)和滤波电容(8)，其特征在于，还包括设置在柜体内部的风道隔板(5)，风道隔板(5)与柜体的前门板将柜体隔成第一散热区域和第二散热区域，风道隔板(5)与柜体的后门板形成第三散热区域；且第一散热区域第二散热区域的上部；
第一散热区域内设置有功率模块、散热器(6)、薄膜电容单元和双进风离心机(7)；散热器(6)与薄膜电容单元依次前后并排设置，双进风离心机(7)设置在散热器的正下方，且双进风离心机(7)的出风口正对散热器(6)的进风口；除此之外，在双进风离心机(7)正对的前柜体上形成有进风窗；
第二散热区域内设置有滤波电容(8)；与滤波电容(8)相对的前柜体上形成有进风窗，在与滤波电容(8)相对的风道隔板(5)上形成有若干通风孔；
第三散热区域内设置有电抗器(4)；电抗器(4)底部正对的柜体上形成有若干个通风孔；
还包括设置在后柜体上部的轴流风机(1)；且在轴流风机(1)与柜体相对的位置形成有若干通风孔。
2.根据权利要求1所述的分区散热的功率柜，其特征在于，所述的柜体底板下形成有一端开口另一端封闭的通风腔(10)。
3.根据权利要求2所述的分区散热的功率柜，其特征在于，所述的电容薄膜单元包括若干个薄膜电容(8)。
4.根据权利要求3所述的分区散热的功率柜，其特征在于，所述的散热器(6)包括若干个垂直设置的通风翅片。
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