CN112701933B - 一种逆变装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆变装置，包括第一壳体，其内沿其第一端和第二端延伸设有第一隔板，所述第一隔板将第一壳体分隔为第一容纳部和第二容纳部，所述第一隔板上设有插口；第二壳体，其与第一壳体于所述第二端连接；变换模块，其包括多个功率器件，至少部分功率器件装设于第一容纳部内；散热模块，其装设于第二容纳部内，并用于为变换模块散热，所述插口被散热模块封闭；和输出模块，其装设于第二壳体内，其与变换模块电连接以输出交流电。本发明的逆变装置，散热效果佳，且功率器件的防护性高，不易损坏。

Description

一种逆变装置

技术领域

本发明涉及逆变技术领域，具体涉及一种逆变装置。

背景技术

逆变器光伏应用于光伏、储能等领域，逆变器内含有大量的功率器件，如功率电感和功率开关管(如IGBT)、母线电容和滤波器件等，逆变装置在运行过程中产生的热量大部分来源于功率器件，尽管现有技术中呈现出了多种散热结构来对上述器件散热，但仍然难以解决现有的逆变装置散热能力和散热效率较低的缺陷；且现有技术中功率器件装配好后，接线或是维护的过程中，容易使得功率器件附上水汽从而造成功率器件的损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种逆变装置，具有较高的散热能力同时对功率器件具有较好的防护能力。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

技术方案一，第一壳体，其内沿其第一端和第二端延伸设有第一隔板，所述第一隔板将第一壳体分隔为第一容纳部和第二容纳部，所述第一隔板上设有插口；第二壳体，其与第一壳体于所述第二端连接；变换模块，其包括多个功率器件，至少部分功率器件装设于第一容纳部内；散热模块，其装设于第二容纳部内，并用于为变换模块散热，所述插口被散热模块封闭；和输出模块，其装设于第二壳体内，其与变换模块电连接以输出交流电。

基于技术方案一，还设有技术方案二，技术方案二中，还包括散热风机，所述散热风机装设于第一容纳部内并用于在第一容纳部内形成平行于第一隔板的环形风流；所述变换模块位于第一容纳部内的功率器件位于散热风机的风道上。

基于技术方案二，还设有技术方案三，技术方案三中，所述散热风机包括第一风机和第二风机，所述第一风机和第二风机的送风方向相反，且第一风机和第二风机沿送风方向的投影相错开。

基于技术方案三，还设有技术方案四，技术方案四中，所述第一风机和第二风机布设于第一容纳部的对角线上，且第一风机的进风侧和第二风机的进风侧分别靠近第一容纳部的第一端和第二端设置。

基于技术方案四，还设有技术方案五，技术方案五中，所述第一容纳部内设有第二隔板；所述变换模块包括升压功率电感、升压单元、逆变单元、逆变功率电感、滤波单元、电容模块和控制单元，所述升压功率电感、升压单元、逆变单元、逆变功率电感、滤波单元和输出模块依次电连接，所述电容模块并联于升压单元和逆变单元中间，所述升压单元、逆变单元和滤波单元均与控制单元信号连接；所述电容模块装设于第一容纳部的第一端的内侧壁上，所述电容模块的母线电容板垂直于第一隔板的延伸方向；所述第二隔板避让所述第一风机、第二风机和电容模块架设于第一隔板上并将第一风机和第二风机之间的送风区域分割为第一层区和第二层区，所述第一层区与第二容纳部相邻；所述升压单元和逆变单元位于第一层区内并对应于所述插口装设于第一隔板上，所述散热模块用于为升压单元和逆变单元散热；所述滤波单元和控制单元位于第二层区内并装设于第二隔板上。

基于技术方案五，还设有技术方案六，技术方案六中，所述升压单元布设于第二风机的出风侧，所述逆变单元布设于第一风机的出风侧；所述滤波单元布设于第一风机的出风侧，所述控制单元布设于第二风机的出风侧。

基于技术方案六，还设有技术方案七，技术方案七中，所述变换模块还包括直流电源单元和交流电源单元；所述直流电源单元位于第一层区内并装设于第一隔板上，还用于为控制单元和散热模块供电，所述直流电源单元和逆变单元沿着第一风机的送风方向依次布设；所述交流电源单元位于第二层区内并装设于第二隔板上，还用于为散热风机和控制单元供电，所述控制单元和交流电源单元沿着第二风机的送风方向依次布设；所述滤波单元还用于为交流电源单元供电。

基于技术方案七，还设有技术方案八，技术方案八中，所述第一容纳部内的第二层区内还设有第三隔板，所述第三隔板对应于第二风机的送风区域架设于第二隔板上；所述变换模块还包括采样单元和拉弧控制单元，所述采样单元和拉弧控制单元均与控制单元信号连接，所述采样单元还与拉弧控制单元信号连接；所述采样单元用于采集所述逆变装置的直流电流值并发送给拉弧控制单元和控制单元，所述拉弧控制单元根据所述电流值输出处理信号给控制单元，所述控制单元接收电流值和处理信号并据此控制所述逆变装置的运行；所述拉弧控制单元和采样单元装设于所述第三隔板上并沿着第二风机的送风方向依次布设；所述交流电源单元还用于为拉弧控制单元供电。

基于技术方案五至八，还设有技术方案九，技术方案九中，所述第一风机和第二风机均具有中心轴，所述第二隔板在第一风机和第二风机的高度方向上位于第一风机和第二风机的中心轴上。

基于技术方案五，还设有技术方案十，技术方案十中，所述升压单元包括与升压功率电感电气耦合的升压功率开关管，所述逆变单元包括与逆变功率电感电气耦合的逆变功率开关管；所述散热模块包括升压散热器、逆变散热器、输入电感散热器和输出电感散热器；所述升压散热器和逆变散热器的基板分别与升压功率开关管和逆变功率开关管相贴合；所述输入电感散热器和输出电感散热器分别与升压功率电感和逆变功率电感集成；所述插口被所述升压散热器和逆变散热器的基板以及所述输入电感散热器和输出电感散热器封堵。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、技术方案一中，第一容纳部和第二容纳部之间的插口被散热模块封堵，即第一容纳部、第二容纳部和第二壳体三个空间相互独立，变换模块的部分功率器件装设于第一容纳部内，即位于一封闭空间内，在实际应用中，将变换模块中无须经常维护的功率器件装设于第一容纳部内，散热模块装设于第二容纳部内，输出模块装设于第二壳体内，即输出模块、散热模块和变换模块的部分功率器件分开装设，接线时打开第二壳体即可，而维护散热模块打开第二容纳部即可，从而避免了第一容纳部被频繁打开，有效地防止了变换模块的功率器件因第一容纳部频繁开启或密封性不佳受水汽或灰尘的侵蚀而损坏；接线时在第二壳体内进行，操作便捷；散热模块位于第二容纳部，既可以为变换模块散热，又可以避免对功率器件造成影响。本发明的逆变装置，散热效果佳，且功率器件的防护性高，不易损坏。

2、技术方案二中，还设有散热风机，散热风机在第一容纳部内形成平行于第一隔板的环形风流，变换模块位于第一容纳部内的功率器件位于散热风机的风道上，使得第一容纳部的热量更为均衡，避免了功率器件的热量过于集中，且环形风流还使得第一容纳部的热量通过第一壳体向外辐射，从而在封闭第一容纳部的同时改善了第一容纳部内的散热效果。

3、技术方案三中，散热风机包括第一风机和第二风机，第一风机和第二风机的送风方向相反，且第一风机和第二风机沿送风方向的投影相错开，结构简单，安装便捷，且便于在第一容纳部内形成环形风流。

4、技术方案四中，第一风机和第二风机布设于第一容纳部的对角线上，且第一风机的进风侧和第二风机的进风侧分别靠近第一容纳部的第一端和第二端设置，即使得第一风机和第二风机出风侧的富余空间大大增加，又使得第一风机和第二风机的风流可最大化地在第一容纳部内流动，第一风机的风流与第一容纳部的第二端的内侧壁碰撞后即向第二风机靠近，而第二风机的风流与第一容纳部的第一端的内侧壁碰撞后即向第一风机靠近，从而使得第一风机和第二风机的风流在第一容纳部内环形流动。

5、技术方案五中，由于电容模块的母线电容的高度较高，将电容模块装设于第一容纳部的第一端的内侧壁上，并使母线电容板垂直于第一隔板的延伸方向，不仅便于电容模块的维护和更换，且避免了电容模块对第一容纳部内的空间过多占用，使得第一容纳部内连续的富余空间大大增加。在第一容纳部内设置第二隔板，第二隔板避让电容模块、第一风机和第二风机架设于第一隔板，第二隔板即可将第一风机和第二风机之间的送风区域分割为第一层区和第二层区，第一层区和第二层区的风流不容易窜流。由于升压单元、逆变单元、滤波单元、电容模块和控制单元中，发热量由大到小依次为逆变单元、升压单元、滤波单元、电容模块和控制单元，将发热量大的升压单元和逆变单元装设于第一层区，并对应于插口装设于第一隔板，散热模块可为升压单元和逆变单元散热，从而提高了升压单元和逆变单元的散热效果，且便于升压单元和逆变单元的接线操作，将滤波单元和控制单元装设于第二层区内，升压单元、逆变单元、滤波单元、电容模块和控制单元工作时，各自产生的热量被第一风机和第二风机的风流带走，其中升压单元和逆变单元的热量还可被散热模块带走，电容模块可被第二风机的风流吹动，第一层区的风流和第二层区的风流互不干扰，使得第一容纳部的功率器件的热量更为均衡，且不易相互干扰。本技术方案中的功率器件的空间布局既是对第一容纳部内空间的有效利用，避免了各功率器件过于拥挤，也提高了散热效果。

6、技术方案六中，升压单元布设于第二风机的出风侧，逆变单元布设于第一风机的出风侧，便于升压单元和逆变单元上的功率元器件的散热，且便于升压单元和逆变单元的接线操作；滤波单元和控制单元装设于第二隔板上，滤波单元布设于第一风机的出风侧，控制单元布设于第二风机的出风侧，便于滤波单元和控制单元的散热，且使得滤波单元位于逆变单元的正上方，从而缩短了滤波单元和逆变单元的接线距离，此外还便于升压单元、逆变单元和滤波单元与控制单元之间的信号连接；即上述设置既便于散热均衡，也便于升压单元、逆变单元和滤波单元的电连接，缩短了接线长度，并简化了接线操作。

7、技术方案七中，变换模块还包括直流电源单元和交流电源单元，直流电源单元装设于第一隔板上，由于直流电源单元的发热量小于逆变单元的发热量，直流电源单元和逆变单元沿着第一风机的送风方向依次布设，即发热量小的直流电源单元靠近第一风机设置，使得第一风机经过直流电源单元后吹向逆变单元时风流温度不会过高；交流电源单元装设于第二隔板上，由于控制单元的发热量小于交流电源单元，且基本不发热，控制单元和交流电源单元沿着第二风机的送风方向依次布设，使得第二风机经过控制单元后吹向交流单元时风仍是冷风；通过上述设置，使得第一容纳部内的各功率器件均能被冷风或温度不高的风流吹过，使得第一容纳部内的热量均衡；此外，由于直流电源板为散热模块供电，将直流电源板装设于第一隔板上，更便于直流电源单元和散热模块的接线操作；上述设置，综合考量了接线操作、散热效果和空间的利用，接线便捷，散热效果佳，空间利用率高。

8、技术方案八中，设置第三隔板，将拉弧控制单元和采样单元装设于所述第三隔板上，由于拉弧控制单元工作时的发热量小于采样单元，将拉弧控制单元和采样单元沿着第二风机的送风方向依次布设，即发热量小的拉弧控制单元靠近第二风机设置，使得第二风机经过拉弧控制板后吹向采样单元的风仍是冷风；且还便于接线操作，便于拉弧控制单元、采样单元和控制单元的信号连接；此外，将第三隔板对应于第二风机的送风区域架设于第二隔板上，是对第二隔板上方空间的有效利用，因为滤波单元相比于交流电源单元和控制单元，滤波单元上的功率元器件较多，且这些功率元器件均具有一定的高度，而交流电源单元和控制单元上方的空间更多，因此将第三隔板对应于第二风机的送风区域架设于第二隔板上，是为对第二层区空间的有效利用。

9、技术方案九中，第二隔板在第一风机和第二风机的高度方向上位于第一风机和第二风机的中心轴上，使得第一层区和第二层区的热量较为均衡，且由于第一风机和第二风机的中心轴位置为其弱风区，中心轴上下两侧为其强风区，如此设置使得第二隔板位于弱风区，而第一层区和第二层区则位于强风区，进一步提高了第一容纳部内的散热效果。

10、技术方案十中，升压散热器和逆变散热器的基板分别与升压功率开关管和逆变功率开关管相贴合，即可为升压功率开关管和逆变功率开关管散热，输入电感散热器和输出电感散热器分别与升压功率电感和逆变功率电感集成，即可为升压功率电感和逆变功率电感散热，进一步提高了散热效果；由于逆变电感与逆变单元的输出端和滤波单元的输入端电连接，滤波单元的输入端靠近第一容纳部的第一端，缩短了滤波单元和逆变功率电感的接线距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的立体示意图；

图2为本发明实施例的第一壳体和第二壳体的立体示意图；

图3为本发明实施例的第一壳体和第二壳体的俯视图；

图4为本发明实施例的第二容纳部内散热模块的立体示意图；

图5为本发明实施例隐藏第一容纳部的盖板的立体示意图；

图6为本发明实施例隐藏第二隔板、第三隔板及其上装设的功率器件的立体示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为本发明实施例第二隔板、第三隔板及其上装设的功率器件的立体示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为本发明实施例的第一容纳部隐藏侧壁的第一视角的立体示意图；

图11为本发明实施例的第一容纳部隐藏侧壁的第二视角的立体示意图。

主要附图标记说明：

10、第一壳体，11、第一隔板，111、插口，12、第一容纳部，121、第一风机，122、第二风机，13、第二容纳部，14、第二隔板，15、第三隔板；16、走线区；

20、第二壳体；

30、变换模块，31、升压单元，311、第一升压模块，312、第二升压模块32、逆变单元，33、滤波单元，331、第一滤波模块，3311、电流采集器，332、第二滤波模块，34、电容模块,341、母线电容板，342、母线电容，343、防护板，

35、控制单元,36、直流电源单元，37、交流电源单元,38、采样单元，39、拉弧控制单元；

40、散热模块，41、升压散热器，42、逆变散热器，43、输入电感散热器，44、输出电感散热器；

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1-9，图1-9示出了一种逆变装置，包括第一壳体10、第二壳体20、变换模块30、散热模块40和输出模块。值得说明的是，本实施例的逆变装置被配置为组串式光伏逆变器。

如图2-3所示，第一壳体10内沿其第一端和第二端延伸设有第一隔板11，第一隔板11将第一壳体10分隔为第一容纳部12和第二容纳部13，第一隔板11上设有连通第一容纳部12和第二容纳部13的插口111，在图1中，第一端为左端，第二端为右端，第一容纳部12位于第二容纳部13上方。在本实施例中，第一隔板11上设有10个插口111。第二壳体20于第一壳体10的第二端与第一壳体10固接。

如图5-9所示，变换模块30包括多个功率器件，在本实施例中，变换模块30包括升压单元31、逆变单元32、滤波单元33、电容模块34、控制单元35、直流电源单元36、交流电源单元37、采样单元38、拉弧控制单元39和控制单元35、升压功率电感(图中未示出)和逆变功率电感(图中未示出)。除了升压功率电感和逆变功率电感装设于第二容纳部13外，变换模块30的其他功率器件均装设于第一容纳部12内。

变换模块30的功率器件的电连接和信号连接关系如下：

升压功率电感、升压单元31、逆变单元32、逆变功率电感、滤波单元33依次电连接，电容模块34并联于升压单元31和逆变单元32中间。具体而言，升压单元31包括并联的第一升压模块311和第二升压模块312，第一升压模块311的输入端和第二升压模块312的输入端作为逆变装置主电路的直流侧，与外部的相应的光伏组串的输出端电连接，第一升压模块311的输出端和第二升压模块312的输出端均与逆变单元32串联，电容模块34并联于第一升压模块311与逆变单元32的直流母线的正级和负极之间，以及第二升压模块312与逆变单元32的直流母线的正级和负极之间；每个升压模块均包括升压电路板和承载于升压电路板上的升压功率开关管，逆变单元32包括逆变电路板和承载于逆变电路板上的逆变功率开关管；升压功率电感与升压功率开关管电气耦合，逆变功率电感与逆变功率开关管电气耦合。滤波单元33包括串联的第一滤波模块331和第二滤波模块332，第一滤波模块331的输入端即为滤波单元33的输入端，第一滤波模块331的输出端和第二滤波模块332的输入端电连接，第二滤波模块332的输出端即为滤波单元33的输出端，滤波单元33的输出端与输出模块电连接，输出模块即为整个逆变装置主电路的交流侧，输出交流电能。每个滤波模块均包括交流滤波电路板和承载于交流滤波电路板上的功率元器件。本实施例中，第一滤波模块331上还设有电流采集器3311，电流采集器3311由第一滤波模块331供电，其采集第一滤波模块331上的电流值并发送给控制单元35，在本实施例中，电流采集器3311为霍尔传感器。升压单元31、逆变单元32、滤波单元33、采样单元38和拉弧控制单元39均与控制单元35信号连接，采样单元38和拉弧控制单元39信号连接。

如图4所示，散热模块40装设于第二容纳部13内，用于为变换模块30散热，插口111被散热模块40封闭。具体而言，散热模块40包括升压散热器41、逆变散热器42、4个输入电感散热器43和3个输出电感散热器44，升压散热器41和逆变散热器42均为常规散热器构造，即具有散热基板和散热齿。其中，输入电感散热器43和输出电感散热器44分别与升压功率电感和逆变功率电感集成，具体而言，所述升压功率电感和逆变功率电感均采用灌封工艺，将电感绕组置于电感壳体中，内部灌上导热封装材料，通过导热封装材料将电感绕组产生的热量传递至电感壳体，再通过电感壳体将热量散出，从而减小功率电感和对应散热器件在逆变装置内的空间占用，并具有更好的散热效果。由于功率电感与对应的散热器件集成设置，各功率电感也就对应地设于第二容纳部13内，即升压功率电感和逆变功率电感装设于第二容纳部13内。第一隔板11的插口111被升压散热器41的基板、逆变散热器42的基板、输入电感散热器43和输出电感散热器44封堵。在具体实施中，散热模块40还包括风机。由于本发明不重点涉及散热模块40的结构及布局部分，不再对散热模块40的结构及布局做重点介绍，本领域技术人员参照现有技术进行实施即可。

输出模块(图中未示出)在本实施中主要用于接线操作，输出模块装设于第二壳体20内，输出模块作为逆变装置的主电路的交流侧，其与变换模块30电连接以输出交流电，本实施例对此不再赘述。

由于变换模块30装设于第一容纳部12内的功率器件较多，本发明以下将重点描述第一容纳部12内变换模块30的功率器件的防护、散热及空间布局。

如图5所示，为了提高第一容纳部12内的散热效果，在第一容纳部12内设置有散热风机，散热风机用于在第一容纳部12内形成平行于第一隔板11的环形风流；变换模块30的位于容纳部内的功率器件位于散热风机的风道上，使得第一容纳部12的热量更为均衡，避免了功率器件的热量过于集中，且环形风流还使得第一容纳部12的热量通过第一壳体10的侧壁向外辐射，从而在封闭第一容纳部12的同时改善了第一容纳部12内的散热效果。

具体而言，散热风机的环形风流通过以下方式实现，如图6所示，散热风机包括第一风机121和第二风机122，所述第一风机121和第二风机122的送风方向相反，且第一风机121和第二风机122沿送风方向的投影相错开。在具体实施中，第一风机121和第二风机122布设于第一容纳部12的对角线上，且第一风机121的进风侧和第二风机122的进风侧分别靠近第一容纳部12的第一端和第二端设置，即使得第一风机121和第二风机122出风侧的富余空间大大增加，又使得第一风机121和第二风机122的风流可最大化地在第一容纳部12内流动，第一风机121的风流与第一容纳部12的第二端的内侧壁碰撞后即向第二风机122靠近，而第二风机122的风流与第一容纳部12的第一端的内侧壁碰撞后即向第一风机121靠近，从而使得第一风机121和第二风机122的风流在第一容纳部12内环形流动。

变换模块30的功率器件在第一容纳部12的空间布局如下：

如图6所示，电容模块34贴近第一容纳部12的第一端的内侧壁安装，具体实施中，电容模块34包括母线电容板341和母线电容342，母线电容板341贴近第一容纳部12的第一端的侧壁，母线电容板341垂直于第一隔板11的延伸方向，母线电容342紧贴母线电容板341，母线电容342由依次串联连接的多个电容组成，此处不做具体限定，可视实际情况而定，在实际应用中，电容模块34还包括防护板343，防护板343与母线电容板341相对设置，以防止母线电容342的电解液溢出。由于电容模块34的母线电容342的高度较高，将电容模块34装设于第一容纳部12的第一端的内侧壁上，并使母线电容板341垂直于第一隔板11的延伸方向，不仅便于电容模块34的维护和更换，且避免了电容模块34对第一容纳部内12的空间过多占用，使得第一容纳部12内连续的富余空间大大增加。

如图8所示，本发明的实施例在第一容纳部12内设置第二隔板14，第二隔板14平行于第一隔板11，第二隔板14避让第一风机121、第二风机122和电容模块34架设于第一隔板11上并将第一风机121和第二风机122之间的送风区域分割为第一层区和第二层区，从而避免了第一层区和第二层区的风流相互窜流，其中第一层区与第二容纳部13相邻。在本实施例中，第一风机121和第二风机122均具有中心轴，如图10-11所示，第二隔板14在第一风机121和第二风机122的高度方向上位于第一风机121和第二风机122的中心轴上，使得第一层区和第二层区的热量较为均衡，且由于第一风机121和第二风机122的中心轴位置为其弱风区，中心轴上下两侧为其强风区，如此设置使得第二隔板14位于弱风区，而第一层区和第二层区则位于强风区，从而提高了第一容纳部内的散热效果。可根据需要在第二层区内设置第三隔板15，本实施例中，第二隔板14上还架设有第三隔板15。第三隔板15对应于第二风机122的送风区域架设于第二隔板14上，第三隔板15平行于第二隔板14。第二隔板14和第三隔板15的侧壁与第一容纳部12的内侧壁之间间隔形成走线区16。

如图6-7所示，升压单元31、逆变单元32和直流电源单元36位于第一层区内，并装设于第一隔板11上，具体而言，升压单元31和逆变单元32对应于插口111装设于第一隔板11上，以使得升压功率开关管与升压散热器41的基板相贴合，逆变功率开关管与逆变散热器42的基板相贴合，从而使得升压散热器41为升压功率开关管散热，逆变散热器42为逆变功率开关管散热，其中，第一升压模块311和第二升压模块312均沿着第二风机122的出风方向依次布设，直流电源单元36和逆变单元32沿着第一风机121的出风方向依次布设，第一升压模块311和第二升压模块312的输出端位于靠近逆变单元32的一侧，逆变单元32的输入端位于靠近第一升压模块311和第二升压模块312的一侧，从而缩短了升压单元31和逆变单元32之间的接线距离。

如图8-9所示，滤波单元33、交流电源单元37和控制单元35位于第二层区内并装设于第二隔板14上，具体而言，第一滤波模块331和第二滤波模块332沿着第一风机121的出风方向依次布设，其中将几乎不发热的电流采集器3311装设于靠近第一风机121的位置使得经过采集采集器3311的风流仍为冷风，控制单元35和交流电源单元37沿着第二风机122的出风方向依次布设，第一滤波模块331的输入端靠近第一容纳部12的第一端，第二滤波模块332的输出端靠近第一容纳部12的第二端。

拉弧控制单元39和采样单元38装设于所述第三隔板15上并沿着第二风机122的送风方向依次布设。

具体实施中，采样单元38用于采集所述逆变装置的直流电流值并发送给拉弧控制单元39和控制单元35，所述拉弧控制单元39根据所述电流值输出处理信号给控制单元35，所述控制单元35接收电流值和处理信号并据此控制所述逆变装置的运行；直流电源单元36用于为控制单元35和散热模块40的风机供电，交流电源单元37用于为第一风机121、第二风机122、控制单元35和拉弧控制单元39供电，交流电源单元37的输入端与第一滤波模块331的输出端连接，从而自第一滤波模块331的输出端取电。

本实施例中，由于升压单元31和逆变单元32的发热量较高，将升压单元31和逆变单元32对应于插口111装设于第一层区内的第一隔板11上，即使得升压单元31和逆变单元32位于升压散热器41和输入电感散热器43的正上方，逆变单元32位于逆变散热器42和输出电感散热器44的正上方，便于升压单元31和逆变单元32的散热，即使得升压单元31和逆变单元32产生的热量不仅能被第一风机121和第二风机122带走，还能被散热模块40带走；由于直流电源单元36为散热模块40的风机供电，将直流电源单元36装设于第一层区的第一隔板11上，更便于直流电源单元36和散热模块40风机的接线操作，且缩短了直流电源单元36和散热模块40风机的接线距离。对应的，将滤波单元33、交流电源单元37和控制单元35装设于第二隔板14上，其中滤波单元33位于逆变单元32的正上方，缩短了滤波单元33和逆变单元32之间的接线距离；升压单元31、逆变单元32、直流电源单元36、滤波单元33、36、交流电源单元37和控制单元35工作时，热量分布在第一层区和第二层区内，第一层区和第二层区的风流不会窜流，避免了相互干扰，使得第一容纳部12内的热量更为均衡；由于逆变功率电感与逆变单元32的输出端和滤波单元33的输入端电连接，滤波单元33的输入端靠近第一容纳部12的第一端，缩短了滤波单元33和逆变功率电感的接线距离，滤波单元33的输出端还靠近第一容纳部12的第二端，便于和第二壳体20中的输出模块电连接，缩短了第二滤波模块332与输出模块之间的接线距离。将控制单元35装设于第二隔板14上，使得控制单元35位于第一容纳部12的的中间位置，还便于采样单元38、拉弧控制单元39、升压单元31、逆变单元32和滤波单元33与控制单元35之间的信号连接。

此外，第一隔板11上，第一升压模块311、第二升压模块312、逆变单元32和直流电源单元36中，发热量由大到小依次为，逆变单元32、第一升压模块311、第二升压模块312(第一升压模块311和第二升压模块312的发热量一致)和直流电源单元36，将直流电源单元36和逆变单元32沿着第一风机121的送风方向依次布设，即发热量小的直流电源单元36靠近风机设置，使得第一风机121经过直流电源单元36后吹向逆变单元32时风流温度不会过高，将第一升压模块311和第二升压模块312沿着第二风机122的出风方向依次布设，则可以使得第一隔板11上的热量分布较为均衡。第二隔板14上，第一滤波模块331、第二滤波模块332、交流电源单元37、控制单元35(控制单元35基本不发热)中，发热量由大到小依次为，第一滤波模块331、第二滤波模块332、交流电源单元37和控制单元35，将控制单元35和交流电源单元37沿着第二风机122的送风方向依次布设，使得第二风机122经过控制单元35后吹向交流单元时风仍是冷风。第一滤波模块331和第二滤波模块332沿着第一风机121的出风方向依次布设，既便于滤波单元33和逆变单元32及输出模块的接线，也是对第二隔板14上方空间的有效利用，因为滤波单元33相比于交流电源单元37和控制单元35，滤波单元33的交流滤波板上的功率元器件较多，且这些功率元器件均具有一定的高度，而交流电源单元37和控制单元35上方的空间更多，因此将第三隔板15对应于第二风机122的送风区域架设于第二隔板14上，是为对第二隔板14上方空间的有效利用。

第二隔板14和第三隔板15的侧壁与第一容纳部12的内侧壁之间间隔形成走线区16，走线区16即靠近采样单元38、拉弧控制单元39、交流电源单元37、控制单元35和升压单元31，由于采样单元38用于所述逆变装置的直流电流值，采样单元38与逆变装置的输入侧之间接线较多，升压单元31也与逆变装置的输入侧之间接线较多，走线区16靠近采样单元38和升压单元31设置，缩短了接线距离，同时也简化了接线操作。

因此，变换模块30的功率器件在第一容纳部12内的布局，实现了对第一容纳部12的空间的充分利用，避免了各功率器件过于拥挤，且接线操作便捷，接线距离较短；散热风机的设置及变换模块30的功率器件的位置设定，使得第一容纳部12内的热量较为均衡，第一容纳部12的功率器件的热量通过第一壳体10向外辐射，既实现了对变换模块30的防护作用，又保证了散热效果。

本发明的实施例中，第一容纳部12和第二容纳部13之间的插口111被散热模块40封堵，即第一容纳部12、第二容纳部13和第二壳体20三个空间相互独立，变换模块30的部分功率器件装设于第一容纳部12内，即位于一封闭空间内，在实际应用中，将变换模块30中无须经常维护的功率器件装设于第一容纳部12内，散热模块40装设于第二容纳部13内，输出模块装设于第二壳体20内，即输出模块、散热模块40和变换模块30的部分功率器件分开装设，接线时打开第二壳体20即可，而维护散热模块40打开第二容纳部13即可，从而避免了第一容纳部12被频繁打开，有效地防止了变换模块30的功率器件因第一容纳部12频繁开启或密封性不佳受水汽或灰尘的侵蚀而损坏；接线时在第二壳体20内进行，操作便捷；散热模块40位于第二容纳部13，既可以为变换模块30散热，又可以避免对功率器件造成影响。本发明的逆变装置，散热效果佳，且功率器件的防护性高，不易损坏。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种逆变装置，其特征在于：包括

第一壳体，其内沿其第一端和第二端延伸设有第一隔板，所述第一隔板将第一壳体分隔为第一容纳部和第二容纳部，所述第一隔板上设有插口；

第二壳体，其与第一壳体于所述第二端连接；

变换模块，其包括多个功率器件，至少部分功率器件装设于第一容纳部内；散热模块，其装设于第二容纳部内，并用于为变换模块散热，所述插口被散热模块封闭以使第一容纳部和第二容纳部相互独立且使第一容纳部气液隔绝；和

输出模块，其装设于第二壳体内，其与变换模块电连接以输出交流电并用于外部接线；

还包括散热风机，所述散热风机装设于第一容纳部内并用于在第一容纳部内形成平行于第一隔板的环形风流；所述变换模块位于第一容纳部内的功率器件位于散热风机的风道上；

所述变换模块包括升压单元、逆变单元、滤波单元、电容模块和控制单元，所述电容模块装设于第一容纳部的第一端的内侧壁上，所述电容模块的母线电容板垂直于第一隔板的延伸方向；

所述第一容纳部内设有第二隔板，所述第二隔板避让所述散热风机和电容模块架设于第一隔板上并将散热风机之间的送风区域分割为第一层区和第二层区，所述第一层区与第二容纳部相邻；

所述升压单元和逆变单元位于第一层区内并对应于所述插口装设于第一隔板上，所述散热模块用于为升压单元和逆变单元散热；

所述滤波单元和控制单元位于第二层区内并装设于第二隔板上。

2.如权利要求1所述的一种逆变装置，其特征在于：所述散热风机包括第一风机和第二风机，所述第一风机和第二风机的送风方向相反，且第一风机和第二风机沿送风方向的投影相错开。

3.如权利要求2所述的一种逆变装置，其特征在于：所述第一风机和第二风机布设于第一容纳部的对角线上，且第一风机的进风侧和第二风机的进风侧分别靠近第一容纳部的第一端和第二端设置。

4.如权利要求3所述的一种逆变装置，其特征在于：

所述变换模块还包括升压功率电感和逆变功率电感，所述升压功率电感、升压单元、逆变单元、逆变功率电感、滤波单元和输出模块依次电连接，所述电容模块并联于升压单元和逆变单元中间，所述升压单元、逆变单元和滤波单元均与控制单元信号连接。

5.如权利要求4所述的一种逆变装置，其特征在于：所述升压单元布设于第二风机的出风侧，所述逆变单元布设于第一风机的出风侧；所述滤波单元布设于第一风机的出风侧，所述控制单元布设于第二风机的出风侧。

6.如权利要求5所述的一种逆变装置，其特征在于：所述变换模块还包括直流电源单元和交流电源单元；

所述直流电源单元位于第一层区内并装设于第一隔板上，还用于为控制单元和散热模块供电，所述直流电源单元和逆变单元沿着第一风机的送风方向依次布设；

所述交流电源单元位于第二层区内并装设于第二隔板上，还用于为散热风机和控制单元供电，所述控制单元和交流电源单元沿着第二风机的送风方向依次布设；

所述滤波单元还用于为交流电源单元供电。

7.如权利要求6所述的一种逆变装置，其特征在于：所述第一容纳部内的第二层区内还设有第三隔板，所述第三隔板对应于第二风机的送风区域架设于第二隔板上；

所述变换模块还包括采样单元和拉弧控制单元，所述采样单元和拉弧控制单元均与控制单元信号连接，所述采样单元还与拉弧控制单元信号连接；

所述采样单元用于采集所述逆变装置的直流电流值并发送给拉弧控制单元和控制单元，所述拉弧控制单元根据所述电流值输出处理信号给控制单元，所述控制单元接收电流值和处理信号并据此控制所述逆变装置的运行；

所述拉弧控制单元和采样单元装设于所述第三隔板上并沿着第二风机的送风方向依次布设；

所述交流电源单元还用于为拉弧控制单元供电。

8.如权利要求4-7中任一项所述的一种逆变装置，其特征在于：所述第一风机和第二风机均具有中心轴，所述第二隔板在第一风机和第二风机的高度方向上位于第一风机和第二风机的中心轴上。

9.如权利要求4所述的一种逆变装置，其特征在于：所述升压单元包括与升压功率电感电气耦合的升压功率开关管，所述逆变单元包括与逆变功率电感电气耦合的逆变功率开关管；

所述散热模块包括升压散热器、逆变散热器、输入电感散热器和输出电感散热器；

所述升压散热器和逆变散热器的基板分别与升压功率开关管和逆变功率开关管相贴合；

所述输入电感散热器和输出电感散热器分别与升压功率电感和逆变功率电感集成；

所述插口被所述升压散热器和逆变散热器的基板以及所述输入电感散热器和输出电感散热器封堵。

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