CN113422575B - 光伏电站、电力设备及其散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电站、电力设备及其散热结构，该散热结构包括两组散热构件，散热构件包括散热基板及设置于散热基板的第一表面的散热器排，散热器排包括多个间隔布置的散热器，两块散热基板的第一表面相向设置，其中一个散热器排的至少部分散热器嵌入另一个散热器排的间隙中；上述结构使得两块散热基板上的散热器距离风机组的距离基本一致，两块散热基板的各散热器能够同时与风机组提供的气流进行换热，使两者的散热效果趋于一致，同时两块散热基板对向设置且两组散热器相互交错嵌合能够提升散热结构的空间利用率，在基本不改变散热机构厚度的前提下，缩小散热结构在宽度方向上的空间占用，从而为电力设备的小型化设计提供便利。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备散热技术领域，更具体地说，涉及一种电力设备散热结构，还涉及一种电力设备及光伏电站。
背景技术
目前组串式逆变器包括升压电路以及逆变电路，其中升压电路包括至少四个升压模块，逆变电路包括三相逆变模块，升压模块与逆变模块均为发热模块，因此必须设置散热机构对两种模块进行散热，如图1-图3所示，由于升压电路与逆变电路出于安规的需要无法糅合在一起，且两者的辅助电路以及吸收电路也需要空间安放，因此目前的散热结构布局将三相逆变模块与多个升压模块都设置在一块散热基板同一个表面上且各自成排间隔布置，逆变模块排与升压模块排按照距离风机组的远近前后间隔且交错设置，散热器在散热基板另一侧表面上对应逆变模块与升压模块所在位置设置，这种布局结构导致风机组输出的气流首先流经更靠近风机组的升压模块的散热器，然后再流经后方的逆变模块的散热器，此时气流的温度升高，流速下降，不利于逆变模块的散热，同时两种模块都设置在同一块散热基板的同一个表面，占用面积大，不利于PCB布板，也会导致逆变器宽度尺寸增加，不利于逆变器的小型化。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电力设备散热结构，以使其对于不同电路模块的散热效果趋于一致，提高散热效果，并提高空间利用率，以便于电力设备的小型化设计。
本发明还提供一种基于上述电力设备散热结构的电力设备以及光伏电站。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力设备散热结构，包括：
两组散热构件，所述散热构件包括散热基板以及设置于所述散热基板的第一表面的散热器排，所述散热器排包括多个间隔布置的散热器，两块所述散热基板的第一表面相向设置，其中一个所述散热器排的至少部分散热器嵌入另一个所述散热器排的间隙中。
优选地，两个所述散热器排的各个所述散热器交替排列成一排。
优选地，其中一个所述散热器排的各个所述散热器沿该所述散热器排延伸方向的投影与另一个所述散热器排的各个所述散热器沿该所述散热器排延伸方向的投影部分重叠。
优选地，其中一块所述散热基板的第一表面与另一块所述散热基板上的所述散热器排之间设置有间隙。
优选地，两块所述散热基板的第一表面平行。
优选地，其中一个所述散热器排的各个散热器一对一地嵌入另一个所述散热器排的间隙中。
优选地，还包括风机组，所述风机组设置于两个所述散热器排的同一侧。
一种电力设备，包括发热器件以及如上任意一项所述的电力设备散热结构，所述电力设备散热结构的散热基板的第二表面与散热器对应的位置设置有所述发热器件，所述散热基板的第二表面与所述散热基板的第一表面背对设置。
优选地，所述电力设备为逆变器，所述发热器件包括逆变功率模块以及升压功率模块，所述逆变功率模块设置于所述电力设备散热结构的其中一块所述散热基板的第二表面，所述升压功率模块设置于电力设备散热结构的另一块所述散热基板的第二表面。
一种光伏电站，包括如上所述的电力设备。
本发明提供一种电力设备散热结构，包括两组散热构件，散热构件包括散热基板以及设置于散热基板的第一表面的散热器排，散热器排包括多个间隔布置的散热器，两块散热基板的第一表面相向设置，其中一个散热器排的至少部分散热器嵌入另一个散热器排的间隙中，一个散热器排的每个间隙中可以嵌入一个或多个另一散热器排的散热器，散热基板与第一表面背向设置的表面为第二表面，第二表面对应散热器的位置用于安装发热模块；在应用时，两块散热器基板的第二表面可以安装相同的散热模块，也可以安装不同的散热模块，由于该散热结构的两块散热基板上的散热器以类似拉链的结构相互交错嵌合，使得两块散热基板上的散热器距离风机组的距离一致或基本一致，使得两块散热基板的各散热器能够同时与风机组提供的气流进行换热，获得相同的热交换条件，使两者的散热效果趋于一致，避免由于距离风机组距离不一致而导致的远端发热模块散热效果差的问题，同时两块散热基板对向设置且两组散热器相互交错嵌合在保证两种不同模块之间独立设置以满足安规，为其他辅助电路留出安装空间的同时，能够提升散热结构的空间利用率，与现有技术相比，厚度的增加仅在于两个散热构件之间的间距与散热基板厚度之和，通过控制两个散热构件的间距可在基本不改变散热机构厚度的前提下，缩小散热结构在宽度方向上的空间占用，从而为电力设备的小型化设计提供便利。
本发明还提供一种基于上述电力设备散热结构的电力设备以及光伏电站，由于该电力设备散热结构具有上述有益效果，则采用该电力设备散热结构的电力设备以及光伏电站理应具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为散热结构现有技术中逆变器散热结构布局示意图；
图2为现有技术中逆变器散热结构的主视图；
图3为现有技术中逆变器散热结构的侧视图；
图4为本发明实施例提供的电力设备散热结构的布局示意图；
图5为本发明实施例提供的电力设备散热结构的主视图；
图6为本发明实施例提供的电力设备散热结构与电力设备壳体的装配图；
图7为本发明实施例提供的电力设备散热结构的各散热器重合的侧视图；
图8为本发明实施例提供的电力设备散热结构的各散热器部分重合的侧视图。
其中，图1-图3中：
01为PCB板；02为升压模块；03为逆变模块；04为散热基板；05为散热器；06为风机组；
图4-图8中：
1为逆变上板PCB；2为升压功率模块；3为逆变功率模块；4、7为散热基板；5、8为散热器；6为升压上板PCB；9为电力设备壳体；10为风机组。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种电力设备散热结构，该电力设备散热结构的设计使其对于不同电路模块的散热效果趋于一致，提高散热效果，并提高空间利用率，以便于电力设备的小型化设计。
本发明实施例还公开了一种电力设备以及光伏电站，应用上述电力设备散热结构，确保各发热器件良好散热。
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图4和图5，图4为本发明实施例提供的电力设备散热结构的布局示意图，图5为本发明实施例提供的电力设备散热结构的主视图。
本发明实施提供一种电力设备散热结构，该电力设备散热机构包括两组散热构件，其中，散热构件包括散热基板4(7)以及散热器排，散热器排设置于散热基板4(7)的第一表面，散热基板4(7)以及散热器5(8)均采用散热性能良好的材料制作，比如可以采用铝合金制作。
两个散热构件的散热基板4(7)的尺寸可以完全相同，也可以有所差别，散热器排包括多个间隔布置的散热器5(8)，散热器排的各个散热器可以等间距布置，也可以不等间距布置，散热器排的各个散热器可以完全沿直线布置，即散热器排的各个散热器在散热器排的延伸方向上的投影完全重合，散热器排的各个散热器中至少一个也可以相对于其他散热器错位布置，但在散热器排的延伸方向上的投影错位的散热器与其他散热器至少要有部分重合，两块散热基板上的散热器的尺寸可以相同，也可以不同，同一块散热基板上的散热器的尺寸可以相同，也可以不同。
两块散热基板4(7)的第一表面相向设置，两块散热基板4(7)的相向设置指其中一块散热基板4沿垂直于另一块散热基板7所在平面的方向的投影与另一块散热基板7至少有部分重叠，其中一个散热器排的至少部分散热器5嵌入另一个散热器排的间隙中，一个散热器排的每个间隙中可以嵌入一个或多个另一散热器排的散热器，散热基板与第一表面背向设置的表面为第二表面，第二表面对应散热器5(8)的位置用于安装发热模块，两块散热器基板4(7)的第二表面可以安装相同的散热模块，也可以安装不同的散热模块。
上述两组散热构件中的散热器可以采用相同的结构，也可以采用不同的结构，如图5所示，在本发明具体实施例中，散热器5(8)均由多个平行间隔设置的散热翅片构成，在其他实施例中，若条件允许也可以采用相变散热器，或者相变散热器与翅片散热器混用。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电力设备散热结构在应用时，由于该散热结构的两块散热基板4(7)上的散热器以类似拉链的结构相互交错嵌合，使得两块散热基板4(7)上的散热器距离风机组10的距离一致或基本一致，从而使得两块散热基板4(7)的各散热器能够同时与风机组10提供的气流进行换热，获得相同的热交换条件，使两者的散热效果趋于一致，避免由于距离风机组10距离不一致而导致的远端发热模块散热效果差的问题，同时两块散热基板4(7)对向设置且两组散热器5(8)相互交错嵌合在保证两种不同模块之间独立设置以满足安规，为其他辅助电路留出安装空间的同时，能够提升散热结构的空间利用率，相比于现有技术，散热结构的厚度的增加仅在于两个散热构件之间的间距与散热基板厚度之和，通过控制两个散热构件的间距可在基本不改变散热机构厚度的前提下，缩小散热结构在宽度方向上的空间占用，从而为电力设备的小型化设计提供便利，对于逆变器来说，这种设计结构对提高逆变器功率密度有利。
如图6所示，上述电力设备散热机构应用于电力设备时，两个散热构件分别通过与发热模块连接的PCB板(图5和图6中的逆变上板PCB1以及升压上板PCB6)固定于电力设备壳体9的顶壁以及底壁，和/或，两个散热构件分别通过与发热模块连接的PCB板固定于电力设备壳体9的左侧壁以及右侧壁。
可以理解的是，在本发明实施例中，其中一个散热器排的各个散热器5(8)可以一对一地嵌入另一个散热器排的间隙中，也可以多对一地嵌入另一个散热器排的间隙中，如图4和图5所示，在本发明一种具体实施例中，两个散热器排以一对一的方式相互嵌入。
作为优选地，两个散热器排的各个散热器交替排列成一排，即如图4和图5所示，其中一个散热器排的散热器数量为n，另一个散热器排的散热器数量为n+1，n为大于0的正整数，这样散热器排的相邻两个散热器之间正好形成可容纳另一散热器排的一个散热器的间隙，该间隙大于散热器的宽度以在散热器与散热器之间留出孔隙，便于通风散热，更进一步地，上述散热结构中相邻两个散热器之间的间隙大于散热翅片之间的间隙。
需要说明的是，两个散热器排上的各个散热器的投影可以完全重合，即其中一个散热器排的各个散热器与另一个散热器排的各个散热器尺寸相同且沿同一条直线排列，并且一个散热器排的散热器远离该散热构件的散热基板的一端抵触于另一散热构件的散热基板上，其中一个散热构件的散热器排沿自身延伸方向的投影与另一个散热构件的散热器排沿自身延伸方向的投影可以错位以部分重合设置，此处的错位包括上下和/或左右错位，此处的上下及左右均指图7及图8中散热结构所处视角的上下左右，如图7所示，在该实施例中，一个散热器排的各个散热器5与另一个散热器排的各个散热器8尺寸相同，但是两者上下错位设置，以使其中一块散热基板的第一表面与另一块散热基板上的散热器排之间设置有间隙，该间隙也大于散热器的散热翅片之间的间隙，从而加强通风。
在另一种实施例中，请参阅图8，在该实施例中，一个散热器排的各个散热器5与另一个散热器排的各个散热器8不仅在上下方位上错位布置，而且在左右方位上也相互错位布置。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，两块散热基板的第一表面平行，这样便于散热结构固定，散热基板的第二表面可以平行也可以不平行，若电力设备的壳体9为规则的矩形，则散热基板的两侧表面最好都平行以便于安装，若电力设备的壳体9采用不规则的形状，则可以根据需要使散热基板倾斜一定角度或者使散热基板的第一表面与第二表面不平行。
如图7所示，电力设备散热结构还包括风机组10，风机组10设置于两个散热器排的同一侧，风机组10可以如图7所示仅包括鼓风机组，也可以仅包括引风机组，或者采用鼓风机组与引风机组配合使用的方案。
本发明实施例还提供了一种电力设备，该电力设备包括发热器件以及如上述实施例所述的电力设备散热结构，该电力设备散热结构的散热基板的第二表面与散热器对应的位置设置有发热器件，散热基板的第二表面与散热基板的第一表面背对设置，该电力设备包括但不限于逆变器，该电力设备采用了上述电力设备散热结构，因此该电力设备的技术效果请参考上述电力设备散热结构的实施例。
具体地，在本发明实施例中，如图5所示，电力设备为逆变器，发热器件包括逆变功率模块3以及升压功率模块2，逆变功率模块3设置于电力设备散热结构的其中一块散热基板的第二表面，逆变功率模块3远离散热基板的一侧连接于逆变上板PCB1，升压功率模块2设置于电力设备散热结构的另一块散热基板的第二表面，升压功率模块2远离散热基板的一侧连接于升压上板PCB6。
基于上述电力设备，本发明实施例还提供了一种光伏电站，由于采用了上述电力设备，则该光伏电站的技术效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电力设备散热结构，其特征在于，包括：
两组散热构件，所述散热构件包括散热基板以及设置于所述散热基板的第一表面的散热器排，所述散热器排包括多个间隔布置的散热器，两块所述散热基板的第一表面相向设置，其中一个所述散热器排的至少部分散热器嵌入另一个所述散热器排的间隙中，所述散热基板与所述第一表面背向设置的表面为第二表面，所述第二表面对应所述散热器的位置用于安装发热模块，所述散热器由多个平行间隔设置的散热翅片构成，所述电力设备散热结构中相邻两个所述散热器之间的间隙大于所述散热翅片之间的间隙，以使得两块所述散热基板上的所述散热器距离风机组的距离一致。
2.根据权利要求1所述的电力设备散热结构，其特征在于，两个所述散热器排的各个所述散热器交替排列成一排。
3.根据权利要求2所述的电力设备散热结构，其特征在于，其中一个所述散热器排的各个所述散热器沿该所述散热器排延伸方向的投影与另一个所述散热器排的各个所述散热器沿该所述散热器排延伸方向的投影部分重叠。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的电力设备散热结构，其特征在于，其中一块所述散热基板的第一表面与另一块所述散热基板上的所述散热器排之间设置有间隙。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的电力设备散热结构，其特征在于，两块所述散热基板的第一表面平行。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的电力设备散热结构，其特征在于，其中一个所述散热器排的各个散热器一对一地嵌入另一个所述散热器排的间隙中。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的电力设备散热结构，其特征在于，还包括风机组，所述风机组设置于两个所述散热器排的同一侧。
8.一种电力设备，其特征在于，包括发热器件以及如权利要求1-7任意一项所述的电力设备散热结构，所述电力设备散热结构的散热基板的第二表面与散热器对应的位置设置有所述发热器件，所述散热基板的第二表面与所述散热基板的第一表面背对设置。
9.根据权利要求8所述的电力设备，其特征在于，所述电力设备为逆变器，所述发热器件包括逆变功率模块以及升压功率模块，所述逆变功率模块设置于所述电力设备散热结构的其中一块所述散热基板的第二表面，所述升压功率模块设置于电力设备散热结构的另一块所述散热基板的第二表面。
10.一种光伏电站，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的电力设备。
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