CN114144030B - 一种变频器的散热装置及其控制方法、控制装置和电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变频器的散热装置及其控制方法、控制装置和电器，所述散热装置包括冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片冷风式散热件中的至少之一；所述冷媒接触式散热件用于对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件用于对所述变频器柜内的环境温度进行散热。本发明提供的方案能够确保柜内有良好的散热条件，保护变频器正常运行。

Description

一种变频器的散热装置及其控制方法、控制装置和电器
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种变频器的散热装置及其控制方法、控制装置和电器。
背景技术
目前，针对空调变频器柜内环境温度问题，主要通过外部制冷系统的一个支路与柜内蒸发器相连，使用冷媒与柜内循环风进行换热，降低柜内环境温度。由于变频器越做越小，对于结构紧凑的变频器而言，柜内无法使用现有的蒸发器尺寸，如果不使用蒸发器换热，将无法满足变频器柜体内部的环境温度，且会引起柜内空气温度升高引发故障，最终影响变频器的正常工作。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷，提供一种变频器的散热装置及其控制方法、控制装置和电器，以解决相关技术中空调变频器柜内如果不使用蒸发器换热，将无法满足变频器柜体内部的环境温度要求，且会引起柜内空气温度升高引发故障的问题。
本发明一方面提供了一种变频器的散热装置，所述散热装置包括冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片冷风式散热件中的至少之一：所述冷媒接触式散热件用于对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件用于对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
可选地，所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路；所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门，通过控制所述冷媒进口阀门和/或所述冷媒出口阀门开度能够控制冷媒流量；和/或，所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，通过控制所述水冷进口阀门和/或所述水冷出口阀门的开度能够控制冷冻水流量；和/或，所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇。
本发明另一方面提供了一种如前述任一所述的变频器的散热装置的控制方法，包括：通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
可选地，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。
可选地，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。
可选地，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速；当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。
本发明另一方面提供了一种如前述任一所述的变频器的散热装置的控制装置，包括：第一散热单元，用于通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；第二散热单元，用于通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
可选地，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，所述第一散热单元，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。
可选地，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，所述第二散热单元，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。
可选地，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，所述第二散热单元，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速；当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。
本发明再一方面提供了一种电器，包括前述任一所述的变频器的散热装置。
根据本发明的技术方案，整个散热装置包括冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片风冷式散热件组成。变频器柜内的功率模块等接触式器件采用冷媒方式进行散热，而柜内发热器件与柜内环境温度采用水冷和风冷方式进行散热，同时冷媒和水冷进出口都可调节，风冷风扇也可根据柜内温度进行档位调节，确保柜内有良好的散热条件，还防止器件因发热导致的严重老化，保护变频器正常运行。根据本发明技术方案，能够解决功率器件在大功率变频柜的高损耗发热问题，还能够解决现有的大功率变频柜因外部环境温度过高导致柜内导致散热件温度无调节等问题，同时还能解决外部环境温度过高和在温度多变的环境下，降低柜内环境温度，保护交流器正常运行。
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，构成本发明的一部分，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出了根据本发明一实施例的变频器的散热装置的正面结构示意图；
图2出了根据本发明一实施例的变频器的散热装置的背面结构示意图；
图3示出了冷媒接触式散热件对变频器柜内的功率接触式器件进行散热的控制逻辑示意图；
图4示出了水冷式散热件和翅片冷风式散热件对变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度进行散热的控制逻辑示意图；
图5是本发明提供的变频器的散热装置的控制方法的一实施例的方法示意图；
图6是本发明提供的控制装置的一实施例的结构框图；
附图标记表示为：
1-冷媒接触式散热件；11-冷媒出口；12-冷媒进口；13-冷媒接触式散热件安装口；2-水冷式散热件；21-水冷出口；22-水冷进口；3-风冷翅片；31-风扇；4-散热件固定孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
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。
对于变频器(例如空调变频器)柜内环境温度问题，主要使用外部制冷系统支路与柜内蒸发器相连，使用冷媒与柜内循环风进行换热，由于大功率的变频器结构越来越紧凑，柜内无法满足现在的蒸发器尺寸，仅通过柜内风道也无法满足换热，影响变频器正常运行。
本发明提出一种变频器的散热装置。
所述散热装置包括：冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片冷风式散热件中的至少之一。所述冷媒接触式散热件用于通过冷媒方式进行散热；所述水冷式散热件用于通过水冷方式进行散热；所述翅片冷风式散热件用于通过风冷方式进行散热。
具体地，所述冷媒接触式散热件用于对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；所述功率接触式器件具体可以为功率模块，例如为IGBT模块。所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件用于对所述变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度进行散热。更具体而言，所述变频器柜内的功率接触式器件采用冷媒方式进行散热；所述变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度采用水冷方式和/或风冷方式进行散热。即，所述变频器柜内的功率接触式器件通过冷媒接触式散热件进行散热；所述变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度通过水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件进行散热。
所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路；所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门，通过控制所述冷媒进口阀门和/或所述冷媒出口阀门开度能够控制冷媒流量。所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，通过控制所述水冷进口阀门和/或所述水冷出口阀门的开度能够控制冷冻水流量。所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇。
图1出了根据本发明一实施例的变频器的散热装置的正面结构示意图。图2出了根据本发明一实施例的变频器的散热装置的背面结构示意图。
如图1、图2所示，散热装置包括冷媒接触式散热件1、水冷式散热件2和翅片冷风式散热件。上述散热件上开有螺栓口，用于与其他散热件进行组装或者用于进行安装，例如，上述散热件上下左右边角都开有螺栓口。水冷散热件在中间，冷媒接触式散热件和翅片冷风式散热件分别在水冷散热件的两侧。所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片3和风扇31，风冷翅片3能够与水冷式散热件2的面板换热，风扇31安装在风冷翅片3上面。变频器正面正对着冷媒接触式散热件的正面。散热装置安装在变频器下端。
冷媒接触式散热件1设置有冷媒回路；在所述冷媒回路的冷媒入口12和冷媒出口11各设有一个冷媒阀门(例如可以为电磁阀或电子膨胀阀)，分别为冷媒进口阀门和冷媒出口阀门，即，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门，通过控制所述冷媒进口阀门和所述冷媒出口阀门的开度能够控制冷媒流量。在变频器所在电器开机使用时，所述冷媒进口阀门和所述冷媒出口阀门的开启至预设开度，根据检测的功率接触式器件的温度是否满足散热条件，调节所述冷媒进口阀门和所述冷媒出口阀门的开度。具体地，检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内(例如,25℃-60℃，即[25℃,60℃)，若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则判断为满足散热条件，维持当前的开度，即保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度。具体地，反馈信号给阀门调节器，维持该状态的阀门开度。
若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则判断为不满足散热条件，当功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值例如小于25℃，即温度过低)时，则减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来减小冷媒的流量循环。当功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值例如大于60℃，即温度过高)则增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来增大冷媒的流量循环，从而达到散热的效果，使功率接触式器件的温度满足最佳的散热温度。
图3示出了冷媒接触式散热件对变频器柜内的功率接触式器件进行散热的控制逻辑示意图。如图3所述所述功率接触式器件为功率模块，在变频器所在电器开机时，冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开启至第一预设开度，进行功率模块温度采集，根据采集的温度是否满足散热条件，调节冷媒进口阀门和冷媒出口阀门的开度。判断采集的功率模块的温度是否在第一设定温度范围内(例如25℃-60℃，即[25℃,60℃])，若在第一设定温度范围内，则温度适当，判断为满足散热条件，则维持该状态的阀门开度，即，保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度。若判断不满足散热条件，当功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值(例如小于25℃，即温度过低)时，则减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来减小冷媒的流量循环。当功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值(例如大于60℃，即温度过高)则增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来增大冷媒的流量循环，从而达到散热的效果，使功率模块的温度满足散热条件。
所述水冷式散热件设置有水冷回路；冷冻水从电器的蒸发器流入所述水冷式散热件的水冷回路的水冷进口22，从水冷出口21流出回到电器的冷凝器；所述水冷回路的水冷进口22和水冷出口21各连接一个水冷阀门(例如可以为电磁阀或电子膨胀阀)，分别为水冷进口阀门和水冷出口阀门，即，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，通过控制所述水冷进口阀门和所述水冷出口阀门的开度能够控制冷冻水流量。
在变频器所在电器开机使用时，所述冷媒进口阀门和所述冷媒出口阀门的开启至第一预设开度，根据检测的变频器柜内的环境温度是否满足散热条件，调节所述水冷进口阀门和所述水冷出口阀门的开度。具体地，检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内(例如25℃-40℃，即[25℃,40℃])，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则判断为满足散热条件，维持当前的开度，即保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度。例如，反馈信号给阀门调节器，维持该状态的阀门开度。
若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则判断为不满足散热条件，当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值(例如小于25℃，即温度过低)时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，来减小冷冻水的流量循环。当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值(例如大于40℃，即温度过高)时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，来增大冷冻水的流量循环，从而达到散热的效果，满足柜内的环境温度的要求。
所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片3和风扇31；风扇31安装在风冷翅片3上，例如为冷风变频风扇。风冷翅片3能够与水冷式散热件进行换热。在变频器所在电器开机使用时，所述风扇31按照预设风速(例如设定档位)开启，根据检测的变频器柜内的环境温度是否满足散热条件，调节所述风扇31的风速。具体地，检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内(例如25℃-40℃，即[25℃,40℃])，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则判断为满足散热条件，则维持当前的风速。
当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值(例如低于20℃，即温度过低)时，减小所述风扇31的风速。当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值(例如高于65℃，即温度过高)时，增大所述风扇31的风速，从而达到散热的效果，满足柜内的环境温度的要求。
优选地，所述翅片冷风式散热件的风冷翅片3能够与水冷式散热件进行换热。在变频器所在电器开机使用时，所述冷媒进口阀门和所述冷媒出口阀门的开启至第一预设开度，所述风扇31按照预设风速(例如设定档位)开启，根据检测的变频器柜内的环境温度是否满足散热条件，调节所述水冷进口阀门和所述水冷出口阀门的开度以及调节所述风扇31的风速。具体地，检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度，维持所述风扇当前的风速；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，增大所述风扇的风速。
图4示出了水冷式散热件和翅片冷风式散热件对变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度进行散热的控制逻辑示意图。如图4所示，开机使用时，水冷进口阀门和水冷出口阀门调节到第二预设开度，翅片冷风式散热件的冷风风扇按预设风速开启，然后通过温度采样检测柜内温度是否满足散热条件，当水冷流量与风速满足柜内温度时(例如温度范围在25℃-40℃时满足柜内温度的散热条件)反馈给阀门调节器和冷风风扇信号来维持当前开度及风速，柜内的环境温度低于20℃(过低)首先减小风扇风速，再对应的减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水得流量的大小，满足柜内散热环境温度；或者柜内的环境温度高于50℃(过高)时，首先增大风扇风速，再对应的增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水循环流量的大小，满足柜内散热环境温度。
本发明还提供一种如前述任一实施例所述的变频器的散热装置的控制方法。
图5是本发明提供的变频器的散热装置的控制方法的一实施例的方法示意图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，所述控制方法至少包括步骤S110和步骤S120。
步骤S110，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热。
在一种具体实施方式中，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。此步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
图3示出了冷媒接触式散热件对变频器柜内的功率接触式器件进行散热的控制逻辑示意图。如图3所述所述功率接触式器件为功率模块，在变频器所在电器开机时，冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开启至预设开度，进行功率模块温度采集，根据采集的温度是否满足散热条件，调节冷媒进口阀门和冷媒出口阀门的开度。判断采集的功率模块的温度是否在第一设定温度范围内(例如25℃-60℃，即[25℃,60℃])，若在第一设定温度范围内，则温度适当，判断为满足散热条件，则维持该状态的阀门开度，即，保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度。若判断不满足散热条件，当功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值(例如小于25℃，即温度过低)时，则减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来减小冷媒的流量循环。当功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值(例如大于60℃，即温度过高)则增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来增大冷媒的流量循环，从而达到散热的效果，使功率模块的温度满足散热条件。
步骤S120，通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
在一种具体实施方式中，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。此步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
在一种具体实施方式中，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速。当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。此步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
优选地，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度，维持所述风扇当前的风速；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，增大所述风扇的风速。此步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
图4示出了水冷式散热件和翅片冷风式散热件对变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度进行散热的控制逻辑示意图。如图4所示，开机使用时，水冷进口阀门和水冷出口阀门调节到第二预设开度，翅片冷风式散热件的冷风风扇按预设风速(预设档位)开启，然后通过温度采样检测柜内温度是否满足散热条件，当水冷流量与风速满足柜内温度时(例如温度范围在25℃-40℃时满足柜内温度的散热条件)反馈给阀门调节器和冷风风扇信号来维持当前开度及风速，柜内的环境温度低于20℃(过低)首先减小风扇风速，再对应的减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水得流量的大小，满足柜内散热环境温度；或者柜内的环境温度高于50℃(过高)时，首先增大风扇风速，再对应的增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水得流量的大小，满足柜内散热环境温度。
本发明还提供一种如前述任一实施例所述的变频器的散热装置的控制装置。
图6是本发明提供的控制装置的一实施例的结构框图。如图6所示，所述控制装置100包括第一散热单元110和第二散热单元120。
第一散热单元110用于通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热。
在一种具体实施方式中，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，所述第一散热单元，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。第一散热单元110通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热的具体步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
图3示出了冷媒接触式散热件对变频器柜内的功率接触式器件进行散热的控制逻辑示意图。如图3所述所述功率接触式器件为功率模块，在变频器所在电器开机时，冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开启至预设开度，进行功率模块温度采集，根据采集的温度是否满足散热条件，调节冷媒进口阀门和冷媒出口阀门的开度。判断采集的功率模块的温度是否在第一设定温度范围内(例如25℃-60℃，即[25℃,60℃])，若在第一设定温度范围内，则温度适当，判断为满足散热条件，则维持该状态的阀门开度，即，保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度。若判断不满足散热条件，当功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值(例如小于25℃，即温度过低)时，则减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来减小冷媒的流量循环。当功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值(例如大于60℃，即温度过高)则增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度，来增大冷媒的流量循环，从而达到散热的效果，使功率模块的温度满足散热条件。
第二散热单元120用于通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
在一种具体实施方式中，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，所述第二散热单元，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。第二散热单元120通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热的步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
在一种具体实施方式中，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，所述第二散热单元，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速。当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。第二散热单元120通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热的步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
优选地，第二散热单元120通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度，维持所述风扇当前的风速；若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度，增大所述风扇的风速。此步骤还可以参考前述变频器的散热装置中具体实施方式的描述。
图4示出了水冷式散热件和翅片冷风式散热件对变频器柜内的发热器件和柜内的环境温度进行散热的控制逻辑示意图。如图4所示，开机使用时，水冷进口阀门和水冷出口阀门调节到第二预设开度，翅片冷风式散热件的冷风风扇按预设风速开启，然后通过温度采样检测柜内温度是否满足散热条件，当水冷流量与风速满足柜内温度时(例如温度范围在25℃-40℃时满足柜内温度的散热条件)反馈给阀门调节器和冷风风扇信号来维持当前开度及风速，柜内的环境温度低于20℃(过低)首先减小风扇风速，再对应的减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水得流量的大小，满足柜内散热环境温度；或者柜内的环境温度高于50℃(过高)时，首先增大风扇风速，再对应的增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门开度，从而控制冷冻水得流量的大小，满足柜内散热环境温度。
本发明还提供对应于所述变频器的散热装置的一种电器，包括前述任一所述的变频器的散热装置。
据此，本发明提供的方案，整个散热装置包括冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片风冷式散热件组成。变频器柜内的功率模块等接触式器件采用冷媒方式进行散热，而柜内发热器件与柜内环境温度采用水冷和风冷方式进行散热，同时冷媒和水冷进出口都可调节，风冷风扇也可根据柜内温度进行档位调节，确保柜内有良好的散热条件，还防止器件因发热导致的严重老化，保护变频器正常运行。根据本发明技术方案，能够解决功率器件在大功率变频柜的高损耗发热问题，还能够解决现有的大功率变频柜因外部环境温度过高导致柜内导致散热件温度无调节等问题，同时还能解决外部环境温度过高和在温度多变的环境下，降低柜内环境温度，保护交流器正常运行。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，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。
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，作为控制装置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。
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相关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。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种变频器的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括冷媒接触式散热件、水冷式散热件和翅片冷风式散热件：
其中，水冷式散热件设置在中间，冷媒接触式散热件和翅片冷风式散热件分别设置在水冷式散热件的两侧；所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇，风冷翅片能够与水冷式散热件的面板换热；
所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，用于对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述风扇安装在风冷翅片上面，所述水冷式散热件和翅片冷风式散热件用于对所述变频器柜内的环境温度进行散热；在需要调节环境温度时，先调节风扇风速，再对应调节水冷式散热件的水冷回路中冷冻水流量的大小。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，
所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门，通过控制所述冷媒进口阀门和/或所述冷媒出口阀门开度能够控制冷媒流量；
和/或，
所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门，通过控制所述水冷进口阀门和/或所述水冷出口阀门的开度能够控制冷冻水流量。
3.一种如权利要求1或2所述的变频器的散热装置的控制方法，其特征在于，包括：
通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；
通过所述水冷式散热件和/或翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，
通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；
若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；
若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；
若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速；
当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。
7.一种如权利要求1或2所述的变频器的散热装置的控制装置，其特征在于，包括：
第一散热单元，用于通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热；
第二散热单元，用于通过所述水冷式散热件和翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述冷媒接触式散热件设置有冷媒回路，所述冷媒回路的冷媒入口设有冷媒进口阀门，和/或所述冷媒回路的冷媒出口设有冷媒出口阀门时，
所述第一散热单元，通过所述冷媒接触式散热件对所述变频器柜内的功率接触式器件进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的功率接触式器件的温度是否在第一设定温度范围内；
若检测所述功率接触式器件的温度在第一设定温度范围内，则保持所述冷媒进口阀门和冷媒出口阀门当前的开度；
若检测所述功率接触式器件的温度不在第一设定温度范围内，则当所述功率接触式器件温度小于第一设定温度范围的下限温度值时，减小冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度；当所述功率接触式器件温度大于第一设定温度范围的上限温度值时，增大冷媒进口阀门和/或冷媒出口阀门的开度。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述水冷式散热件设置有水冷回路，所述水冷回路的水冷进口设有水冷进口阀门，和/或所述水冷回路的水冷出口设有水冷出口阀门时，所述第二散热单元，通过所述水冷式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若检测所述环境温度在第二设定温度范围内，则保持所述水冷进口阀门和/或水冷出口阀门当前的开度；
若检测所述环境温度不在第二设定温度范围内，则当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大水冷进口阀门和/或水冷出口阀门的开度。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述翅片冷风式散热件包括风冷翅片和风扇时，所述第二散热单元，通过所述翅片冷风式散热件对所述变频器柜内的环境温度进行散热，包括：
检测所述变频器柜内的环境温度是否在第二设定温度范围内，若在第二设定温度范围内，则维持所述风扇当前的风速；
当变频器柜内的环境温度小于第二设定温度范围的下限温度值时，减小所述风扇的风速；当变频器柜内的环境温度大于第二设定温度范围的上限温度值时，增大所述风扇的风速。
11.一种电器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的变频器的散热装置。
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