CN115500047A - 一种散热机柜及变流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热机柜，散热机柜，机柜主体包括第一散热空间及第二散热空间，第一散热空间安装有网侧电感、热交换器、风扇及电容，第二散热空间安装有机侧功率模块、网侧功率模块，所述机侧电感安装在所述第一散热空间上方；热交换器或风扇安装在所述网侧电感上方，电容及所述网侧功率模块安装在所述热交换器或风扇的上方，所述网侧功率模块及所述机侧功率模块通过分隔构件一与所述电容及风扇分隔；该散热机柜的机侧电感没有设置风扇，可防止漏水，电感及电容采用同一风道散热，通过统一大风道进行散热，散热简洁；机侧电感设置挡板，将大风道的风导入机侧电感；电容腔体风道密闭，在电容腔体后方设置有旁路风道，减小风阻。

Description

一种散热机柜及变流器
技术领域
本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种散热机柜及变流器。
背景技术
随着风电及风能的应用越来越广，海上风电可靠性散热问题越来越重要，风电变流器等电力电子设备的机柜内安装有大量的电子元器件，比如IGBT、电感及电容等，这些元器件工作时会散发出大量热量，造成自身以及周边环境温度升高，影响电子产品性能，严重时，甚至会导致设备起火等故障，所以，需要采用必须的散热方式对元器件进行一定的冷却处理，使得元器件在满足工作温度要求的环境下工作。
由于是工业设备，一般所放置的设备周围环境都比较恶劣，不可避免面临粉尘、雨滴露水等进入设备内部的威胁，需要设备自身必须具有良好的环境适应性性。所以，设备的散热和防护已经成为目前对立和需要解决的问题。在现有设备的散热技术中，设备的散热处理方式主要有两种：
第一种，空气冷却方式，机柜内、外进行空气交换，优点是散热效率较高、设备散热成本较低；但是缺点是防护性差——外界的粉尘等有害颗粒很容易进入机柜内部，会对安规造成较大影响。为了避免有害颗粒进入机柜内部，一般会采用高效过滤器，但高效过滤器风阻很大，需要定期更换；如图1所示；
第二种，液体冷却方式，通过在设备内置气液热交换器，可以做到不与外界空气进行交换，防护性好；但是缺点是柜内空气热量需要通过热交换器进行，机柜内环境温度比外界空气温度高；同时，一般的，为了满足散热的需要，需要在设备多个位置内置热交换器，散热所占体积相对比较大，同时有漏水的风险和隐患较大，如图2所示。
中国发明专利CN201010100417.7公开了一种大功率变流器装置风冷散热结构，在该大功率变流器装置形成第一、第二两个散热风道；电力电子功率器件和电力电子控制部件设于第一风道内；网侧电感、变流器侧电感设置于第二风道内；所述第一风道和第二风道上均设有风扇。该案件是将大功率变流器装置的电力电子功率器件和电力电子控制部件设于第一风道内，将网侧电感、变流器侧电感设于第二风道内，第一风道及第二风道是完全分隔开的，并没有统一的风道，多风道增加了散热的复杂度，将变流器侧电感、网侧电感及电力电子控制器件分开散热，风道的风从下直上到上，所述第一风道和第二风道上均设有风扇，风扇的作用增加漏水风险，用无法将大风道的散热气流导入变流侧电感。
为此，亟需一种机侧电感没有设置风扇，可防止漏水，电感及电容采用同一风道散热，通过统一大风道进行散热，散热简洁；机侧电感设置挡板，将大风道的风导入机侧电感；电容腔体风道密闭，在电容腔体后方设置有旁路风道，减小风阻的散热机柜。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种散热机柜，该散热机柜的机侧电感没有设置风扇，可防止漏水，电感及电容采用同一风道散热，通过统一大风道进行散热，散热简洁；机侧电感设置挡板，将大风道的风导入机侧电感；电容腔体风道密闭，在电容腔体后方设置有旁路风道，减小风阻。
为解决上述技术问题，本发明提供一种散热机柜，包括机柜主体，容置于所述机柜主体内部的热交换器、风扇、电容、机侧功率模块、网侧功率模块、机侧电感、网侧电感、分隔构件一；所述机柜主体包括第一散热空间及第二散热空间，所述第一散热空间安装有网侧电感、热交换器、风扇及电容，所述第二散热空间安装有机侧功率模块、网侧功率模块，所述机侧电感安装在所述第一散热空间上方；
所述热交换器或风扇安装在所述网侧电感上方，所述电容及所述网侧功率模块安装在所述热交换器或风扇的上方，所述机侧功率模块安装在所述网侧功率模块上方，所述网侧功率模块及所述机侧功率模块通过分隔构件一与所述电容及风扇分隔；
在所述第一散热空间内，所述网侧电感、热交换器、风扇、分隔构件一及机柜主体合围在一起，所述电容设置于所述第一散热空间的合围区域中；
在所述第二散热空间内，所述分隔构件一与机柜主体内壁靠近所述机侧功率模块部分合围在一起，所述机侧功率模块及网侧功率模块设置于所述第二散热空间的合围区域中；
所述第一风道腔体内部空气自下向上流动，所述第二散热空间内部空气自上向下流动；
所述第一散热空间和第二散热空间连通构成大循环风道。
优选地，所述被热交换器冷却的冷风在第一散热空间中先经过所述电容的腔体，然后流出所述第一散热空间进入所述机侧电感对所述机侧电感进行冷却，再进入第二散热空间，下行回到所述网侧电感。
优选地，所述机柜主体还包括设置于所述电容与机柜主体内壁之间的分隔构件二，所述分隔构件二与所述机柜主体的内壁之间形成了降低系统风阻及提升风流量的旁路风道腔体。
优选地，沿着所述第一风道腔体的气体流动风向，所述电容的腔体出风口设置有用于替代机侧电感风扇的导风板。
优选地，所述风扇设置于所述热交换器上部；所述经过风扇的气流全部经过所述热交换器。
优选地，所述风扇是离心风扇或者轴流风扇。
优选地，所述热交换器是气水换热器或者冷媒和空气换热器。
优选地，所述网侧功率模块和网侧电感之间设置有熔断器，所述第一风道腔体和第二风道腔体的中间隔板对应熔断器位置上开设有通风孔，形成给熔断器散热的第二风道循环系统。
为解决上述技术问题，本发明还公开了一种变流器，所述变流器包括上述的散热机柜。
采用上述结构之后，散热机柜，包括机柜主体，容置于所述机柜主体内部的热交换器、风扇、电容、机侧功率模块、网侧功率模块、机侧电感、网侧电感、风道隔板；所述机柜主体包括第一散热空间及第二散热空间，所述第一散热空间安装有网侧电感、热交换器、风扇及电容，所述第二散热空间安装有机侧功率模块、网侧功率模块，所述机侧电感安装在所述第一散热空间上方；所述热交换器或风扇安装在所述网侧电感上方，所述电容及所述网侧功率模块安装在所述热交换器或风扇的上方，所述机侧功率模块安装在所述网侧功率模块上方，所述网侧功率模块及所述机侧功率模块通过分隔构件一与所述电容及风扇分隔；在所述第一散热空间内，所述网侧电感、热交换器、风扇、分隔构件及机柜主体合围在一起，所述电容设置于所述第一散热空间的合围区域中；在所述第二散热空间内，所述分隔构件与机柜主体内壁靠近所述机侧功率模块部分合围在一起，所述机侧功率模块及网侧功率模块设置于所述第二散热空间的合围区域中；所述第一风道腔体内部空气自下向上流动，所述第二散热空间内部空气自上向下流动；所述第一散热空间和第二散热空间连通构成大循环风道；该散热机柜的机侧电感没有设置风扇，可防止漏水，电感及电容采用同一风道散热，通过统一大风道进行散热，散热简洁；机侧电感设置挡板，将大风道的风导入机侧电感；电容腔体风道密闭，在电容腔体后方设置有旁路风道，减小风阻。
附图说明
图1为本发明现有技术的第一种机柜散热方案的结构图；
图2为本发明现有技术的第二种机柜散热方案的结构图；
图3为本发明的散热机柜的实施例一的整体结构图；
图4为本发明的散热机柜的实施例二的整体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
请参阅图3，图3为本发明的散热机柜的实施例一的整体结构图；本实施例公开了一种散热机柜，包括机柜主体14，容置于所述机柜主体内部的热交换器7、风扇6、电容5、机侧功率模块13、网侧功率模块12、机侧电感1、网侧电感2、分隔构件一3；机柜主体 14包括第一散热空间及第二散热空间，所述第一散热空间安装有网侧电感2、热交换器7、风扇6及电容5，所述第二散热空间安装有机侧功率模块13、网侧功率模块12，机侧电感1安装在所述第一散热空间上方；
热交换器7或风扇6安装在网侧电感2上方，电容5及网侧功率模块12安装在热交换器7或风扇6的上方，机侧功率模块12安装在网侧功率模块13上方，网侧功率模块13及机侧功率模块12通过分隔构件一3与电容5及风扇6分隔；
在所述第一散热空间内，网侧电感2、热交换器7、风扇6、分隔构件一3及机柜主体14合围在一起，电容5设置于第一散热空间的合围区域中；
在所述第二散热空间内，分隔构件一3与机柜主体14内壁靠近机侧功率模块13部分合围在一起，机侧功率模块13及网侧功率模块 12设置于所述第二散热空间的合围区域中；
第一散热空间内部空气自下向上流动，第二散热空间内部空气自上向下流动；
所述第一散热空间和第二散热空间连通构成大循环风道。
实施例二
在本实施例中，被热交换器7冷却的冷风在第一散热空间中先经过电容5的腔体，然后流出第一散热空间进入机侧电感1对机侧电感1进行冷却，再进入第二散热空间，下行回到网侧电感2。
实施例三
请参阅图4，图4为本发明的散热机柜的实施例三的整体结构图；在本实施例中，机柜主体14还包括设置于电容5与机柜主体14 内壁之间的分隔构件二4，分隔构件二4与机柜主体14的内壁之间形成了降低系统风阻及提升风流量的旁路风道腔体。
实施例四
本实施例在实施例一的基础上，第二风道隔板4上开设有通风孔9，通风孔9与机柜主体10内壁形成在上行风道或者下行风道基础上进行双循环散热的第二循环散热风道。
实施例五
本实施例在实施例一的基础上，沿着所述第一散热空间的气体流动风向，电容5的腔体出风口设置有用于替代机侧电感风扇的导风板10。
风扇6设置于热交换器7上部；经过风扇6的气流全部经过热交换器7。
在本实施例中，优选的风扇6是离心风扇或者轴流风扇，在其他实施例中，也可以选择其他类型的风扇。
在本实施例中，优选的热交换器7是气水换热器或者冷媒和空气换热器，在其他实施例中，也可以选择其他类型的换热器。
在本实施例中，网侧功率模块12和网侧电感2之间设置有熔断器，第一散热空间和第二散热空间的分隔构件一对应熔断器11的位置上开设有通风孔，形成给熔断器11散热的第二风道循环系统。
实施例六
本实施例公开了一种变流器，所述变流器包括实施例一至实施例五任一所述的散热机柜。
该散热机柜的机侧电感没有设置风扇，可防止漏水，电感及电容采用同一风道散热，通过统一大风道进行散热，散热简洁；机侧电感设置挡板，将大风道的风导入机侧电感；电容腔体风道密闭，在电容腔体后方设置有旁路风道，减小风阻。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种散热机柜，包括机柜主体，容置于所述机柜主体内部的热交换器、风扇、电容、机侧功率模块、网侧功率模块、机侧电感、网侧电感、分隔构件一；其特征在于，所述机柜主体包括第一散热空间及第二散热空间，所述第一散热空间安装有网侧电感、热交换器、风扇及电容，所述第二散热空间安装有机侧功率模块、网侧功率模块，所述机侧电感安装在所述第一散热空间上方；
所述热交换器或风扇安装在所述网侧电感上方，所述电容及所述网侧功率模块安装在所述热交换器或风扇的上方，所述机侧功率模块安装在所述网侧功率模块上方，所述网侧功率模块及所述机侧功率模块通过分隔构件一与所述电容及风扇分隔；
在所述第一散热空间内，所述网侧电感、热交换器、风扇、分隔构件一及机柜主体合围在一起，所述电容设置于所述第一散热空间的合围区域中；
在所述第二散热空间内，所述分隔构件一与机柜主体内壁靠近所述机侧功率模块部分合围在一起，所述机侧功率模块及网侧功率模块设置于所述第二散热空间的合围区域中；
所述第一散热空间内部空气自下向上流动，所述第二散热空间内部空气自上向下流动；
所述第一散热空间和第二散热空间连通构成大循环风道。
2.根据权利要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述被热交换器冷却的冷风在第一散热空间中先经过所述电容的腔体，然后流出所述第一散热空间进入所述机侧电感对所述机侧电感进行冷却，再进入第二散热空间，下行回到所述网侧电感。
3.根据权利要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述机柜主体还包括设置于所述电容与机柜主体内壁之间的分隔构件二，所述分隔构件二与所述机柜主体的内壁之间形成了降低系统风阻及提升风流量的旁路风道腔体。
4.根据权利要求1所述的散热机柜，其特征在于，沿着所述第一散热空间的气体流动风向，所述电容的腔体出风口设置有用于替代机侧电感风扇的导风板。
5.根据权力要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述风扇设置于所述热交换器上部；所述经过风扇的气流全部经过所述热交换器。
6.根据权力要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述风扇是离心风扇或者轴流风扇。
7.根据权力要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述热交换器是气水换热器或者冷媒和空气换热器。
8.权力要求1所述的散热机柜，其特征在于，所述网侧功率模块和网侧电感之间设置有熔断器，所述第一散热空间和第二散热空间的分隔构件一对应熔断器的位置上开设有通风孔，形成给熔断器散热的第二风道循环系统。
9.一种变流器，其特征在于，所述变流器包括权利要求1至8任一所述的散热机柜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116033721A (zh) * 2023-02-09 2023-04-28 深圳市禾望电气股份有限公司 一种高防护电气柜
CN120729061A (zh) * 2025-08-20 2025-09-30 浙江晶科储能有限公司 储能变流器及其储能系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204334292U (zh) * 2014-11-03 2015-05-13 浙江海得新能源有限公司 一种功率柜散热系统
CN212343623U (zh) * 2020-04-13 2021-01-12 深圳市禾望电气股份有限公司 风电变流器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204334292U (zh) * 2014-11-03 2015-05-13 浙江海得新能源有限公司 一种功率柜散热系统
CN212343623U (zh) * 2020-04-13 2021-01-12 深圳市禾望电气股份有限公司 风电变流器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116033721A (zh) * 2023-02-09 2023-04-28 深圳市禾望电气股份有限公司 一种高防护电气柜
CN120729061A (zh) * 2025-08-20 2025-09-30 浙江晶科储能有限公司 储能变流器及其储能系统
CN120729061B (zh) * 2025-08-20 2025-12-09 浙江晶科储能有限公司 储能变流器及其储能系统

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