CN117355123A - 一种光伏逆变器的散热器及光伏逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电力设备领域，具体提供了一种光伏逆变器的散热器，所述散热器包括固定安装在壳体内的风机；所述散热器还包括设置在所述壳体内的第一导风件；所述第一导风件包括第一导风板，所述第一导风板的后侧端通过铰接支柱铰接转动设置在所述壳体内；所述第一导风板通过调节件进行调整，绕铰接支柱进行转动；所述第一导风板上还设置有多个第二导风件。本发明还提供了一种包含有所述散热器的光伏逆变器，所述散热器安装在光伏逆变器的壳体上。与现有技术相比，本发明的光伏逆变器在使用时，针对IGBT功率模块上的温度过高区域，利用散热器对温度过高的局部区域进行集中吹冷风处理，达到快速降温处理的效果，对IGBT功率模块的散热效果好。

Description

一种光伏逆变器的散热器及光伏逆变器

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种光伏逆变器的散热器及光伏逆变器。

背景技术

随着不可再生资源的日益短缺以及全民环保意识的不断提高，太阳能等可再生资源并网发电技术及应用受到了社会各界越来越多的关注，将太阳能转化为电能的过程中，需要用到光伏逆变器。

其中，光伏逆变器主要用于把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成，升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压，逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。

光伏并网逆变器作为太阳能发电系统的核心设备，其可靠性决定着光伏系统的安全运行，而制约其安全运行的重要因素之一是逆变器中IGBT功率模块的散热问题，IGBT功率模块在工作过程中会有较大的热量产生，使其本身温度迅速升高，而过高的温度对IGBT功率模块的性能具有很大的危害甚至严重影响其使用寿命，因此需要通过其他散热装置来辅助散热，现有的逆变器一般缺乏良好的散热，基本采用简单的自然散热，并不能满足逆变器的散热要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种光伏逆变器的散热器及光伏逆变器，旨在解决上述背景技术中所提出的技术问题。

第一方面，在本发明提供的一个实施例中，提供了一种光伏逆变器的散热器，所述散热器包括固定安装在壳体内的风机；

所述散热器还包括设置在所述壳体内的第一导风件；

所述第一导风件包括第一导风板，所述第一导风板的后侧端通过铰接支柱铰接转动设置在所述壳体内；

所述第一导风板通过调节件进行调整，绕铰接支柱进行转动；

所述第一导风板上还设置有多个第二导风件。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述调节件包括第一正反转步进电机，所述第一正反转步进电机固定设置在所述壳体上，所述第一正反转步进电机的输出轴上固定安装有支撑杆，所述支撑杆上安装有导向柱，在启动第一正反转步进电机时，使得导向柱绕第一正反转步进电机的输出轴中轴线进行圆弧方向上的移动；所述第一导风板的顶部加工有一个第二导轨槽，所述导向柱的端部滑动抵在所述第二导轨槽内，当导向柱进行圆弧方向上的移动时，则可以推动第一导风板绕铰接支柱转动一定角度，以调整第一导风板进行气流导向时的角度。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述第二导风件包括安装在所述第一导风板上的第二正反转步进电机，所述第二正反转步进电机的输出轴上安装有旋转轴，所述旋转轴上固定安装有第二导风主板，所述第二导风主板上伸缩式设置有第二导风副板，所述第二导风副板端部固定安装有导向滑块；所述第一导风板的前侧端加工有一个与所述导向滑块相配合的第一导轨槽，在启动第二正反转步进电机时，带动第二导风主板、第二导风副板摆动一定角度，在此过程中，导向滑块沿第一导轨槽内进行移动。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述壳体的后端还设置有换热箱，所述换热箱内通过多个隔板分隔形成多个换热腔，所述换热腔的顶端为敞口结构，以便于向换热腔内加入冷却液；

所述散热器还包括换热管道，所述换热管道呈蛇形分布设于所述换热箱内，且每一个所述换热腔内均具有一段换热管道，使得换热管道内的冷却液在流经换热管道内时，经过换热腔内进行换热处理，以对冷却液进行降温。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述风机包括机座，所述机座固定安装在壳体内，所述机座上设置有风扇，且所述机座上还设置有对所述风扇进行防护的支架；所述机座内呈蛇形分布设置有换热管。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述换热管道的两端分别设置有第一连接管和第二连接管；

所述换热管的两端分别设置有第一接口和第二接口；

所述第一接口与所述第一连接管相连接；所述第二接口与所述第二连接管相连接。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述换热管道上还设置有液泵，在启动液泵时，使得换热管道、换热管的冷却液能够流转，使得通过风机吹入到壳体内的气流为冷风，保证对IGBT功率模块的散热效果。

第二方面，在本发明提供的另一个实施例中，一种光伏逆变器，所述的光伏逆变器包括上述第一方面所提供的散热器，还包括IGBT功率模块，所述散热器与所述IGBT功率模块相对应；

所述壳体的侧板上具有出风窗口和进风窗口；通过设置的出风窗口和进风窗口，以加快壳体内的空气流动，保证安装在壳体内的IGBT功率模块能够进行快速的散热。

作为本发明优选实施例技术方案的进一步限定，所述IGBT功率模块上成阵列分布式设置有多个温度传感器，设置的多个温度传感器，便于确定IGBT功率模块上各个区域的温度变化，这样一来，当IGBT功率模块上的某一区域局部温度过高时，利用第一导风件和第二导风件的配合，能够对气流进行导向，以对温度过高的局部区域进行集中吹风降温处理。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

第一，本发明提供的光伏逆变器在使用时，当IGBT功率模块上的某一区域局部温度过高时，利用散热器对温度过高的局部区域进行集中吹风降温处理，散热效果好；

第二，本发明提供的散热器在具体工作时，第一导风件和第二导风件的配合，能够对气流进行导向，以使得气流能够对准IGBT功率模块的过热区域进行吹风，使用灵活；且在启动液泵时，使得换热管道、换热管的冷却液能够流转，使得通过风机吹入到壳体内的气流为冷风，保证对IGBT功率模块的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。

图1为本发明一种光伏逆变器的第一视角立体图；

图2为本发明一种光伏逆变器的第二视角立体图；

图3为本发明一种光伏逆变器的部分结构立体图；

图4为本发明一种光伏逆变器的部分结构后视图；

图5为本发明提供的光伏逆变器的散热器结构图；

图6为本发明提供的散热器中温度传感器的分布示意图；

图7为图5中A处的放大结构示意图；

图8为本发明提供的散热器中第一导流件的结构图；

图9为本发明提供的散热器中第二导流件的结构图；

图10为本发明提供的散热器中风机的结构图；

图11为本发明提供的风机的主视图。

在图1-图11中：

100、壳体；101、出风窗口；102、进风窗口；

200、换热箱；201、换热腔；202、隔板；203、换热管道；2031、第一连接管；2032、第二连接管，204、液泵；

300、IGBT功率模块；301、温度传感器；

400、第一导风板；401、铰接支柱；402、第一导轨槽；403、第二导轨槽；404、第一正反转步进电机；405、支撑杆；406、导向柱；

500、风机；501、机座；502、换热管；5021、第一接口；5022、第二接口；503、支架；504、风扇；

600、第二导风件；601、第二导风主板；602、第二导风副板；603、第二正反转步进电机；6031、旋转轴；604、导向滑块。

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以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图4所示，在本发明实施例中，提供了一种光伏逆变器，所述的光伏逆变器包括壳体100以及安装在所述壳体100内的IGBT功率模块300，所述壳体100的侧板上具有出风窗口101和进风窗口102；通过设置的出风窗口101和进风窗口102，以加快壳体100内的空气流动，保证安装在壳体100内的IGBT功率模块300能够进行快速的散热，避免IGBT功率模块300本身温度迅速升高，过高的温度对IGBT功率模块300的性能具有很大的危害甚至严重影响其使用寿命的问题。

进一步的，在本发明实施例中，所述壳体100内还设置有与所述IGBT功率模块300相对应的散热器，散热器用于加快IGBT功率模块300表面的空气流动，提高对IGBT功率模块300的散热效果，以解决过高的温度对IGBT功率模块的性能具有很大的危害甚至严重影响其使用寿命的问题。

本发明实施例提供了一种光伏逆变器的散热器，该散热器应用于上述的光伏逆变器，该散热器安装在所述光伏逆变器中的壳体100内，用于对光伏逆变器中的IGBT功率模块300进行快速的散热处理。

如图1-图5所示，在本发明实施例中，所述散热器包括固定安装在壳体100内的风机500，所述风机500用于实现对气流的引流；

因此，在启动风机500时，使得外部气流通过进风窗口102进入到壳体100内，壳体100内的气流通过出风窗口101排出，以加快壳体100内外的气流交换，保证对IGBT功率模块300的散热效果。

进一步的，如图5和图8所示，在本发明实施例中，所述散热器还包括设置在所述壳体100内的第一导风件，所述第一导风件用于对风机500吹来的气流进行导流，以使气流吹向IGBT功率模块300表面，提高对IGBT功率模块300的散热效果。

作为优选，如图5、图8和图9所示，在本发明实施例中，所述第一导风件包括第一导风板400，所述第一导风板400的后侧端通过铰接支柱401铰接转动设置在所述壳体100内，所述第一导风板400的前侧端朝向所述IGBT功率模块300；以使得第一导风板400绕铰接支柱401进行转动一定角度时，使得第一导风板400对气流进行导向时，将气流吹向IGBT功率模块300。

进一步的，在本发明实施例中，所述第一导风板400通过调节件进行调整，绕铰接支柱401进行转动。

如图7和图8所示，在本发明实施例中，所述调节件包括第一正反转步进电机404，所述第一正反转步进电机404固定设置在所述壳体100上，所述第一正反转步进电机404的输出轴上固定安装有支撑杆405，所述支撑杆405上安装有导向柱406，在启动第一正反转步进电机404时，使得导向柱406绕第一正反转步进电机404的输出轴中轴线进行圆弧方向上的移动；所述第一导风板400的顶部加工有一个第二导轨槽403，所述导向柱406的端部滑动抵在所述第二导轨槽403内，当导向柱406进行圆弧方向上的移动时，则可以推动第一导风板400绕铰接支柱401转动一定角度，以调整第一导风板400进行气流导向时的角度。

请继续参阅图5、图8和图9，在本发明实施例中，所述第一导风板400上还设置有多个第二导风件600，所述第二导风件600用于对第一导风板400导流侧的气流进行进一步的分流，从而能够使得气流能够吹向IGBT功率模块300的指定位置。

具体的，所述第二导风件600包括安装在所述第一导风板400上的第二正反转步进电机603，所述第二正反转步进电机603的输出轴上安装有旋转轴6031，所述旋转轴6031上固定安装有第二导风主板601，所述第二导风主板601上伸缩式设置有第二导风副板602，所述第二导风副板602端部固定安装有导向滑块604；所述第一导风板400的前侧端加工有一个与所述导向滑块604相配合的第一导轨槽402，在启动第二正反转步进电机603时，带动第二导风主板601、第二导风副板602摆动一定角度，在此过程中，导向滑块604沿第一导轨槽402内进行移动。

请继续参阅图5和图6，在本发明实施例中，所述IGBT功率模块300上成阵列分布式设置有多个温度传感器301，设置的多个温度传感器301，便于根据各个温度传感器301所检测的温度，因此，基于IGBT功率模块300上各个区域的温度变化，来确定IGBT功率模块300上过热的区域，这样一来，当IGBT功率模块300上的某一区域局部温度过高时，利用第一导风件和第二导风件600的配合，能够对气流进行导向，以对温度过高的局部区域进行集中吹风降温处理。

请继续参阅图3、图4、图5、图10和图11，在本发明实施例中，所述壳体100的后端还设置有换热箱200，所述换热箱200内通过多个隔板202分隔形成多个换热腔201，所述换热腔201的顶端为敞口结构，以便于向换热腔201内加入冷却液，冷却液可以是水。

可以理解的是，换热腔201的顶端敞口结构处设置可拆卸的盖子。

进一步的，在本发明实施例中，所述散热器还包括换热管道203，所述换热管道203呈蛇形分布设于所述换热箱200内，且每一个所述换热腔201内均具有一段换热管道203，使得换热管道203内的冷却液在流经换热管道203内时，经过换热腔201内进行换热处理，以对冷却液进行降温。

进一步的，在本发明实施例中，所述换热管道203的两端分别设置有第一连接管2031和第二连接管2032。

进一步的，如图10和图11所示，在本发明实施例中，所述风机500包括机座501，所述机座501固定安装在壳体100内，所述机座501上设置有风扇504，且所述机座501上还设置有对所述风扇504进行防护的支架503；所述机座501内呈蛇形分布设置有换热管502，所述换热管502的两端分别设置有第一接口5021和第二接口5022。

更进一步的，在本发明实施例中，所述第一接口5021与所述第一连接管2031相连接；

所述第二接口5022与所述第二连接管2032相连接。

作为优选，在本发明实施例中，所述换热管道203上还设置有液泵204，在启动液泵204时，通过串联结构的换热管道203、换热管502，能够使得换热管道203、换热管502之间的冷却液能够流转，使得通过风机500吹入到壳体100内的气流为冷风，将冷风定点吹向IGBT功率模块300的过热区域，能够保证对IGBT功率模块300的散热效果，且使用灵活。

综上所述，本发明实施例提供的散热器，当IGBT功率模块300上的某一区域局部温度过高时，利用第一导风件和第二导风件600的配合，能够对气流进行导向，以对温度过高的局部区域进行集中吹风降温处理；且在启动液泵204时，使得换热管道203、换热管502的冷却液能够流转，使得通过风机500吹入到壳体100内的气流为冷风，保证对IGBT功率模块300的散热效果。

以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种光伏逆变器的散热器，所述散热器包括固定安装在壳体（100）内的风机（500）；其特征在于：

所述散热器还包括设置在所述壳体（100）内的第一导风件；

所述第一导风件包括第一导风板（400），所述第一导风板（400）的后侧端通过铰接支柱（401）铰接转动设置在所述壳体（100）内；

所述第一导风板（400）通过调节件进行调整，绕铰接支柱（401）进行转动；

所述第一导风板（400）上还设置有多个第二导风件（600）。

2.根据权利要求1所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述调节件包括第一正反转步进电机（404），所述第一正反转步进电机（404）固定设置在所述壳体（100）上，所述第一正反转步进电机（404）的输出轴上固定安装有支撑杆（405），所述支撑杆（405）上安装有导向柱（406）；

所述第一导风板（400）的顶部加工有一个第二导轨槽（403），所述导向柱（406）的端部滑动抵在所述第二导轨槽（403）内。

3.根据权利要求2所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述第二导风件（600）包括安装在所述第一导风板（400）上的第二正反转步进电机（603）；

所述第二正反转步进电机（603）的输出轴上安装有旋转轴（6031），所述旋转轴（6031）上固定安装有第二导风主板（601），所述第二导风主板（601）上伸缩式设置有第二导风副板（602），所述第二导风副板（602）端部固定安装有导向滑块（604）；

所述第一导风板（400）的前侧端加工有一个与所述导向滑块（604）相配合的第一导轨槽（402），导向滑块（604）沿第一导轨槽（402）内进行移动。

4.根据权利要求3所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述壳体（100）的后端还设置有换热箱（200）；

所述换热箱（200）内通过多个隔板（202）分隔形成多个换热腔（201），所述换热腔（201）的顶端为敞口结构；

所述散热器还包括换热管道（203），所述换热管道（203）呈蛇形分布设于所述换热箱（200）内，且每一个所述换热腔（201）内均具有一段换热管道（203）。

5.根据权利要求4所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述风机（500）包括机座（501），所述机座（501）固定安装在壳体（100）内，所述机座（501）上设置有风扇（504），且所述机座（501）上还设置有对所述风扇（504）进行防护的支架（503）；

所述机座（501）内呈蛇形分布设置有换热管（502）。

6.根据权利要求5所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述换热管道（203）的两端分别设置有第一连接管（2031）和第二连接管（2032）；

所述换热管（502）的两端分别设置有第一接口（5021）和第二接口（5022）；

所述第一接口（5021）与所述第一连接管（2031）相连接；

所述第二接口（5022）与所述第二连接管（2032）相连接。

7.根据权利要求5或6所述的光伏逆变器的散热器，其特征在于，所述换热管道（203）上还设置有液泵（204）。

8.一种光伏逆变器，所述的光伏逆变器包括如权利要求1-7任一所述的散热器，还包括IGBT功率模块（300）；

所述散热器与所述IGBT功率模块（300）相对应；

所述壳体（100）的侧板上具有出风窗口（101）和进风窗口（102）。

9.根据权利要求8所述的光伏逆变器，其特征在于，所述IGBT功率模块（300）上成阵列分布式设置有多个温度传感器（301）。