CN202818136U - 逆变器及其散热通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及逆变器及其散热通风系统，逆变器散热通风系统包括风道隔板以及设置在该逆变器的机柜上的出风口与入风口，出风口包括设置在机柜顶壁的第一出风口与第二出风口，入风口包括分别设置在机柜相对两侧壁上的第一入风口以及若干第二入风口，风道隔板的一端固定在逆变器的电抗模块上，而另一端固定在机柜的侧壁将相应侧壁上的若干第二入风口分割成上、下两部分，该若干第二入风口的上部分、第一出风口位于风道隔板的同一侧并与风道隔板形成电抗模块通风风道，该若干第二入风口的下部分、第一入风口、第二出风口位于风道隔板的另一侧并与风道隔板形成逆变模块通风风道。本实用新型的优点在于：保证逆变器始终在较高的效率下工作。

Description

逆变器及其散热通风系统

技术领域

本实用新型涉及一种逆变器及其散热通风系统。 

背景技术

散热效果是影响光伏逆变器效率的一个重要指标，尤其对于高功率密度的大功率光伏逆变器，散热效果的好坏直接影响到逆变器的功率器件性能，进而影响到逆变器的工作效率。目前现有的光伏逆变器为了提高散热效果，以增大机柜外形尺寸为代价；对逆变器内部发热器件并没有进行单独风道设计，容易引起热源的二次效应，造成风冷效果不够理想。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，针对大功率光伏逆变器设计开发出了相应的散热通风系统，从风道设计，进风口分配，发热元器件风量需求分析等方面改善大功率光伏逆变器散热效果，从而在保证整机外形尺寸较小的情况下，改善发热器件的热情况，保证逆变器始终在较高的效率下工作。 

本实用新型是这样实现的，逆变器散热通风系统，其包括风道隔板以及设置在该逆变器的机柜上的出风口与入风口，该出风口包括设置在该机柜顶壁的至少一个第一出风口与至少一个第二出风口，该入风口包括分别设置在该机柜相对两侧壁上的至少一个第一入风口以及若干第二入风口，该风道隔板的一端固定在该逆变器的电抗模块上，而另一端固定在该机柜的侧壁将相应侧壁上的该若干第二入风口分割成上、下两部分，该若干第二入风口的上部分、该至少一个第一出风口位于该风道隔板的同一侧并与该风道隔板形成一个电抗模块通风风道，该若干第二入风口的下部分、该至少一个第一入风口、该至少一个第 二出风口位于该风道隔板的另一侧并与该风道隔板形成一个逆变模块通风风道。 

作为上述方案的进一步改进，该散热通风系统还包括设置在该至少一个第一出风口处的至少一个电抗模块风机，该至少一个电抗模块风机处于该电抗模块通风风道中。 

本实用新型还提供逆变器，其包括机柜、固定在该机柜内的电抗模块、逆变模块以及设置在该机柜上的散热通风系统，该散热通风系统包括风道隔板以及设置在该机柜上的出风口与入风口，该出风口包括设置在该机柜顶壁的至少一个第一出风口与至少一个第二出风口，该入风口包括分别设置在该机柜相对两侧壁上的至少一个第一入风口以及若干第二入风口，该风道隔板的一端固定在该电抗模块上，而另一端固定在该机柜的侧壁将相应侧壁上的该若干第二入风口分割成上、下两部分，该若干第二入风口的上部分、该至少一个第一出风口位于该风道隔板的同一侧并与该风道隔板形成一个电抗模块通风风道，该若干第二入风口的下部分、该至少一个第一入风口、该至少一个第二出风口位于该风道隔板的另一侧并与该风道隔板形成一个逆变模块通风风道，该电抗模块固定于该电抗模块通风风道中，该逆变模块固定于该逆变模块通风风道中。 

作为上述方案的进一步改进，该电抗模块和该逆变模块沿平行于该机柜的顶壁的方向并行排列。 

作为上述方案的进一步改进，该散热通风系统还包括设置在该至少一个第一出风口处的至少一个电抗模块风机，该至少一个电抗模块风机处于该电抗模块通风风道中。 

作为上述方案的进一步改进，所述逆变模块包括至少一个逆变单元，所述逆变单元包括依次相通的逆变单元进风口、逆变模块风机、散热器、引风罩和逆变单元出风口，该逆变单元的进风口与第一入风口和所述第二入风口的下部相通，该逆变单元的出风口通过集风罩连接所述第二出风口。 

作为上述方案的进一步改进，该电抗模块包括若干电抗单元，每个电抗单 元由至少一个电抗封装形成，该若干电抗单元沿垂直于该机柜的顶壁的方向垂直排列。 

作为上述方案的进一步改进，每个电抗单元配有电抗罩与罩盖，该罩盖封合该电抗罩，该电抗单元收容在该电抗罩内。 

作为上述方案的进一步改进，该至少一个电抗模块风机固定在垂直排列的若干电抗单元中的位于顶部的电抗单元上。 

本实用新型的优点在于：针对逆变器内部的主要发热器件进行模块布置并分别对其设计了风道，发热器件风道的单独设计保证了各器件的良好散热效果，保证了各器件的连续工作时间和效率；根据不同发热器件发热量的大小，将两风道共用进风口进行分割，这样不仅可以更好的分配风量，还可以避免由于功率模块所用风机风量大将电抗模块产生的热量回吸到功率模块，这样会严重影响功率模块的散热效果；由于功率模块是主要的发热器件，故增加了功率模块风道的进风口以保证进风量，功率模块可以从机柜前门和后门上开得进风口得到所需要的风量。 

附图说明

图1为本实用新型较佳实施方式提供的逆变器散热通风系统的结构示意图。 

图2为图1中逆变器散热通风系统的左视图。 

图3为图1中逆变器散热通风系统的右视图。 

图4为图1中逆变器散热通风系统的俯视图。 

主要符号说明：逆变模块1、机柜10、第一出风口81、第二出风口91、第一入风口6、第二入风口7、电抗模块风机8、风道隔板5、集风罩2。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型的逆变器散热通风系统设计方案，利用该方案设计的风道散热系统能够很好的对逆变器中的主要热源进行散热，能够保证器件在合适的温度下稳定工作，进而保证逆变器的工作效率。 

请一并参阅图1、图2、图3及图4，其为本实用新型较佳实施方式提供的逆变器散热通风系统的结构示意图。图1为本实用新型实施例逆变器散热通风系统的内部风道图。对与本实用新型相关度很小的空开模块、滤波模块和输出模块进行了隐藏，这些模块位于机柜10的下部。图1中显示的是机柜10上部分的内部结构图即本实用新型涉及到的两风道系统—电抗模块风道和逆变模块风道。 

逆变器包括机柜10以及设置在该机柜10上的逆变器散热通风系统。该散热通风系统包括：开设在机柜10的顶壁的至少一个第一出风口81与至少一个第二出风口91，在本实施方式中，第一出风口81与第二出风口91均以两个为例进行举例说明；分别开设在该机柜10相对两侧壁上的至少一个第一入风口6以及若干第二入风口7，在本实施方式中，第一入风口6以两个为例进行举例说明，第二入风口7以六个为例进行举例说明；分别设置在两个第一出风口81处的两个电抗模块风机8；风道隔板5，风道隔板5的一端固定在该逆变器的电抗模块上，而另一端固定在该机柜10的侧壁将相应侧壁上的六个第二入风口7分割成上下两部分，上部分的第二入风口7的数量为两个，下部分的第二入风口7的数量为四个。 

上部分的两个第二入风口7、两个第一出风口81以及两个电抗模块风机8位于该风道隔板5的同一侧并形成一个电抗模块通风风道，当然，两个电抗模块风机8也可以不设置，其用于加强通风力度；上部分的两个第二入风口7作为电抗模块通风风道的整体进风口，两个第一出风口81作为电抗模块通风风道的整体出风口。 

下部分的四个第二入风口7、两个第一入风口6、两个第二出风口91形成一个逆变模块通风风道；下部分的四个第二入风口7、两个第一入风口6作为逆变模块通风风道的整体进风口，两个第二出风口91作为逆变模块通风风道的整体出风口。 

机柜10内收容有逆变模块1，该逆变模块1固定在该逆变模块通风风道中，所述逆变器包括收容在机柜10内的电抗模块和逆变模块1，所述电抗模块和逆变模块1沿平行于该机柜10的顶壁的方向并行排列，所述电抗模块固定于电抗模块通风风道中，所述逆变模块1固定于所述逆变模块通风风道中。 

所述逆变模块1包括至少一个逆变单元，所述逆变单元包括依次相通的逆变单元进风口、逆变模块风机、散热器、引风罩和逆变单元出风口，该逆变单元的进风口与该第一入风口6和该若干第二入风口7的下部分相通，该逆变单元的出风口通过集风罩2与该第二出风口91相通。 

所述电抗模块包括若干电抗单元，所述电抗单元由至少一个电抗封装形成，该若干电抗单元沿垂直于该机柜10的顶壁的方向垂直排列。每个电抗单元配有电抗罩与罩盖，该罩盖封合该电抗罩，该电抗单元收容在该电抗罩内。电抗模块风机8固定在垂直排列的若干电抗单元中的位于顶部的电抗单元上。 

当逆变器正常工作时，电抗模块风道上的电抗模块风机8进行抽风，风量由第二入风口7最上部（即上部分的两个第二入风口7）进入。为避免功率模块风道中的逆变模块1与电抗模块风道中的电抗模块风机8抢风，用了风道分隔板5对此部分第二入风口7进行分流，保证电抗模块风道中有足够的风量带走电抗产生的热量，电抗模块产生的热量相对较少，因此较少的第二入风口7即可满足电抗散热的需求，因此选用两个。功率模块风道中的功率模块风机由第二入风口7的下部分（即下部分的四个第二入风口7）和第一入风口6获得风量。因为功率模块是逆变器中的主要热源，又是逆变器的最关键部分，因此为该部分留有足够的通风口，保证这部分散热所需要的风量。风道分隔板5的使用还会截断功率模块风机吸进电抗热源的可能，它为功率模块散热提供了安 全保障。两风道产生的带有器件热源的风经图4中的第一出风口81和第二出风口91排出机柜10，并经安装在机柜10顶部的风道排出室外。 

本实用新型根据主要发热器件在整机中的作用进行分类，对逆变器中分类后的器件进行模块化布置，并根据分类后的模块器件进行风道设计，保证各个部分的散热需求，保证各器件模块能够在适当的温度下稳定工作，从而保证逆变器的工作效率，为客户创造更大的经济效益。 

具体地，本实用新型根据发热器件在逆变器中的作用对其进行了整合布置。首先将逆变器中的主要发热器件功率模块进行整合，组成逆变模块。逆变模块包括：模组壳体、引风罩、功率模块、散热器、压合母排、电容阵列、风机和风机连接条等。其次是发热量相对较小的电抗模块，功率模块每相输出对应四个电抗，对四个电抗进行封装形成电抗模块，这样一个功率模块就对应三个电抗模块，这三个电抗模块垂直排列并布置在逆变模块的后方。 

由于整机布局的原因，即使电抗和功率模块各有独立的风道，在风机（电抗模块风机8与功率模块风机）抽风时两个风道在两个风道公共入口处会出现抢风的显现，由于功率模块所用风机风量较大，这样甚至会将电抗处的热量吸入功率模块风道，这显然会影响功率模块的散热效果。为了保证两风道的进风量和进风质量，故将两风道进风口用风道分隔板5分开，并根据发热器件发热量的大小进行两进风口大小设计，这样就形成了单独的进风口和风道，并能保证每个风道都有充足的风量来满足散热需求，避免了两风道抢风和电抗热量被吸入功率模块风道内部，从而提高整机的连续工作时间和运行效率，为客户创造更大的经济效益。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.逆变器散热通风系统，其包括设置在该逆变器的机柜上的出风口与入风口，其特征在于，该出风口包括设置在该机柜顶壁的至少一个第一出风口与至少一个第二出风口，该入风口包括分别设置在该机柜相对两侧壁上的至少一个第一入风口以及若干第二入风口，该散热通风系统还包括风道隔板，该风道隔板的一端固定在该逆变器的电抗模块上，而另一端固定在该机柜的侧壁将相应侧壁上的该若干第二入风口分割成上、下两部分，该若干第二入风口的上部分、该至少一个第一出风口位于该风道隔板的同一侧并与该风道隔板形成一个电抗模块通风风道，该若干第二入风口的下部分、该至少一个第一入风口、该至少一个第二出风口位于该风道隔板的另一侧并与该风道隔板形成一个逆变模块通风风道。

2.如权利要求1所述的逆变器散热通风系统，其特征在于，该散热通风系统还包括设置在该至少一个第一出风口处的至少一个电抗模块风机，该至少一个电抗模块风机处于该电抗模块通风风道中。

3.逆变器，其包括机柜、固定在该机柜内的电抗模块、逆变模块以及设置在该机柜上的散热通风系统，该散热通风系统包括设置在该机柜上的出风口与入风口，其特征在于，该出风口包括设置在该机柜顶壁的至少一个第一出风口与至少一个第二出风口，该入风口包括分别设置在该机柜相对两侧壁上的至少一个第一入风口以及若干第二入风口，该散热通风系统还包括风道隔板，该风道隔板的一端固定在该电抗模块上，而另一端固定在该机柜的侧壁将相应侧壁上的该若干第二入风口分割成上、下两部分，该若干第二入风口的上部分、该至少一个第一出风口位于该风道隔板的同一侧并与该风道隔板形成一个电抗模块通风风道，该若干第二入风口的下部分、该至少一个第一入风口、该至少一个第二出风口位于该风道隔板的另一侧并与该风道隔板形成一个逆变模块通风风道，该电抗模块固定于该电抗模块通风风道中，该逆变模块固定于该逆变模块通风风道中。

4.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于，该电抗模块和该逆变模块沿平行于该机柜的顶壁的方向并行排列。

5.如权利要求3所述的逆变器，其特征在于，该散热通风系统还包括设置在该至少一个第一出风口处的至少一个电抗模块风机，该至少一个电抗模块风机处于该电抗模块通风风道中。

6.如权利要求3或5所述的逆变器，其特征在于，所述逆变模块包括至少一个逆变单元，所述逆变单元包括依次相通的逆变单元进风口、逆变模块风机、散热器、引风罩和逆变单元出风口，该逆变单元的进风口与第一入风口和所述第二入风口的下部相通，该逆变单元的出风口通过集风罩连接所述第二出风口。

7.如权利要求5所述的逆变器，其特征在于，该电抗模块包括若干电抗单元，每个电抗单元由至少一个电抗封装形成，该若干电抗单元沿垂直于该机柜的顶壁的方向垂直排列。

8.如权利要求7所述的逆变器，其特征在于，每个电抗单元配有电抗罩与罩盖，该罩盖封合该电抗罩，该电抗单元收容在该电抗罩内。

9.如权利要求7所述的逆变器，其特征在于，该至少一个电抗模块风机固定在垂直排列的若干电抗单元中的位于顶部的电抗单元上。

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