CN203352422U - 一种风能变流器系统 - Google Patents

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姚晋芳
刘军
聂鹏
董晓亮
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Abstract

本实用新型涉及电气设备技术领域,公开了一种风能变流器系统。所述风能变流器系统包括:功率柜,所述功率柜包括:电磁元件组、核心发热元件组,核心发热元件组与电磁元件组之间具有第一空气通道,核心发热元件组与柜体顶部之间具有第二空气通道,相邻核心发热元件之间具有连通两个空气通道的间隙;散热装置,包括连通的风机和液冷换热器,风机的进风口和第一空气通道连通,液冷换热器的出风口与第二空气通道连通。本实用新型有益效果如下:通过采用风机以及液冷换热器与柜体内的第一空气通道、核心发热元件之间的间隙以及第二空气通道形成一个环形的空气通道,使柜体内的空气流经液冷换热器进行换热,从而提高了风能变流器系统的散热效果。

Description

—种风能变流器系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电气设备技术领域,特别是涉及一种风能变流器系统。
背景技术
[0002] 随着风能变流器功率等级的增大,机柜防护等级要求的提高,变流器内部功率器 件的损耗也越来越高,其中功率柜主要包括滤波元器件、电容器组件,目前高防护等级机柜 中滤波元器件的散热技术是变流柜热设计中的一项关键技术。
[0003] 如图1所示,是现有技术中变流器功率单元的结构布局,功率柜10包括:沿高度方 向从上向下依次设置于柜体内的功率元器件组13、核心发热元件组11以及电磁元件组12。 由于电磁元件组12集中在机柜底部,而需要重点散热的核心发热元件组11在机柜的中间 部位,在风能变流器系统运行时,电磁元件组12产生的热量向上散发,从而扩散到核心发 热元件组11的位置,增加了核心发热元件组11的工作环境温度,造成核心发热元件组11 的温升过高,从而影响到风能变流器系统的运行。
实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种风能变流器系统,用以提高风能变流器的散热效果。
[0005] 本实用新型提供了一种风能变流器系统,包括:
[0006] 功率柜,所述功率柜包括:设置于所述柜体内底部的电磁元件组;以及设置于所 述柜体内且位于电磁元件组上方的核心发热元件组,其中,所述核心发热元件组与所述电 磁元件组之间具有第一空气通道,所述核心发热元件组与柜体顶部之间具有第二空气通 道,且所述核心元件组中相邻的核心发热元件之间具有连通第一空气通道和第二空气通道 的间隙;
[0007] 散热装置,包括风机和液冷换热器,所述风机的进风口和第一空气通道连通,风机 的出风口与液冷换热器的进风口连通,液冷换热器的出风口与第二空气通道连通。
[0008] 优选的,所述功率柜还包括设置于所述柜体内顶部的功率元器件组,以及位于功 率元器件组与所述核心发热元件组之间的风道密封板,所述核心发热元件组与风道密封板 之间形成所述第二空气通道。
[0009] 优选的,每个所述核心发热元件的顶部设置有调整所述间隙的进风口大小的风道 调整板。
[0010] 优选的,所述风机的出风口通过连通导风筒与所述液冷换热器的进风口密封连 通,风机的进风口通过进风口导风筒与所述第一空气通道连通,所述液冷换热器的出风口 通过出风口导风筒与所述第二空气通道连通。
[0011] 优选的,所述进风口导风筒的进风口以及出风口导风筒的出风口分别具有扩口结 构。
[0012] 优选的,所述出风口导风筒具有将所述液冷换热器吹出的冷风导向至所述第二空 气通道的导风斜坡。[0013] 可选择的,所述散热装置位于所述功率柜柜体的外侧,所述进风口导风筒和出风口导风筒分别延伸至所述功率柜柜体的内部并与所述柜体密封连接。
[0014] 可选择的,所述散热装置设置于所述柜体内且位于核心发热元件组的一侧。
[0015] 优选的,还包括与所述功率柜并排排列的一个机柜,且所述散热装置设置于所述机柜内,其中,所述机柜为配电柜、并网柜或控制柜。
[0016] 本实用新型有益效果如下:通过采用风机以及液冷换热器与柜体内的第一空气通道、核心发热元件之间的间隙以及第二空气通道形成一个环形的空气通道,使柜体内的空气流经液冷换热器进行换热,从而提高了风能变流器系统的散热效果。
附图说明
[0017] 图1为现有技术中的风能力变流器系统的功率柜的结构示意图;
[0018] 图2为本实用新型实施例提供的风能变流器系统的结构示意图;
[0019]图3为本实用新型实施例提供的散热装置设置于功率柜内的风能变流器系统的结构示意图;
[0020]图4为本实用新型实施例提供的散热装置设置于功率柜相邻柜体内的风能变流器系统的结构示意图;
[0021]图5为本实用新型实施例提供的散热装置的结构示意图;
[0022] 图6为本实用新型实施例提供的散热装置的出风口导风筒的结构示意图。
[0023] 附图标记:
[0024] 10-功率柜 11-核心发热元件组12-电磁元件组
[0025] 13-功率元器件组14-第一空气通道 15-第二空气通道
[0026] 16-间隙 20-配电柜 30-散热装置
[0027] 31-进风口导风筒32-风机 33-连通导风筒
[0028] 34-液冷换热器 35-出风口导风筒 36-导风斜坡
[0029] 40-风道调整板 50-风道密封板
具体实施方式
[0030] 为了提高风能变流器系统的散热效果,本实用新型提供了一种风能变流器系统。 在本实用新型的技术方案中,通过采用散热装置将电磁元件组产生的热量带出系统外,并通过散热装置输送冷空气带走核心发热元件组产生的热量,从而提高整个风能变流器系统的散热效果。为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0031] 如图2所示,图2为本实用新型实施例提供的风能变流器系统的结构示意图。
[0032] 本实用新型提供了一种风能变流器系统,包括:
[0033] 功率柜10,所述功率柜10包括:设置于所述柜体内底部的电磁元件组12 ;以及设置于所述柜体内且位于电磁元件组12上方的核心发热元件组11,其中,所述核心发热元件组11与所述电磁元件组12之间具有第一空气通道14,所述核心发热元件组11与柜体顶部之间具有第二空气通道15,且所述核心元件组11中相邻的核心发热元件之间具有连通第一空气通道14和第二空气通道15的间隙16 ;[0034] 散热装置30,包括风机32和液冷换热器34,所述风机32的进风口和第一空气通 道14连通,风机32的出风口与液冷换热器34的进风口连通,液冷换热器34的出风口与第 二空气通道15连通。
[0035] 通过散热装置30中的风机32与第一空气通道14连通,液冷换热器34与第二空 气通道15连通,同时,在柜体内第一空气通道14和第二空气通道15通过间隙16连通,从 而形成了一个环形的空气通道,气体可以在环形的空气通道内流动,并且在经过液冷换热 器34时,与液冷换热器34进行换热,将空气中的热量通过热传递传输到液冷换热器34内, 并带出系统外,冷却后的空气再回到系统内,在流经各个间隙16时,通过热传递将核心发 热元件组11产生的热量带走。此外,由于风机32的进风口与第一空气通道14连通,在风 机32的作用下,带有电磁元件组12产生的热量的空气进入到液冷换热器34内进行换热, 从而避免了电磁元件组12产生的热空气影响到核心发热元件组11的工作环境,提高了整 个风能变流器系统的散热效果。
[0036] 具体的,如图5所示,图5为本实用新型实施例提供的散热装置的结构示意图。在 其中的散热装置30中,风机32的出风口通过连通导风筒33与所述液冷换热器34的进风口 密封连通,风机32的进风口通过进风口导风筒31与所述第一空气通道14连通,所述液冷 换热器34的出风口通过出风口导风筒35与所述第二空气通道15连通。通过不同的导风 筒将风机32、液冷换热器34、第一空气通道14以及第二空气通道15连通,从而形成一个环 形的空气通道。如图6所示,图6为本实用新型实施例提供的散热装置的出风口导风筒的 结构示意图。作为一种优选,进风口导风筒31的进风口以及出风口导风筒35的出风口分 别具有扩口结构,通过扩口结构使得第一空气通道14能够与风机32进风口顺畅的连通,从 而避免了由于风机32进风口过小而造成风机32只能抽取第一空气通道14内的部分空气。 同理,液冷换热器34的出风口通过扩口结构能够使吹出的冷空气充满第二空气通道15,通 过进风口导风筒31和出风口导风筒35的扩口结构,使得整个环形空气通道内的空气沿着 风机32抽送的方向流动,避免了各个部件之间由于连接不顺畅而造成的死角处空气的滞 留,进一步提高了风能变流器系统的散热效果。更佳的,为了使空气流通顺畅,所述出风口 导风筒35具有将所述液冷换热器34吹出的冷风导向至所述第二空气通道15的导风斜坡 36。避免了空气在流通到弯折处时由于死角太大,而造成空气乱流,从而进一步的提高了散 热装置30的散热效果。
[0037] 此外,在功率柜10的顶部设置有功率元器件组13时,吹入的冷空气会进入到柜体 顶部的功率元器件组13中,为了提高冷空气的工作效果,以降低风能变流器系统的能源消 耗,较佳的,采用密封的方式,将需要散热的部件隔离开来,具体的,功率柜10体内还具有 位于功率元器件组13与所述核心发热元件组11之间的风道密封板50,并且核心发热元件 组11与风道密封板50之间形成上述的第二空气通道15。从而使冷空气只流经需要进行散 热的核心发热元件组11,提高了散热装置30的工作效率。
[0038] 在冷空气流经核心发热元件组11时,冷空气流速越快越好,而当空气进入到液冷 换热器34内时,空气的流速越慢,其与液冷换热器34的换热效果越佳,因此,为了提高冷空 气在流经核心发热元件组11时的流速,通过在每个核心发热元件的顶部设置有调整与所 述核心发热元件对应的间隙16的进风口大小的风道调整板40,通过调整相邻的核心发热 元件之间的间隙16的进风口的大小来调整流经核心发热元件的冷空气的流速,当进风口越小时,冷空气的流速越快,在实际应用时,可以根据实际的情况来进行调整,以选择一个较佳的冷空气流速。
[0039] 在上述实施例中,散热装置30可以设置于风流变流器系统的不同位置,仅需使功率柜10和散热装置30形成一个环形的空气通道即可。下面结合附图详细的说明散热装置 30的不同设置。
[0040] 实施例1
[0041] 继续参考图2,在图2所示的风能变流器系统中,风能变流器系统包括多种组合的柜子,可以仅包含功率柜10和配电柜20,也可以包含功率柜10、配电柜20、并网柜;或是功率柜10、控制柜、配电柜20 ;或者是功率柜10、配电柜20、控制柜和并网柜,在具体放置时, 配电柜20、控制柜、并网柜中的任一个柜体与功率柜10并排排列。
[0042] 其中,功率柜10内从上到下依次设置有功率元器件组13,核心发热元件组11以及电磁元件组12,并且位于功率元器件组13和核心发热元件组11之间设置有风道密封板 50,风道密封板50和核心发热元件组11之间形成第二空气通道15,核心发热元件组11和电磁元件组12之间形成第一空气通道14,相邻的核心发热元件之间具有连通第一空气通道14和第二空气通道15的间隙16。并且位于核心发热元件的顶部设有调整间隙16的进风口大小的风道调整板40。
[0043] 散热装置30与上述实施例中的散热装置30的结构相同,在此不在--赘述。在
具体设置时,当风能变流器系统的放置空间有限,且功率柜10内的空间也有限时无法放置散热装置30时,可将散热装置30放置于与功率柜10相邻的柜体内,此时,散热装置30的进风口导风筒31与出风口导风筒35分别与功率柜10密封连接,并延伸至功率柜10的内部。其中,相邻的柜体根据实际情况而定,可以是控 制柜、配电柜20和并网柜中的任一种。
[0044] 采用此种结构,不仅提高了风能变流器系统的散热效果,同时,还减少了风能变流器系统占用的空间。
[0045] 实施例2
[0046] 如图3所示,图3为本实用新型实施例提供的散热装置30设置于功率柜10内的风能变流器系统的结构示意图。在本实施例中,功率柜10和散热装置30的结构与上述实施例中的结构相同,在此不再一一赘述,其中,散热装置30设置于功率柜10的外侧,进风口导风筒31和出风口导风筒35分别与功率柜10的柜体密封连接并延伸至所述功率柜10柜体的内部。从而形成一个密封的环形空气通道。具体的,散热装置30可以根据实际情况设置于功率柜10的不同侧面。
[0047] 采用本实施例提供的风能变流器系统可以提高风能变流器系统的散热效果,同时,不影响功率柜10以及其他柜体的内部结构。在风能变流器系统的放置空间不受限制时,可以采用本实施例提供的风能变流器系统。
[0048] 实施例3
[0049] 如图4所示,图4为本实用新型实施例提供的散热装置30设置于功率柜10相邻柜体内的风能变流器系统的结构示意图。在本实施例中,功率柜10和散热装置30的结构与上述实施例中的结构相同,在此不再一一赘述。其中,散热装置30设置于功率柜10的柜体内,且位于核心发热元件组11的一侧。
[0050] 采用本实施例提供的风能变流器系统可以提高风能变流器系统的散热效果。同时,本实施例提供的功率柜10结构紧凑,安装以及运输均比较方便。在实际生产时,功率柜 10内空间足够时,可以采用本实施例提供的功率柜10,占用空间比较小。
[0051] 显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种风能变流器系统,其特征在于,包括:功率柜(10),所述功率柜(10)包括:设置于所述柜体内底部的电磁元件组(12);以及 设置于所述柜体内且位于电磁元件组(12)上方的核心发热元件组(11),其中,所述核心发 热元件组(11)与所述电磁元件组(12)之间具有第一空气通道(14),所述核心发热元件组(11)与柜体顶部之间具有第二空气通道(15),且所述核心元件组(11)中相邻的核心发热 元件之间具有连通第一空气通道(14)和第二空气通道(15)的间隙(16);散热装置(30 ),包括风机(32 )和液冷换热器(34 ),所述风机(32 )的进风口和第一空气 通道(14)连通,风机(32)的出风口与液冷换热器(34)的进风口连通,液冷换热器(34)的 出风口与第二空气通道(15)连通。
2.如权利要求1所述的风能变流器系统,其特征在于,所述功率柜(10)还包括设置于 所述柜体内顶部的功率元器件组(13),以及位于功率元器件组(13)与所述核心发热元件 组(11)之间的风道密封板(50 ),所述核心发热元件组(11)与风道密封板(50 )之间形成所 述第二空气通道(15)。
3.如权利要求1所述的风能变流器系统,其特征在于,每个所述核心发热元件的顶部 设置有调整所述间隙(16 )的进风口大小的风道调整板(40 )。
4.如权利要求1〜3任一项所述的风能变流器系统,其特征在于,所述风机(32)的出 风口通过连通导风筒(33)与所述液冷换热器(34)的进风口密封连通,风机(32)的进风口 通过进风口导风筒(31)与所述第一空气通道(14)连通,所述液冷换热器(34)的出风口通 过出风口导风筒(35)与所述第二空气通道(15)连通。
5.如权利要求4所述的风能变流器系统,其特征在于,所述进风口导风筒(31)的进风 口以及出风口导风筒(35)的出风口分别具有扩口结构。
6.如权利要求4所述的风能变流器系统,其特征在于,所述出风口导风筒(35)具有将 所述液冷换热器(34)吹出的冷风导向至所述第二空气通道(15)的导风斜坡(36)。
7.如权利要求4所述的风能变流器系统,其特征在于,所述散热装置(30)位于所述功 率柜(10)柜体的外侧,所述进风口导风筒(31)和出风口导风筒(35)分别延伸至所述功率 柜(10)柜体的内部并与所述柜体密封连接。
8.如权利要求4所述的风能变流器系统,其特征在于,所述散热装置(30)设置于所述 柜体内且位于核心发热元件组(11)的一侧。
9.如权利要求4所述的风能变流器系统,其特征在于,还包括与所述功率柜(10)并排 排列的一个机柜,且所述散热装置(30)设置于所述机柜内,其中,所述机柜为配电柜(20)、 并网柜或控制柜。
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