CN203984847U - 光伏逆变器的自冷散热装置和自冷光伏逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种光伏逆变器的自冷散热装置，包括：用于放置构建光伏逆变器电路系统所需的功率器件的箱体、固定于所述箱体背面的散热器，以及装设于所述散热器表面和/或镶嵌于所述散热器内部的传热元件，在保证散热性能的前提下，实现光伏逆变器的低噪音设计、高可靠性设计。此外，本实用新型实施例还公开了一种利用该自冷散热装置的自冷光伏逆变器。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种光伏逆变器的自冷散热装置和一种自冷光伏逆变器。
背景技术
光伏逆变器散热性能的好坏直接影响着光伏逆变器的使用寿命，传统的光伏逆变器主要是通过风扇和风道提高散热器的散热效果，被称为风冷散热。
高功率的光伏逆变器具有更高的散热要求，增加散热器尺寸和风扇功率虽然可提高散热效率，但势必会造成光伏逆变器噪音增高、体积增大，且风扇是光伏逆变器的故障易发生点，非常不利于光伏逆变器的低噪音设计和高可靠性设计。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种光伏逆变器的自冷散热装置和一种自冷光伏逆变器，以在保证散热性能的前提下，实现光伏逆变器的低噪音设计和高可靠性设计。
一种光伏逆变器的自冷散热装置，包括：
用于放置构建光伏逆变器电路系统所需的功率器件的箱体；
固定于所述箱体背面的散热器；
以及装设于所述散热器表面和/或镶嵌于所述散热器内部的传热元件。
可选地，所述自冷散热装置还包括：设置于所述散热器外部的框架。
其中，所述框架上设有通风孔。
其中，每一个所述传热元件分别被一个所述功率器件使用。
其中，每一个所述传热元件被多个所述功率器件共用。
其中，所述传热元件包括热管和/或铜块。
其中，所述散热器设置有多个。
一种自冷光伏逆变器，包括上述任一种自冷散热装置。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型通过传热元件将功率器件的热量快速传导到散热器，外露于外界空气中的散热器又将热量快速传导到空气中进行自冷散热；自冷散热过程无需借助风扇，噪音小，且该散热过程中由于所述传热元件的引入增强了功率器件与散热器之间、以及散热器与外界空气之间的热传递，因此散热效率高、散热效果好，已能够满足高热密度集成的光伏逆变器的散热要求，无需通过增加散热器尺寸和风扇功率的手段来提高散热效率，从而在保证散热性能的前提下，实现了光伏逆变器的低噪音设计和高可靠性设计。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a-1b为本实用新型实施例公开的一种光伏逆变器的自冷散热装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例公开的一种热管散热气流示意图；
图3a-3c为本实用新型实施例公开的传热元件布局示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1a-1b，本实用新型实施例公开了一种光伏逆变器的自冷散热装置，以在保证散热性能的前提下，实现光伏逆变器的低噪音设计和高可靠性设计，包括：箱体1、散热器2和传热元件3；
其中，箱体1用于放置构建光伏逆变器电路系统所需的功率器件4，如组成光伏逆变器主电路的MOS管、IGBT、功率模块等；
散热器2固定于箱体1背面；
传热元件3装设于散热器2表面和/或镶嵌于散热器2内部。
该自冷散热装置的工作原理为：功率器件4透过传热元件3将热量快速传导到散热器2，外露于外界空气中的散热器2又将热量快速传导到空气中，空气受热向上流动带走散热器2的热量，同时又有冷空气快速补充到散热器2周围，这样冷空气的持续循环流动实现了热源的自冷散热。其中，传热元件3的导热性能越好，所述自冷散热装置的散热性能就越好。
相较于现有技术，本实施例引入了传热元件3，增强了功率器件4与散热器2之间、以及散热器2与外界空气之间的热传递，散热效率高、散热效果好，可满足高热密度集成的光伏逆变器(如小型化、高功率的光伏逆变器)的散热要求，无需通过增加散热器2的尺寸和风扇功率的手段来提高散热效率。另外，本实施例将散热器2装设于箱体1外部进行自冷散热，无需引入风扇，因此噪音小且故障率低，安全可靠。
此外，为保护装设于箱体1外部的散热器2免受外界撞击而损坏，本实施例所述的自冷散热装置还可包括：设置于散热器2外部的框架5(仍参见图1a-1b)，同时，该框架5的引入还可方便为光伏逆变器成品的安装提供支撑。可选地，框架5上还可开设通风孔以加速散热器2与外界空气之间的热传递。
基于上述公开，还需要补充说明的是，本实施例所述的传热元件3优选热管6。热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，其导热能力超过了任何已知金属的导热能力。利用热管可大幅增加沿散热器2的翅片7方向传输的热量，从而快速降低箱体1内部的温度。热管6散热气流示意图如图2所示。当然，传热元件3也可选用其他性价比较高的高导热性能的材料，如铜块等，并不局限。
其中，一个所述自冷散热装置可以仅设置一个紧贴箱体1背面的散热器2，也可以同时设置多个紧贴箱体1背面的散热器2，散热器2的尺寸及数量根据实际情况决定，并不局限。并且，一个散热器2表面/内部设置的传热元件3可以仅为热管6，也可以仅为铜块，也可以既有热管6又有铜块。
在传热元件3的布局上，传热元件3按照功率器件4在箱体1内的分布进行布局，以实现直接、间接接触或尽量靠近各个功率器件4，从而最大限度的加速功率器件4与散热器2间的热传递。其中，每一个传热元件3可以分别被一个功率器件4使用(如图3a所示的每一个热管6分别被1个功率器件4使用的示意图，以及如图3b所示的每一个铜块8分别被1个功率器件4使用的示意图)，也可以被多个功率器件4共用(如图3b所示的1个热管6被3个功率器件4共用的示意图，以及图3c所示的1个铜块8被3个功率器件4共用的示意图)。
此外，本实用新型实施例还公开了利用上述任一种自冷散热装置的自冷光伏逆变器。该自冷光伏逆变器包括所述自冷散热装置及装设于机箱(所述机箱即图1a-1b示出的箱体1)内部的功率器件，其利用位于散热器表面或内部的传热元件快速传递机箱内功率器件的热量，并将所述散热器设置于机箱外部进行自冷散热，降低了机箱内部的温度以及散热器表面的热量对机箱内功率器件的辐射，散热效率高、散热效果好，延长了机器使用寿命，且实现了机器的低噪音设计和高可靠性设计。
综上所述，本实用新型通过传热元件将功率器件的热量快速传导到散热器，外露于外界空气中的散热器又将热量快速传导到空气中进行自冷散热；自冷散热过程无需借助风扇，噪音小，且该散热过程中由于所述传热元件的引入增强了功率器件与散热器之间、以及散热器与外界空气之间的热传递，因此散热效率高、散热效果好，已能够满足高热密度集成光伏逆变器的散热要求，无需通过增加散热器尺寸和风扇功率的手段来提高散热效率，从而在保证散热性能的前提下，实现了光伏逆变器的低噪音设计和高可靠性设计。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种光伏逆变器的自冷散热装置，其特征在于，包括：
用于放置构建光伏逆变器电路系统所需的功率器件的箱体；
固定于所述箱体背面的散热器；
以及装设于所述散热器表面和/或镶嵌于所述散热器内部的传热元件。
2.根据权利要求1所述的自冷散热装置，其特征在于，还包括：设置于所述散热器外部的框架。
3.根据权利要求2所述的自冷散热装置，其特征在于，所述框架上设有通风孔。
4.根据权利要求1所述的自冷散热装置，其特征在于，每一个所述传热元件分别被一个所述功率器件使用。
5.根据权利要求1所述的自冷散热装置，其特征在于，每一个所述传热元件被多个所述功率器件共用。
6.根据权利要求1所述的自冷散热装置，其特征在于，所述传热元件包括热管和/或铜块。
7.根据权利要求1所述的自冷散热装置，其特征在于，所述散热器设置有多个。
8.一种自冷光伏逆变器，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的自冷散热装置。
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