CN205249697U - 机柜散热系统和变流器柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种机柜散热系统和变流器柜，所述机柜散热系统包括：散热装置，第一散热腔体，与设置在机柜一侧的第一进风口连通，第一散热风道，与所述第一散热腔体连通并与通过所述散热装置所述机柜的外部相通，第二散热风道，与设置在所述机柜另一侧的第二进风口连通，并与所述第一散热腔体相通，风机，设置在所述第二散热风道中。本实用新型提供的机柜散热系统，使用风机将第二散热风道中的热量抽取到第一散热腔体中，并与第一散热腔体中的热量一起通过第二散热风道进入散热装置进行散发，相比较现有技术，可提高机柜散热系统的散热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及逆变器散热技术领域，尤其涉及一种机柜散热系统和变流器柜。
背景技术
随着光伏等领域内大功率逆变器高功率密度的发展趋势，逆变器的稳定性要求越来越高。逆变器工作过程中，逆变器设备自身良好散热是保证逆变器设备长时间稳定工作的前提。特别是在光伏领域的逆变器散热系统中，光伏逆变器工作环境较为恶劣，因此，对逆变器设备自身的散热功能要求较高。
逆变器设备的机柜中设置有功率模块、电抗器模块等高功率器件和一些低功率器件。目前，往往设置独立的风道对各部分器件进行独立的散热，这可能导致逆变器设备在工作过程中受到自身向外辐射热量的干扰，从而在运行过程中出现热短路现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提出一种机柜散热系统和变流器柜，以提高机柜散热系统的散热性能。
本实用新型的一方面提供一种机柜散热系统，所述机柜散热系统包括：散热装置，第一散热腔体，与设置在机柜一侧的第一进风口连通，第一散热风道，与所述第一散热腔体连通并与通过所述散热装置与所述机柜的外部相通，第二散热风道，与设置在所述机柜另一侧的第二进风口连通，并与所述第一散热腔体相通，风机，设置在所述第二散热风道中。
优选地，所述机柜散热系统还包括第二散热腔体，所述第二散热腔体与所述第二进风口连通，并且与所述第二散热风道连通。
优选地，所述第一散热腔体内设置有电抗器模块，所述第二散热腔体内设置有低功率器件。
优选地，所述机柜散热系统还包括第三散热腔体，所述第三散热腔体位于所述第一散热风道中，所述第三散热腔体内设置有功率模块。
优选地，所述第三散热腔体内还设置有功率模块散热器。
优选地，所述散热装置包括至少一个离心风机。
优选地，所述离心风机为三相交流高风压风机。
优选地，所述散热装置设置于所述机柜内，并且位于所述机柜的上部。
优选地，所述机柜还包括隔板和元器件固定板，所述第二散热风道位于所述隔板和所述元器件固定板间。
本实用新型提供的机柜散热系统，使用风机将第二散热风道中的热量抽取到第一散热腔体中，并与第一散热腔体中的热量一起通过第二散热风道进入散热装置进行散发，相比较现有技术，可提高机柜散热系统的散热性能。
本实用新型的另一方面提供一种变流器柜，该变流器柜包括多个并联的上述技术方案中的机柜散热系统中的机柜，所述机柜散热系统的第一进风口和第二进风口分别位于所述机柜的相对的两个侧面。
本实用新型提供的变流器柜采用的机柜散热系统，使用风机将第二散热风道中的热量抽取到第一散热腔体中，并与第一散热腔体中的热量一起通过第二散热风道进入散热装置进行散发，机柜散热系统的散热性能得以提高，因此，本实用新型提供的变流器柜具有更优良的性能。
附图说明
图1是示出本实用新型中的变流器柜的散热结构剖视图；
图2是示出本实用新型中的变流器柜的前视图；
图3是示出本实用新型中的变流器柜的后视图；
图4是示出本实用新型中的功率模块结构示意图；
附图标记说明：
1-机柜；2-散热装置；3-第一进风口；4-第二进风口；5-功率模块；6-第一散热腔体；7-第一散热风道；8-元器件固定板；9-隔板；10-风机；11-第二散热腔体；12-第二散热风道；13-第三散热腔体；14-电抗器模块；15-低功率器件；16-功率模块散热器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的示例性实施例的机柜散热系统和变流器柜进行详细描述。
如图1-图3所示，本实用新型实施例提供的机柜散热系统包括散热装置2，机柜散热系统的第一散热腔体6与设置在机柜1一侧的第一进风口3连通，第一散热风道7与第一散热腔体6连通并与通过散热装置2与机柜1的外部相通，第二散热风道12，与设置在机柜1另一侧的第二进风口4连通，并与第一散热腔体6相通，风机10设置在第二散热风道12中。
在图1中，水平箭头指向代表机柜1外部吹向机柜1内部的风向，风机10附近的竖直箭头指向代表风机10引导的风向。机柜1包含电抗器模块14、功率模块5和低功率器件15，其中电抗器模块14、功率模块5以及低功率器件15位于相互独立的区域内，各个区域的详细位置如图1所示。图1中第一进风口3吹入的冷风方向如图1左侧水平箭头所示，进入机柜1内部后，吹到电抗器模块14上，为电抗器模块14散热，之后沿着第一散热风道7进入散热装置2；图1中右侧水平箭头所示为第二进风口4吹入的冷风方向，进入机柜1内部后，吹到低功率器件15上，为低功率器件15散热，之后在第二散热风道12被风机10沿着图1中竖直箭头方向引导到第一散热腔体6中，并沿着第一散热风道7进入散热装置2。
图2和图3中的变流器柜包括三个机柜1。
在本实用新型实施例中，设置于第二散热风道12中的风机10为轴流风机，轴流风机可以在机轴方向上引导风向从而抽取热量。
如图1所示，机柜散热系统还包括第二散热腔体11，第二散热腔体11与第二进风口4连通，并且与第二散热风道12连通。
受低功率器件15的分布位置影响，如图2所示，一个机柜1的第二进风口4有两个，两个第二进风口4进风示意图如图1中右侧的水平箭头所示。机柜散热系统工作时，两个第二进风口4同时向第二散热腔体11吹入冷风，冷风在第二散热腔体11中被加热后沿着第二散热风道12被轴流风机抽取到第一散热腔体6中。
如图1所示，第一散热腔体6内设置有电抗器模块14，第二散热腔体11内设置有低功率器件15。低功率器件包括控制电路、通信电路等电路中的元器件，低功率器件相对于IGBT等功率器件功率较低。
如图1所示，电抗器模块14由螺栓固定在第一散热腔体6内。
如图1所示，机柜1上还设置有隔板9和元器件固定板8。在第二散热腔体11中，低功率器15件固定于元器件固定板8上，第二散热风道12位于隔板9和元器件固定板8间。
轴流风机结合第二散热风道12结构，可以为第二散热腔体11内的热空气引导出良好的流动路径，使低功率器件15有效散热，从而可以提高低功率器件的使用寿命。
如图1所示，机柜散热系统还包括第三散热腔体13，第三散热腔体13位于第一散热风道7中，第三散热腔体13内设置有功率模块5。
如图1和图4所示，第三散热腔体13内还设置有功率模块散热器16，功率模块散热器16为三相热管散热器，功率模块散热器16与功率模块5连接，功率模块5的热量经过功率模块散热器16散发。
相比传统散热器，三相热管散热器在同等散热量的情况下体积更小，可提高功率模块5的散热性能，减少机柜的占用空间，从而降低机柜的柜体成本。
散热装置一般具有散热外壳，散热外壳设置在散热腔体上，在本实用新型实施例中，散热装置2的散热外壳设置在第三散热腔体13上。
散热装置2包括至少一个离心风机，离心风机设置在散热外壳内。本实用新型实施例中的离心风机优选为三相交流高风压风机。离心风机使风向旋转90度后水平出风，同时出风风量也没有太多损耗。
第二散热腔体11经强迫风冷后热量被抽取到第一散热腔体6中，这一部分热量和电抗器模块14散发的热量经第一散热风道7排出，并在第一散热风道7中汇集了功率模块5散发的热量，然后一起经过散热装置2的强迫风冷散发，这种集中的热量散发方式较独立热量散发方式的散热效果更好。
机柜散热系统的散热装置2的具体位置不限，可以设置在机柜1中，也可以设置在机柜1外。在本实用新型实施例中，散热装置2设置于机柜1中，并且位于机柜1上部，散热外壳内部的一端设有风机挡风板，散热外壳的另一端为出风口，散热外壳下端与第三散热腔体13连通。散热装置2的出风口位于机柜1的一个侧面的上部。散热装置2的顶部安装有把手，便于散热装置2的安装与拆卸。
本实用新型提供的机柜散热系统，使用风机将第二散热风道12中的热量抽取到第一散热腔体6中，并与第一散热腔体6中的热量一起通过第二散热风道12进入散热装置进行散发，相比较现有技术，可提高机柜散热系统的散热性能。
如图2和图3所示，本实用新型实施例提供的变流器柜由三个上述技术方案中所述的机柜散热系统中的机柜1并联而成，但在实际应用中，机柜1的数量并不局限于三个。机柜散热系统的第一进风口3和第二进风口4分别位于机柜1的相对的两个侧面。
将第一进风口3和第二进风口4设置于机柜1的相对的侧面上，组装完成后的变流器柜的机柜散热系统实现有效散热。其中，如图1和图3所示，机柜散热系统中的散热装置2的出风口位于机柜1的第一进风口3所在的侧面上。
本实用新型提供的变流器柜采用的机柜散热系统，使用风机将第二散热风道12中的热量抽取到第一散热腔体6中，并与第一散热腔体6中的热量一起通过第二散热风道12进入散热装置进行散发，机柜散热系统的散热性能得以提高，因此，本实用新型提供的变流器柜具有更优良的性能。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机柜散热系统，其特征在于，所述机柜散热系统包括：
散热装置，
第一散热腔体，与设置在机柜一侧的第一进风口连通，
第一散热风道，与所述第一散热腔体连通并与通过所述散热装置与所述机柜的外部相通，
第二散热风道，与设置在所述机柜另一侧的第二进风口连通，并与所述第一散热腔体相通，
风机，设置在所述第二散热风道中。
2.根据权利要求1所述的机柜散热系统，其特征在于，所述机柜散热系统还包括第二散热腔体，所述第二散热腔体与所述第二进风口连通，并且与所述第二散热风道连通。
3.根据权利要求2所述的机柜散热系统，其特征在于，所述第一散热腔体内设置有电抗器模块，所述第二散热腔体内设置有低功率器件。
4.根据权利要求3所述的机柜散热系统，其特征在于，所述机柜散热系统还包括第三散热腔体，所述第三散热腔体位于所述第一散热风道中，所述第三散热腔体内设置有功率模块。
5.根据权利要求4所述的机柜散热系统，其特征在于，所述第三散热腔体内还设置有功率模块散热器。
6.根据权利要求1～5任一项所述的机柜散热系统，其特征在于，所述散热装置包括至少一个离心风机。
7.根据权利要求6所述的机柜散热系统，其特征在于，所述离心风机为三相交流高风压风机。
8.根据权利要求7所述的机柜散热系统，其特征在于，所述散热装置设置于所述机柜内，并且位于所述机柜的上部。
9.根据权利要求8所述的机柜散热系统，其特征在于，所述机柜还包括隔板和元器件固定板，所述第二散热风道位于所述隔板和所述元器件固定板间。
10.一种变流器柜，其特征在于，包括多个并联的根据权利要求1～9任一项所述的机柜散热系统中的机柜，所述机柜散热系统的第一进风口和第二进风口分别位于所述机柜的相对的两个侧面。
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|---|---|---|---|---|
| CN107072119A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-18 | 北京智源新能电气科技有限公司 | 一种用于风冷变流设备的机柜 |
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| CN107072119B (zh) * | 2017-05-16 | 2023-10-24 | 北京智源新能电气科技有限公司 | 一种用于风冷变流设备的机柜 |
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