CN207926462U - 一种逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力变压技术领域，提供了一种逆变器。所述逆变器包括壳体，设置有收容空间、进风口和出风口，所述进风口和出风口均与所述收容空间连通；逆变电路板，设置于所述收容空间内；内置风机，设置于所述收容空间内，并且所述内置风机与所述进风口或者出风口相对应；温度传感器，设置于所述逆变电路板，用于检测所述逆变电路板的温度；处理器，分别与所述逆变电路板、内置风机和温度传感器连接，用于当所述温度传感器所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机，当所述温度传感器所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机。既保证了逆变器的散热需求，也可以节约电力的损耗。

Description

一种逆变器

【技术领域】

本实用新型实施例涉及电力变压技术领域，尤其涉及一种逆变器。

【背景技术】

逆变器实际上是一种能把直流电变成交流电的变压器，实现电压逆变，一般，可由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，广泛适用于各种家用电器、各种可用逆变器连接蓄电池或电瓶从而带动工作的电器以及将逆变器自身转换的交流电汇入电网供用户使用，即离网型逆变器和并网型逆变器。逆变器有中小功率以及大功率之分，中小功率逆变器一般用于组串式逆变系统，大功率逆变器一般用于集中式或集散式逆变电网。

目前，大部分的逆变器的封装壳体为金属壳体，由于功率和体积都较大，所以，逆变器的散热是一个至关重要的一个因素，发热量过高，容易导致温度上升到达一定的限值，容易引起逆变器内部元器件和外部线缆的起火燃烧，造成安全隐患。但是，在逆变器的转换效率低的时候一直启动内置风机，会造成电力资源的损耗和逆变器系统的负担。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种智能启动内置风机的逆变器。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种逆变器，包括：

壳体，设置有收容空间、进风口和出风口，所述进风口和出风口均与所述收容空间连通；

逆变电路板，设置于所述收容空间内；

内置风机，设置于所述收容空间内，并且所述内置风机与所述进风口或者出风口相对应；

温度传感器，设置于所述逆变电路板，用于检测所述逆变电路板的温度；

处理器，分别与所述逆变电路板、内置风机和温度传感器连接，用于当所述温度传感器所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机，当所述温度传感器所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机。

可选地，所述逆变器还包括显示器；

所述显示器设置于所述壳体的一表面，并且所述显示器与所述处理器连接。

可选地，所述逆变器还包括电流输入接口和电流输出接口；

所述电流输入接口和电流输出接口均设置于所述壳体的另一表面，并且所述电流输入接口和电流输出接口均与所述逆变电路板连接，所述电流输入接口用于连接光伏太阳能板，所述电流输出接口用于连接电网。

可选地，所述逆变电路板包括：

最大功率点跟踪电路，与所述电流输入接口连接；

逆变电路，所述逆变电路与所述最大功率点跟踪电路连接；

继电器，分别与所述逆变电路和电流输出接口连接。

可选地，所述逆变电路板还包括：直流浪涌保护器和交流浪涌保护器；

所述最大功率点跟踪电路通过所述直流浪涌保护器与所述电流输入接口连接；

所述继电器通过交流浪涌保护器与所述电流输出接口连接，所述直流浪涌保护器和交流浪涌保护器均与处理器连接。

可选地，所述逆变电路板还包括交流EM I滤波器和直流EM I滤波器；

所述继电器、交流EM I滤波器、交流浪涌保护器和电流输出接口依次连接；

所述电流输入接口、直流浪涌保护器、直流EM I滤波器和最大功率点跟踪电路依次连接；

所述交流EM I滤波器和直流EM I滤波器均与所述处理器连接。

可选地，所述逆变电路板还包括电流检测模块和开关模块；

所述电流检测模块与电流输入接口连接，所述电流检测模块用于电流输入接口所接收到的电流；

所述直流浪涌保护器通过开关模块与电流输入接口连接，所述开关模块用于控制电流输入接口与直流浪涌保护器之间的导通与断开；

所述电流检测模块与处理器连接，所述开关模块设置于壳体的另一表面。

可选地，所述最大功率点跟踪电路包括输入电容C1、输出电容C2、第一升压模块和第二升压模块，所述第一升压模块分别与所述输入电容C1、输出电容C2和第二升压模块并联连接。

可选地，所述第一升压模块包括功率电感L1、开关管Q1和二极管D3；

所述功率电感L1的一端连接所述输入电容C1的正极连接，并且另一端连接所述开关管Q1的漏极和所述二极管D3的正极；

所述开关管Q1的栅极为所述第一升压模块的驱动输入端，所述开关管Q1的源极连接所述输入电容C1的负极；

所述二极管D3的负极连接所述输出电容C2的正极。

可选地，所述第二升压模块包括功率电感L2、开关管Q2和二极管D4；

所述功率电感L2的一端连接所述功率电感L1的一端，并且另一端连接所述开关管Q2的漏极和所述二极管D4的正极；

所述开关管Q2的栅极为所述第二升压模块的驱动输入端，所述开关管Q2的源极连接所述输入电容的负极以及输出电容C2的负极；

所述二极管D4的负极连接所述输出电容C2的正极。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，本实用新型实施例提供了一种逆变器。所述逆变器包括壳体，设置有收容空间、进风口和出风口，所述进风口和出风口均与所述收容空间连通；逆变电路板，设置于所述收容空间内；内置风机，设置于所述收容空间内，并且所述内置风机与所述进风口或者出风口相对应；温度传感器，设置于所述逆变电路板，用于检测所述逆变电路板的温度；通过将上述的逆变电路板、内置机风和温度传感器和处理器分别连接，能够实现对所述逆变电路板温度的实时监控以及依据所述温度决定是否开启内置风机，既保证了逆变器的散热需求，也可以节约电力的损耗。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种逆变器的构造示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种逆变器的构造示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种逆变器壳体表面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种逆变器的系统原理框图；

图5为本实用新型实施例提供的一种最大功率点跟踪电路的电路示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“中部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种逆变器的构造示意图。如图1所示，所述逆变器100包括壳体10，逆变电路板20、内置风机30、温度传感器40以及处理器50。

所述壳体10设置有收容空间11、进风口12和出风口13，所述进风口12和出风口13均与所述收容空间11连通。在本实施例中，所述壳体10的形状为长方体，长方体的大小根据实际设计变化，所述壳体10的形状还可以为其它任意形状。由于铝的导热性较好，而且重量轻，价格便宜，耐腐蚀等，所述壳体10一般为铝制外壳，当然，也可以是其他金属外壳或金属合金材料外壳。所述壳体10的外表面利用加工设备可以制成各种复杂的形状，即所述壳体10的外表面不一定是平滑的。通常，所述壳体的除了其中的一表面，剩余的表面都是一体成型的，在一些实施例中，将各部分电路板按预设的位置放入一体成型的所述壳体10，再将其中的一表面与一体成型的所述壳体10通过锁螺丝等方式固定。

进一步的，为增加散热，所述壳体10的内表面或外表面可以增加设置有多个柱状散热鳍片，当然也不限于柱状，满足散热鳍片与所述壳体10具有尽可能大的接触面积的任意形状均可。所述散热鳍片可吸收气流回路中的热量，再通过所述壳体10的热传导，将热量释放到空气中。还可以通过设置增加散热器、热管、水冷等散热装置，来加强的降温效果。

所述收容空间11是所述壳体10围成的一个有效空腔，所述进风口12设置于所述壳体10的其中一表面上，所述出风口13设置于所述壳体10的与所述进风口12同一表面上。在本实施例中，所述进风口12设置于所述壳体10的其中一表面且相对所述逆变器100的底面的左上方，即所述进风口12位于所述壳体10的左表面，在一些实施例中，所述进风口12可以位于所述壳体10的任意表面。所述进风口12数量为一，也可以是阵列排序的若干个开孔，所述进风口12大小可以任意设置。在一些实施例中，为了防止灰尘的进入，所述进风口12的可以设置成数量较多的小孔，且每个小孔的纵向设置挡片且留有空隙与所述收容空间11连通。

在本实施例中，所述出风口13设置于所述壳体10的其中一表面且相对所述逆变器100的底面的左上方，即所述出风口13位于所述壳体10的左表面，在一些实施例中，所述出风口13可以位于所述壳体10的任意表面。所述进风口12与所述出风口13相对设置，且所述进风口12与所述出风口13在同一水平线上，可以理解，所述进风口12与所述出风口13可以分别设置在不同的水平面上，即可以设置在任意表面的任意位置上。

所述逆变电路板20设置于所述收容空间11内，是所述逆变器100的核心部件，由于大功率逆变器采用较多的电子元器件，重量也较大，为了结构的稳定性，一般将所述逆变电路板20放置于所述壳体10的底面，在运输的过程中，不容易受到震动的影响，当然也可以在平行于底面的任意平面上设置卡槽，用于支撑和放置所述逆变电路板20。所述逆变电路板20包括多部分的电路板的组合，比如功率主板、控制板、输出板等。

所述内置风机30设置于所述收容空间11内，并且所述内置风机30与所述进风口12或者出风口13相对应。在本实施例中，所述内置风机30包括铸铁制品和钢制品两种类型，所述内置风机30拥有良好的机械强度，能承受一定的压力，导热系数较大，体积较小，不占用太多的所述收容空间11。在一些实施例中，所述内置风机30可以使用鼓风机、轴流风扇或离心风扇等具有进出风的设备代替。在本实施例中，一共采用两个所述内置风机30，一个对应所述进风口12，另一个对应所述出风口13。在一些实施例中，所述内置风机30的数量为至少一个，内置风机30的数量可以根据所述收容空间11的空间大小以及所述逆变器100散热的需求而定。

所述温度传感器40设置于所述逆变电路板20，用于检测所述逆变电路板20的温度。在本实施例中，所述温度传感器40对称设置于所述逆变电路板20的四个角上。当然，所述温度传感器40可以设置于所述逆变电路板20的其他位置，一般来说，可以分区域设置，或者可以将所述温度传感器40设置在发热量较高的元件的附近，比如I C、开关管、晶体二极管等。在一些实施例中，所述温度传感器40的数量为至少一个，本申请不作具体限定，且进一步可将所述温度传感器40可以分为主传感器和备用传感器。

所述处理器50分别与所述逆变电路板20、内置机风30和温度传感器40连接，用于当所述温度传感器40所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机30，当所述温度传感器40所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机30。

可以理解的是，所述预设温度为人为设定，设定的温度数值可以根据所述逆变电路板20的温升设定。当所述温度传感器40为多个时，处理器50计算多个所述温度传感器40的温度的平均值，当多个所述温度传感器40的温度的平均值大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机30，当多个所述温度传感器40的温度的平均值小于预设温度时，关闭所述内置风机30。或者，当某一个所述温度传感器40所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机30，当某一个所述温度传感器40所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机30。

本实用新型实施例中的逆变器包括壳体10，设置有收容空间11、进风口12和出风口13，所述进风口12和出风口13均与所述收容空间11连通，通过设置于收容空间11内的逆变电路板20，内置风机30，温度传感器40以及处理器50，其中，所述内置风机30与所述进风口12或者出风口13相对应，所述温度传感器40设置于所述逆变电路板20，所述处理器50分别与所述逆变电路板20、内置风机30和温度传感器40连接。能够实现对所述逆变电路板20温度的实时监控以及依据所述温度决定是否开启内置风机30，既保证了逆变器100的散热需求，也可以节约电力的损耗。

请参阅图2，图2为本实用新型另一实施例提供的一种逆变器的构造示意图。如图2所示，所述逆变器100包括壳体10，逆变电路板20、内置风机30、温度传感器40以及处理器50。

所述壳体10设置有收容空间11、进风口12和出风口13，所述进风口12和出风口13均与所述收容空间11连通。所述收容空间11是所述壳体10围成的一个有效空腔，在本实施例中，所述进风口12设置于所述壳体10的其中一表面上，所述出风口13设置于所述壳体10的与所述进风口12另一表面上。

所述逆变电路板20设置于所述收容空间11内。

在本实施例中，所述内置风机30设置于所述收容空间11内，并且所述内置风机30与所述出风口13相对应。在对应所述出风口13的位置，可以设置一个或多个并列排布的所述内置风机30。

温度传感器40设置于所述逆变电路板20，用于检测所述逆变电路板20的温度。

处理器50分别与所述逆变电路板20、内置风机30和温度传感器40连接，用于当所述温度传感器40所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机30，当所述温度传感器40所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机30。

需要说明的是，本申请所需要保护的逆变器100不限于上述实施例公开的两种逆变器100的构造。

请参阅图3，所述逆变器100还包括显示器14，所述显示器14设置于所述壳体10的一表面101，并且所述显示器14与所述处理器50连接，所述显示器14可以用于显示所述逆变器100当前的各个参数和运行进程，还可用于输入配置命令等。

所述逆变器100还包括电流输入接口21和电流输出接口22，所述电流输入接口21和电流输出接口22均设置于所述壳体10的另一表面102，并且所述电流输入接口21和电流输出接口22均与所述逆变电路板20连接，所述电流输入接口21用于连接光伏太阳能板，所述电流输出接口22用于连接电网。其中，所述表面101的宽度等于所述表面102的长度，可以说明所述表面101和所述表面102是相互连接的两个面。

所述表面102还包括通讯接口23、开关模块24以及散热口25，所述通讯接口23利用某一通讯协议可以对所述逆变器100进行配置或调试，对应的，所述通讯接口23可以包括多种型号的接口。所述散热孔25可以对应所述进风口12或所述出风口13，也可以是独立于所述进风口12或所述出风口13的其他通风孔，可以理解，所述散热孔25与所述收容空间11连通。

请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的一种逆变器的系统原理框图。如图4所示，所述逆变电路板20包括最大功率点跟踪电路201、逆变电路202、继电器203、直流浪涌保护器204、交流浪涌保护器205、直流EM I滤波器206、交流EM I滤波器207、电流检测模块208以及开关模块24。

在本实施例中，所述最大功率点跟踪电路201与所述电流输入接口21连接，所述逆变电路202与所述最大功率点跟踪电路201连接，所述继电器203分别与所述逆变电路202和电流输出接口22连接。

所述最大功率点跟踪电路201通过所述直流浪涌保护器204与所述电流输入接口21连接，所述继电器203通过交流浪涌保护器205与所述电流输出接口22连接，所述直流浪涌保护器204和交流浪涌保护器205均与处理器50连接。

所述继电器203、交流EM I滤波器207、交流浪涌保护器205和电流输出接口22依次连接，所述电流输入接口21、直流浪涌保护器204、直流EM I滤波器206和最大功率点跟踪电路201依次连接，所述交流EM I滤波器207和直流EM I滤波器206均与所述处理器50连接。

所述电流检测模块208与电流输入接口21连接，所述电流检测模块208用于电流输入接口21所接收到的电流，所述直流浪涌保护器204通过开关模块24与电流输入接口21连接，所述开关模块24用于控制电流输入接口21与直流浪涌保护器204之间的导通与断开，所述电流检测模块208与处理器50连接，所述开关模块24设置于壳体10的另一表面102。

请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的一种最大功率点跟踪电路的电路示意图。如图5所示，所述最大功率点跟踪电路201包括输入电容C1、输出电容C2、第一升压模块221和第二升压模块222，所述第一升压模块分别与所述输入电容C1、输出电容C2和第二升压模块并联连接。

其中，所述第一升压模块221包括功率电感L1、开关管Q1和二极管D3。所述功率电感L1的一端连接所述输入电容C1的正极连接，并且另一端连接所述开关管Q1的漏极和所述二极管D3的正极；所述开关管Q1的栅极为所述第一升压模块221的驱动输入端，所述开关管Q1的源极连接所述输入电容C1的负极；所述二极管D3的负极连接所述输出电容C2的正极。

所述功率电感L1用于当所述开关管Q1在闭合状态下时，将电能转化成磁场能，当所述开关管Q1在导通状态下时，将磁场能转化成电能与输入电源的电压叠加，经滤波后输出到负载；所述开关管Q1的开、关由脉宽调制电路控制；所述二极管D1用于减少所述开关管Q1的开、关损耗，并防止所述开关管Q1反向击穿；所述二极管D3用于当所述开关管Q1在闭合状态下时，所述二极管D3的正极电压高于负极电压，处于反向截止的状态。

所述第二升压模块222包括功率电感L2、开关管Q2和二极管D4。所述功率电感L2的一端连接所述功率电感L1的一端，并且另一端连接所述开关管Q2的漏极和所述二极管D4的正极；所述开关管Q2的栅极为所述第二升压模块222的驱动输入端，所述开关管Q2的源极连接所述输入电容的负极以及输出电容C2的负极；所述二极管D4的负极连接所述输出电容C2的正极。

由于所述第二升压模块222与所述第一升压模块221在各自的内部电路结构和连接关系上是一致的，所以，所述第二升压模块222中各个电路元器件的作用和具体工作过程在此处不再赘述。

在本实施例中，所述开关管Q1和开关管Q2均为碳化硅MOSFET；所述二极管D3和二极管D4为碳化硅二极管。碳化硅器件的损耗比其他普通的硅器件更小，相应的发热量更小，对散热器的要求也更低。同时，由于碳化硅器件具有优良的开关特性，可以适当地提升开关频率，降低滤波电感的体积，另一方面可以产生更低的电磁干扰，所需的EMC电感也较小，可以有效地减小所述最大功率点跟踪电路201的体积。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种逆变器，其特征在于，包括：

壳体，设置有收容空间、进风口和出风口，所述进风口和出风口均与所述收容空间连通；

逆变电路板，设置于所述收容空间内；

内置风机，设置于所述收容空间内，并且所述内置风机与所述进风口或者出风口相对应；

温度传感器，设置于所述逆变电路板，用于检测所述逆变电路板的温度；

处理器，分别与所述逆变电路板、内置风机和温度传感器连接，用于当所述温度传感器所检测到的温度大于或者等于预设温度时，启动所述内置风机，当所述温度传感器所检测到的温度小于预设温度时，关闭所述内置风机。

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括显示器；

所述显示器设置于所述壳体的一表面，并且所述显示器与所述处理器连接。

3.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括电流输入接口和电流输出接口；

所述电流输入接口和电流输出接口均设置于所述壳体的另一表面，并且所述电流输入接口和电流输出接口均与所述逆变电路板连接，所述电流输入接口用于连接光伏太阳能板，所述电流输出接口用于连接电网。

4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述逆变电路板包括：

最大功率点跟踪电路，与所述电流输入接口连接；

逆变电路，所述逆变电路与所述最大功率点跟踪电路连接；

继电器，分别与所述逆变电路和电流输出接口连接。

5.根据权利要求4所述的逆变器，其特征在于，所述逆变电路板还包括：直流浪涌保护器和交流浪涌保护器；

所述最大功率点跟踪电路通过所述直流浪涌保护器与所述电流输入接口连接；

所述继电器通过交流浪涌保护器与所述电流输出接口连接，所述直流浪涌保护器和交流浪涌保护器均与处理器连接。

6.根据权利要求5所述的逆变器，其特征在于，所述逆变电路板还包括交流EMI滤波器和直流EMI滤波器；

所述继电器、交流EMI滤波器、交流浪涌保护器和电流输出接口依次连接；

所述电流输入接口、直流浪涌保护器、直流EMI滤波器和最大功率点跟踪电路依次连接；

所述交流EMI滤波器和直流EMI滤波器均与所述处理器连接。

7.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述逆变电路板还包括电流检测模块和开关模块；

所述电流检测模块与电流输入接口连接，所述电流检测模块用于电流输入接口所接收到的电流；

所述直流浪涌保护器通过开关模块与电流输入接口连接，所述开关模块用于控制电流输入接口与直流浪涌保护器之间的导通与断开；

所述电流检测模块与处理器连接，所述开关模块设置于壳体的另一表面。

8.根据权利要求4所述的逆变器，其特征在于，所述最大功率点跟踪电路包括输入电容C1、输出电容C2、第一升压模块和第二升压模块，所述第一升压模块分别与所述输入电容C1、输出电容C2和第二升压模块并联连接。

9.根据权利要求8所述的逆变器，其特征在于，所述第一升压模块包括功率电感L1、开关管Q1和二极管D3；

所述功率电感L1的一端连接所述输入电容C1的正极连接，并且另一端连接所述开关管Q1的漏极和所述二极管D3的正极；

所述开关管Q1的栅极为所述第一升压模块的驱动输入端，所述开关管Q1的源极连接所述输入电容C1的负极；

所述二极管D3的负极连接所述输出电容C2的正极。

10.根据权利要求8所述的逆变器，其特征在于，所述第二升压模块包括功率电感L2、开关管Q2和二极管D4；

所述功率电感L2的一端连接所述功率电感L1的一端，并且另一端连接所述开关管Q2的漏极和所述二极管D4的正极；

所述开关管Q2的栅极为所述第二升压模块的驱动输入端，所述开关管Q2的源极连接所述输入电容的负极以及输出电容C2的负极；

所述二极管D4的负极连接所述输出电容C2的正极。