CN212486402U - 一种光伏并网逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏并网逆变器，包括直流部分、交流部分、功率部分和散热风机部分，所述直流部分、交流部分和功率部分均位于机柜中，散热风机部分设置在机柜上方；所述机柜由竖直设置的第一隔板分隔为两个腔室，其中一个腔室用于设置直流部分和功率部分，功率部分位于直流部分上方；另一个腔室用中设置有交流部分。将直流部分、功率部分和交流部分放置于同一柜体中，降低了占用空间，并降低了铜排和机柜的成本。

Description

一种光伏并网逆变器

技术领域

本实用新型属于光伏并网技术领域，具体涉及一种光伏并网逆变器。

背景技术

随着市场的发展,户内光伏并网逆变器的容量也越来越大，特别是近两年3.125MW容量开始在国内外大量应用,但目前主流的光伏逆变器存在以下问题：

1)逆变器中，直流断路器部分和功率单元分别放置于独立的柜体，导致机柜的成本高；

2)直流断路器、功率单元、交流断路器三者之间距离太远，导致铜排连接复杂，成本高。

发明内容

本实用新型提供了一种光伏并网逆变器，以降低机柜成本，缩短铜排的连接距离，降低成本。

为达到上述目的，本实用新型所述一种光伏并网逆变器，包括直流部分、交流部分、功率部分和散热风机部分，所述直流部分、交流部分和功率部分均位于机柜中，散热风机部分设置在机柜上方；所述机柜由竖直设置的第一隔板分隔为两个腔室，其中一个腔室用于设置直流部分和功率部分，功率部分位于直流部分上方；另一个腔室用中设置有交流部分。

进一步的，直流部分包括直流断路器，所述直流断路器置于直流部分下部，所述直流断路器上方自下向上依次设置有直流支路铜排、直流汇流铜排和直流输出铜排；直流断路器的直流输入铜排与机柜外部的直流输入电缆连接，所述的直流支路铜排与直流断路器连接，把直流断路器中的电流汇集在直流汇流铜排中，直流汇流铜排与直流输出铜排连接，直流输出铜排与功率部分的电容模块相连。

进一步的，交流部分包括交流断路器、交流接触器和电抗器，所述电抗器与交流接触器通过第一连接铜排连接，交流接触器与交流断路器之间通过第二连接铜排连接；交流断路器的交流输出铜排与外部电缆连接，交流断路器的交流输入铜排部分的功率模块的输出端连接。

进一步的，功率部分包括三相功率模块和电容模块组成，直流部分的直流输出铜排与功率部分的功率模块输入铜排相连进入电容模块，电容模块通过电容叠层母排和三个功率模块上的 IGBT叠层母排与三个功率模块连接，功率模块输出铜排与交流部分的第三连接铜排相连。

进一步的，功率模块包括12个400A的IGBT。

进一步的，散热风机部分包括第一散热风机和第二散热风机，所述第一散热风机用于对直流部分和功率部分散热，所述第二散热风机用于对对交流部分散热；所述直流部分和功率部分所在的腔体侧壁下部开设有第一进风口，顶部设置有第一出风口；所述交流部分所在的腔体侧壁下部开设有第二进风口，顶部设置有第二出风口。

进一步的，当需要两个光伏并网逆变器运行时，两个光伏并网逆变器中的直流部分、交流部分、功率部分和散热风机部分镜像布置。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：

该逆变器的直流部分、功率部分和交流部分放置于同一柜体中，占用空间小，铜排和机柜的成本低；直流部分、功率部分、和交流部分虽然在同一柜体中，但又通过第一隔板分开，有独立的空间，散热效率更高，温度低，器件可靠性更高，延长使用寿命；

进一步的，两个镜像设计的逆变器作为一个整体，无论是相对放置，还是背靠背放置，直流部分和交流部分都在同一侧，使进入直流部分的进线以及从交流部分汇流的出线便于同时和两个逆变器连接。与原有的逆变器汇流的逆变升压一体机方案中，设计更加方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型的整体外形布局图；

图2为本实用新型直流部分布局图；

图3为本实用新型交流部分布局图；

图4为本实用新型功率部分布局图；

图5为本实用新型散热风机模块布局图

图6为机柜内部散热风道图；

图7为本实用新型的镜像款布局图。

附图中：1、直流部分，2、交流部分，3、功率部分，5、机柜，6、第一隔板，7、第二隔板，8、第一散热风机，9、第二散热风机，11、直流断路器，12、直流输入铜排，13、直流汇流铜排，14、直流支路铜排；15、直流输出铜排；21、交流断路器，22、交流接触器、23、电抗器，24、第一连接铜排，25、交流输出铜排；26、第二连接铜排，27、交流输入铜排，31、功率模块，32、电容模块，33、电容叠层母排；35、IGBT叠层母排；36、功率模块输入铜排； 37、功率模块输出铜排，41、第一进风口，42、第二进风口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参照图1，一种光伏并网逆变器，包括直流部分、功率部分、交流部分和散热风机部分共四部分组成。上述四部分依次置于整个机柜的左、中、右、以及机柜顶部四个区域，所述直流部分与功率部分通过铜排相连，所述功率部分与交流交流部分通过铜排相连，直流部分和交流部分通过隔板完全隔离。所述逆变器的散热分为两部分，分别为直流部分、功率部分散热和交流部分散热。所述功率部分和直流部分散热是通过机柜顶部的散热风机将外部冷风从机柜下挡板的第一进风口41吸入，冷风先进入直流部分再经过功率部分，从下向上依次对直流断路器、直流铜排和功率模块进行散热，然后通过机柜顶部的出风口将热气流排出机柜。交流部分的散热主要是通过放置于交流部分顶部的第二散热风机9，第二散热风机9转动将冷风从交流侧下面的第二进风口42吸入机柜，冷风经过电抗器、交流断路器、交流接触器和铜排，最后通过散热风机出风口排出。镜像款的逆变器与此相同。

下面以具体实施例对专利技术进行详细说明：

图1为本实用新型的整体外形布局图，所述的一种光伏并网逆变器由直流部分1、功率部分2、交流部分3和散热风机部分四部分组成。直流部分1、功率部分3、交流部分2均位于机柜5中，直流部分和功率部分位于左侧，功率部分位于直流部分右上方，交流部分位于直流部分和功率部分右侧，散热风机部分位于机柜外，且位于功率部分和交流部分上部。直流部分和交流部分之间设置有第一隔板6；功率部分和直流部分通过第二隔板7隔开。

图2为本实用新型直流部分布局图，所述直流部分包含直流断路器11、直流输入铜排12、直流汇流铜排13、直流支路铜排14和直流输出铜排15。所述直流断路器11置于直流部分下部，直流断路器11的输入端和输出端采用铜排连接，直流断路器的直流输入铜排12与外部的直流输入电缆连接，所述的直流支路铜排14与断路器连接，把断路器中的电流汇集在直流汇流铜排13中，直流汇流铜排13与直流输出铜排15连接，直流输出铜排15与电容模块32相连。直流输入铜排12设置在直流断路器11下方，直流断路器11上方自下向上依次为直流支路铜排、直流汇流铜排和直流输出铜排。

图3为本实用新型交流部分布局图。所述的交流部分2由交流断路器21、交流接触器22 和电抗器23组成，电抗器23与交流接触器22通过第一连接铜排24连接，交流接触器22与交流断路器21之间通过第二连接铜排连接。交流断路器21与交流输出铜排25相连，交流输出铜排25与外部电缆连接。交流输入铜排27与功率模块输出端连接。

交流接触器22和交流断路器均位于交流柜体前部，电抗器23位于交流部分的后部，交流接触器22位于交流断路器21下部。

图4为功率部分布局图，功率部分3由三相功率模块31和一个电容模块32组成，三个功率模块31并排位于机柜的中上部。直流部分的直流输出铜排15与功率部分的功率模块输入铜排36相连进入电容模块32，电容模块32通过电容叠层母排33和功率模块31上的IGBT叠层母排35相连，IGBT叠层母排35和功率模块31中的IGBT连接；功率模块输出铜排37与交流部分的交流输入铜排27连接。每一个功率模块上面有12个400A的IGBT。

图5和图6为本实用新型散热风机模块布局和机柜内部散热风道图，箭头方向为冷风的流动方向，两个散热风机分别位于机柜顶部，第一散热风机针对直流部分和功率部分散热，第二散热风机针对交流部分散热。

所述直流部分和功率部分散热是通过机柜顶部的第一散热风机8将外部冷风从机柜下部第一进风口吸入，冷风首先进入直流部分再进入功率部分，从下向上依次对直流断路器、直流铜排、功率模块进行散热，然后通过机柜顶部的第一出风口将热气流排出机柜。所述交流部分的散热是通过机柜顶部的第二散热风机9将外部冷风从机柜下部第二进风口吸入，冷风进入交流部分后对电抗器、交流接触器、交流断路器以及连接铜排进行散热，然后通过机柜顶部的第二出风口将热气流排出机柜。

当需要两个光伏并网逆变器运行时，设计两个镜像布置的光伏并网逆变器。

图7为上述光伏并网逆变器本实用新型的镜像款布局图，镜像款逆变器是将上面所述的逆变器的直流部分、功率部分、交流部分、散热风机部分的布局镜像设计，其中直流部分、功率部分、交流部分的连接方式完全一致。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光伏并网逆变器，其特征在于，包括直流部分(1)、交流部分(2)、功率部分(3)和散热风机部分，所述直流部分(1)、交流部分(2)和功率部分(3)均位于机柜(5)中，散热风机部分设置在机柜上方；所述机柜(5)由竖直设置的第一隔板分隔为两个腔室，其中一个腔室用于设置直流部分(1)和功率部分(3)，功率部分(3)位于直流部分上方；另一个腔室用中设置有交流部分(2)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，所述直流部分(1)包括直流断路器(11)，所述直流断路器(11)置于直流部分下部，所述直流断路器(11)上方自下向上依次设置有直流支路铜排(14)、直流汇流铜排(13)和直流输出铜排(15)；直流断路器(11)的直流输入铜排(12)与机柜(5)外部的直流输入电缆连接，所述的直流支路铜排(14)与直流断路器(11)连接，把直流断路器(11)中的电流汇集在直流汇流铜排(13)中，直流汇流铜排(13)与直流输出铜排(15)连接，直流输出铜排(15)与功率部分(3)的电容模块(32)相连。

3.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，所述的交流部分(2)包括交流断路器(21)、交流接触器(22)和电抗器(23)，所述电抗器(23)与交流接触器(22)通过第一连接铜排(24)连接，交流接触器(22)与交流断路器(21)之间通过第二连接铜排(26)连接；交流断路器(21)的交流输出铜排(25)与外部电缆连接，交流断路器(21)的交流输入铜排(27)部分(3)的功率模块(31)的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，所述功率部分(3)包括三相功率模块(31)和电容模块(32)组成，直流部分(1)的直流输出铜排(15)与功率部分的功率模块输入铜排(36)相连进入电容模块(32)，电容模块(32)通过电容叠层母排(33)和三个功率模块(31)上的IGBT叠层母排(35)与三个功率模块连接，功率模块输出铜排(37)与交流部分的第三连接铜排相连。

5.根据权利要求4所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，所述功率模块(31)包括12个400A的IGBT。

6.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，散热风机部分包括第一散热风机(8)和第二散热风机(9)，所述第一散热风机(8)用于对直流部分(1)和功率部分(3)散热，所述第二散热风机(9)用于对对交流部分(2)散热；所述直流部分和功率部分所在的腔体侧壁下部开设有第一进风口(41)，顶部设置有第一出风口；所述交流部分所在的腔体侧壁下部开设有第二进风口(42)，顶部设置有第二出风口。

7.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于，当需要两个光伏并网逆变器运行时，两个光伏并网逆变器中的直流部分(1)、交流部分(2)、功率部分(3)和散热风机部分镜像布置。