CN220023462U - 散热装置及光伏逆变器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热装置及光伏逆变器。该散热装置包括箱体和散热组件，所述箱体内部设置有安装腔，所述安装腔至少用于安装发热元件；所述散热组件包括换热器和空气输送部件，所述换热器设置于所述箱体外部，所述空气输送部件设置在所述箱体与所述换热器之间以用于使所述安装腔内的空气与所述换热器进行热交换。本申请可以至少解决现有技术中的光伏逆变器的散热效果差的问题。

Description

散热装置及光伏逆变器

技术领域

本申请涉及逆变器技术领域，具体而言，涉及一种散热装置及光伏逆变器。

背景技术

逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。

目前，随着光伏逆变器散热技术的不断提高，光伏逆变器可以实现小型化设计和高功率输出。在实际设计光伏逆变器的过程中，光伏逆变器的电子元件的工作温度的上限为85℃。当光伏逆变器内部的温度超过85℃时，电子元件的使用寿命会大幅降低。相关技术采用散热器来对高功率输出要求的光伏逆变器进行散热，但是，随着光伏逆变器使用时间的增长，其内部温度会越来越高，仅仅通过散热器散热方式对光伏逆变器进行散热的方式的散热效果比较差。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种散热装置及光伏逆变器，以至少解决现有技术中的光伏逆变器的散热效果差的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种散热装置，包括：

箱体，所述箱体内部设置有安装腔，所述安装腔至少用于安装发热元件；

散热组件，所述散热组件包括换热器和空气输送部件，所述换热器设置于所述箱体外部，所述空气输送部件设置在所述箱体与所述换热器之间以用于使所述安装腔内的空气与所述换热器进行热交换。

进一步地，所述换热器包括空气输送管道，所述空气输送管道的两端分别与所述安装腔连通；

所述空气输送部件包括第一风扇，所述第一风扇设置于所述安装腔的内部。

进一步地，所述空气输送部件还包括安装座，所述安装座安装在所述安装腔内，所述安装座上设置有与所述空气输送管道连通的送风通道，所述第一风扇安装在所述安装座上并位于所述送风通道的入口端。

进一步地，所述换热器还包括多片散热片，多片所述散热片沿第一方向依次间隔设置，相邻两片所述散热片之间形成通风间隙，所述空气输送管道沿所述第一方向依次穿设在多片所述散热片上。

进一步地，所述散热片相对的两端均设置折弯段，且所述散热片两端的所述折弯段分别朝向所述散热片的两侧弯折。

进一步地，所述换热器还包括第一连接板和第二连接板，所述空气输送管道为多根，多根所述空气输送管道的第一端集成固定在所述第一连接板上，多根所述空气输送管道的第二端集成固定在所述第二连接板上。

进一步地，所述箱体上间隔设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔均与所述安装腔连通，所述第一连接板和所述第二连接板分别与所述第一连接孔和所述第二连接孔密封连接。

进一步地，所述散热装置包括至少一个第二风扇，所述第二风扇设置于所述箱体的外部，且所述第二风扇的出风口与所述通风间隙相对。

进一步地，所述第二风扇为多个，所述第二风扇均设置于所述换热器的外侧，且多个所述第二风扇沿所述换热器的长度方向依次设置，所述换热器的长度方向与所述第一方向一致。

进一步地，所述箱体上设置有安装孔，所述散热装置还包括散热器，所述散热器包括密封安装在所述安装孔处的散热块，所述散热块至少用于安装所述发热元件。

进一步地，所述散热器位于所述箱体外部的表面上间隔设置有多片散热翅片，相邻两片所述散热翅片之间形成散热间隙。

进一步地，所述散热翅片凸出于所述箱体的外表面，所述换热器呈凹字形设置并扣设在所述散热翅片的外周。

另一方面，本申请还公开了一种光伏逆变器，所述光伏逆变器包括上述的散热装置。

相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：

实际使用本实用新型中的散热装置时，可以将发热元件等安装在安装腔内。当箱体上的安装腔内的温度比较高时，通过散热组件的作用，可以对安装腔以及安装腔内部的发热元件进行散热，即，使空气输送部件工作，可以使得安装腔内的空气与换热器进行热交换如此，便可以对安装腔内部空间进行降温。

在本实用新型中，通过设置空气输送部件，可以使得安装腔内部的空气与换热器进行快速换热，能够加快散热装置的散热速度和散热效率。当将本实用新型中的散热装置使用在光伏逆变器中时，该散热装置可以对光伏逆变器的发热元件进行高效散热，能够满足光伏逆变器小型化设计和高功率输出的散热需求，进而能够对光伏逆变器的发热元件起到很好的保护作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的散热装置的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的散热装置的分解图；

图3为本申请实施例公开的换热器和散热器处于第一视角时的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的换热器和散热器处于第二视角时的结构示意图；

图5为图4中的M区域的放大图；

图6为图4中的N区域的放大图；

图7为本申请实施例公开的散热片的结构示意图；

图8为本申请实施例公开的散热片的侧视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、第一连接孔；12、第二连接孔；13、安装孔；101、安装腔；21、换热器；211、空气输送管道；212、散热片；2121、折弯段；22、空气输送部件；221、第一风扇；222、安装座；2221、送风通道；213、第一连接板；214、第二连接板；2101、通风间隙；30、第二风扇；40、散热器；41、散热块；42、散热翅片；401、散热间隙；50、发热元件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1至图8所示，根据本申请的实施例，提供了一种散热装置。该散热装置尤其适用于对密封箱体内部的发热元件50进行散热。例如，该散热装置可以对光伏逆变器进行散热，当将该散热装置使用在光伏逆变器中时，光伏逆变器的外机壳体与散热装置的箱体10为同一结构。

具体来说，本实施例中的散热装置包括箱体10和散热组件。其中，箱体10内部设置有安装腔101，该安装腔101至少用于安装发热元件50；散热组件包括换热器21和空气输送部件22，组装时，换热器21设置于箱体10外部空气输送部件22设置在箱体10与换热器21之间以使得安装腔101内的空气与换热器21进行热交换。

实际使用本实施例中的散热装置时，可以将发热元件50等安装在安装腔101内。当箱体10上的安装腔101内的温度比较高时，通过散热组件的作用，可以对安装腔101以及安装腔101内部的发热元件50进行散热，即，使空气输送部件22工作，使得安装腔101内的空气与换热器21进行热交换，如此，就可以对安装腔101内的空气进行降温。

在本实施例中，通过设置空气输送部件22，可以使得安装腔101内部的空气与换热器21进行快速换热，能够加快散热装置的散热速度和散热效率。当将本实施例中的散热装置使用在光伏逆变器中时，该散热装置可以对发热元件50进行高效散热，能够满足光伏逆变器小型化设计和高功率输出的散热需求，进而能够对光伏逆变器的发热元件50起到很好的保护作用。

参见图1至图5所示，本实施例中的箱体10可以是棱柱形箱体、圆柱形箱体或者其他异形柱状箱体，只要是能够围设成对需要安装的发热元件50等结构进行安装的空间的其他变形方式均可。实际设计箱体10时，该箱体10可以由多块板状结构围设组装并密封而成，具体的加工和成型方式可以根据加工材质和加工工艺进行选择，本申请中不做具体限定。

参见图2和图3所示，本实施例中的换热器21包括空气输送管道211，该空气输送管道211的两端分别与安装腔101连通，连通之后，该空气输送管道211与安装腔101形成一个环形的回路。而空气输送部件22包括第一风扇221，该第一风扇221设置于安装腔101的内部。实际工作时，第一风扇221工作，可以使得安装腔101和空气输送管道211内部的空气沿环形回路不断循环流动。此时，安装腔101内部的空气可以沿空气输送管道211流动至箱体10外部与换热器21进行换热，然后再进入至安装腔101内，如此，便可以对安装腔101内部空间进行降温，结构简单，便于设置。

在本申请的其他实施例中，该第一风扇221还可以设置在箱体10的外部只要是在环形回路上即可。

进一步地，本实施例中的空气输送部件22还包括安装座222，该安装座222安装在安装腔101内，该安装座222上设置有与空气输送管道211连通的送风通道2221，第一风扇221安装在安装座222上并位于送风通道2221的入口端。如此设置，不仅能够对第一风扇221进行安装和支撑，还便于将安装腔101内的空气输送至室外换热器21进行换热。

进一步地，本实施例中的换热器21还包括多片散热片212，该多片散热片212可以是两片、三片以及三片以上。该多片散热片212沿第一方向依次间隔设置，相邻两片散热片212之间形成通风间隙2101，该空气输送管道211沿第一方向依次穿设在多片散热片212上。可以理解的是，这里的第一方向为空气输送管道211的延伸方向。

在本实施例中，由于换热器21上设置有散热片212，且空气输送管道211是穿设在该散热片212上的，当热空气从安装腔101进入至空气输送管道211内时，通过散热片212的作用，可以对热空气进行很好的散热。与此同时，本实施例中的相邻两片散热片212之间是间隔设置的，如此，能够提高散热片212与箱体10外部空气的接触面积，可以进一步提高本实施例中的换热器21的换热效果。

在本申请的一些实施例中，散热片212相对的两端均设置折弯段2121，且散热片212两端的折弯段2121分别朝向散热片212的两侧弯折，折弯段2121与和该折弯段2121靠近的另一片散热片212固定连接或者抵接。需要说明的是，这里的“两侧”是指散热片212的“两侧面”，具体可以参见7和图8所示。在本实施例中，散热片212的端部设置有折弯段2121，该折弯段2121可以与和其相邻的另一片散热片212固定连接，如此，可以使得换热器21上的散热片212依次连接形成一个整体，能够提高本实施例中的换热器21的结构稳定性。与此同时，通过该折弯段2121的连接作用，可以使得相邻两片散热片212之间形成一个相对封闭的通风间隙2101，能够在一定程度上提高通风间隙2101内的风速，提高换热器21的换热效率。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，散热片212两端的折弯段2121还可以朝向散热片212的同一侧面折弯。

可选地，本实施例中的折弯段2121的形状可以呈L形，也可以呈一字形或者圆弧形，只要保证该折弯段2121可以与和其相邻的另一片散热片212连接即可。本申请的附图7和图8中示出了折弯段2121呈L形设置时的情况。

进一步地，本实施例中的空气输送管道211可以是铜管、铝管等结构，铜管、铝管的换热系数高，成本低。实际加工时，该空气输送管道211和散热片212之间可以焊接连接，也可以通过过盈配合的方式连接；折弯段2121与和该折弯段2121相邻的另一片散热片212之间可以通过焊接方式连接，也可以通过螺钉、销钉或者螺丝等紧固件连接，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

进一步地，本实施例中的换热器21还包括第一连接板213和第二连接板214，而空气输送管道211为多根，该多根空气输送管道211的第一端集成固定在第一连接板213上，多根空气输送管道211的第二端集成固定在第二连接板214上。本实施例通过将空气输送管道211设置为多根，可以对从安装腔101内流出的空气进行分流，如此，能够增加空气与空气输送管道211的接触面积，提高本申请中的散热装置的散热效果。

此外，本实施例中将多根空气输送管道211的两端分别集成在第一连接板213和第二连接板214上，安装时，只需将第一连接板213和第二连接板214分别固定在箱体10上即可。

为了连接第一连接板213和第二连接板214，本实施例中的箱体10上间隔设置有第一连接孔11和第二连接孔12，该第一连接孔11和第二连接孔12均与安装腔101连通。实际组装散热装置时，将第一连接板213和第二连接板214分别与第一连接孔11和第二连接孔12密封连接。本实施例的结构简单，便于组装。

当然，在本申请的其他实施方式中，还可以不设置第一连接板213和第二连接板214，而直接将多根空气输送管道211的两端分别直接密封连接在第一连接孔11和第二连接孔12处，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

参见图1和图2所示，本实施例中的散热装置还包括至少一个第二风扇30，该第二风扇30设置于箱体10外部，且该第二风扇30的出风口与通风间隙2101相对。通过在箱体10的外部设置第二风扇30，可以朝向通风间隙2101吹风，提高换热器21表面的风速，加快换热器21表面的散热速度，提高本实施例中的散热装置的使用寿命。

可选地，本实施例中的第二风扇30为多个，例如两个、三个、四个或者四个以上，本实施例中的附图1和图2中示出了第二风扇30为三个时的情况。该多个第二风扇30均设置于换热器21的外侧，且多个第二风扇30沿换热器21的长度方向依次设置，该换热器21的长度方向与第一方向一致，即，多个第二风扇30沿空气输送管道211的长度方向依次排布。利用多个第二风扇30对散热片212进行散热，能够进一步提高本实施例中的散热装置的散热效果。

参见图1至图6所示，本实施例中的散热装置还包括散热器40，为了便于对该散热器40进行安装，箱体10上设置有安装孔13，该散热器40包括密封安装在安装孔13处的散热块41。实际使用时，将发热元件50安装在散热块41上，当将该散热块41安装在箱体10上时，散热块41上的发热元件50通过安装孔13置于安装腔101内。散热装置工作时，散热块41可以与箱体10外部的环境进行热交换，能够对安装在散热块41上的发热元件50进行散热。可选地，散热块41包括铝块或者铜块。铝块或者铜块成本低，换热系数高。

进一步地，散热器40位于箱体10外部的表面上间隔设置有多片散热翅片42，相邻两片散热翅片42之间形成散热间隙401。通过散热翅片42和散热间隙401的作用，能够增大散热块41与外部空气的接触面积，提高本实施例中的散热器40的散热效果。

可选地，本实施例中的散热翅片42与散热片212平行；即，散热翅片42之间的散热间隙401与散热片212之间的通风间隙2101是平行设置的。当第二风扇30工作时，可以同时朝向散热间隙401和通风间隙2101吹风，能够同时加快散热间隙401和通风间隙2101内的空气流动速度，进一步提高本实施例中的散热装置的散热效果。

进一步地，本实施例中的散热翅片42凸出于箱体10的外表面，换热器21呈凹字形设置并扣设在散热翅片42的外周，结构更加稳定可靠。

进一步地，本实施例中的散热装置还包括温度检测元件(图中未示出)和控制器(图中未示出)，温度检测元件设置于安装腔101内，控制器与温度检测元件和空气输送部件22均电连接，控制器根据温度检测元件传递的信号对空气输送部件22进行控制。实际使用散热装置时，当温度检测元件检测到安装腔101内部的温度高于某一预定值时，控制器对空气输送部件22的第一风扇221进行控制，使第一风扇221工作，如此，可以使得箱体10内部的空气流出箱体10与换热器21进行热交换，结构简单，便于实现。

示例性地，本实施例中的温度检测元件可以是温度传感器，也可以是电子温度计等。

另一方面，本申请实施例中还提供了一种光伏逆变器，该光伏逆变器的结构可以参见图2所示，其中，光伏逆变器的外机壳体与箱体10为同一结构。该光伏逆变器包括上述实施例中的散热装置。实际安装时，将光伏逆变器的发热元件50安装在箱体10内部，通过散热装置的作用，可以使得安装腔101内部的空气与换热器21进行快速换热，能够加快散热装置的散热速度和散热效率。也即是说，该散热装置可以对光伏逆变器的发热元件50进行高效散热，能够满足光伏逆变器小型化设计和高功率输出的散热需求，进而能够对光伏逆变器的发热元件50起到很好的保护作用。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)内部设置有安装腔(101)，所述安装腔(101)至少用于安装发热元件(50)；

散热组件，所述散热组件包括换热器(21)和空气输送部件(22)，所述换热器(21)设置于所述箱体(10)外部，所述空气输送部件(22)设置在所述箱体(10)与所述换热器(21)之间以用于使所述安装腔(101)内的空气与所述换热器(21)进行热交换。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述换热器(21)包括空气输送管道(211)，所述空气输送管道(211)的两端分别与所述安装腔(101)连通；

所述空气输送部件(22)包括第一风扇(221)，所述第一风扇(221)设置于所述安装腔(101)的内部。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述空气输送部件(22)还包括安装座(222)，所述安装座(222)安装在所述安装腔(101)内，所述安装座(222)上设置有与所述空气输送管道(211)连通的送风通道(2221)，所述第一风扇(221)安装在所述安装座(222)上并位于所述送风通道(2221)的入口端。

4.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述换热器(21)还包括多片散热片(212)，多片所述散热片(212)沿第一方向依次间隔设置，相邻两片所述散热片(212)之间形成通风间隙(2101)，所述空气输送管道(211)沿所述第一方向依次穿设在多片所述散热片(212)上。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述散热片(212)相对的两端均设置折弯段(2121)，且所述散热片(212)两端的所述折弯段(2121)分别朝向所述散热片(212)的两侧弯折。

6.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述换热器(21)还包括第一连接板(23)和第二连接板(24)，所述空气输送管道(211)为多根，多根所述空气输送管道(211)的第一端集成固定在所述第一连接板(23)上，多根所述空气输送管道(211)的第二端集成固定在所述第二连接板(24)上。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述箱体(10)上间隔设置有第一连接孔(11)和第二连接孔(12)，所述第一连接孔(11)和所述第二连接孔(12)均与所述安装腔(101)连通，所述第一连接板(23)和所述第二连接板(24)分别与所述第一连接孔(11)和所述第二连接孔(12)密封连接。

8.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括至少一个第二风扇(30)，所述第二风扇(30)设置于所述箱体(10)的外部，且所述第二风扇(30)的出风口与所述通风间隙(2101)相对。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述第二风扇(30)为多个，所述第二风扇(30)均设置于所述换热器(21)的外侧，且多个所述第二风扇(30)沿所述换热器(21)的长度方向依次设置，所述换热器(21)的长度方向与所述第一方向一致。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述箱体(10)上设置有安装孔(13)，所述散热装置还包括散热器(40)，所述散热器(40)包括密封安装在所述安装孔(13)处的散热块(41)，所述散热块(41)至少用于安装所述发热元件(50)。

11.根据权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述散热器(40)位于所述箱体(10)外部的表面上间隔设置有多片散热翅片(42)，相邻两片所述散热翅片(42)之间形成散热间隙(401)。

12.根据权利要求11所述的散热装置，其特征在于，所述散热翅片(42)凸出于所述箱体(10)的外表面，所述换热器(21)呈凹字形设置并扣设在所述散热翅片(42)的外周。

13.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括权利要求1至12中任一项所述的散热装置。