CN222803293U - 逆变器和储能系统 - Google Patents

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CN222803293U CN202421753892.8U CN202421753892U CN222803293U CN 222803293 U CN222803293 U CN 222803293U CN 202421753892 U CN202421753892 U CN 202421753892U CN 222803293 U CN222803293 U CN 222803293U
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赵旭阳
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Beijing Hekang Xinneng Frequency Conversion Technology Co ltd
Hiconics Eco Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种逆变器和储能系统,逆变器包括:壳体;电感器件,设于壳体;功率器件,设于壳体,并与电感器件分别布置于壳体的两侧;散热组件,设于壳体,功率器件与散热组件相连,散热组件用于与功率器件进行热交换。即将产生热量的电器件分散设置,增大功率器件与电感器件之间的距离,分散热源,从而消除了电感器件与功率器件由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险,提升电感器件和功率器件的散热效率,延长逆变器的使用寿命,提升产品的可靠性。

Description

逆变器和储能系统
技术领域
本实用新型涉及逆变器技术领域,具体而言,涉及一种逆变器和储能系统。
背景技术
目前,相关技术中的逆变器,一般将升压与逆变电感分别布置于晶体管的两侧,即升压、逆变电感和晶体管位于逆变器的同一侧。由于升压、逆变电感以及晶体管在逆变器工作时,发热量均较大,使得热集中现象严重,导致逆变器局部温度过高,不利于各电器件的散热。而且,升压、逆变电感与晶体管长期处于高温环境中,增加发生故障的风险,严重时造成各电器件损坏,降低产品的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的实施例旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本实用新型的实施例的第一方面提供了一种逆变器。
本实用新型的实施例的第二方面提供了一种储能系统。
有鉴于此,根据本实用新型的实施例的第一方面,提供了一种逆变器,逆变器包括:壳体;电感器件,设于壳体;功率器件,设于壳体,并与电感器件分别布置于壳体的两侧;散热组件,设于壳体,功率器件与散热组件相连,散热组件用于与功率器件进行热交换。
本实用新型实施例提供的壳体、电感器件、功率器件和散热组件,具体而言,电感器件和功率器件设置在壳体上,可选地,电感器件包括器件本体,器件本体包括升压模块和逆变模块。可选地,功率器件包括多个晶体管。
可以理解的是,在逆变器工作过程中,电感器件和功率器件均会产生较大的热量,若将电感器件和功率器件布置于壳体的同一侧,即电感器件与功率器件之间的距离较近,则热量集中,这样的布局会形成多个热源的叠加效果,导致逆变器局部温升过高,不利于电感器件和功率器件的散热。而且,电感器件和功率器件长期处于高温环境下,易发生故障。
功率器件与电感器件分别位于壳体的两侧,即将产生热量的电器件分散设置,增大功率器件与电感器件之间的距离,分散热源,从而消除了电感器件与功率器件由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险,提升电感器件和功率器件的散热效率,延长逆变器的使用寿命,提升产品的可靠性。
散热组件与功率器件相连,用于与功率器件进行热交换,也就是说,散热组件能够对功率器件进行散热,从而降低功率器件的表面温度,防止功率器件发生故障,提升逆变器在运行过程中的可靠性。
可选地,功率器件位于壳体的后部,电感器件位于壳体的顶部。或者,功率器件位于壳体的后部,电感器件位于壳体的底部。在此不一一列举。具体可以根据实际需要进行设置。
另外,根据本实用新型上述技术方案提供的逆变器,还具有如下附加技术特征:
在一些技术方案中,可选地,壳体设有容纳腔,功率器件位于容纳腔内,电感器件位于容纳腔的外侧。
在该技术方案中,限定了壳体设置有容纳腔,具体而言,功率器件设置在容纳腔内,电感器件设置在容纳腔的外侧,也就是说,在电感器件和功率器件分别位于壳体两侧的基础上,将功率器件和电感器件分布于容纳腔的内外两侧,进一步增大功率器件与电感器件之间的距离,达到进一步分散热源的目的。
由于功率器件和电感器件进一步位于容纳腔的内外两侧,从而能够进一步消除电感器件与功率器件由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险,提升电感器件和功率器件的散热效率,提升产品的可靠性。
此外,将功率器件设置在容纳腔内,便于功率器件与其他电器件之间的走线,避免逆变器内部走线复杂而导致产品成本增加的问题。
在一些技术方案中,可选地,壳体包括壳本体和盖板,其中,壳本体包括相连的底板和围板,围板与底板围合形成凹槽,盖板与围板远离底板的一端相连,并与凹槽的槽壁围合形成容纳腔,散热组件设于底板,电感器件设于围板上。
在该技术方案中,限定了壳体包括壳本体和盖板,具体而言,壳本体包括底板和围板,盖板和底板分别位于围板相对的两侧,底板与围板围合形成凹槽,盖板与凹槽的槽壁围合形成容纳腔。可选地,围板包括四个侧板,四个侧板依次首尾相连形成围板。
散热组件设置在底板上,由于功率器件设置在散热组件上,也就是说,功率器件位于底板上。且电感器件设置在围板上,从而使得功率器件和电感器件分别位于壳体的两侧,即将产生热量的电器件分散设置,增大功率器件与电感器件之间的距离,分散热源,从而消除了电感器件与功率器件由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险。
可选地,电感器件设置围板中位于顶部的侧板上。
在一些技术方案中,可选地,壳体还设有避让口,避让口与容纳腔连通;散热组件的一部分位于避让口处,散热组件位于避让口的部分与功率器件相连。
在该技术方案中,限定了壳体还设置有避让口,具体而言,避让口与容纳腔连通。部分散热组件位于避让口处,且与功率器件连接。通过设置避让口,使得功率器件能够与散热组件连接,以通过与散热组件之间的热交换,实现对功率器件散热的同时,功率器件能够通过避让口位于容纳腔内,从而便于功率器件与其他电器件之间的走线,避免逆变器内部走线复杂而导致产品成本增加的问题。
在一些技术方案中,可选地,功率器件包括多个晶体管,散热组件包括外壳、散热部和风机,其中,外壳设有散热腔、进风口和出风口,进风口和出风口分别与散热腔连通,散热部设于散热腔内,多个晶体管设于散热部上,风机设于散热腔内,并与进风口连通。
在该技术方案中,限定了外壳设有散热腔、进风口和出风口,具体而言,进风口与散热腔连通,出风口与散热腔连通,风机与进风口连通。具体地,风机启动时,气流自进风口进入散热腔内,流经散热部,带走散热部表面的热量后,自出风口流出。
由于多个晶体管设置在散热部上,也就是说,多个晶体管工作时产生的热量能够传递至散热部,而气流在散热腔内流动的过程中,能够带走传递至散热部的热量,实现多个晶体管的风冷散热,提高多个晶体管的散热效率,提升逆变器的可靠性,有利于延长逆变器的使用寿命。
在一些技术方案中,可选地,多个晶体管至少包括第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管的功率大于第二晶体管的功率,第一晶体管相较于第二晶体管靠近进风口。
在该技术方案中,限定了多个晶体管至少包括第一晶体管和第二晶体管,具体而言,第一晶体管的功率大于第二晶体管的功率,也就是说,在逆变器处于工作状态下,第一晶体管产生的热量大于第二晶体管产生的热量。
第一晶体管相较于第二晶体管靠近进风口,也就是说,多个晶体管中,将工作时产生热量较大的晶体管靠近进风口设置。
可以理解的是,风机启动时,气流自进风口进入散热腔内,因此,进风口处气流的温度相较于其他位置气流的温度低,将产生热量较大的晶体管靠近进风口设置,有利于提升功率较大的第一晶体管的散热效果,满足多个晶体管整体的散热需求,进一步降低功率器件出现故障的概率,延长功率器件的使用寿命,提升逆变器的可靠性。
在一些技术方案中,可选地,散热部包括基板、第一散热片和第二散热片,其中,沿进风口至出风口的方向设于基板,第一散热片相较于第二散热片靠近进风口,第一散热片的表面积大于第二散热片的表面积;第一晶体管设于基板,并与第一散热片分别位于基板相对的两侧,第二晶体管设于基板,并与第二散热片分别位于基板相对的两侧。
在该技术方案中,限定了散热部包括基板、第一散热片和第二散热片,具体而言,第一散热片和第二散热片沿进风口至出风口的方向设置在基板上,且第一散热片靠近进风口。可选地,进风口至出风口的方向为壳体的高度方向。或者,进风口至出风口的方向为垂直于壳体的高度方向,即水平方向。具体可以根据实际需要进行设置。
第一散热片的表面积大于第二散热片的表面积。具体地,第一散热片沿水平方向的延伸长度大于第二散热片沿水平方向的延伸长度,以使第一散热片的表面积大于第二散热片的表面积。和/或,第一散热片沿壳体高度方向的延伸长度大于第二散热片沿壳体高度方向的延伸长度,以使第一散热片的表面积大于第二散热片的表面积。可以理解的是,散热片的表面积越大,散热能力越强。
第一晶体管与第一散热片相对,也就是说,将工作时产生热量较大的晶体管与散热能力较大的第一散热片相对。第二晶体管与第二散热片相对,也就是说,将工作时产生热量相对较小的晶体管与散热能力相对较小的第二散热片相对,即将散热部采用分段式设计,有利于提升功率较大的第一晶体管散热效果的同时,满足多个晶体管整体的散热需求,进一步降低功率器件出现故障的概率,延长功率器件的使用寿命。
此外,由于第一散热片和第二散热片沿进风口至出风口的方向排布,也就是说,气流自进风口进入后,依次流经第一散热片和第二散热片后,通过出风口流出。由于第二散热片的表面积相对较小,使得第二散热片与外壳的内壁之间具有一定间距,从而在满足多个晶体管整体散热需求的同时,有利于降低气流在散热腔内的流动阻力,在电感器件的至少一部分靠近出风口的情况下,有利于降低气流流向电感器件的阻力,使更多的气流能够到达电感器件进行对流换热,增加电感器件与空气的对流换热效果,进而提升电感器件的散热效率。
在一些技术方案中,可选地,第一散热片远离基板的一端与外壳的内壁相接触。
在该技术方案中,第一散热片远离基板的一端与外壳的内壁相接触,由于第一散热片靠近进风口设置,也就是说,使自进风口进入的绝大部分气流能够流经第一散热片后,通过出风口排出,增加换热效率,提升多个晶体管的散热效果。
在一些技术方案中,可选地,电感器件的至少一部分被配置为靠近出风口。
在该技术方案中,限定了至少部分电感器件靠近出风口,也就是说,在风机的作用下,气流经进风口进入散热腔内,流经散热部,对多个晶体管进行散热后,自出风口流出时,由于至少部分电感器件靠近出风口,使得自出风口流出的气流能够流向电感器件,从而可以加强电感器件与空气之间的对流换热,提高电感器件散热效果的同时,实现功率器件和电感器件的共同风冷散热,降低逆变器内各电器件出现故障的概率,提升逆变器的运行稳定性和可靠性。
在一些技术方案中,可选地,电感器件包括罩壳、第三散热片和器件本体,其中,罩壳与壳体相连,第三散热片设于罩壳的外侧,第三散热片的至少一部分被配置为靠近出风口,并与出风口相对,器件本体设于罩壳内。
在该技术方案中,限定了电感器件包括罩壳、第三散热片和器件本体,具体而言,第三散热片设置在罩壳的外侧,器件本体设置在罩壳内,也就是说,器件本体在工作时产生的热量经由罩壳传递至第三散热片,经第三散热片与外部空气进行换热,以对器件本体进行散热。通过设置第三散热片,增加与空气的接触面积,提高换热效果,有利于提升器件本体的散热效果。
其中,器件本体包括升压模块和逆变模块。
第三散热片的至少一部分靠近出风口,且至少部分第三散热片与出风口相对,也就是说,至少部分第三散热片延伸至出风口处,从而使得自出风口流出的气流能够流向第三散热片,从而可以加强第三散热片与空气之间的对流换热,实现电感器件的风冷散热,提升电感器件的散热效果,延长电感器件的使用寿命,进而有利于降低逆变器出现故障的概率,提升逆变器的可靠性。
可选地,第三散热片与罩壳为一体结构。
在一些技术方案中,可选地,电感器件还包括导热件,导热件设于器件本体和罩壳之间。
在该技术方案中,限定了电感器件还包括导热件,具体而言,导热件设置在器件本体和罩壳之间,也就是说,器件本体在工作时产生的热量经由导热件传递至罩壳,再由罩壳传递至第三散热片。
可以理解的是,导热件具有导热性能。通过在罩壳和器件本体之间设置导热件,能够使器件本体产生的热量快速向外传递,即能够提升热量向外传递的效率,实现电感器件的快速散热,提升电感器件的散热效果,延长电感器件的使用寿命,进而提升逆变器的可靠性。
在一些技术方案中,可选地,导热件包括导热胶,器件本体通过导热胶与罩壳连接。
在该技术方案中,限定了导热件包括导热胶,具体而言,器件本体通过导热胶固定在罩壳内,也就是说,导热胶能够在使器件本体产生的热量快速向外传递,以提升散热效率的同时,还能够起到固定器件本体的作用,在提升散热效果的同时,无需另设其他结构件对器件本体进行固定,有利于降低逆变器的生产成本。
在一些技术方案中,可选地,外壳包括第一挡风板、第二挡风板和第三挡风板,其中,第一挡风板和第二挡风板沿壳体的高度方向排布,第一挡风板相较于第二挡风板靠近壳体的顶部,第一挡风板设有出风口,第二挡风板设有进风口,风机设于第二挡风板上,第三挡风板设于第一挡风板和第二挡风板之间,并与第一挡风板和第二挡风板相连,第一挡风板、第二挡风板和第三挡风板围合形成散热腔。
在该技术方案中,限定了外壳包括第一挡风板、第二挡风板和第三挡风板,具体而言,第一挡风板和第二挡风板沿壳体的高度方向排布,且第一挡风板靠近壳体的顶部设置,第二挡风板靠近壳体的底部设置。进风口设置在第二挡风板上,即底部进风,出风口设置在第一挡风板上,即顶部出风,也即进风口和出风口分别位于外壳相对的两侧,有利于延长气流在散热腔内的流动路径,提升多个晶体管的散热效果。
风机设置在第二挡风板上,也就是说,风机靠近进风口设置,有利于确保散热腔的进气效率,提升多个晶体管的散热效果。
第三挡风板位于第一挡风板和第二挡风板之间,具体地,第三挡风板的一端与第一挡风板相连,第三挡风板的另一端与第二挡风板相连,从而使得第一挡风板、第二挡风板和第三挡风板围合形成散热腔。
可选地,第一挡风板与第三挡风板为一体结构。或者,第一挡风板、第三挡风板和第二挡风板为一体结构。
可选地,外壳为钣金件,通过对钣金件进行折弯,以形成第一挡风板和第三挡风板。
根据本实用新型的第二个方面,提供了一种储能系统,包括如上述任一技术方案提供的逆变器,因而具备该逆变器的全部有益技术效果,在此不再赘述。
可选地,储能系统还包括电池模组,电池模组与逆变器电连接。
根据本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器的结构示意图之一;
图2示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器的结构示意图之二;
图3示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器的结构示意图之三;
图4示出了根据本实用新型的一个实施例的壳体的结构示意图;
图5示出了根据本实用新型的一个实施例的散热部的结构示意图;
图6示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器的局部结构示意图之一;
图7示出了根据本实用新型的一个实施例的逆变器的局部结构示意图之二;
图8示出了根据本实用新型的一个实施例的散热组件的局部结构示意图;
图9示出了根据本实用新型的一个实施例的电感器件的结构示意图;
图10示出了根据本实用新型的一个实施例的功率器件的局部结构示意图。
其中,图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100逆变器,110壳体,111容纳腔,112壳本体,113底板,114围板,115凹槽,116盖板,117避让口,120电感器件,121第三散热片,122罩壳,123器件本体,124导热件,130功率器件,131晶体管,132第一晶体管,133第二晶体管,140散热组件,141外壳,142散热腔,143进风口,144出风口,145散热部,146风机,150基板,160第一散热片,170第二散热片,180第一挡风板,190第二挡风板,210第三挡风板,220压块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图10来描述根据本实用新型的一些实施例提供的逆变器100和储能系统。
在根据本申请的一个实施例中,如图1、图2和图3所示,提出了一种逆变器100,逆变器100包括:壳体110;电感器件120,设于壳体110;功率器件130,设于壳体110,并与电感器件120分别布置于壳体110的两侧;散热组件140,设于壳体110,功率器件130与散热组件140相连,散热组件140用于与功率器件130进行热交换。
本实用新型实施例提供的壳体110、电感器件120、功率器件130和散热组件140,具体而言,电感器件120和功率器件130设置在壳体110上,可选地,电感器件120包括器件本体123,器件本体123包括升压模块和逆变模块。可选地,功率器件130包括多个晶体管131。
可以理解的是,在逆变器100工作过程中,电感器件120和功率器件130均会产生较大的热量,若将电感器件120和功率器件130布置于壳体110的同一侧,即电感器件120与功率器件130之间的距离较近,则热量集中,这样的布局会形成多个热源的叠加效果,导致逆变器100局部温升过高,不利于电感器件120和功率器件130的散热。而且,电感器件120和功率器件130长期处于高温环境下,易发生故障。
功率器件130与电感器件120分别位于壳体110的两侧,即将产生热量的电器件分散设置,增大功率器件130与电感器件120之间的距离,分散热源,从而消除了电感器件120与功率器件130由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器100因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险,提升电感器件120和功率器件130的散热效率,延长逆变器100的使用寿命,提升产品的可靠性。
散热组件140与功率器件130相连,用于与功率器件130进行热交换,也就是说,散热组件140能够对功率器件130进行散热,从而降低功率器件130的表面温度,防止功率器件130发生故障,提升逆变器100在运行过程中的可靠性。
可选地,功率器件130位于壳体110的后部,电感器件120位于壳体110的顶部。或者,功率器件130位于壳体110的后部,电感器件120位于壳体110的底部。在此不一一列举。具体可以根据实际需要进行设置。
如图1、图4和图6所示,在一些实施例中,可选地,壳体110设有容纳腔111,功率器件130位于容纳腔111内,电感器件120位于容纳腔111的外侧。
在该实施例中,限定了壳体110设置有容纳腔111,具体而言,功率器件130设置在容纳腔111内,电感器件120设置在容纳腔111的外侧,也就是说,在电感器件120和功率器件130分别位于壳体110两侧的基础上,将功率器件130和电感器件120分布于容纳腔111的内外两侧,进一步增大功率器件130与电感器件120之间的距离,达到进一步分散热源的目的。
由于功率器件130和电感器件120进一步位于容纳腔111的内外两侧,从而能够进一步消除电感器件120与功率器件130由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器100因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险,提升电感器件120和功率器件130的散热效率,提升产品的可靠性。
此外,将功率器件130设置在容纳腔111内,便于功率器件130与其他电器件之间的走线,避免逆变器100内部走线复杂而导致产品成本增加的问题。
如图1、图2和图4所示,在一些实施例中,可选地,壳体110包括壳本体112和盖板116,其中,壳本体112包括相连的底板113和围板114,围板114与底板113围合形成凹槽115,盖板116与围板114远离底板113的一端相连,并与凹槽115的槽壁围合形成容纳腔111,散热组件140设于底板113,电感器件120设于围板114上。
在该实施例中,限定了壳体110包括壳本体112和盖板116,具体而言,壳本体112包括底板113和围板114,盖板116和底板113分别位于围板114相对的两侧,底板113与围板114围合形成凹槽115,盖板116与凹槽115的槽壁围合形成容纳腔111。可选地,围板114包括四个侧板,四个侧板依次首尾相连形成围板114。
散热组件140设置在底板113上,由于功率器件130设置在散热组件140上,也就是说,功率器件130位于底板113上。且电感器件120设置在围板114上,从而使得功率器件130和电感器件120分别位于壳体110的两侧,即将产生热量的电器件分散设置,增大功率器件130与电感器件120之间的距离,分散热源,从而消除了电感器件120与功率器件130由于热集中而导致的局部高温现象,降低逆变器100因热集中而导致高温甚至出现热故障的风险。
可选地,电感器件120设置围板114中位于顶部的侧板上。
可选地,壳本体112设置有第一通孔,盖板116设置有盲孔,螺栓穿过第一通孔与盲孔相连,即壳本体112与盖板116通过螺栓连接。
如图4和图6所示,在一些实施例中,可选地,壳体110还设有避让口117,避让口117与容纳腔111连通;散热组件140的一部分位于避让口117处,散热组件140位于避让口117的部分与功率器件130相连。
在该实施例中,限定了壳体110还设置有避让口117,具体而言,避让口117与容纳腔111连通。部分散热组件140位于避让口117处,且与功率器件130连接。通过设置避让口117,使得功率器件130能够与散热组件140连接,以通过与散热组件140之间的热交换,实现对功率器件130散热的同时,功率器件130能够通过避让口117位于容纳腔111内,从而便于功率器件130与其他电器件之间的走线,避免逆变器100内部走线复杂而导致产品成本增加的问题。
如图1、图2、图5、图6和图7所示,在一些实施例中,可选地,功率器件130包括多个晶体管131,散热组件140包括外壳141、散热部145和风机146,其中,外壳141设有散热腔142、进风口143和出风口144,进风口143和出风口144分别与散热腔142连通,散热部145设于散热腔142内,多个晶体管131设于散热部145上,风机146设于散热腔142内,并与进风口143连通。
在该实施例中,限定了外壳141设有散热腔142、进风口143和出风口144,具体而言,进风口143与散热腔142连通,出风口144与散热腔142连通,风机146与进风口143连通。具体地,风机146启动时,气流自进风口143进入散热腔142内,流经散热部145,带走散热部145表面的热量后,自出风口144流出。
由于多个晶体管131设置在散热部145上,也就是说,多个晶体管131工作时产生的热量能够传递至散热部145,而气流在散热腔142内流动的过程中,能够带走传递至散热部145的热量,实现多个晶体管131的风冷散热,提高多个晶体管131的散热效率,提升逆变器100的可靠性,有利于延长逆变器100的使用寿命。
如图10所示,可选地,功率器件130还包括多个压块220,任一相邻的两个晶体管131通过压块220固定在散热部145上。
可选地,每个压块220设有圆孔,螺杆穿过圆孔与散热部145连接,从而将多个晶体管131固定在散热部145上。
如图1和图5所示,在一些实施例中,可选地,多个晶体管131至少包括第一晶体管132和第二晶体管133,第一晶体管132的功率大于第二晶体管133的功率,第一晶体管132相较于第二晶体管133靠近进风口143。
在该实施例中,限定了多个晶体管131至少包括第一晶体管132和第二晶体管133,具体而言,第一晶体管132的功率大于第二晶体管133的功率,也就是说,在逆变器100处于工作状态下,第一晶体管132产生的热量大于第二晶体管133产生的热量。
第一晶体管132相较于第二晶体管133靠近进风口143,也就是说,多个晶体管131中,将工作时产生热量较大的晶体管131靠近进风口143设置。
可以理解的是,风机146启动时,气流自进风口143进入散热腔142内,因此,进风口143处气流的温度相较于其他位置气流的温度低,将产生热量较大的晶体管131靠近进风口143设置,有利于提升功率较大的第一晶体管132的散热效果,满足多个晶体管131整体的散热需求,进一步降低功率器件130出现故障的概率,延长功率器件130的使用寿命,提升逆变器100的可靠性。
如图1和图5所示,在一些实施例中,可选地,散热部145包括基板150、第一散热片160和第二散热片170,其中,沿进风口143至出风口144的方向设于基板150,第一散热片160相较于第二散热片170靠近进风口143,第一散热片160的表面积大于第二散热片170的表面积;第一晶体管132设于基板150,并与第一散热片160分别位于基板150相对的两侧,第二晶体管133设于基板150,并与第二散热片170分别位于基板150相对的两侧。
在该实施例中,限定了散热部145包括基板150、第一散热片160和第二散热片170,具体而言,第一散热片160和第二散热片170沿进风口143至出风口144的方向设置在基板150上,且第一散热片160靠近进风口143。可选地,进风口143至出风口144的方向为壳体110的高度方向。或者,进风口143至出风口144的方向为垂直于壳体110的高度方向,即水平方向。具体可以根据实际需要进行设置。
第一散热片160的表面积大于第二散热片170的表面积。具体地,第一散热片160沿水平方向的延伸长度大于第二散热片170沿水平方向的延伸长度,以使第一散热片160的表面积大于第二散热片170的表面积。和/或,第一散热片160沿壳体110高度方向的延伸长度大于第二散热片170沿壳体110高度方向的延伸长度,以使第一散热片160的表面积大于第二散热片170的表面积。可以理解的是,散热片的表面积越大,散热能力越强。
第一晶体管132与第一散热片160相对,也就是说,将工作时产生热量较大的晶体管131与散热能力较大的第一散热片160相对。第二晶体管133与第二散热片170相对,也就是说,将工作时产生热量相对较小的晶体管131与散热能力相对较小的第二散热片170相对,即将散热部145采用分段式设计,有利于提升功率较大的第一晶体管132散热效果的同时,满足多个晶体管131整体的散热需求,进一步降低功率器件130出现故障的概率,延长功率器件130的使用寿命。
此外,由于第一散热片160和第二散热片170沿进风口143至出风口144的方向排布,也就是说,气流自进风口143进入后,依次流经第一散热片160和第二散热片170后,通过出风口144流出。由于第二散热片170的表面积相对较小,使得第二散热片170与外壳141的内壁之间具有一定间距,从而在满足多个晶体管131整体散热需求的同时,有利于降低气流在散热腔142内的流动阻力,在电感器件120的至少一部分靠近出风口144的情况下,有利于降低气流流向电感器件120的阻力,使更多的气流能够到达电感器件120进行对流换热,增加电感器件120与空气的对流换热效果,进而提升电感器件120的散热效率。
可选地,壳本体112还设置有第二通孔,基板150上设置有第一连接孔,螺栓穿过第二通孔与第一连接孔相连,即壳本体112与基板150通过螺栓连接。
在一些实施例中,可选地,第一散热片160远离基板150的一端与外壳141的内壁相接触。
在该实施例中,第一散热片160远离基板150的一端与外壳141的内壁相接触,由于第一散热片160靠近进风口143设置,也就是说,使自进风口143进入的绝大部分气流能够流经第一散热片160后,通过出风口144排出,增加换热效率,提升多个晶体管131的散热效果。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,电感器件120的至少一部分被配置为靠近出风口144。
在该实施例中,限定了至少部分电感器件120靠近出风口144,也就是说,在风机146的作用下,气流经进风口143进入散热腔142内,流经散热部145,对多个晶体管131进行散热后,自出风口144流出时,由于至少部分电感器件120靠近出风口144,使得自出风口144流出的气流能够流向电感器件120,从而可以加强电感器件120与空气之间的对流换热,提高电感器件120散热效果的同时,实现功率器件130和电感器件120的共同风冷散热,降低逆变器100内各电器件出现故障的概率,提升逆变器100的运行稳定性和可靠性。
如图1、图2和图9所示,在一些实施例中,可选地,电感器件120包括罩壳122、第三散热片121和器件本体123,其中,罩壳122与壳体110相连,第三散热片121设于罩壳122的外侧,第三散热片121的至少一部分被配置为靠近出风口144,并与出风口144相对,器件本体123设于罩壳122内。
在该实施例中,限定了电感器件120包括罩壳122、第三散热片121和器件本体123,具体而言,第三散热片121设置在罩壳122的外侧,器件本体123设置在罩壳122内,也就是说,器件本体123在工作时产生的热量经由罩壳122传递至第三散热片121,经第三散热片121与外部空气进行换热,以对器件本体123进行散热。通过设置第三散热片121,增加与空气的接触面积,提高换热效果,有利于提升器件本体123的散热效果。
其中,器件本体123包括升压模块和逆变模块。
第三散热片121的至少一部分靠近出风口144,且至少部分第三散热片121与出风口144相对,也就是说,至少部分第三散热片121延伸至出风口144处,从而使得自出风口144流出的气流能够流向第三散热片121,从而可以加强第三散热片121与空气之间的对流换热,实现电感器件120的风冷散热,提升电感器件120的散热效果,延长电感器件120的使用寿命,进而有利于降低逆变器100出现故障的概率,提升逆变器100的可靠性。
可选地,第三散热片121与罩壳122为一体结构。
可选地,壳本体112还设置有第三通孔,罩壳122设置有第二连接孔,螺栓穿过第三通孔与第二连接孔相连,也就是说,罩壳122与壳本体112通过螺栓连接。
如图1所示,在一些实施例中,可选地,电感器件120还包括导热件124,导热件124设于器件本体123和罩壳122之间。
在该实施例中,限定了电感器件120还包括导热件124,具体而言,导热件124设置在器件本体123和罩壳122之间,也就是说,器件本体123在工作时产生的热量经由导热件124传递至罩壳122,再由罩壳122传递至第三散热片121。
可以理解的是,导热件124具有导热性能。通过在罩壳122和器件本体123之间设置导热件124,能够使器件本体123产生的热量快速向外传递,即能够提升热量向外传递的效率,实现电感器件120的快速散热,提升电感器件120的散热效果,延长电感器件120的使用寿命,进而提升逆变器100的可靠性。
在一些实施例中,可选地,导热件124包括导热胶,器件本体123通过导热胶与罩壳122连接。
在该实施例中,限定了导热件124包括导热胶,具体而言,器件本体123通过导热胶固定在罩壳122内,也就是说,导热胶能够在使器件本体123产生的热量快速向外传递,以提升散热效率的同时,还能够起到固定器件本体123的作用,在提升散热效果的同时,无需另设其他结构件对器件本体123进行固定,有利于降低逆变器100的生产成本。
如图7和图8所示,在一些实施例中,可选地,外壳141包括第一挡风板180、第二挡风板190和第三挡风板210,其中,第一挡风板180和第二挡风板190沿壳体110的高度方向排布,第一挡风板180相较于第二挡风板190靠近壳体110的顶部,第一挡风板180设有出风口144,第二挡风板190设有进风口143,风机146设于第二挡风板190上,第三挡风板210设于第一挡风板180和第二挡风板190之间,并与第一挡风板180和第二挡风板190相连,第一挡风板180、第二挡风板190和第三挡风板210围合形成散热腔142。
在该实施例中,限定了外壳141包括第一挡风板180、第二挡风板190和第三挡风板210,具体而言,第一挡风板180和第二挡风板190沿壳体110的高度方向排布,且第一挡风板180靠近壳体110的顶部设置,第二挡风板190靠近壳体110的底部设置。进风口143设置在第二挡风板190上,即底部进风,出风口144设置在第一挡风板180上,即顶部出风,也即进风口143和出风口144分别位于外壳141相对的两侧,有利于延长气流在散热腔142内的流动路径,提升多个晶体管131的散热效果。
风机146设置在第二挡风板190上,也就是说,风机146靠近进风口143设置,有利于确保散热腔142的进气效率,提升多个晶体管131的散热效果。
第三挡风板210位于第一挡风板180和第二挡风板190之间,具体地,第三挡风板210的一端与第一挡风板180相连,第三挡风板210的另一端与第二挡风板190相连,从而使得第一挡风板180、第二挡风板190和第三挡风板210围合形成散热腔142。
可选地,第一挡风板180与第三挡风板210为一体结构。或者,第一挡风板180、第三挡风板210和第二挡风板190为一体结构。
可选地,外壳141为钣金件,通过对钣金件进行折弯,以形成第一挡风板180和第三挡风板210。
可选地,第一挡风板180通过螺栓与壳本体112连接,第二挡风板190通过螺栓与第三挡风板210和壳本体112连接,风机146通过螺栓与第二挡风板190连接。
在一个具体的实施例中,主机底壳(壳本体112)与主机顶盖(盖板116)采用螺栓紧固连接,分别将晶体管131和升压、逆变电感(电感器件120)布置于主机底壳的后部与顶部,这样可以分散晶体管131与升压、逆变电感产生的热量,降低器件温度。
通过向电感外壳(罩壳122)内部灌注导热胶(导热件124),将升压、逆变电感固定于电感外壳内,同时导热胶能够减小升压、逆变电感向电感外壳进行热传导的阻力,有利于升压、逆变电感的散热,电感外壳上存在一体压铸的散热翅片(第三散热片121),这些翅片将增加升压、逆变电感的对流换热面积,翅片的一部分位于出风口144位置,这种布置可以提高电感外壳的对流换热系数,更有利于升压、逆变电感的散热。
散热器(散热组件140)是用来给晶体管131散热的,散热器通过螺栓紧固连接到主机底壳的后部,压块220上布置有圆孔,螺栓通过圆孔将压块220紧固到散热器基板150上,同时将晶体管131压紧到散热器基板150上,主机底壳内部的晶体管131,通过主机底壳的方孔(避让口117)被压块220压紧到散热器基板150上。
风机146通过螺栓连接到挡风板(第二挡风板190)上,第一挡风板180、第二挡风板190、第三挡风板210、主机底壳采用螺栓连接,形成一个风道(散热腔142),将散热部145放置于风道中间,使得第三挡风板210贴紧第一散热片160,第一挡风板180开孔作为出风口144。通过风机146吹动空气流过散热部145,使得散热部145表面的对流换热系数增大,提高晶体管131的换热效率。
根据本实用新型的第二个方面,提供了一种储能系统,包括如上述任一技术方案提供的逆变器100,因而具备该逆变器100的全部有益技术效果,在此不再赘述。
可选地,储能系统还包括电池模组,电池模组与逆变器100电连接。
在本说明书的描述中,术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种逆变器,其特征在于,包括:
壳体;
电感器件,设于所述壳体;
功率器件,设于所述壳体,并与所述电感器件分别布置于所述壳体的两侧;
散热组件,设于所述壳体,所述功率器件与所述散热组件相连,所述散热组件用于与所述功率器件进行热交换。
2.根据权利要求1所述的逆变器,其特征在于,所述壳体设有容纳腔,所述功率器件位于所述容纳腔内,所述电感器件位于所述容纳腔的外侧。
3.根据权利要求2所述的逆变器,其特征在于,所述壳体包括:
壳本体,所述壳本体包括相连的底板和围板,所述围板与所述底板围合形成凹槽;
盖板,与所述围板远离所述底板的一端相连,并与所述凹槽的槽壁围合形成所述容纳腔,所述散热组件设于所述底板,所述电感器件设于所述围板上。
4.根据权利要求2所述的逆变器,其特征在于,所述壳体还设有避让口,所述避让口与所述容纳腔连通;
所述散热组件的一部分位于所述避让口处,所述散热组件位于所述避让口的部分与所述功率器件相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的逆变器,其特征在于,所述功率器件包括多个晶体管,所述散热组件包括:
外壳,所述外壳设有散热腔、进风口和出风口,所述进风口和所述出风口分别与所述散热腔连通;
散热部,设于所述散热腔内,多个所述晶体管设于所述散热部上;
风机,设于所述散热腔内,并与所述进风口连通。
6.根据权利要求5所述的逆变器,其特征在于,多个所述晶体管至少包括第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管的功率大于所述第二晶体管的功率,所述第一晶体管相较于所述第二晶体管靠近所述进风口。
7.根据权利要求6所述的逆变器,其特征在于,所述散热部包括:
基板;
第一散热片和第二散热片,沿所述进风口至所述出风口的方向设于所述基板,所述第一散热片相较于所述第二散热片靠近所述进风口,所述第一散热片的表面积大于所述第二散热片的表面积;
其中,所述第一晶体管设于基板,并与所述第一散热片分别位于所述基板相对的两侧,所述第二晶体管设于所述基板,并与所述第二散热片分别位于所述基板相对的两侧。
8.根据权利要求7所述的逆变器,其特征在于,所述第一散热片远离所述基板的一端与所述外壳的内壁相接触。
9.根据权利要求5所述的逆变器,其特征在于,所述电感器件的至少一部分被配置为靠近所述出风口。
10.根据权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述电感器件包括:
罩壳,与所述壳体相连;
第三散热片,设于所述罩壳的外侧,所述第三散热片的至少一部分被配置为靠近所述出风口,并与所述出风口相对;
器件本体,设于所述罩壳内。
11.根据权利要求10所述的逆变器,其特征在于,所述电感器件还包括:
导热件,设于所述器件本体和所述罩壳之间。
12.根据权利要求11所述的逆变器,其特征在于,所述导热件包括导热胶,所述器件本体通过所述导热胶与所述罩壳连接。
13.根据权利要求5所述的逆变器,其特征在于,所述外壳包括:
第一挡风板和第二挡风板,沿所述壳体的高度方向排布,所述第一挡风板相较于所述第二挡风板靠近所述壳体的顶部,所述第一挡风板设有所述出风口,所述第二挡风板设有所述进风口,所述风机设于所述第二挡风板上;
第三挡风板,设于所述第一挡风板和所述第二挡风板之间,并与所述第一挡风板和所述第二挡风板相连,所述第一挡风板、所述第二挡风板和所述第三挡风板围合形成所述散热腔。
14.一种储能系统,其特征在于,包括如权利要求1至13中任一项所述的逆变器。
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