DE102004030457A1

DE102004030457A1 - Wechselrichter mit einem Gehäuse mit einem Kühlaggregat

Info

Publication number: DE102004030457A1
Application number: DE200410030457
Authority: DE
Inventors: Günther Cramer
Original assignee: SMA Solar Technology AG
Current assignee: SMA Solar Technology AG
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-12

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Wechselrichter mit einem Gehäuse (1) mit einem Kühlaggregat (2) zur Kühlung der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (4, 5, 5a) des Wechselrichters, wobei das Gehäuse (1) des Wechselrichters mindestens zwei Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern (7, 8) durch eine Wand (6) zur Aufnahme der verlustbehafteten Komponenten (4, 5, 5a) getrennt sind, wobei dann, wenn diese Komponenten (5) Kühlkörper (4) aufweisen, sich die Komponenten auf der einen Seite der Wand in der einen Kammer (7) und die Kühlkörper (4) auf der anderen Seite der Wand (6) in der anderen Kammer (5) befinden und wobei dann, wenn die zu kühlende elektrische oder elektronische Komponente (5a) selbst eine hohe Schutzart aufweist, sich diese Komponente (5a) in der anderen Kammer (8), bevorzugt an der Wandseite der Wand (6) der anderen Kammer (8), befindet, wobei die andere Kammer (8) das Kühlaggregat (2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter mit einem Gehäuse mit einem Kühlaggregat zur Kühlung der elektronischen und/oder elektrischen Komponenten des Wechselrichters.
Wechselrichter sind hinreichend bekannt. Diese umfassen ein Gehäuse, das der Aufnahme der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten dient. Ein solches Wechselrichtergehäuse besitzt häufig eine Lüftung, insbesondere in Form eines elektrischen Lüfters, wobei durch Zuführung von Außenluft in das Gehäuse die elektrischen bzw. elektronischen Komponenten gekühlt werden. Da Wechselrichter nicht nur in Gebäuden angebracht sind, sondern auch außerhalb von Gebäuden, werden durch den Lüfter nicht nur Luft, sondern auch Schmutz, Staub und Feuchtigkeit in das Gehäuse eingeblasen. So ist bereits nach kurzer Zeit festzustellen, dass die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten im Inneren des Gehäuses des Wechselrichters stark verschmutzt sind. Die Verschmutzung bewirkt die bekannten Ausfälle. Auch der Einsatz von vor dem Lüfter angeordneten Filtern ist insofern problematisch, als dann, wenn sich der Filter zugesetzt hat, die Kühlleistung sehr eingeschränkt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Wechselrichter der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem auch unter ungünstigen äußeren Bedingungen die Kühlleistung über einen langen Zeitraum im Wesentlichen uneingeschränkt zur Verfügung steht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Wechselrichters mindestens zwei Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern durch eine Wand zur Aufnahme der verlustbehafteten Komponenten getrennt sind, wobei dann, wenn diese Komponenten Kühlkörper aufweisen, sich die Komponenten auf der einen Seite der Wand in der einen Kammer und die Kühlkörper auf der anderen Seite der Wand in der anderen Kammer befinden und wobei dann, wenn die zu kühlende Komponente, z. B. ein Transformator, eine hohe Schutzart aufweist, sich diese Komponente an der Wandseite in der anderen Kammer befindet, wobei die andere Kammer das Kühlaggregat aufweist, also gekühlt wird. Das heißt, gekühlt wird nur die Kammer des Wechselrichtergehäuses, in der sich die Kühlkörper oder zu kühlende Komponenten hoher Schutzart befinden. Bekanntermaßen sind die Kühlkörper oder auch Wärmetauscher sehr unempfindlich gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit, zumindest aber wesentlich unempfindlicher als die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten des Wechselrichters, die nicht besonders geschützt sind. Insofern können die Kühlkörper und die Komponenten hoher Schutzart unmittelbar im Kühlstrom liegen, wobei die Verschmutzung der Kühlkörper, und die Verschmutzung auf Komponenten hoher Schutzart (z. B. IP65) selbst nur geringe Auswirkungen auf die Kühlleistung hat. Gegebenenfalls kann allerdings vor das Kühlaggregat, beispielsweise einen Lüfter, ein entsprechendes Filter nach- oder vorgeschaltet werden.

Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. So ist insbesondere vorgesehen, dass die andere Kammer Lüftungsschlitze aufweist, wobei die Lüftungsschlitze vorteilhaft am entgegengesetzten Ende zum Kühlaggregat in der anderen Kammer angeordnet sind, um die Kammer von einem Ende zum anderen Ende mit Kühlluft durchströmen zu lassen.

Weiterhin weist vorteilhaft die eine Kammer eine höhere Schutzart auf als die andere Kammer, d. h., dass die eine Kammer, die die elektronischen und/oder elektrischen Komponenten aufweist, insbesondere auch staubdicht und spritzwassergeschützt ist, wohingegen die andere Kammer gut zu durchlüften ist, mithin nur eingeschränkt gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt werden muss.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
Der Wechselrichter besitzt das Gehäuse 1 mit der mittig im Gehäuse angeordneten Trennwand 6, die das Gehäuse in zwei Kammern 7 und 8 unterteilt. Die Trennwand 6 selbst nimmt die verlustbehafteten elektronischen und elektrischen Komponenten 5 auf. Hierbei ragen die Komponenten 5 selbst in die Kammer 7 hinein; die an den Komponenten 5 angeordneten Kühlkörper 4 in Form von Wärmetauschern hingegen befinden sich auf der gegenüberliegenden Seite dieser Trennwand 6 und ragen mithin in die andere Kammer 8 hinein. Das bedeutet, dass die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten durch die Trennwand 6 mit ihren Kühlkörpern verbunden sind. Das heißt, zwischen Kühlkörper 4 und Komponente 5 ist eine thermische Verbindung vorgesehen, um die Wärme von der Komponente zum Kühlkörper führen zu können.
Andere verlustbehaftete Komponenten 5a, wie z. B. ein Transformator hoher Schutzart können unmittelbar in der anderen gekühlten Kammer 8 angeordnet sein, da durch die hohe Schutzart diese unempfindlich gegenüber Verschmutzung sind.
Diese andere Kammer 8 weist einen Lüfter 10 und entsprechende Lüftungsschlitze 3 auf, die in der Kammer 8 des Gehäuses am entgegengesetzten Ende zum Lüfter im Gehäuse angeordnet sind. Wesentlich hierbei ist, dass die eine Kammer eine höhere Schutzart aufweist als die andere Kammer, um sicherzustellen, dass die elektrischen oder elektronischen Komponenten vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt sind. Dies gilt bis auf die Komponenten, die selbst eine hohe Schutzart aufweisen, z. B. vergossene Wickelgüter wie Transformatoren oder Drosseln, die unmittelbar in der anderen Kammer 8 angeordnet sind. Andere elektrische und elektronische Bauteile, die keine oder nur eine geringe Verlustleistung produzieren, sind in der einen, nicht gekühlten Kammer 7 untergebracht, und zwar an beliebiger Stelle der Kammer 7, also nicht unbedingt an der Wand 6.

Claims

Wechselrichter mit einem Gehäuse (1) mit einem Kühlaggregat (2) zur Kühlung der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (4, 5, 5a) des Wechselrichters, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) des Wechselrichters mindestens zwei Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern (7, 8) durch eine Wand (6) zur Aufnahme der verlustbehafteten Komponenten (4, 5, 5a) getrennt sind, wobei dann, wenn diese Komponenten (5) Kühlkörper (4) aufweisen, sich die Komponenten auf der einen Seite der Wand in der einen Kammer (7) und die Kühlkörper (4) auf der anderen Seite der Wand (6) in der anderen Kammer (5) befinden, und wobei dann, wenn die zu kühlende elektrische oder elektronische Komponente (5a) selbst eine hohe Schutzart aufweist, sich diese Komponente (5a) in der anderen Kammer (8), bevorzugt an der Wandseite der Wand (6) der anderen Kammer (8) befindet, wobei die andere Kammer (8) das Kühlaggregat (2) aufweist.
Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Kammer (8) Lüftungsschlitze (3) aufweist.
Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsschlitze (3) am entgegengesetzten Ende zum Kühlaggregat (2) in der anderen Kammer (8) angeordnet sind.
Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Kammer (7) eine höhere Schutzart aufweist als die andere Kammer (8).
Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlaggregat als ein Lüfter (2) ausgebildet ist.