[实用新型]一种高散热结构的风冷大功率逆变器功率柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高散热结构的风冷大功率逆变器功率柜，是一种应用于大功率电力电子产品的风冷式大功率逆变器功率柜，特别适用于大功率逆变器。属于电力电子技术领域。

背景技术

大功率柜大功率电力电子产品的主体，它是涉及高压、大功率或高压大功率的整流、逆变、变频等功率转换产品。对于电力电子大功率系统而言，由于散热性能对整个系统的工作稳定性、功率器件的使用寿命以及产品的体积都有重要的影响，因此在大功率柜的设计中，需要注意配合设备功率部件如电力电子器件及其散热器，尤其需要考虑系统整体的散热性能。

目前，市场上销售的风冷式大功率逆变器功率柜(如采用功率单元级联式的高压大功率变频器)，其功率逆变部分的结构为前侧安装功率单元，功率单元散热器从前向后，风道较长，单元的风道在柜体的后部，在柜体上端安装风机，强迫风冷的流向为从前向后汇集，然后在柜体后部汇集向上排出。一般柜体前后深度达1200mm以上，单元的散热风道在500mm以上，造成散热器风道的阻力相对较大，散热器的前端进冷风与后部风道热风的温差相对较大，由此导致整体的散热效果差，为防止发热功率元件温升过高(散热器温升在设计范围)，保证系统工作正常，必须将电力电子功率单元部分的散热器的设计相对较大。这样，需要增加耗材、提高成本，价格较高。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了克服现有技术的风冷式大功率逆变器功率柜的散热风道长、散热器体积相对较大的缺点，提供一种散热风道短、散热器体积相对较小的高散热结构的风冷大功率逆变器功率柜。

本实用新型的目的可以通过如下措施达到：

一种高散热结构的风冷大功率逆变器功率柜，包括柜体和安装在柜体内腔的功率单元，其结构特点是：柜体的相对两侧设有进风门，柜体的顶部设有抽风机；功率单元在柜体的内腔呈点状分布或条状分布，使功率单元之间形成间隙，这些间隙及功率单元的散热风道在柜体的内腔形成风道，抽风机的吸风口正对风道。

本实用新型的目的还可以通过如下措施达到：

本实用新型的一种实施方式是：柜体的前、后两侧可以分别设置二个以上风门，各风门设有滤尘网；相应地，柜体的顶部可以设有二台以上抽风机。

本实用新型的一种实施方式是：在柜体的内腔壁可以设有多条立柱，立柱之间可以设有横杆，所述横杆阶梯式设置或层状设置，功率单元固定在立柱和横杆上。

本实用新型的一种实施方式是：柜体可以呈长方体形状，柜体的前、后侧壁可以分别开有三个风门，各风门可以分成三个小风门；与之对应，柜体的内腔的左、右侧壁可以各设有一排立柱，柜体的中间可以设有立柱，在立柱之间可以设有多层横杆。

本实用新型的一种实施方式是：位于柜体的前、后侧壁柜门可以通过铰链安装于柜体上、构成易开启式结构。

本实用新型的一种实施方式是：柜体可以由钢板等金属材料构成。

本实用新型的一种实施方式是：功率单元的两侧设有风道隔板，由所述风道隔板功率单元的散热风道。

本实用新型的一种实施方式是：功率单元包括壳体及与壳体配套的壳盖、滤波电容器、电力电子器件、散热器和母线/母排，散热器采用宽截面、短风道结构，散热器的风道长度≤500mm，散热器的进风口宽度为150mm～1000mm；电力电子器件横向设置在散热器上并与散热器紧密连接，滤波电容器和散热器固定安装在壳体上；电力电子器件与滤波电容器之间通过母线/母排连接、形成电流电压电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用柜体前后进风、柜体中间顶部强制出风的结构形式，从而可采用功率单元为截面宽、风道较短的散热器设计，即冷却风流过的散热器时的路径小于500mm，进风口宽度根据功率单元容量大小、散热量多少采用150mm～1000mm不等的设计。使得系统内电力电子器件散热器的冷却风道的阻力相对较小，后端热风与前端冷风的温升相对小，为保证相同温升的散热器的设计可相对较小，提高功率单元的功率密度，对于相同容量的系统，采用以上设计的功率单元箱体和整体柜体的具有散热效果好、体积相对小(可降低柜体体积10～30％)。本实用新型设计的功率柜的散热效率较同类产品一般采用的窄进口长风道设计有显著提高，柜体的散热效率高，从而相同容量的柜体尺寸相应减小。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

具体实施方式

具体实施例1：