[发明专利]光伏逆变装置的冷却结构以及冷却方式

说明书

技术领域

本发明涉及光伏并网逆变装置技术，具体涉及光伏逆变装置的冷却结构以及一种自冷却方式。

背景技术

新能源中，太阳能作为一种高效无污染的最具发展前景的可再生能源，已成为当今能源供给中一个重要组成部分，并且光伏效应的太阳能成为可再生能源的主流能源已是发展趋势。

光伏逆变器是太阳能光伏发电系统中关键设备。衡量一个光伏逆变器的品质，除一些重要的技术指标外，在特定的逆变损耗和运行发热状态下，最大限度地降低逆变器发热元件的温度是逆变器进步的一项重要技术。

目前光伏逆变器冷却技术的难点主要表现在以下几个方面：

1、对于小功率(1KW-6KW)的单相光伏逆变器，只依靠传统方式的散热器进行自然散热已无法满足设计要求。特别当功率大于一定功率如3KW时，热稳定后散热器普遍温升很高。因此容易产生安全隐患以及减少电子元器件的寿命。

2、如果依靠强制风冷，则会降低逆变器运行的安全可靠性，影响逆变器的运行性能，并会提高逆变器的制造成本。

3、采用散热面积更大的散热器或者用传导系数更好的材料可以改善散热状况，但这会增加逆变器体积，提高逆变器的制造成本和运行成本，于光伏逆变器的普及使用不利。

发明内容

本发明针对现有光伏逆变装置在冷却技术方面所存在的缺陷，而提供一种光伏逆变装置的冷却结构。该冷却结构为低成本、以自然散热为主的多风道冷却结构，并附加了辅助的强迫风冷装置，其可以解决采用传统散热器存在散热降温不足，导致逆变装置因过热而引起故障和设备事故，或使逆变装置寿命减少等问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

光伏逆变装置的冷却结构由前舱、中间通道和后舱组成，该冷却结构包括：

散热主风道，所述散热主风道为位于逆变装置前舱和后舱之间的中间贯穿通道，该散热主风道内设置有复数个散热片；

散热辅助风道，所述散热辅助风道位于逆变装置后舱内部，包括通风口、风道，所述风道经过变压器、电抗器安装位置，并通过后舱内散热齿间隙与散热主风道上部及排风槽连通，所述通风口开设在后舱两侧，并与风道连通。

在上述方案的实例中，所述冷却结构还包括风机，所述风机安装在后舱内散热齿上。

进一步的，所述风机倾斜一定角度如30度安装。

进一步的，所述散热主风道内的散热片呈上下两部分分布，位于上部的散热片呈纵向等间距排布，并与前舱底板连为一体；位于下部的散热片呈人字形斜向对称排列，并在中间留出气流通道。

再进一步的，所述散热片为齿状散热片。

作为本发明的第二目的，本发明还提供一种光伏逆变装置的冷却方式，所述冷却方式为多风道自然散热方式，具体方式如下：

散热主风道上部的散热片通过对流和辐射方式散发逆变功率器件损耗产生的热量；下部分呈人字形斜向对称排列的散热片从下部两侧及底端引入的气流在中间气道汇集，进而流向上部散热片，将上部散热片对流散发的热量带走并排出机箱；后舱内的散热辅助风道将气流引入散热主风道，进行辅助散热，并将后舱内散热齿散发的热量通过通风口排出机箱。

进一步，所述冷却方式还包括由风机进行强迫式散热方式，由风机将发热区域热量经散热主风道上中间的气流通道排出机箱。

根据上述方案得到的本发明具有以下特点：

(1)主要由冷却舱的中间贯穿气流通道和后舱的辅助气流通道结构提供，借助机箱整个散热体，为逆变装置提供更高效的多风道自然散热。

(2)在安装有变压器和电抗器的后舱内，设计了辅助气流通道，增加了辅助气流对后舱及冷却舱上半部分散热片的对流散热。

(3)后舱设置冷却风机，必要时可对功率元件的发热区域进行强迫风冷，确保在不利的高温自然环境下逆变装置不因自然散热不足而发生过热。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为光伏逆变装置机箱外形示意图。

图2为机箱冷却舱结构示意图。

图3为机箱后舱散热风道示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，整个光伏逆变装置的机箱由前舱1、后舱2和冷却舱3组成。其中冷却舱的中间贯穿气流通道与前舱底板14及后舱2为一体，并以此为整体提供逆变装置的散热。

本发明提供的光伏逆变装置的冷却结构主要包括散热主风道和散热辅助风道。