[发明专利]用于风力发电机组的转接箱的散热系统以及散热控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热系统以及该散热系统的散热控制方法，更具体地讲，涉及一种应用于风力发电机组的转接箱的散热系统以及该散热系统的散热控制方法。

背景技术

风力发电机组中的转接箱内设置有发热体(例如，大量的铜排、电缆)，在相对较高的电流通过这些铜排、电缆时，这些铜排、电缆就会产生大量的热。如果不能及时释放其内部的热量，会严重影响转接箱内部电气元件的运行稳定性。因此需要对转接箱进行冷却。

图1示出了风力发电机组的示意性结构图。如图1所示，风力发电机组主要包括叶片1、轮毂2、发电机3、转接箱4、机舱5、底座6、塔架7、开关柜8、变流器9等部件。转接箱4是发电机3与开关柜8之间的电缆转接箱，起到将发电机3的电缆与动力电缆转接的作用。由于转接箱4内部存在多根具有一定横截面积的输入、输出铜排以及多根输入、输出电缆，因此在相对较高的电流通过时，这些部件就会发热。当铜排的温度高于一定值时会对转接箱4的可靠性以及安全带来一定的隐患，同时转接箱4内的空气温度直接影响转接箱4内部电气元件的运行稳定性，因此需要对转接箱4进行散热冷却。

然而，由于风力发电机组的运行环境复杂(例如，沙尘、盐雾等恶劣环境)，因此为了防止转接箱4内的铜排等部件受到沙尘、盐雾等损坏，保证其正常运转，需要防止转接箱4内的铜排等部件与空气直接接触。

图2示出了根据现有技术对转接箱4进行散热的散热系统。图2中的箭头方向表示空气流向。如图2所示，转接箱4内设置有铜排10。在转接箱4的两侧分别安装过滤器(例如，过滤棉)12与风扇11，通过风扇11的吹风或吸风模式进行柜体内部的强制冷却。然而，外部空气中的腐蚀介质等依然会通过过滤棉进入到转接箱内，对转接箱内的铜排等造成腐蚀。且该散热方法需要经常更换过滤棉，因此使维护频率增大，导致维护成本增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种使外部空气不与转接箱内的发热体直接接触的散热系统。

本发明的一个目的在于提供一种防止转接箱内和/或外的空气短路的散热系统。

本发明的另一目的在于提供一种可有效地降低内风扇和外风扇的功耗并对发热体进行充分散热的散热系统以及该散热系统的散热控制方法。

根据本发明的一方面，提供一种用于风力发电机组的转接箱的散热系统，在所述转接箱中设置有发热体，所述转接箱为密封设计，所述散热系统包括：换热管，所述换热管中容纳有换热介质，所述换热管包括设置在所述转接箱内的蒸发部以及设置在所述转接箱外的冷凝部，所述冷凝部设置为不低于所述蒸发部，并与所述蒸发部连通；内风扇，设置在所述转接箱内，用于将所述转接箱内的热空气朝向所述蒸发部引导，以与所述蒸发部进行热交换；外风扇，设置在所述转接箱外，用于将所述转接箱外的冷空气朝向所述冷凝部引导，以与所述冷凝部进行热交换。

可选地，所述换热管还可包括集气管和回液管，所述集气管将所述蒸发部的上端和所述冷凝部的上端彼此连通，所述回液管将所述蒸发部的下端和所述冷凝部的下端彼此连通。

可选地，所述蒸发部和所述冷凝部可以形成为一体。

可选地，所述散热系统还可包括第一导流部和/或第二导流部，所述第一导流部使所述转接箱内的换热前的空气和换热后的空气分流，所述第二导流部使所述转接箱外的换热前的空气和换热后的空气分流。

可选地，所述散热系统还可包括用于测量所述转接箱内的温度的第一温度传感器和/或用于测量所述发热体的温度的第二温度传感器。

可选地，所述散热系统还可包括控制器，所述控制器根据所述第一温度传感器的温度和/或所述第二温度传感器与所述第一温度传感器之间的温差控制所述内风扇和/或所述外风扇的转速。

根据本发明的另一方面，提供一种如上所述的散热系统的散热控制方法，所述散热控制方法包括：测量所述转接箱内的第一温度和所述发热体的第二温度；当所述第一温度大于等于第一阈值或所述第二温度与所述第一温度之间的差小于等于第三阈值时，打开所述内风扇；当所述第一温度大于等于第五阈值或所述第二温度与所述第一温度之间的差小于等于第七阈值时，打开所述外风扇。

可选地，根据所述第一温度或所述第二温度与所述第一温度之间的差来控制所述内风扇和/或所述外风扇的转速。

可选地，当所述第一温度大于等于所述第一阈值且小于第二阈值或所述第二温度与所述第一温度之间的差小于等于所述第三阈值但大于第四阈值时，控制所述内风扇的转速为第一转速。