[发明专利]用于光伏逆变器中功率模块的散热装置及光伏逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于光伏逆变器中功率模块的散热装置及光伏逆变器。

背景技术

随着不可再生资源的日益短缺以及全民环保意识的不断提高，太阳能等可再生资源并网发电技术及应用受到了社会各界越来越多的关注，其中组串式光伏并网逆变器作为太阳能发电系统的核心设备，其可靠性决定这光伏系统的安全运行，而制约其安全运行的重要因素之一是逆变器中IGBT功率模块的散热问题，IGBT使一种集高频高压和大电流于一身的功率半导体复合元件，它的出现促进了电力电子的极大发展，但IGBT功率模块在工作过程中会有较大的热量产生，使其本身温度迅速升高，而过高的温度对IGBT功率模块的性能具有很大的危害甚至严重影响其使用寿命，因此需要通过其他散热装置来辅助散热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光伏逆变器中功率模块的散热装置，同时提供了一种使用该散热装置的光伏逆变器，散热装置与功率模块的接触热阻小，能够对光伏逆变器中的功率模块进行有效散热。

为实现上述目的，本发明中光伏逆变器采用如下技术方案：

技术方案1：光伏逆变器，包括功率模块和对功率模块进行散热的散热装置，所述装置包括平板热管，所述平板热管具有相向布置的吸热面和散热面，所述功率模块贴设在平板热管的吸热面上的安装区域内，所述散热装置还包括并排设置在平板热管的散热面上的导热热管，导热热管具有与平板热管的散热面连接的冷端，以及设置在远离冷端一端的热端。

其有益效果在于：在光伏逆变器中引入对功率模块进行散热的散热装置，在散热装置中包括平板热管和平板对热管进行散热的散热导管，能够加快散热效率。并且在平板热管上设有用于贴设功率模块的安装区域，安装区域设置在平板热管的表面，容易安装电子元器件，与功率模块贴设，能够极大地减少接触热阻，同时，热量在平板热管上扩散时，热阻较小，并且平板热管面积可调，适用性较强。在平板热管的散热面上设置导热热管，能够将聚集在平板热管散热面上的热量通过热传导的方式排出，从而降低平板热管的温度，同时导热热管与平板热管设置在一起，能够减少接触热阻，提高散热效率。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述平板热管上设有供导热热管插设的插接腔，所述导热热管的一端为与插接腔配合的敞口结构，所述导热热管插设在插接腔内与平板热管形成一体式结构，所述导热热管的内腔与插接腔连通形成了对平板热管的散热面进行热传递的导热内腔。

其有益效果在于：导热热管一端为敞口结构，直接与设置在平板热管内的插接腔相连形成了一体结构，能够减少到导热热管与平板热管的接触热阻，减少了介于导热热管与平板热管之间的空气，同时减少了空气所形成的气隙层所产生的接触热阻，提高了散热效率，导热内腔设置在平板热管内，减少了导热热管的安装尺寸，同时也增加了导热内腔与散热内腔的换热面积，提高了散热效率。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述平板热管包括设置有基板和与基板密封配合的盖板，所述基板和盖板上均设有凹槽，在基板与盖板密封配合时分别位于基板和盖板上的凹槽配合形成了散热内腔，散热内腔靠近功率模块的一侧为吸热面，与吸热面对应的一侧为散热面。

其有益效果在于：基板与盖板配合设置能够形成散热通道，便与技术人员进行装配，同时减少了散热装置的尺寸，降低了生产成本。

技术方案4：在技术方案1或2或3的基础上，所述平板热管和导热热管内设有传递热量的工质和为工质提供毛细作用力的毛细结构。

其有益效果在于：设置在平板热管和导热热管内的工质能够带动热量运动，实现在热管内的热量循环，提高了散热效率，毛细结构能够为工质提供热循环的作用力。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述平板热管的毛细结构设置在散热内腔中，所述毛细结构为设置在散热内腔中的微沟道。

其有益效果在于：设置在平板热管内散热内腔的微沟道中沿散热通道的热阻低，能够提高散热量，提高散热效率。

技术方案6：在技术方案4的基础上，所述导热热管的毛细结构为设置在导热内腔中的烧结的铜粉。

其有益效果在于：烧结的铜粉能够为工质提供较大的毛细压力，能够加快工质在导热内腔中的循环速度，从而增加散热量，提高散热效率。

技术方案7：在技术方案4的基础上，所述工质为水。

其有益效果在于：在平板热管和导热热管内设置的工质为水，清洁廉价，且绿色环保无污染，水的比热容大能够带走更多的热量，提高单位时间内的散热效率。