CN103259421A - 一种光伏逆变器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏逆变器,包括柜体、设置于柜体内的升压模块和逆变模块,升压模块和逆变模块均设有散热片,还包括设于柜体内的风扇,柜体上设有进风口和出风口,风扇使得气体进入柜体并依次经过进风口、散热片和出风口。光伏逆变器工作过程中,发热量较大的模块为升压模块和逆变模块,升压模块和逆变模块产生的热量能够传递给散热片,风扇能够使气体从进风口进入柜体,流经散热片,从出风口流出柜体。散热片本身能够散发一定的热量,当气体流经散热片时,散热片与流动气体产生热交换,热量能够随流动气体传递出柜体,大大提高了散热片的散热量,具有较好的散热效果,能够满足使用功率较大的光伏逆变器的散热需求。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,特别是涉及一种光伏逆变器。
背景技术
光伏发电***是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电***,其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。
光伏发电***的主要部件包括太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器。在有光照情况下,太阳能电池方阵吸收光能,并将光能转换成电能;蓄电池组贮存太阳能电池方阵转换的电能;充放电控制器能够防止蓄电池组的过充电或过放电;逆变器负责将直流电转换成交流电,交流电可以独立供电,也可以并入电网。
早期的光伏发电***以离网型为主,能够满足无网用户的用电需求,随着光伏技术的发展,光伏发电量逐渐增大,对并网型的光伏发电***的需求也逐渐增大,其功率要求也越来越高。
并网型的光伏发电***的光伏逆变器包括升压模块、逆变模块和滤波电感,升压模块将太阳能电池方阵产生的直流电转换为高压直流电,逆变模块将高压直流电转换为高压交流电,高压交流电经过滤波电感滤波后,频率和波形均符合电网的并网要求,可以并入电网。
光伏逆变器工作中,升压模块和逆变模块会产生大量的热量,10千瓦以下的小功率光伏逆变器通常为二者设置散热片,二者产生的热量传导到散热片上,经散热片散发到周围的空气中。对于10千瓦以上的光伏逆变器,由于功率过大,仅设置散热片不能够满足散热需求,如果不能有效散热,有可能会烧毁光伏逆变器,甚至可能会产生***,存在严重的安全隐患。
因此,如何使光伏逆变器的散热***能够满足其使用功率较大时的散热需求,是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏逆变器,该光伏逆变器的散热效果较好,能够满足较大使用功率时的散热需求。
为了实现上述技术目的,本发明提供了一种光伏逆变器,包括柜体、设置于所述柜体内的升压模块和逆变模块,所述升压模块和所述逆变模块均设有散热片,还包括设于所述柜体内的风扇,所述柜体上设有进风口和出风口,所述风扇使得气体进入所述柜体并依次经过所述进风口、述散热片和所述出风口。
优选地,所述进风口位于所述柜体的下盖板和所述柜体的侧板的下侧,所述出风口位于所述柜体的上盖板。
优选地,所述光伏逆变器的滤波电感位于所述柜体内的下侧,所述升压模块和所述逆变模块均位于所述柜体内的上侧。
优选地,所述升压模块和所述逆变模块的驱动板位于所述柜体内的上侧。
优选地,所述升压模块、所述逆变模块、所述滤波电感和所述风扇的中心均位于同一竖直直线上,且所述竖直直线穿过所述下盖板的中心。
优选地,所述光伏逆变器适用的功率范围为10千瓦到200千瓦。
优选地,所述光伏逆变器的功率为50千瓦。
优选地,所述光伏逆变器的功率为100千瓦。
本发明提供的光伏逆变器,包括柜体、设置于柜体内的升压模块和逆变模块,升压模块和逆变模块均设有散热片,还包括设于柜体内的风扇,柜体上设有进风口和出风口,风扇使得气体进入柜体并依次经过进风口、散热片和出风口。
光伏逆变器工作过程中,发热量较大的模块为升压模块和逆变模块,升压模块和逆变模块产生的热量能够传递给散热片,风扇能够使气体从进风口进入柜体,流经散热片,从出风口流出柜体。散热片本身能够散发一定的热量,当气体流经散热片时,散热片与流动气体产生热交换,热量能够随流动气体传递出柜体,大大提高了散热片的散热量,具有较好的散热效果,此结构的散热***能够满足使用功率较大的光伏逆变器的散热需求。
此结构的光伏逆变器主要适用的功率范围为10千瓦到200千瓦,优选的功率为50千瓦或100千瓦。
具体的,进风口可以设施于柜体的下盖板和柜体的侧板的下侧,出风口可以设置于柜体的上盖板,在风扇的作用下,气体从下盖板和侧板的下侧进入柜体,流经柜体内的各个模块和散热片,然后从上盖板流出柜体。进入柜体的气体不但可以加快散热片的散热,而其还可以为柜体内的各个模块降温。
进一步的,光伏逆变器的滤波电感位于柜体内的下侧,升压模块和逆变模块均位于柜体内的上侧。从进风口进入柜体的气体先流经滤波电感,可以为滤波电感降温,由于滤波电感自身产生的热量较少,流经滤波电感的气体流经散热片时还可以加快散热片的散热。
一种优选的方式中,升压模块和逆变模块的驱动板位于柜体内的上侧。升压模块和逆变模块的工作过程均由主控板控制,主控板向驱动板发送控制命令,然后由驱动板具体驱动升压模块和逆变模块。此光伏逆变器的散热效果较好,可以缩短驱动板与升压模块和逆变模块的距离,这样可以减少由于距离产生的寄生电容,使光伏逆变器具有较高的工作稳定性。
另一种优选的方式中,升压模块、逆变模块、滤波电感和风扇的中心均位于同一竖直直线上,且竖直直线穿过下盖板的中心。光伏逆变器的柜体的下盖板的中心即为支撑底座的中心,各器件的中心均通过支撑底座的中心,整体的稳定性较好,能够使得整体结构的横向面积较小,柜体内各器件逐个向上堆栈,结构紧凑,节约空间。
附图说明
图1为本发明所提供的光伏逆变器一种具体实施方式的结构示意图;
图2为图1所示的光伏逆变器的柜体的结构示意图;
图3为图1所示的光伏逆变器的柜体的另一个角度的结构示意图。
其中,图1至图3中的附图标记如下:
柜体1;下盖板11;侧板12;上盖板13;升压模块2;逆变模块3;散热片4;风扇5;进风口6;出风口7;滤波电感8;驱动板9。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏逆变器,该光伏逆变器的散热效果较好,能够满足较大使用功率时的散热需求。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明所提供的光伏逆变器一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体的实施方式中,本发明提供了一种光伏逆变器,包括柜体1、设置于柜体1内的升压模块2和逆变模块3,升压模块2和逆变模块3均设有散热片4,还包括设于柜体1内的风扇5,柜体1上设有进风口6和出风口7,风扇5使得气体进入柜体1并依次经过进风口6、散热片4和出风口7。
光伏逆变器工作过程中,发热量较大的模块为升压模块2和逆变模块3,升压模块2和逆变模块3产生的热量能够传递给散热片4,风扇5能够使气体从进风口6进入柜体1,流经散热片4,从出风口7流出柜体1。
散热片4本身能够散发一定的热量,当气体流经散热片4时,散热片4与流动气体产生热交换,热量能够随流动气体传递出柜体1,大大提高了散热片4的散热量,具有较好的散热效果,此结构的散热***能够满足使用功率较大的光伏逆变器的散热需求。
具体的,此结构的光伏逆变器适用的功率范围为10千瓦到200千瓦,此范围为目前,光伏逆变器比较常用的功率范围。使用功率小于10千瓦的散热器通常只设置散热片4,如需要使用功率大于200千瓦的光伏逆变器,通常由小于200千瓦的光伏逆变器组合使用。
此结构的光伏逆变器优选的使用功率为50千瓦或100千瓦。光伏逆变器工作时产生的热量传递给散热片4,由散热片4的板片向外辐射热量,此过程中流体对流加快散热效果。此结构的光伏逆变器充分利用了传导散热、辐射散热和对流散热,使其主要的发热器件能正常工作,逆变效率显著提高。
光伏逆变器工作过程中,升压模块2将太阳能电池方阵产生的直流电转换为高压直流电,逆变模块3将高压直流电转换为高压交流电,高压交流电经过滤波电感8滤波后,频率和波形均符合电网的并网要求,可以并入电网。
升压模块2和逆变模块3中主要的热源是IGBT(绝缘栅双级型晶体管),IGBT可以安装在散热片4上,风扇5可以设置在散热片4的下侧,风扇5的叶片旋转时产生的流动气体刚好吹向散热片4的板片。
请参考图2和图3,图2为图1所示的光伏逆变器的柜体的结构示意图,图3为图1所示的光伏逆变器的柜体的另一个角度的结构示意图。
具体的,进风口6可以位于柜体1的下盖板11和柜体1的侧板12的下侧,出风口7可以位于柜体1的上盖板13。
此结构的柜体1,在风扇5的作用下,气体将从下盖板11和侧板12的下侧进入柜体1,流经柜体10内的各个模块和散热片4,然后从上盖板11流出柜体1。
由风扇和温差产生的对流气体进入柜体1后,流经整个柜体1,不但可以加快散热片4的散热,而其还可以为柜体1内的各个模块降温。
进一步的,光伏逆变器的滤波电感8位于柜体1内的下侧,升压模块2和逆变模块3均位于柜体1内的上侧。
如图1所示,气体从下盖板11的进风口6进入柜体1,先流经滤波电感8,能够和滤波电感8经常热交换,为滤波电感8降温。由于滤波电感8自身产生的热量较少,流经滤波电感8的气体再流经散热片4,还可以加快散热片4的散热。
根据光伏逆变器的使用功率,可以确定各模块消耗的功率,确定整个光伏逆变器的发热量;再根据各模块的工作温度,可以确定各模块的温升;然后可以确定进风口6和出风口7的面积。
另一种具体的实施方式中,升压模块2和逆变模块3的驱动板9也位于柜体1内的上侧。
升压模块2和逆变模块3的工作过程均由主控板控制,主控板向驱动板9发送控制命令,然后由驱动板9具体驱动升压模块2和逆变模块3。如果升压模块2和逆变模块3工作时不能及时散热,高温使驱动板9不能稳定的工作,如果驱动板9与升压模块2和逆变模块3的距离较远,会产生寄生电容,也会影响驱动板9工作的稳定性。
此光伏逆变器的散热效果较好,驱动板9可以设置在升压模块2和逆变模块3旁边,驱动板9与升压模块2和逆变模块3的距离较短,可以减少由于距离产生的寄生电容,同时散热效果较好,各器件均可以正常工作,使光伏逆变器具有较高的工作稳定性。
在上述各实施方式中,光伏逆变器的升压模块2、逆变模块3、滤波电感8和风扇5的中心均位于同一竖直直线上,且竖直直线穿过下盖板11的中心。
光伏逆变器的柜体1的下盖板11的中心即为支撑底座的中心,柜体1内各器件的中心均通过支撑底座的中心,整体的稳定性较好,能够使得整体结构的横向面积较小,柜体1内各器件逐个向上堆栈,结构紧凑,节约空间。支撑底座可以采用如图2所示的四轮方形底座,便于移动。
以上对本发明所提供的光伏逆变器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种光伏逆变器,包括柜体(1)、设置于所述柜体(1)内的升压模块(2)和逆变模块(3),所述升压模块(2)和所述逆变模块(3)均设有散热片(4),其特征在于,还包括设于所述柜体(1)内的风扇(5),所述柜体(1)上设有进风口(6)和出风口(7),所述风扇(5)使得气体进入所述柜体(1)并依次经过所述进风口(6)、述散热片(4)和所述出风口(7)。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器,其特征在于,所述进风口(6)位于所述柜体(1)的下盖板(11)和所述柜体(1)的侧板(12)的下侧,所述出风口(7)位于所述柜体(1)的上盖板(13)。
3.如权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器的滤波电感(8)位于所述柜体(1)内的下侧,所述升压模块(2)和所述逆变模块(3)均位于所述柜体(1)内的上侧。
4.如权利要求3所述的光伏逆变器,其特征在于,所述升压模块(2)和所述逆变模块(3)的驱动板(9)位于所述柜体(1)内的上侧。
5.如权利要求4所述的光伏逆变器,其特征在于,所述升压模块(2)、所述逆变模块(3)、所述滤波电感(8)和所述风扇(5)的中心均位于同一竖直直线上,且所述竖直直线穿过所述下盖板(11)的中心。
6.如权利要求1至5任一项所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器适用的功率范围为10千瓦到200千瓦。
7.如权利要求6所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器的功率为50千瓦。
8.如权利要求6所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器的功率为100千瓦。
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