CN104154022B - 逆变器内的风扇调速方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种逆变器内的风扇调速方法，涉及温度的调节装置或方法技术领域。包括以下步骤：(1)在风扇的控制器内设置一个风扇启动温度T；(2)在风扇的控制器内设置一个逆变器IGBT温度控制目标值，设为TTarget；(3)使用温度传感器采集逆变器内IGBT的实际温度值，设为TTest，并将该值传送至所述控制器内，当实际温度值TTest大于风扇启动温度T时，控制器按照公式P*(TTest‑TTarget)+I*∫(TTest‑TTarget)dt计算得出风扇的驱动电压值，控制风扇转动；所述方法可延长风扇的使用寿命，又可以尽可能的减少风扇的损耗，还可以减小风扇的噪声。

Description

逆变器内的风扇调速方法
技术领域
本发明涉及温度的调节装置或方法技术领域，尤其涉及一种逆变器内的风扇调速方法。
背景技术
在大功率的光伏储能逆变器中，一般都是采用风扇制冷的方式来给逆变器内部冷却，然而风扇驱动需要损耗能量，同时风扇的使用寿命也是制约逆变器寿命的一个短板。
目前常用的风扇调速方法主要有两种：一种是分段调速法，即将输出功率或者输出电流大小分成几段，当输出的功率处在给定的范围内，则输出一个对应的电压驱动风扇。这种方法虽然可以调节风扇驱动电压，但是对于低温条件下，逆变器内部温度很低，以至于不需要风扇风冷，这样就浪费了能源，也降低了风扇使用寿命。如果逆变器工作在高温低功率下时，又不能加大风扇制冷力度，导致逆变器内部温度很高，会降低逆变器转换效率以及逆变器的使用寿命。
另一种是温度调节法，即当IGBT温度大于给定的值则启动风扇，当温度小于给定的温度则会停止风扇。这种方法虽然可以根据IGBT的温度来调节风扇的开启，但是不能根据温度值来调节风力的强度，会使得逆变器内部忽冷忽热，风扇会很频繁的启停，这样就会容易损坏风扇驱动的继电器，并降低风扇的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种逆变器内的风扇调速方法，所述方法可以根据IGBT温度的实时值来调节风扇的转速，并在一定范围内恒定IGBT的温度，确保IGBT工作在最佳状态，同时又可以在低温下不启动风扇，这样就可延长风扇的使用寿命，又可以尽可能的减少风扇的损耗，还可以减小风扇的噪声。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种逆变器内的风扇调速方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在风扇的控制器内设置一个风扇启动温度T；
(2)在风扇的控制器内设置一个逆变器IGBT温度控制目标值，设为TTarget；
(3)使用温度传感器采集逆变器内IGBT的实际温度值，设为TTest，并将该值传送至所述控制器内，当实际温度值TTest大于风扇启动温度T时，控制器按照公式P*(TTest-TTarget)+I*∫(TTest-TTarget)dt计算得出风扇的驱动电压值，控制风扇转动，对逆变器进行降温，其中P和I表示风扇调速因子，P取值范围分别是0.1-1，I的取值范围分别是0.01-0.1
进一步优选的技术方案在于：所述风扇启动温度T设有回差温度+/-A℃，即当IGBT温度达到T+A℃时，则由控制器发出风扇使能信号，一旦风扇启动后则以下设的温度T℃给定作为温度控制目标值，来控制调节风扇的驱动电压值，如果随着功率下降等因素影响，IGBT温度下降，风扇以最小转速工作，直到IGBT的温度下降到了T-A℃时，经延时后由控制器发出风扇不使能信号，则停止风扇。
进一步优选的技术方案在于：所述控制器的输出端设有风扇调节器，用于调节风扇的响应速度。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法可以根据IGBT温度的实时值来调节风扇的转速，并在一定范围内恒定IGBT的温度，确保IGBT工作在最佳状态，同时又可以在低温下不启动风扇，这样就可延长风扇的使用寿命，又可以尽可能的减少风扇的损耗，还可以减小风扇的噪声。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本实施例中，使用了一个工作电压在17V-24V的直流风扇，所以风扇的驱动电压限幅在了17V-24V，实际应用中也发现，低于这个电压则会触发告警，高于这个电压有可能会烧坏风扇。而且这个风扇带有一个故障检测线，如果调节速度过快也会触发风扇告警，所以实际应用中将P因子设置为0.2，I因子设置为0.05(P和I的值需要根据实际情况进行设定)，回差温度的范围设置为+/-2℃，将温度目标控制值TTarget设置为45℃，在一般实验室的应用中(环境温度22℃左右)。
开机功率限幅8％工作时，风扇不开启，并逐步增大功率，当功率达到9％时，IGBT温度上升到了47℃，这时风扇开启，开启后可以通过温度测试显示的数据发现温度恒定在45℃，驱动电压为17.3V。再将功率加大到30％时，驱动电压上升到了19.9V。而温度还是恒定在45℃。再将功率增加到56％时，驱动电压升到了24V，温度上升到45.2℃，再随着功率的增大，IGBT温度也逐渐上升，最终满载时，温度稳定在76℃。
待温度稳定后，开始降低输出功率，驱动电压会开始下降，IGBT温度下降，一直到功率降到8％，温度开始降到低于43℃，再延时10s，风扇停止工作。
通过以上的应用结果可以看出，该控制方法可以具备很好的自调节能力，不仅可以很快的调节IGBT的温度，还可以自动休眠与唤醒功能，可以大大的延长风扇的使用寿命，也很大的节约的能源。

Claims (2)

1. 一种逆变器内的风扇调速方法，其特征在于包括以下步骤 ：
(1) 在风扇的控制器内设置一个风扇启动温度 T ；
(2) 在风扇的控制器内设置一个逆变器 IGBT 温度控制目标值，设为 TTarget；
(3)使用温度传感器采集逆变器内IGBT的实际温度值，设为TTest，并将该值传送至所述风扇的控制器内，当实际温度值 TTest大于风扇启动温度 T 时，控制器按照公式 P*(TTest-TTarget)+I*∫(TTest-TTarget)dt计算得出风扇的驱动电压值，控制风扇转动，对逆变器进行降温，其中 P 和 I 表示风扇调速因子，P 取值范围分别是 0.1-1，I 的取值范围分别是 0.01-0.1；
所述风扇启动温度T 设有回差温度 +/-A℃，即当 IGBT 温度达到 T+A℃时，则由控制器发出风扇使能信号，一旦风扇启动后则以下设的温度 T℃给定作为温度控制目标值，来控制调节风扇的驱动电压值，如果随着功率下降因素影响，IGBT 温度下降，风扇以最小转速工作，直到 IGBT 的温度下降到了 T-A℃时，经延时后由控制器发出风扇不使能信号，则停止风扇。
2. 根据权利要求 1所述的逆变器内的风扇调速方法，其特征在于 ：所述控制器的输出端设有风扇调节器，用于调节风扇的响应速度。
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