CN115297698B - 具有自适应散热能力的光伏并网逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自适应散热能力的光伏并网逆变器，其包括逆变柜以及设置在逆变柜中的感应管、逆变模块、支撑气缸；逆变柜包括相对设置的底板和顶板，以及位于底板和顶板之间相对设置的第一侧板和第二侧板；感应管的一端与逆变模块贴合设置，用于对逆变模块的热量进行实时感应，当逆变模块的热量升高时，感应管内壁的液体沸腾膨胀，推动与感应管的另一端连接的支撑气缸在垂直于底板的方向上向顶板运动，使得支撑气缸推动导电防尘网运动，使得第二侧板和顶板处于开启状态。本发明提高了逆变器的散热和除尘性能，保证了逆变器能够在高温环境下高效率工作。

Description

具有自适应散热能力的光伏并网逆变器

技术领域

本发明属于逆变器技术领域，具体涉及一种具有自适应散热能力的光伏并网逆变器。

背景技术

并网逆变器是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换成交流电外，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电，并网逆变器常用在一些直流电压源和电网连接的应用中。

并网逆变器的散热***主要包括散热器、冷却风扇、导热硅脂等材料，目前逆变器散热方式主要有两种：一是自然冷却，二是强制风冷。通常在50KW功率等级以上的场景中，采用的是强制风冷的散热方式。但是这种方式，由于内部与流动的空气充分接触，会使得并网逆变器的内部各处均布满灰尘，导致散热条件的恶化，极大的影响散热性能。

发明内容

本发明的目的在于提供具有自适应散热能力的光伏并网逆变器，解决了现有的并网逆变器，在强制风冷的散热时，易导致逆变器内部堆积灰尘，导致散热效果更差的问题。

本发明公开了一种具有自适应散热能力的光伏并网逆变器，包括逆变柜以及设置在逆变柜中的感应管、逆变模块、支撑气缸；

所述逆变柜包括相对设置的底板和顶板，以及位于底板和顶板之间相对设置的第一侧板和第二侧板；

所述感应管的一端与所述逆变模块贴合设置，用于对所述逆变模块的热量进行实时感应，当所述逆变模块的热量升高时，感应管内壁的液体沸腾膨胀，推动与所述感应管的另一端连接的所述支撑气缸在垂直于所述底板的方向上向所述顶板运动，使得所述支撑气缸推动导电防尘网运动，使得所述第二侧板和所述顶板处于开启状态。

进一步地，在所述顶板靠近所述底板的侧面上设置有供电触点，当所述导电防尘网与所述供电触点接触时导通，以使所述导电防尘网对所述逆变柜内部的浮尘进行静电吸附。

进一步地，当所述逆变模块的热量降低时，感应管内壁的液体趋于常温，使得所述支撑气缸带动所述导电防尘网回移复位，且所述导电防尘网脱离所述供电触点，所述导电防尘网上已吸附灰尘掉落至位于所述底板内的容纳槽。

进一步地，所述第二侧板上设置有滑座，所述滑座上滑动连接有滑条，所述滑条连接所述导电防尘网。

进一步地，所述第二侧板内设置有散热风扇，所述散热风扇与所述导电防尘网正对设置；所述导电防尘网贴合设置在所述第二侧面外侧，且所述导电防尘网相对于所述第二侧面的长度不小于所述散热风扇相对于所述第二侧面的长度。

进一步地，所述散热风扇与所述导电防尘网、第二侧板的内壁围合成空腔；

所述支撑气缸的一端与所述导电防尘网连接，另一端嵌设并凸出所述底板。

进一步地，所述第一侧板内有若干个并列设置的通风孔，以利于所述散热风扇将所述逆变柜内部的热量通过所述通风口带至所述逆变柜的外部。

进一步地，所述第一侧板和所述第二侧板均与所述顶板铰接连接；所述感应管通过导管与所述支撑气缸连接。

进一步地，所述第一侧板上和所述第二侧板上均设置有支撑板，所述支撑板均连接有铰接座，所述铰接座均铰接所述顶板。

进一步地，所述底板上设置有主控板，所述主控板上设置有直流输入端子、所述逆变模块、电流传感器、微控制器；所述主控板分别与所述直流输入端子、所述逆变模块、所述电流传感器和所述微控制器电连接；所述逆变模块通过述电流传感器与所述微控制器电连接；所述微控制器和所述直流输入端子分别与所述逆变模块电连接。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本方法通过感应管的设置，可对IGBT逆变模块热量进行实时感应，当IGBT逆变模块热量较高时，感应管内壁的低沸点液体沸腾膨胀，进而推动支撑气缸进行伸缩运动，使得支撑气缸推动导电防尘网进行滑动，使得侧板处于开启状态，并在铰接的关系下，推动顶板开启，并配合散热风扇的作用，提高逆变器的散热效果，且导电防尘网与供电触点接触时，可对逆变器内部的浮尘进行静电吸附，大大提高了逆变器的散热、除尘性能，以保证逆变器可在高温环境下进行正常工作，避免传统的逆变器高温环境工作效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的并网逆变器的示意图；

图2为图1中的导电防尘网的侧视图；

图3为本发明实施例的并网逆变器的电路连接示意图。

附图标记：

底板-1、侧板-2、主控板-3、直流输入端子-4、IGBT逆变模块-5、电流传感器-6、微控制器-7、散热机构-8、通风孔-81、散热风扇-82、导电防尘网-83、滑条-84、滑座-85、灰尘容纳槽-86、支撑气缸-87、感应管-88、支撑板-89、铰接座-891、顶板-892、供电触点-893。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”和“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2、图3所示，本实施例提供基于自适应散热能力的大型光伏并网逆变器，包括底板1，底板1上固定连接有侧板2，侧板2包括相对设置的第一侧板和第二侧板，底板1上设置有主控板3，主控板3上设置有直流输入端子4，主控板3上设置有IGBT逆变模块5，主控板3上设置有电流传感器6，主控板3上设置有微控制器7，直流输入端子4与IGBT逆变模块5电性连接，IGBT逆变模块5与电流传感器6电性连接，通过直流输入端子4、IGBT逆变模块5、电流传感器6的配合使用，可对直流电进行交流转换，电流传感器6与微控制器7电性连接，微控制器7与IGBT逆变模块5电性连接，通过电流传感器6、微控制器7、IGBT逆变模块5等配合使用，可对直流电和交流电的参数进行有效反馈，底板1、侧板2和主控板3上共同设置有散热机构8。

如图1、图2、图3所示，散热机构8包括通风孔81、散热风扇82、导电防尘网83、滑条84、滑座85、灰尘容纳槽86、支撑气缸87、感应管88、支撑板89、铰接座891、顶板892和供电触点893，第一侧板内开设有通风孔81，第二侧板内固定安装有散热风扇82，第二侧板上接触有导电防尘网83，导电防尘网83上固定连接有滑条84，底板1内开设有灰尘容纳槽86，底板1内固定安装有支撑气缸87，支撑气缸87的伸缩端与导电防尘网83通过绝缘板固定连接，侧板2上固定连接有支撑板89，支撑板89上固定连接有铰接座891，铰接座891上铰接有顶板892，通过散热风扇82、通风孔81、支撑气缸87、顶板892等结构的配合使用，可提高逆变器的散热、除尘效果。

如图1、图2、图3所示，第二侧板上固定连接有滑座85，滑座85与滑条84滑动连接，通过滑座85与滑条84的配合使用，可对导电防尘网83进行移动导向，主控板3上设置有感应管88，感应管88与支撑气缸87通过导管连接，通过感应管88的设置，可辅助支撑气缸87进行伸缩运动，顶板892与侧板2接触，顶板892上固定连接有供电触点893，通过供电触点893的设置，可保证导电防尘网83形成闭合回路。

本发明具体实施过程如下：在常温天气时，启动散热风扇82，对逆变器内部进行强制风冷，并配合通风孔81的作用，可保证空气的有效流通，在导电防尘网83的作用下，能够有效的阻截灰尘；

在高温天气时，IGBT逆变模块5热量增加，使得感应管88内的液体受热膨胀，在导管的作用下，使得支撑气缸87伸缩运动，推动导电防尘网83沿第二侧板表面滑动，在滑条84与滑座85的配合作用下，使得导电防尘网83处于滑动稳定状态，最终使得导电防尘网83远离散热风扇82，提升散热风扇82的直接散热效果；此时，导电防尘网83与供电触点893接触，对顶板892进行顶升，在铰接的关系下，使得顶板892发生偏转，最终使得顶板892脱离侧板2，提高散热效果；

由于热空气向上运动，在通风孔81的作用下，逆变器会形成两个散热气道，一部分从散热缝隙溢出，另一部分依然从通风孔81流出，并且两个散热气道相互垂直，会导致逆变器内部形成一定的紊流，两个散热气道的空气流速较高，紊流区域的空气流速较低一些；此时进入的空气并未由导电防尘网83进行过滤，水平方向上散热风道上的灰尘较难留在逆变器内，会从通风孔81处排出；

竖直方向上的散热风道灰尘易在重力作用下留在逆变器内，由于导电防尘网83与供电触点893接触，使得导电防尘网83形成闭合回路，将这部分灰尘进行静电吸附，在温度下降后，感应管88内的液体趋于常温，使得支撑气缸87带动导电防尘网83回移复位，且导电防尘网83脱离供电触点893，使得导电防尘网83失去静电性质，导电防尘网83上的灰尘掉落到灰尘容纳槽86，避免了后续散热风扇82工作时，将其上面的灰尘吸入到逆变器内。

本方案通过感应管88的设置，可对IGBT逆变模块5热量进行实时感应，当IGBT逆变模块5热量较高时，感应管88内部的低沸点液体沸腾膨胀，进而推动支撑气缸87进行伸缩运动，使得支撑气缸87推动导电防尘网83进行滑动，使得侧板2处于开启状态，并在铰接的关系下，推动顶板892开启，并配合散热风扇82的作用，提高逆变器的散热效果，且导电防尘网83与供电触点893接触时，可对逆变器内部的浮尘进行静电吸附，大大提高了逆变器的散热、除尘性能，以保证逆变器可在高温环境下进行正常工作，避免传统的逆变器高温环境工作效率低的问题。

本发明的原理在于：在常温天气时，启动散热风扇，对逆变器内部进行强制风冷，并配合通风孔的作用，可保证空气的有效流通，在导电防尘网的作用下，能够有效的阻截灰尘；

在高温天气时，IGBT逆变模块热量增加，使得感应管内的液体受热膨胀，在导管的作用下，使得支撑气缸伸缩运动，推动导电防尘网沿侧板表面滑动，在滑条与滑座的配合作用下，使得导电防尘网处于滑动稳定状态，最终使得导电防尘网远离散热风扇，提升散热风扇的直接散热效果；此时，导电防尘网与供电触点接触，对顶板进行顶升，在铰接的关系下，使得顶板发生偏转，最终使得顶板脱离侧板，提高散热效果；

由于热空气向上运动，在通风孔的作用下，逆变器会形成两个散热气道，一部分从散热缝隙溢出，另一部分依然从通风孔流出，并且两个散热气道相互垂直，会导致逆变器内部形成一定的紊流，两个散热气道的空气流速较高，紊流区域的空气流速较低一些；此时进入的空气并未由导电防尘网进行过滤，水平方向上散热风道上的灰尘较难留在逆变器内，会从通风孔处排出；

竖直方向上的散热风道灰尘易在重力作用下留在逆变器内，由于导电防尘网与供电触点接触，使得导电防尘网形成闭合回路，将这部分灰尘进行静电吸附，在温度下降后，感应管内的液体趋于常温，使得支撑气缸带动导电防尘网回移复位，且导电防尘网脱离供电触点，使得导电防尘网失去静电性质，导电防尘网上的灰尘掉落到灰尘容纳槽，避免了后续散热风扇工作时，将其上面的灰尘吸入到逆变器内。通过感应管的设置，可辅助支撑气缸进行伸缩运动。通过散热风扇、通风孔、支撑气缸、顶板等结构的配合使用，可提高逆变器的散热、除尘效果。通过电流传感器、微控制器、IGBT逆变模块等配合使用，可对直流电和交流电的参数进行有效反馈。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有自适应散热能力的光伏并网逆变器，其特征在于，包括逆变柜以及设置在逆变柜中的感应管、逆变模块、支撑气缸；

所述逆变柜包括相对设置的底板和顶板，以及位于底板和顶板之间相对设置的第一侧板和第二侧板；

所述感应管的一端与所述逆变模块贴合设置，用于对所述逆变模块的热量进行实时感应，当所述逆变模块的热量升高时，感应管内壁的液体沸腾膨胀，推动与所述感应管的另一端连接的所述支撑气缸在垂直于所述底板的方向上向所述顶板运动，使得所述支撑气缸推动导电防尘网运动，使得所述第二侧板和所述顶板处于开启状态；

第二侧板上滑动接触有导电防尘网；底板内固定安装有支撑气缸，支撑气缸的伸缩端与导电防尘网通过绝缘板固定连接，第一侧板上固定连接有支撑板，支撑板上固定连接有铰接座，铰接座上铰接有顶板；感应管与支撑气缸通过导管连接；

在所述顶板靠近所述底板的侧面上设置有供电触点，当所述导电防尘网与所述供电触点接触时导通，以使所述导电防尘网对所述逆变柜内部的浮尘进行静电吸附。

2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，当所述逆变模块的热量降低时，感应管内壁的液体趋于常温，使得所述支撑气缸带动所述导电防尘网回移复位，且所述导电防尘网脱离所述供电触点，所述导电防尘网上已吸附灰尘掉落至位于所述底板内的容纳槽。

3.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述第二侧板上设置有滑座，所述滑座上滑动连接有滑条，所述滑条连接所述导电防尘网。

4.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述第二侧板内设置有散热风扇，所述散热风扇与所述导电防尘网正对设置；所述导电防尘网贴合设置在所述第二侧板外侧，且所述导电防尘网相对于所述第二侧板的长度不小于所述散热风扇相对于所述第二侧板的长度。

5.根据权利要求4所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述散热风扇与所述导电防尘网、第二侧板的内壁围合成空腔；

所述支撑气缸的一端与所述导电防尘网连接，另一端嵌设并凸出所述底板。

6.根据权利要求5所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述第一侧板内有若干个并列设置的通风孔，以利于所述散热风扇将所述逆变柜内部的热量通过所述通风孔带至所述逆变柜的外部。

7.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述底板上设置有主控板，所述主控板上设置有直流输入端子、所述逆变模块、电流传感器、微控制器；所述主控板分别与所述直流输入端子、所述逆变模块、所述电流传感器和所述微控制器电连接；所述逆变模块通过述电流传感器与所述微控制器电连接；所述微控制器和所述直流输入端子分别与所述逆变模块电连接。