CN212677069U - 大功率光伏组串式逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大功率光伏组串式逆变器，其包括机箱以及设于所述机箱内的电路组件；所述机箱包括箱体、面盖以及后盖，所述箱体分隔为前腔体和后腔体，所述面盖盖合于所述前腔体而形成电器元件仓，所述后盖盖合于所述后腔体而形成散热仓；所述电路组件包括多个电路模块，所述多个电路模块叠层设置于所述电器元件仓内，且所述多个电路模块中的功率模块设于所述电器元件仓的内层，所述电器元件仓上设有与所述电路模块连接的多个输入端口和一输出端口；所述散热仓内设有散热器，散热器与所述功率模块相连，所述散热仓上设有进风口和出风口以在所述散热仓内形成风道。本实用新型不仅结构简单，而且提高了空间利用率以及提升了散热性能和便利性。

Description

大功率光伏组串式逆变器

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及到一种大功率光伏组串式逆变器。

背景技术

光伏组串式逆变器主要是将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率电压的一种逆变器。而现有的光伏组串式逆变器，通常是小功率光伏组串式逆变器，缺乏大功率光伏组串式逆变器。

目前现有的大功率光伏组串式逆变器，其内部的布局较为杂乱，同时，由于受限于大功率所带来的高热量，功率无法进一步地提升。

实用新型内容

本实用新型提供一种大功率光伏组串式逆变器，其结构简单，提高了空间利用率以及散热性能，还降低了成本。

第一方面，本实用新型提供一种大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，包括机箱以及设于所述机箱内的电路组件；所述机箱包括箱体、面盖以及后盖，所述箱体分隔为前腔体和后腔体，所述面盖盖合于所述前腔体而形成电器元件仓，所述后盖盖合于所述后腔体而形成散热仓；所述电路组件包括多个电路模块，所述多个电路模块叠层设置于所述电器元件仓内，且所述多个电路模块中的功率模块设于所述电器元件仓的内层，所述电器元件仓上设有与所述电路模块连接的多个输入端口和一输出端口；所述散热仓内设有散热器，所述散热器与所述功率模块相连，所述散热仓上设有进风口和出风口以在所述散热仓内形成风道，从而带走所述机箱内的热量。

进一步地，所述多个电路模块包括输入EMI印制电路板、输出EMI印制电路板、升压印制电路板以及逆变印制电路板；所述升压印制电路板和所述逆变印制电路板为所述功率模块，所述升压印制电路板和所述逆变印制电路板并排设置且位于所述电器元件仓的内层；所述输入EMI印制电路板和输出EMI印制电路板并排设置且位于所述电器元件仓的外层。

进一步地，所述多个输入端口和所述输出端口位于所述箱体的同一侧，且分别对应所述输入EMI印制电路板和所述输出EMI印制电路板，所述输出EMI印制电路板通过输出线缆与所述输出端口连接。

进一步地，所述面盖包括主面盖和辅面盖，所述主面盖上设有控制面板，所述辅面盖设于与所述输出线缆相对应的位置处。

进一步地，所述电路组件还包括多个第一电感；所述散热仓设有第一散热区和第二散热区，所述散热器设于所述第一散热区内，所述多个第一电感设于所述第二散热区内；所述进风口设于所述箱体的底板处且位于所述第一散热区，所述出风口设于所述箱体的至少一侧板处且位于第二散热区。

进一步地，所述散热仓内设有一隔板，所述隔板将所述散热仓分隔为所述第一散热区和所述第二散热区，所述隔板上开设有连通所述第一散热区和所述第二散热区的连通口；所述散热器上罩设有散热风道罩，所述散热风道罩的入口对准所述进风口，所述散热风道罩的出口对准所述隔板上的连通口；所述后盖上与所述第二散热区相对应的位置同样设有出风口。

进一步地，所述电路组件还包括至少一个第二电感，所述至少一个第二电感设于所述第一散热区内且位于所述散热器的至少一侧，所述第一散热区内靠近所述第二电感的位置处设有通风口。

进一步地，所述电感设有铝压铸成型的外壳，所述电感通过导热胶灌封而成。

进一步地，所述箱体的底板外侧设有多个风扇，多个所述风扇在所述进风口处并排设置。

进一步地，所述多个输入端口和所述输出端口也均设在所述箱体的底板处，所述多个输入端口呈多排排布。

本实用新型公开的大功率光伏组串式逆变器通过将机箱分割为电器元件仓和散热仓，将多个电路模块通过叠层设置在电器元件仓内并将发热量大的功率模块与散热仓中的散热器相连接以解决其散热问题，本实用新型的逆变器不仅改善了机箱内的布局，提升了空间利用率，还提高了散热性能，可以满足更高功率的需求，此外，基于此设计可使得收容有主要电路模块的电器元件仓可以实现更高的防护等级，应用范围更加广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的大功率光伏组串式逆变器的立体图；

图2是图1所示大功率光伏组串式逆变器的分解立体图，其展示了电器元件仓的内部结构；

图3是图1所示大功率光伏组串式逆变器的另一分解立体图，其展示了散热仓的内部结构。

附图标记：1、箱体；2、面盖；3、后盖；4、电器元件仓；5、散热仓；6、输入端口；7、输出端口；8、散热器；9、进风口；10、出风口；11、输入EMI印制电路板；12、输出EMI印制电路板；13、升压印制电路板；14、逆变印制电路板；15、主面盖；16、辅面盖；17、控制面板；18、第一电感；19、散热风道罩；20、第二电感；21、通风口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式以及产品使用状态的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。此外，在附图中，结构相似或相同的结构是以相同标号表示。

参见图1至图3，其展示了本实用新型提供的大功率光伏组串式逆变器100的一实施例。如图所示，所述大功率光伏组串式逆变器100包括机箱以及设于所述机箱内的电路组件。所述机箱包括箱体1、面盖2以及后盖3。所述箱体1分隔为前腔体和后腔体。所述面盖2盖合于所述前腔体而形成电器元件仓4。所述后盖3盖合于所述后腔体而形成散热仓5。所述电路组件包括多个电路模块，所述多个电路模块叠层设置于所述电器元件仓4内，且所述多个电路模块中的功率模块设于所述电器元件仓4的内层；所述电器元件仓4上设有与所述电路模块连接的多个输入端口6和一输出端口7；所述散热仓5内设有散热器8，所述散热器8与所述功率模块相连；所述散热仓5上设有进风口9和出风口10以在所述散热仓5内形成风道，从而带走所述机箱内的热量。

其中，需要说明的是，图1至图3所示的大功率光伏组串式逆变器100非实际使用视角，实际使用时，面盖1位于逆变器的前侧，后盖3位于逆变器的后侧，多个输入端口6和一输出端口7位于大功率光伏组串式逆变器100的底部，后文所述前后左右等描述均是以大功率光伏组串式逆变器100实际使用的状态进行描述说明。

其中，箱体1采用的是宽体设计，以满足大功率光伏组串式逆变器100(为便于说明，以下简称为逆变器100)的输入端子多，发热量大，需要多个风扇进行散热的需求。电器元件仓4用于控制逆变器100以及电力转换，因此，电器元件仓4对于防护等级的要求较高，而散热仓5是降低来自电器元件仓4产生的热量，以保证电器元件仓4能够正常运行，所以，散热仓5对于防护等级的要求较低，为了同时满足散热和逆变器100的正常运行，在本申请中，将机箱分为前腔体(未在图中标出)和后腔体(未在图中标出)两个部分，对于防护等级要求较高的电器元件仓4，将其设置在前腔体，对于防护等级要求较低的散热仓5，将其设置在后腔体。

电路组件(未在图中标出)主要用于控制逆变器100以及实现电力转换，其包括多个主要的电路模块(未在图中标出)，其中将设有IGBT等功率器件的电路模块称为功率模块(未在图中标出)，功率模块发热量通常较高，所以将功率模块设置在电器元件仓4的底层，使其更靠近散热仓5，从而提升对功率模块的散热，同时，多个输入端口6可以是PV输入端口，输出端口7可以是AC交流输出端口，用于将电器元件仓4内的电路模块与外界相连接。

功率模块设置在电器元件仓4的底层，便于散热器8与功率模块相连接，而在散热仓5内还设有进风口9和出风口10，进一步地提升散热器8的散热性能。

在某些实施例，例如本实施例中，所述多个电路模块包括输入EMI印制电路板11、输出EMI印制电路板12、升压印制电路板13以及逆变印制电路板14；所述升压印制电路板13和所述逆变印制电路板14为所述功率模块，所述升压印制电路板13和所述逆变印制电路板14并排设置且位于所述电器元件仓4的内层；所述输入EMI印制电路板11和输出EMI印制电路板12并排设置且位于所述电器元件仓4的外层。

其中，电器元件仓4是通过电路模块包括输入EMI印制电路板11、输出EMI印制电路板12、升压印制电路板13以及逆变印制电路板14来实现对逆变器100的控制以及电力转换的功能的，通过将输入EMI印制电路板11和输出EMI印制电路板12并排设置在电器元件仓4的外层以及将升压印制电路板13和逆变印制电路板14并排设置且位于所述电器元件仓4的内层来实现对印制电路板的叠层设计，从而使得输入EMI印制电路板11和输出EMI印制电路板12易于与外界相连接以及使得升压印制电路板13和逆变印制电路板14可以与散热器8直接相连接，使其既满足可以与外界相连接，也满足对散热性能的需求。

在进一步的实施例中，所述多个输入端口6和所述输出端口7位于所述箱体1的同一侧，且分别对应所述输入EMI印制电路板11和所述输出EMI印制电路板12，所述输出EMI印制电路板12通过输出线缆与所述输出端口7连接。

其中，将输入端口6和输出端口7设置在同一侧，可以便于与输入EMI印制电路板11以及输出EMI印制电路板12的连接，进一步地提升空间利用率。

在某些实施例，例如本实施例中，所述面盖2包括主面盖15和辅面盖16，所述主面盖12上设有控制面板17，所述辅面盖16设于与所述输出线缆相对应的位置处。

其中，主面板上设有控制面板17，用于控制逆变器100的工作状态；而辅面板则是用于线缆的拆装和维护。将面盖2分为主面盖15和辅面盖16，可方便后续的维护，当需要进行电路线缆的拆装和维护时仅需单独打开辅面板16即可，不会影响对主面盖15上的控制面板17的使用。在一些实施例中，控制面板17上还可以设有LCD屏幕，可以显示逆变器100的工作状态。

在某些实施例，例如本实施例中，所述电路组件还包括多个第一电感18；所述散热仓5设有第一散热区(未在图中标出)和第二散热区(未在图中标出)；所述散热器8设于所述第一散热区内，所述多个第一电感18设于所述第二散热区内；所述进风口9设于所述箱体1的底板处且位于所述第一散热区，所述出风口10设于所述箱体1的至少一侧板处且位于第二散热区。

其中，将进风口9设置在第一散热区中，便于从进风口9进来的风能够第一时间为位于第一散热区的散热器8进行散热，提高散热性能；而第一电感18同时也是主要发热的元件之一，因此将其设置在紧挨着第一散热区的第二散热区中，也是为了能够进一步地提升散热性能；而散热器8主要用于为功率模块散热，因此，当从进风口9进来的风依次经过散热器8和第一电感18后，已经完成了对机箱内大部分主要元件的散热，因此，为了尽快将热量排出机箱外，所以在第二散热区的侧板处设有出风口10。

在某些实施例中，例如本实施例中，所述散热仓5内设有一隔板(未在图中标出)，所述隔板将所述散热仓5分隔为所述第一散热区和所述第二散热区，所述隔板上开设有连通所述第一散热区和所述第二散热区的连通口；所述散热器8上罩设有散热风道罩19，所述散热风道罩19的入口对准所述进风口9，所述散热风道罩19的出口对准所述隔板上的连通口；所述后盖3上与所述第二散热区相对应的位置同样设有出风口10。

其中，通过隔板分隔散热仓5，并且在隔板上开设有连通口，配合散热风道罩19，能够使得从进风口9进来的风不会通往其它地方，而是依次经过散热器8和连通口到达第一电感18，最后经出风口10排出去，进一步地提升了散热性能，为了更好的让风能够从机箱内排出，在后盖3上与第二散热区相对应的位置同样也可以设有出风口10，其主要对应第一电感18，可随着第一电感18的数量而调整大小。

在某些实施例中，例如本实施例中，所述电路组件还包括至少一个第二电感20，所述至少一个第二电感20设于所述第一散热区内且位于所述散热器8的至少一侧，所述第一散热区内靠近所述第二电感20的位置处设有通风口21。

其中，第二电感20通常是相对于第一电感18来说，其发热量远小于第一电感18，对于这些电感，可以不用将其设置在第二散热区内，而是将其设置在第一散热区中的散热器8的两旁；具体可以是设置在散热器8的一侧，或者两侧均有设置，可根据第二电感20的数量来具体设置，同时，在第二电感20所在的位置附近的第一散热区的侧板上设有通风口21，由于第二电感20设置在散热器8的两侧，从进风口9吹进来的风无法为第二电感20散热，因此可以在第二电感20附近设有通风口21，从而实现自然散热。为了更好的提高散热性能，也可以在后盖3上与第二电感20相对应的位置处同样也设置有通风口21。

在进一步地实施例中，所述电感设有铝压铸成型的外壳，所述电感通过导热胶灌封而成。其中，将电感通过导热胶灌封而形成的外壳有着较强的导热性能，可以进一步地提升对电感的散热性能。

在某些实施例，例如本实施例中，所述箱体1的底板外侧设有多个风扇，多个所述风扇在所述进风口9处并排设置。

其中，将风扇设计在箱体1外侧，具体的是外嵌于箱体1外侧。当需要对风扇进行维护的时候，无需打开逆变器100内部即可实现对风扇的拆装；多个风扇的并排设置可适应于箱体的宽体设计，便于功能的扩展；同时，将风扇设置在箱体1的底部也可以保护风扇避免受到灰尘以及天气的干扰，从而造成损伤。

在某些实施例，例如本实施例中，所述多个输入端口6和所述输出端口7也均设在所述箱体1的底板处，所述多个输入端口呈多排排布。

其中，输入端口6与输出端口7设置在电器元件仓4处，容易受到灰层以及天气的影响，因此将输入端口6和输出端口7也同样设置在箱体1的底部，从而避免灰层和天气的影响，进一步地保护箱体1内部。

本实用新型公开的大功率光伏组串式通过将机箱分割为电器元件仓4和散热仓5，将输入EMI印制电路板11和输出EMI印制电路板12设置在电器元件仓4的外层以及将升压印制电路板13和逆变印制电路板14设置在电器元件仓4的内层以便和散热器8连接，从而使得散热器8能够快速地为发热量较大的升压印制电路板13和逆变印制电路板14散热。为了进一步地提升散热，还将发热量较大的电感设置在第一散热区和第二散热区，通过这样的设置，不仅改善了机箱内的布局，提升了空间利用率，还提高了散热性能，可以满足更高功率的需求，同时也使得电器元件仓实现了更高的防护等级，应用范围更加广泛。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，包括机箱以及设于所述机箱内的电路组件；

所述机箱包括箱体、面盖以及后盖，所述箱体分隔为前腔体和后腔体，所述面盖盖合于所述前腔体而形成电器元件仓，所述后盖盖合于所述后腔体而形成散热仓；

所述电路组件包括多个电路模块，所述多个电路模块叠层设置于所述电器元件仓内，且所述多个电路模块中的功率模块设于所述电器元件仓的内层，所述电器元件仓上设有与所述电路模块连接的多个输入端口和一输出端口；

所述散热仓内设有散热器，所述散热器与所述功率模块相连，所述散热仓上设有进风口和出风口以在所述散热仓内形成风道，从而带走所述机箱内的热量。

2.如权利要求1所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述多个电路模块包括输入EMI印制电路板、输出EMI印制电路板、升压印制电路板以及逆变印制电路板；

所述升压印制电路板和所述逆变印制电路板为所述功率模块，所述升压印制电路板和所述逆变印制电路板并排设置且位于所述电器元件仓的内层；

所述输入EMI印制电路板和输出EMI印制电路板并排设置且位于所述电器元件仓的外层。

3.如权利要求2所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述多个输入端口和所述输出端口位于所述箱体的同一侧，且分别对应所述输入EMI印制电路板和所述输出EMI印制电路板，所述输出EMI印制电路板通过输出线缆与所述输出端口连接。

4.如权利要求3所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述面盖包括主面盖和辅面盖，所述主面盖上设有控制面板，所述辅面盖设于与所述输出线缆相对应的位置处。

5.如权利要求1所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述电路组件还包括多个第一电感；所述散热仓设有第一散热区和第二散热区，所述散热器设于所述第一散热区内，所述多个第一电感设于所述第二散热区内；所述进风口设于所述箱体的底板处且位于所述第一散热区，所述出风口设于所述箱体的至少一侧板处且位于第二散热区。

6.如权利要求5所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述散热仓内设有一隔板，所述隔板将所述散热仓分隔为所述第一散热区和所述第二散热区，所述隔板上开设有连通所述第一散热区和所述第二散热区的连通口；

所述散热器上罩设有散热风道罩，所述散热风道罩的入口对准所述进风口，所述散热风道罩的出口对准所述隔板上的连通口；

所述后盖上与所述第二散热区相对应的位置同样设有出风口。

7.如权利要求6所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述电路组件还包括至少一个第二电感，所述至少一个第二电感设于所述第一散热区内且位于所述散热器的至少一侧，所述第一散热区内靠近所述第二电感的位置处设有通风口。

8.如权利要求7所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述电感设有铝压铸成型的外壳，所述电感通过导热胶灌封而成。

9.如权利要求1所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述箱体的底板外侧设有多个风扇，多个所述风扇在所述进风口处并排设置。

10.如权利要求1所述的大功率光伏组串式逆变器，其特征在于，所述多个输入端口和所述输出端口也均设在所述箱体的底板处，所述多个输入端口呈多排排布。

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