專利名稱：一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏逆變器，尤其是涉及一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)在市場上，光伏逆變器的散熱主要用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱，風(fēng)冷散熱時(shí)，功率器件要求散熱器溫度不超過80度。當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，功率器件的溫度會(huì)相當(dāng)高，甚至?xí)^ 80度而造成停機(jī)。研究表明功率器件工作的可靠性對溫度十分敏感，器件溫度在70 80°C時(shí)，溫度每增加1°C，功率器件工作的可靠性就會(huì)下降5%，最高結(jié)溫不得超過125°C。 同時(shí)，根據(jù)業(yè)界經(jīng)驗(yàn)每當(dāng)環(huán)境溫度升高10°C時(shí)，主要功率元件的壽命將減少50%。然而現(xiàn)有產(chǎn)品一年中會(huì)有很長的時(shí)間，其工作溫度在80°C附近，這對功率器件的可靠性和壽命會(huì)帶來極不好的影響。另外，現(xiàn)光伏逆變器因用風(fēng)冷散熱，所以柜體內(nèi)外必須有空氣交換，這樣柜體就會(huì)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。然而，有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的柜體在防水，防塵上必有短板。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種可將功率器件的散熱基板溫度控制在48飛8°C，比現(xiàn)市場上產(chǎn)品工作溫度下降了近1(Γ20度，對功率器件和電氣元件穩(wěn)定性，壽命都有極大提升的高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器。[0004]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)[0005]一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，包括光伏逆變器柜體、設(shè)在光伏逆變器柜體內(nèi)的功率元件、以及用于功率元件散熱的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的散熱系統(tǒng)包括冷凝器、管路、裝有冷凝劑的容器，冷凝器設(shè)在光伏逆變器柜體外部，裝有冷凝劑的容器緊貼在功率元件表面，冷凝器通過管路與裝有冷凝劑的容器連接成一封閉回路，其中裝有冷凝劑的容器的位置低于冷凝器。[0006]優(yōu)選的，所述的裝有冷凝劑的容器為裝有VXF - 4310的容器。[0007]優(yōu)選的，所述的裝有冷凝劑的容器與功率元件之間還設(shè)有導(dǎo)熱層。[0008]優(yōu)選的，所述的導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱硅膠或?qū)峁柚瞥傻膶?dǎo)熱層。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)[0010]I、本實(shí)用新型可將功率器件的散熱基板溫度控制在48飛8°C，比現(xiàn)市場上產(chǎn)品工作溫度下降了近1(Γ20度，對功率器件和電氣元件穩(wěn)定性，壽命都有極大提升。[0011]2、散熱循環(huán)系統(tǒng)的工作介質(zhì)不需要額外動(dòng)力，提高了設(shè)備穩(wěn)定性和降低了能耗， 提高了設(shè)備效率。[0012]3、光伏逆變器使用環(huán)境多在溫度惡劣，灰塵嚴(yán)重的地方，由于散熱工作介質(zhì)在一個(gè)封閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，整個(gè)散熱系統(tǒng)與機(jī)柜系統(tǒng)的進(jìn)出結(jié)構(gòu)簡單易密封，使整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)與外界能完全隔絕，因此達(dá)到高防護(hù)等級，降低了灰塵和外部水氣對內(nèi)部電氣元件的性能影響和損壞從而使產(chǎn)品系統(tǒng)穩(wěn)定維護(hù)減少。


[0013]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]附圖標(biāo)記說明[0015]I為光伏逆變器柜體、2為裝有冷凝劑的容器、3為冷凝劑、4為功率元件、5為管路、 6為冷凝器。
具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。[0017]實(shí)施例[0018]如圖I所示一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，包括光伏逆變器柜體I、設(shè)在光伏逆變器柜體I內(nèi)的功率元件4、以及用于功率元件4散熱的散熱系統(tǒng)。散熱系統(tǒng)包括冷凝器6、管路5、裝有冷凝劑3的容器2，冷凝器6設(shè)在光伏逆變器柜體I外部，裝有冷凝劑3的容器2緊貼在功率元件4表面，冷凝器6通過管路5與裝有冷凝劑3的容器2 連接成一封閉回路，其中裝有冷凝劑3的容器2的位置低于冷凝器6。其中，裝有冷凝劑的容器為裝有VXF - 4310的容器。VXF 一 4310是中國科學(xué)院電工研究所研發(fā)的一種新介質(zhì)， 具體可參見余順周，袁佳毅等人寫的文章《新介質(zhì)VXF-4310在蒸發(fā)冷卻電機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)中的研究》，文章編號(hào)0559-9342 (2005) 12-0061-04。為了使功率元件與裝有冷凝劑的容器之間更好的進(jìn)行熱傳導(dǎo)，還在裝有冷凝劑的容器與功率元件之間還設(shè)有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層可為導(dǎo)熱硅膠或?qū)峁柚瞥傻膶?dǎo)熱層。[0019]當(dāng)光伏逆變器工作時(shí)，其功率元件4會(huì)產(chǎn)生熱量。熱量經(jīng)導(dǎo)熱層最終傳遞給VXF — 4310冷凝劑。VXF - 4310冷凝劑在較低的溫度產(chǎn)生氣化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，帶走大量熱，使盛裝VXF - 4310的容器的溫度維持在氣化溫度附近，從而讓容器作為散熱器來降低功率元件的溫度。氣化的VXF - 4310通過管路5傳遞到位于光伏逆變器柜體I外面的冷凝器 6，通過熱交換使VXF - 4310降低溫度變回液態(tài)，由于容器的位置低于冷凝器，變回液態(tài)的 VXF - 4310在重力的作用下，再通過管路5流回盛裝VXF — 4310的容器。這樣為一個(gè)散熱循環(huán)，如此反復(fù)來工作。整個(gè)散熱工作循環(huán)是不需要提供輔助動(dòng)力的，是由工作介質(zhì)在吸熱，散熱過程中來完成工作介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。[0020]工作介質(zhì)VXF - 4310有較低氣化溫度，而且遠(yuǎn)小于功率元件的工作極限溫度。工作介質(zhì)VXF - 4310氣化能吸收的熱量越多性能越優(yōu)異。工作介質(zhì)VXF — 4310絕緣泄露也不會(huì)有電氣安全隱患。另外，管路穿過柜體很容易做到密閉，這樣就能保證柜內(nèi)相對柜外的密閉環(huán)境。[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，包括光伏逆變器柜體、設(shè)在光伏逆變器柜體內(nèi)的功率元件、以及用于功率元件散熱的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的散熱系統(tǒng)包括冷凝器、管路、裝有冷凝劑的容器，冷凝器設(shè)在光伏逆變器柜體外部，裝有冷凝劑的容器緊貼在功率元件表面，冷凝器通過管路與裝有冷凝劑的容器連接成一封閉回路，其中裝有冷凝劑的容器的位置低于冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，其特征在于，所述的裝有冷凝劑的容器為裝有VXF — 4310的容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，其特征在于，所述的裝有冷凝劑的容器與功率元件之間還設(shè)有導(dǎo)熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，其特征在于，所述的導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱硅膠或?qū)峁柚瞥傻膶?dǎo)熱層。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高穩(wěn)定性高防護(hù)等級低維護(hù)性光伏逆變器，包括光伏逆變器柜體、設(shè)在光伏逆變器柜體內(nèi)的功率元件、以及用于功率元件散熱的散熱系統(tǒng)，所述的散熱系統(tǒng)包括冷凝器、管路、裝有冷凝劑的容器，冷凝器設(shè)在光伏逆變器柜體外部，裝有冷凝劑的容器緊貼在功率元件表面，冷凝器通過管路與裝有冷凝劑的容器連接成一封閉回路，其中裝有冷凝劑的容器的位置低于冷凝器。具有可將功率器件的散熱基板溫度控制在48~58℃，比現(xiàn)市場上產(chǎn)品工作溫度下降了近10~20度，對功率器件和電氣元件穩(wěn)定性，壽命都有極大提升；同時(shí)，散熱循環(huán)系統(tǒng)的工作介質(zhì)不需要額外動(dòng)力，提高了設(shè)備穩(wěn)定性和降低了能耗，提高了設(shè)備效率的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/42GK202818137SQ201220459640
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者樊華, 郭育華, 劉尚勇 申請人:四川科陸新能電氣有限公司