專利名稱：一種大功率光伏逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變器。
背景技術(shù)：
“逆變單元”是大功率光伏逆變器的核心部分，是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換過程中的關(guān)鍵器件，也是決定光伏逆變器特性、體積等諸多因素的主要部件。因此，在逆變單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮它的通風(fēng)散熱，還要考慮它的結(jié)構(gòu)緊湊、布置合理、安裝維護(hù)方便等許多因素，從而使大功率光伏逆變器的性能指標(biāo)最佳、體積最小。目前應(yīng)用在大功率光伏逆變器的三相全橋逆變單元常采用一體化設(shè)計(jì)，即所有功率器件、電容、散熱器、母線排全部集總成一個(gè)整體模塊，這樣會(huì)造成單元體積大，導(dǎo)致機(jī)柜空間利用率低，散熱不均勻，設(shè)備工作環(huán)境要求嚴(yán)格，同時(shí)由于模塊整體較重，不利于生產(chǎn)和安裝維護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種大功率光伏逆變器，以達(dá)到散熱效果好、系統(tǒng)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)布局緊湊、體積小巧、安裝維護(hù)方便的目的。為此，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案。一種大功率光伏逆變器，其特征在于:逆變器包括多組獨(dú)立的逆變單元，每組逆變單元均包括固定機(jī)架和設(shè)置在固定機(jī)架上的散熱器、離心風(fēng)機(jī)、IGBT模塊、濾波電容、疊層母排、均壓電阻、驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板、輸出銅排、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器；固定機(jī)架豎直設(shè)置，其包括底架和隔板，散熱器安裝在底架中部，離心風(fēng)機(jī)位于底架下部，其通過隔板安裝在散熱器的進(jìn)風(fēng)口，底架與隔板相配形成獨(dú)立風(fēng)道；IGBT模塊安裝在散熱器的頂面上；驅(qū)動(dòng)模塊控 制電路板安裝在隔板上。設(shè)于底架頂面的隔板，既能屏蔽電磁干擾和防塵，又起獨(dú)立風(fēng)道作用，提高散熱效果，提高逆變器工作的穩(wěn)定性。采用疊層母排設(shè)計(jì)降低了電感量，減少尖峰電壓對(duì)電氣元器件的損壞，降低系統(tǒng)電磁輻射。同時(shí)整體固定機(jī)架，有利于電磁屏蔽。逆變器可包括多個(gè)獨(dú)立的逆變單元，每個(gè)逆變單元獨(dú)立安裝，方便安裝生產(chǎn)維護(hù)，將從光伏陣列輸入的直流電轉(zhuǎn)變成三相交流電，分別從逆變單元的輸出端輸出，通過這種設(shè)計(jì)使其散熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，散熱效果提升，生產(chǎn)安裝和更換維護(hù)方便；同系列產(chǎn)品功率從500kW至750kW逆變器的逆變單元可以在不進(jìn)行任何改動(dòng)的情況下互換，通用性好；大功率光伏逆變器的空間利用率得到了提高，整體性能有所提升。作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特征。所述的底架包括臺(tái)階狀底板、位于底板左右兩側(cè)的側(cè)板、與底板及側(cè)板下邊相抵的下安裝板，底板上端設(shè)上安裝部，下安裝板的底端設(shè)下安裝部，上安裝部與下安裝部相平，上、下安裝部上設(shè)安裝孔以使固定機(jī)架通過連接件設(shè)于電氣機(jī)柜內(nèi)，側(cè)板垂直于底板形成具有深腔和淺腔的“V，形空腔，深腔中容納濾波電容，上側(cè)淺腔中容納散熱器，下側(cè)淺腔中容納離心風(fēng)機(jī)，兩側(cè)板頂部向內(nèi)彎折形成隔板安裝平臺(tái)，隔板安裝平臺(tái)上設(shè)隔板；隔板的上邊與散熱器下邊相抵以封閉腔體形成獨(dú)立風(fēng)道。所述的疊層母排設(shè)于濾波電容和IGBT模塊的頂面上。驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板上設(shè)有信號(hào)檢測(cè)端和控制信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板的控制信號(hào)輸出端通過控制線與IGBT模塊連接，IGBT模塊的輸出端與輸出銅排相連。所述的輸出銅排通過絕緣支柱固定在隔板頂面，所述的電流傳感器、電壓傳感器及接線端子固定在隔板上，其中電流傳感器外套于輸出銅排，電壓傳感器、接線端子分別位于輸出銅排的左右兩側(cè)的隔板上。所述的輸出銅排包括設(shè)于IGBT模塊上的銅排支架，一端與銅排支架相連，另一端通過絕緣支柱相連的兩銅排輸出架，所述的兩銅排輸出架下部疊置，形成Y形輸出銅排。所述的濾波電容與均壓電阻、IGBT模塊并聯(lián)連接，濾波電容與疊層母排相連，疊層母排的正負(fù)極輸出端與IGBT模塊的輸入端相連。有益效果:設(shè)于底架頂面的隔板，既能屏蔽電磁干擾和防塵，又起獨(dú)立風(fēng)道作用，提高散熱效果，提高逆變器工作的穩(wěn)定性。逆變器包括多個(gè)獨(dú)立的逆變單元，每個(gè)逆變單元獨(dú)立安裝，方便安裝生產(chǎn)維護(hù)，將從光伏陣列輸入的直流電轉(zhuǎn)變成三相交流電，分別從逆變單元的輸出端輸出，通過這種設(shè)計(jì)使其散熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，散熱效果提升，生產(chǎn)安裝和更換維護(hù)非常方便；由于采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可使同系列產(chǎn)品功率從500kW至750kW逆變器的逆變單元可以在不進(jìn)行任何改動(dòng)的情況下互換，通用性好；模塊化結(jié)構(gòu)，使大功率光伏逆變器的空間利用率得到了提高，整體性能有所提升。

圖1為本實(shí)用新型的逆變單元組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的逆`變單元的爆炸圖；圖3為本實(shí)用新型的逆變單元主電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-逆變單元，2-固定機(jī)架，201-底架，202-隔板，203下安裝板，204-底板，205-側(cè)板,3-散熱器,4-離心風(fēng)機(jī),5-1GBT模塊,6-濾波電容,7-疊層母排,8-均壓電阻，
9-驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板，10-輸出銅排，11-溫度傳感器，12-電流傳感器，13-電壓傳感器，
14-接線端子，15-絕緣支柱，16-電氣機(jī)柜。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、2所示，逆變單元I包括固定機(jī)架2和設(shè)置在固定機(jī)架2上的散熱器3、離心風(fēng)機(jī)4、IGBT模塊5、濾波電容6、疊層母排7、均壓電阻8、驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板9、輸出銅排10、溫度傳感器11、電流傳感器12、電壓傳感器13 ;固定機(jī)架2豎直設(shè)置，其包括底架201和隔板202，散熱器3安裝在底架201中部，離心風(fēng)機(jī)4位于底架201下部，其通過隔板202安裝在散熱器3的進(jìn)風(fēng)口，底架201與隔板202相配形成獨(dú)立風(fēng)道；IGBT模塊5安裝在散熱器3的頂面上；驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板9安裝在隔板202上。底架201包括臺(tái)階狀底板204、位于底板204左右兩側(cè)的側(cè)板205、與底板204及側(cè)板205下邊相抵的下安裝板203，底板204上端設(shè)上安裝部，下安裝板203的底端設(shè)下安裝部，上安裝部與下安裝部相平，上、下安裝部上設(shè)安裝孔以使固定機(jī)架2通過連接件設(shè)于電氣機(jī)柜16內(nèi)，側(cè)板205垂直于底板204形成具有深腔和淺腔的“V，形空腔，深腔中容納濾波電容6，濾波電容6通過自帶的螺栓固定底架201上后，與疊層母排7的正面相連；上側(cè)淺腔中容納散熱器3，下側(cè)淺腔中容納離心風(fēng)機(jī)4，兩側(cè)板205部向內(nèi)彎折形成隔板安裝平臺(tái)，螺釘穿過隔板202與隔板安裝平臺(tái)螺接使隔板202固定在側(cè)板205上；隔板202的上邊與散熱器3下邊相抵以封閉腔體形成獨(dú)立風(fēng)道。疊層母排7設(shè)于濾波電容6和IGBT模塊5的頂面上。驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板9上設(shè)有信號(hào)檢測(cè)端和控制信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板9的控制信號(hào)輸出端通過控制線與IGBT模塊5連接，IGBT模塊5的輸出端與輸出銅排10相連。溫度傳感器1113安裝在散熱器33基板上，輸出銅排10通過絕緣支柱15固定在隔板202頂面，電流傳感器12、電壓傳感器13及接線端子14固定在隔板202上，其中電流傳感器12外套于輸出銅排10，電壓傳感器13、接線端子14分別位于輸出銅排10的左右兩側(cè)的隔板202上。輸出銅排10包括設(shè)于IGBT模塊5上的銅排支架，一端與銅排支架相連，另一端通過絕緣支柱15相連的兩銅排輸出架，兩銅排輸出架下部疊置，形成Y形輸出銅排10，IGBT模塊5通過輸出銅排10與外部負(fù)載連接。濾波電容6與均壓電阻8、IGBT模塊5并聯(lián)連接，濾波電容6與疊層母排7相連，疊層母排7的正負(fù)極輸出端與IGBT模塊5的輸入端相連。上層隔板202固定在底架201上面既能屏蔽電磁干擾和防塵，又有獨(dú)立風(fēng)道作用。如圖3所示，IGBT模塊5為逆變器核心元器件，通過驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板99控制IGBT模塊5的導(dǎo)通和關(guān)斷，改變輸出電壓的極性，使直流電轉(zhuǎn)變成交流電，通過UVW端輸出正弦調(diào)制波，最終實(shí)現(xiàn)逆變功能。疊層母排7正面與濾波電容6相連，濾波電容6對(duì)逆變系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)濾波儲(chǔ)能的功能，均壓電阻8與濾波電容6并聯(lián)，均壓電阻8使IGBT模塊5正負(fù)極上所加的電壓大小相同，使輸出交流電正負(fù)極電壓大小相同。如圖4所示，逆變單元I組裝，在固定機(jī)架2上開有多個(gè)將用于逆變單元11安裝在大功率電氣機(jī)柜16中的安裝孔，安裝孔中穿設(shè)連接件從而將逆變單元I固定在電氣機(jī)柜16中。
·[0024]模塊化的逆變單元I結(jié)構(gòu)更便于流水線安裝生產(chǎn)，并且各個(gè)逆變單元I獨(dú)立設(shè)置散熱器3，既能保證散熱均勻，又能節(jié)省散熱器3使用量，降低成本，安裝和生產(chǎn)也方便很多。并且獨(dú)立化散熱器3、離心式風(fēng)機(jī)、單獨(dú)風(fēng)道，散熱效果更好，系統(tǒng)更穩(wěn)定。以上圖1-4所示的一種大功率光伏逆變器是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本實(shí)用新型的啟示下，對(duì)其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種大功率光伏逆變器，其特征在于:逆變器包括多組獨(dú)立的逆變單元(1)，每組逆變單元(I)均包括固定機(jī)架(2)和設(shè)置在固定機(jī)架(2)上的散熱器(3)、離心風(fēng)機(jī)(4)、IGBT模塊(5)、濾波電容(6)、疊層母排(7)、均壓電阻(8)、驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板(9)、輸出銅排(10)、溫度傳感器(11)、電流傳感器(12)、電壓傳感器(13);固定機(jī)架(2)豎直設(shè)置，其包括底架(201)和隔板(202);散熱器(3)安裝在底架(201)中部;離心風(fēng)機(jī)(4)位于底架(201)下部，其通過隔板(202)安裝在散熱器(3)的進(jìn)風(fēng)口 ；底架(201)與隔板(202)相配形成獨(dú)立風(fēng)道；IGBT模塊(5)安裝在散熱器(3)的頂面上；驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板(9)安裝在隔板(202)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率光伏逆變器，其特征在于:所述的底架(201)包括臺(tái)階狀底板(204)、位于底板(204)左右兩側(cè)的側(cè)板(205)、與底板(204)及側(cè)板(205)下邊相抵的下安裝板(203)，底板(204)上端設(shè)上安裝部，下安裝板(203)的底端設(shè)下安裝部，上安裝部與下安裝部相平，上、下安裝部上設(shè)安裝孔以使固定機(jī)架(2)通過連接件設(shè)于電氣機(jī)柜(16)內(nèi)，側(cè)板(205)垂直于底板(204)形成具有深腔和淺腔的“7”形空腔，深腔中容納濾波電容(6)，上側(cè)淺腔中容納散熱器(3)，下側(cè)淺腔中容納離心風(fēng)機(jī)(4)，兩側(cè)板(205)頂部向內(nèi)彎折形成隔板安裝平臺(tái)，隔板安裝平臺(tái)上設(shè)隔板(202);隔板(202)的上邊與散熱器(3)下邊相抵以封閉腔體形成獨(dú)立風(fēng)道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率光伏逆變器，其特征在于:所述的疊層母排(7)設(shè)于濾波電容(6)和IGBT模塊(5)的頂面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率光伏逆變器，其特征在于:驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板(9)上設(shè)有信號(hào)檢測(cè)端和控制信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板(9)的控制信號(hào)輸出端通過控制線與IGBT模塊(5)連接，IGBT模塊(5)的輸出端與輸出銅排(10)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4·所述的一種大功率光伏逆變器，其特征在于:所述的輸出銅排(10)通過絕緣支柱(15)固定在隔板(202)頂面，所述的電流傳感器(12)、電壓傳感器(13)及接線端子(14)固定在隔板(202)上，其中電流傳感器(12)外套于輸出銅排(10)，電壓傳感器(13)、接線端子(14)分別位于輸出銅排(10)的左右兩側(cè)的隔板(202)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大功率光伏逆變器,其特征在于:所述的輸出銅排(10)包括設(shè)于IGBT模塊(5)上的銅排支架，一端與銅排支架相連，另一端通過絕緣支柱(15)相連的兩銅排輸出架，所述的兩銅排輸出架下部疊置，形成Y形輸出銅排(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大功率光伏逆變器，其特征在于:所述的濾波電容(6)與均壓電阻(8 )、IGBT模塊(5 )并聯(lián)連接，濾波電容(6 )與疊層母排(7 )相連，疊層母排(7 )的正負(fù)極輸出端與IGBT模塊(5)的輸入端相連。
專利摘要一種大功率光伏逆變器，涉及一種逆變器。目前大功率光伏逆變器的三相全橋逆變單元常采用一體化結(jié)構(gòu)，機(jī)柜空間利用率低，散熱不均勻，設(shè)備工作環(huán)境要求嚴(yán)格，生產(chǎn)和安裝維護(hù)麻煩。本實(shí)用新型特征在于逆變器包括多組獨(dú)立的逆變單元，每組逆變單元均包括固定機(jī)架和設(shè)置在固定機(jī)架上的散熱器、離心風(fēng)機(jī)、IGBT模塊、濾波電容、疊層母排、均壓電阻、驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板、輸出銅排、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器；固定機(jī)架豎直設(shè)置，其包括底架和隔板，散熱器安裝在底架中部，離心風(fēng)機(jī)位于底架下部；IGBT模塊安裝在散熱器的頂面上；驅(qū)動(dòng)模塊控制電路板安裝在隔板上。本技術(shù)方案散熱效果，工作穩(wěn)定，通用性好；空間利用率得到了提高。
文檔編號(hào)H02M7/00GK203104303SQ20132014053
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者鄭亞麗, 里卡多·巴爾韋德, 苗永春, 祁選舜 申請(qǐng)人:臥龍電氣集團(tuán)股份有限公司, 浙江臥龍新能源有限公司