光伏逆變器的自冷散熱裝置和自冷光伏逆變器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種光伏逆變器的自冷散熱裝置，包括：用于放置構(gòu)建光伏逆變器電路系統(tǒng)所需的功率器件的箱體、固定于所述箱體背面的散熱器，以及裝設(shè)于所述散熱器表面和/或鑲嵌于所述散熱器內(nèi)部的傳熱元件，在保證散熱性能的前提下，實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)、高可靠性設(shè)計(jì)。此外，本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種利用該自冷散熱裝置的自冷光伏逆變器。
【專利說明】光伏逆變器的自冷散熱裝置和自冷光伏逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種光伏逆變器的自冷散熱裝置和一種自冷光伏逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]光伏逆變器散熱性能的好壞直接影響著光伏逆變器的使用壽命，傳統(tǒng)的光伏逆變器主要是通過風(fēng)扇和風(fēng)道提高散熱器的散熱效果，被稱為風(fēng)冷散熱。
[0003]高功率的光伏逆變器具有更高的散熱要求，增加散熱器尺寸和風(fēng)扇功率雖然可提高散熱效率，但勢(shì)必會(huì)造成光伏逆變器噪音增高、體積增大，且風(fēng)扇是光伏逆變器的故障易發(fā)生點(diǎn)，非常不利于光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種光伏逆變器的自冷散熱裝置和一種自冷光伏逆變器，以在保證散熱性能的前提下，實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)。
[0005]一種光伏逆變器的自冷散熱裝置，包括:
[0006]用于放置構(gòu)建光伏逆變器電路系統(tǒng)所需的功率器件的箱體；
[0007]固定于所述箱體背面的散熱器；
[0008]以及裝設(shè)于所述散熱器表面和/或鑲嵌于所述散熱器內(nèi)部的傳熱元件。
[0009]可選地，所述自冷散熱裝置還包括:設(shè)置于所述散熱器外部的框架。
[0010]其中，所述框架上設(shè)有通風(fēng)孔。
[0011]其中，每一個(gè)所述傳熱元件分別被一個(gè)所述功率器件使用。
[0012]其中，每一個(gè)所述傳熱元件被多個(gè)所述功率器件共用。
[0013]其中，所述傳熱元件包括熱管和/或銅塊。
[0014]其中，所述散熱器設(shè)置有多個(gè)。
[0015]—種自冷光伏逆變器,包括上述任一種自冷散熱裝置。
[0016]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過傳熱元件將功率器件的熱量快速傳導(dǎo)到散熱器，外露于外界空氣中的散熱器又將熱量快速傳導(dǎo)到空氣中進(jìn)行自冷散熱；自冷散熱過程無(wú)需借助風(fēng)扇，噪音小，且該散熱過程中由于所述傳熱元件的引入增強(qiáng)了功率器件與散熱器之間、以及散熱器與外界空氣之間的熱傳遞，因此散熱效率高、散熱效果好，已能夠滿足高熱密度集成的光伏逆變器的散熱要求，無(wú)需通過增加散熱器尺寸和風(fēng)扇功率的手段來提高散熱效率，從而在保證散熱性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1a-1b為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種光伏逆變器的自冷散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種熱管散熱氣流示意圖；
[0020]圖3a_3c為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的傳熱元件布局示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]參見圖la-lb，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種光伏逆變器的自冷散熱裝置，以在保證散熱性能的前提下，實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)，包括:箱體1、散熱器2和傳熱兀件3 ；
[0023]其中，箱體I用于放置構(gòu)建光伏逆變器電路系統(tǒng)所需的功率器件4，如組成光伏逆變器主電路的MOS管、IGBT、功率模塊等；
[0024]散熱器2固定于箱體I背面；
[0025]傳熱元件3裝設(shè)于散熱器2表面和/或鑲嵌于散熱器2內(nèi)部。
[0026]該自冷散熱裝置的工作原理為:功率器件4透過傳熱元件3將熱量快速傳導(dǎo)到散熱器2，外露于外界空氣中的散熱器2又將熱量快速傳導(dǎo)到空氣中，空氣受熱向上流動(dòng)帶走散熱器2的熱量，同時(shí)又有冷空氣快速補(bǔ)充到散熱器2周圍，這樣冷空氣的持續(xù)循環(huán)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)了熱源的自冷散熱。其中，傳熱元件3的導(dǎo)熱性能越好，所述自冷散熱裝置的散熱性能就越好。
[0027]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例引入了傳熱元件3，增強(qiáng)了功率器件4與散熱器2之間、以及散熱器2與外界空氣之間的熱傳遞，散熱效率高、散熱效果好，可滿足高熱密度集成的光伏逆變器(如小型化、高功率的光伏逆變器)的散熱要求，無(wú)需通過增加散熱器2的尺寸和風(fēng)扇功率的手段來提高散熱效率。另外，本實(shí)施例將散熱器2裝設(shè)于箱體I外部進(jìn)行自冷散熱，無(wú)需引入風(fēng)扇，因此噪音小且故障率低，安全可靠。
[0028]此外，為保護(hù)裝設(shè)于箱體I外部的散熱器2免受外界撞擊而損壞，本實(shí)施例所述的自冷散熱裝置還可包括:設(shè)置于散熱器2外部的框架5 (仍參見圖la-lb)，同時(shí)，該框架5的引入還可方便為光伏逆變器成品的安裝提供支撐?？蛇x地，框架5上還可開設(shè)通風(fēng)孔以加速散熱器2與外界空氣之間的熱傳遞。
[0029]基于上述公開，還需要補(bǔ)充說明的是，本實(shí)施例所述的傳熱元件3優(yōu)選熱管6。熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，其導(dǎo)熱能力超過了任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。利用熱管可大幅增加沿散熱器2的翅片7方向傳輸?shù)臒崃浚瑥亩焖俳档拖潴wI內(nèi)部的溫度。熱管6散熱氣流示意圖如圖2所示。當(dāng)然，傳熱元件3也可選用其他性價(jià)比較高的高導(dǎo)熱性能的材料，如銅塊等，并不局限。
[0030]其中，一個(gè)所述自冷散熱裝置可以僅設(shè)置一個(gè)緊貼箱體I背面的散熱器2，也可以同時(shí)設(shè)置多個(gè)緊貼箱體I背面的散熱器2，散熱器2的尺寸及數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況決定，并不局限。并且，一個(gè)散熱器2表面/內(nèi)部設(shè)置的傳熱元件3可以僅為熱管6，也可以僅為銅塊，也可以既有熱管6又有銅塊。
[0031]在傳熱元件3的布局上，傳熱元件3按照功率器件4在箱體I內(nèi)的分布進(jìn)行布局，以實(shí)現(xiàn)直接、間接接觸或盡量靠近各個(gè)功率器件4，從而最大限度的加速功率器件4與散熱器2間的熱傳遞。其中，每一個(gè)傳熱元件3可以分別被一個(gè)功率器件4使用(如圖3a所示的每一個(gè)熱管6分別被I個(gè)功率器件4使用的示意圖，以及如圖3b所示的每一個(gè)銅塊8分別被I個(gè)功率器件4使用的示意圖)，也可以被多個(gè)功率器件4共用(如圖3b所示的I個(gè)熱管6被3個(gè)功率器件4共用的示意圖，以及圖3c所示的I個(gè)銅塊8被3個(gè)功率器件4共用的不意圖)。
[0032]此外，本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了利用上述任一種自冷散熱裝置的自冷光伏逆變器。該自冷光伏逆變器包括所述自冷散熱裝置及裝設(shè)于機(jī)箱(所述機(jī)箱即圖1a-1b示出的箱體I)內(nèi)部的功率器件，其利用位于散熱器表面或內(nèi)部的傳熱元件快速傳遞機(jī)箱內(nèi)功率器件的熱量，并將所述散熱器設(shè)置于機(jī)箱外部進(jìn)行自冷散熱，降低了機(jī)箱內(nèi)部的溫度以及散熱器表面的熱量對(duì)機(jī)箱內(nèi)功率器件的輻射，散熱效率高、散熱效果好，延長(zhǎng)了機(jī)器使用壽命，且實(shí)現(xiàn)了機(jī)器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)。
[0033]綜上所述，本實(shí)用新型通過傳熱元件將功率器件的熱量快速傳導(dǎo)到散熱器，外露于外界空氣中的散熱器又將熱量快速傳導(dǎo)到空氣中進(jìn)行自冷散熱；自冷散熱過程無(wú)需借助風(fēng)扇，噪音小，且該散熱過程中由于所述傳熱元件的引入增強(qiáng)了功率器件與散熱器之間、以及散熱器與外界空氣之間的熱傳遞，因此散熱效率高、散熱效果好，已能夠滿足高熱密度集成光伏逆變器的散熱要求，無(wú)需通過增加散熱器尺寸和風(fēng)扇功率的手段來提高散熱效率，從而在保證散熱性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了光伏逆變器的低噪音設(shè)計(jì)和高可靠性設(shè)計(jì)。
[0034]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0035]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏逆變器的自冷散熱裝置，其特征在于，包括: 用于放置構(gòu)建光伏逆變器電路系統(tǒng)所需的功率器件的箱體； 固定于所述箱體背面的散熱器； 以及裝設(shè)于所述散熱器表面和/或鑲嵌于所述散熱器內(nèi)部的傳熱元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自冷散熱裝置，其特征在于，還包括:設(shè)置于所述散熱器外部的框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自冷散熱裝置，其特征在于，所述框架上設(shè)有通風(fēng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自冷散熱裝置，其特征在于，每一個(gè)所述傳熱元件分別被一個(gè)所述功率器件使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自冷散熱裝置，其特征在于，每一個(gè)所述傳熱元件被多個(gè)所述功率器件共用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自冷散熱裝置，其特征在于，所述傳熱元件包括熱管和/或銅塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自冷散熱裝置，其特征在于，所述散熱器設(shè)置有多個(gè)。
8.一種自冷光伏逆變器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的自冷散熱裝置。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK203984847SQ201420310021
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】李永紅, 董普云, 王冠軍 申請(qǐng)人:陽(yáng)光電源股份有限公司