專利名稱：一種用于光伏逆變器的逆變柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子領域，尤其涉及一種用于光伏逆變器的逆變柜，例如一種用于大功率光伏逆變器、風電變流器、變頻調(diào)速器、UPS、EPS的逆變柜。
背景技術：
在電力電子領域，特別是在大功率(200kW以上)光伏逆變器、風電變流器、UPS、EPS產(chǎn)品中，主功率部分都由電容、功率模塊、散熱器、風機，電抗器，控制部分等關鍵器件構(gòu)成，且數(shù)量多、體積大，在設計結(jié)構(gòu)時存在眾多組合，當前電力電子行業(yè)內(nèi)通常采用的是電抗器下置，功率模塊、散熱器、控制部分、電容組合在一起放在逆變柜的上部分的設計方案。圖1、圖2、圖3分別示出了現(xiàn)有技術的一體機500KW逆變器的逆變柜的正面示意圖、側(cè)面不意圖和俯視不意圖。如圖1、圖2和圖3所不，其結(jié)構(gòu)特點是:電抗器I安裝在整機的下方；功率模塊2安裝在散熱器3的垂直面上，并分成三個子模塊按照A、B、C三相橫向擺放；電容組件5安裝在IGBT (絕緣柵雙極型晶體管，為功率模塊的組成部分)6的垂直上方；電容組件5由安裝在上部的多個軸流風扇4對其進行抽風散熱，IGBT和電抗器由風扇108進行散熱；以及控制PCB板7安裝在電容組件5和電抗器I之間的功率模塊2的正前方。上述一體機(如圖1-3所示)的不足是:左右太寬，安裝空間較大，機身很笨重不方便安裝；電抗器安裝機身的底部，減小了電容和功率模塊的散熱風道的進風量，同時電抗器工作時產(chǎn)生的熱量全部通過電容和功率模塊散熱器，這樣增加電容和功率模塊工作環(huán)境溫度，不利于其散熱；由于電抗器對于整機來說是個干擾源，而且其風道和控制PCB板沒有隔離，使得控制PCB板與外界沒有很好地屏蔽，電抗器會對本機控制元件和外界的電子設備產(chǎn)生一定的干擾，使整機和系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，同時電抗器工作噪音也不能屏蔽在機身內(nèi)部，會對外傳播，加大了對工作環(huán)境的噪音污染；就整個系統(tǒng)而言，功率越大所用的散熱風機就會越多，從硬件的角度來說也加大了故障率；以及電抗器和控制PCB板風道相通，飛塵很容易堆積在控制器件上，加大了故障率。圖4、圖5示出了現(xiàn)有技術的功率單元裝柜并機的500KW逆變器逆變元柜，其中，圖4的左圖和中間圖是逆變柜電抗器I以上部分的側(cè)面不意圖和后面不意圖，圖5是整體逆變柜的后面示意圖。如圖所示，其結(jié)構(gòu)特點是:電抗器I放在機柜的底部；功率模塊2、電容3、風機9、控制元件7組合成一體，形成功率單元安裝在電抗器I上方；以及功率單元底部安裝一個離心風機對功率單元內(nèi)的各元件吹風散熱。上述的功率單元裝柜并機(如圖4所示)的不足是:電抗器在功率逆變柜的底部，其工作時產(chǎn)生的熱量全部被功率單元的風機吸入通過單元內(nèi)部的功率模塊，這對電容、控制元件元件不利于散熱；功率單元風機通常是前后雙向進風，而機柜的后面通常沒有進風口所以風機的前后進風量不相等，嚴重影響風機的性能；功率單元內(nèi)部的功率模塊是A、B、C三相依次排開距離很大，一個離心風機在下面中間位置，對其吹風散熱而風機的出風口寬度遠小于功率模塊A、B、C三相的寬度，這樣會造成A、B、C三相通過的風量差距很大，形成ABC三相散熱不均衡，嚴重影響整機性能；風機、功率模塊、散熱器、電容、控制元件組合成一個功率單元，其單元非常笨重，單元功率越大越笨重，非常難以維護；以及因為功率單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊，當內(nèi)部其中一個器件損壞時很容易損壞其他的器件，將故障擴大化。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在解決上述至少一個問題，提供一種能將電抗器相對獨立設置、獨立散熱的用于光伏逆變器的逆變柜。根據(jù)本申請的一個實施方式，公開了一種用于光伏逆變器的逆變柜，包括:電抗器模塊，設置在所述逆變柜的下部，且位于第一風道中，電抗器模塊包括電抗器以及第一風機，第一風機設置在電抗器上方；以及所述第一風道，將所述電抗器與所述逆變柜中的其他元件相隔離并連通所述逆變柜的第一進風口和第一出風口 ；其中，風被所述第一風機從所述第一進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第一風道并從所述第一出風口排出。作為一種選擇，所述逆變柜還包括:功率模塊，設置在所述電抗器模塊的上方；電容模塊，設置在所述功率模塊的上方，并包括電容模塊安裝板，所述電容模塊安裝板上設置有多個散熱孔；第二風機，設置在所述逆變柜頂部，為所述電容模塊和所述功率模塊散熱。作為一種選擇，所述功率模塊包括IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)、控制器件以及散熱器，并且可滑動地安裝在所述逆變柜中。作為一種選擇，所述功率模塊的IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)、控制器件以及散熱器按照電氣三相相序分成三個子功率模塊，所述三個功率子模塊為功率子模塊A、功率子模塊B和功率子模塊C，所述三個功率子模塊在所述逆變柜中設置在同一水平位置。作為一種選擇，所述電容模塊、所述功率子模塊、所述散熱器、所述第二風機、所述電抗器和所述控制器件在所述逆變柜中的相對位置呈由里向外設置。作為一種選擇，所述逆變柜還包括:第二風道，所述功率模塊設置在第二風道中，所述第二風道將所述功率模塊與所述逆變柜中的其他元件相隔離，并連通所述逆變柜的第二進風口和第二出風口 ；其中，風被所述第二風機從所述第二進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第二風道并從所述第二出風口排出。作為一種選擇，所述逆變柜還包括:第三風道，所述電容模塊設置在在第三風道中，所述第三風道將所述電容模塊與所述逆變柜中的其他元件相隔離，并連通所述逆變柜的第三進風口和第三出風口 ；其中，風被第二風機從所述第三進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第三風道并從所述第三出風口排出。作為一種選擇，所述第一進風口位于所述逆變柜底部，所述第一出風口位于所述逆變柜的背板的中部。作為一種選擇，所述第二進風口位于所述逆變柜底部，所述第二出風口位于所述逆變柜的背板的上部。作為一種選擇，所述第三進風口位于所述逆變柜前面板上，所述第三出風口為所述電容安裝板的散熱孔。作為一種選擇，所述第三進風口設置有防塵網(wǎng)。通過上述的實施方式，電抗器模塊安裝在由第一風道構(gòu)成的一個相對的密閉的金屬空間，和其他器件相隔離，減小了電抗器模塊對機柜內(nèi)其他器件和對系統(tǒng)其他電子設備的干擾。同時電抗器產(chǎn)生的噪音也基本屏蔽在內(nèi)部，不會給外界造成噪音污染。電抗器由自己的獨立散熱風機和完全獨立的風道對其散熱，不會影響其他器件的散熱。

圖1、圖2、圖3分別是現(xiàn)有技術的一體機500KW逆變器的逆變柜的正面示意圖、側(cè)面不意圖和俯視不意圖；圖4、圖5是現(xiàn)有技術的功率單元裝柜并機的500KW逆變器逆變柜的示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型一個實施方式的用于光伏逆變器的逆變柜的側(cè)面示意圖；圖7是根據(jù)本實用新型一個實施方式的用于光伏逆變器的逆變柜的后面示意圖。附圖標記列表:1-電抗器；2_功率模塊；3_散熱器；4_電容組散熱風機；5_電容組件；6-1GBT ;7_控制PCB板；8_IGBT和電抗器的散熱風機；9_風機；10-第一風道；101-第一進風口 ；102_第一出風口 ； 103-電抗器模塊；104-第一風機；20_第二風道；201-第二進風口 ；202_第二出風口 ；203-功率模塊；204_第二風機；30_第三風道；301_第三進風口 ；303-電容模塊；3031_電容模塊安裝板；3032_散熱孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的實施方式。圖6是根據(jù)本實用新型一個實施方式的用于光伏逆變器的逆變柜的側(cè)面示意圖。圖7是根據(jù)本申請一個實施方式的用于光伏逆變器的逆變柜的后面示意圖。如圖6和7所不，該實施方式的逆變柜包括電抗器模塊103和第一風道10。電抗器模塊103設置在逆變柜的下部，且位于第一風道10中。電抗器模塊103可包括電抗器和設置在電抗器上方的第一風機104。第一風道10將電抗器與逆變柜中的其他元件相隔離，并連通逆變柜的第一進風口 101和第一出風口 102。風被第一風機104從第一進風口 101吸入，且僅流經(jīng)所述第一風道并從所述第一出風口 102排出。例如，電抗器模塊103設置在逆變柜下部靠近背板處。電抗器模塊103由第一風機(例如小型離心風機)104進行獨立散熱，風被第一風機104從第一進風口 101吸入，且只在第一風道10中流動,經(jīng)過電抗器從第一出風口 102排出。作為一種選擇,第一進風口 101位于逆變柜底部，第一出風口 102位于逆變柜的背板的中部。通過上述的實施方式，電抗器模塊安裝在由第一風道構(gòu)成的一個相對的密閉的金屬空間，和其他器件相隔離，減小了電抗器模塊對機柜內(nèi)其他器件和對系統(tǒng)其他電子設備的干擾。同時電抗器產(chǎn)生的噪音也基本屏蔽在內(nèi)部，不會給外界造成噪音污染。電抗器由自己的獨立散熱風機和完全獨立的風道對其散熱，不會影響其他器件的散熱。作為一種選擇，上述實施方式的逆變柜還可包括功率模塊203、電容模塊303以及第二風機204。功率模塊203設置在電抗器模塊103的上方；電容模塊303設置在功率模塊203的上方，并包括電容模塊安裝板3031，且電容模塊安裝板3031上設置有多個散熱孔3032 ;第二風機204設置在逆變柜頂部，為電容模塊303和功率模塊203散熱。作為一種選擇，功率可包括IGBT、控制器件以及散熱器，并且可滑動地安裝在所述逆變柜中。例如，IGBT和控制器件、散熱器構(gòu)成的功率模塊按照電氣三相相序分成三個功率模塊A、B、C，采用抽屜式安裝方式插入機柜的中部，從圖7的左邊開始依次為功率模塊A、功率模塊B和功率模塊C。作為一種選擇，上述實施方式的逆變柜還可包括第二風道20。功率模塊203設置在第二風道20中。第二風道20將功率模塊203與逆變柜中的其他元件相隔離，并連通逆變柜的第二進風口 201和第二出風口 202。風被第二風機204從第二進風口 201吸入，且僅流經(jīng)第二風道20并從第二出風口 202排出。例如，功率模塊203設置在電抗器模塊103的上方，且設置在第二風道20中。第二風道20將功率模塊203與逆變柜內(nèi)的其他元件隔離開。功率模塊203由第二風機204散熱。第二風機204例如為設置在電容模塊303的后上方位置的大型離心風機，且安裝在功率模塊203的垂直上方。風被第二風機204從第二進風口 201吸入，只在第二風道20中流動，并從第二出風口 202排出。作為一種選擇，第二進風口 201位于逆變柜底部，第二出風口 202位于逆變柜的背板的上部。作為一種選擇，上述實施方式的逆變柜還可包括第三風道30。電容模塊303設置在在第三風道30中，第三風道30將電容模塊303與逆變柜中的其他元件相隔離，并連通逆變柜的第三進風口 301和第三出風口。風被第二風機204從第三進風口 301吸入，且僅流經(jīng)第三風道30并從第三出風口排出。例如，電容模塊303設置在功率模塊203的上方，且設置在第三風道30中。例如，電容模塊303安裝在功率模塊203的正負(+ ) (_)極的上方，電容模塊303正負(+ )(-)極與功率模塊203的正負(+ )(-)極呈平面直線搭接。第三風道30將電容模塊303與逆變柜內(nèi)的其他元件隔離開。電容模塊303由第二風機204散熱。風被第二風機204從第三進風口 301吸入，只在第三風道30中流動，并從第三出風口排出。作為一種選擇，第三進風口301位于逆變柜前面板上，第三出風口為電容模塊安裝板3031上設置的多個散熱孔3032。作為一種選擇，第三進風口 301設置有防塵網(wǎng)。 從上可以看出，功率模塊203和電容模塊303雖然共用一個風機(即第二風機204)進行散熱，但兩者的風道(即第二風道20和第三風道30)為相互分隔、互不干擾的密閉風道。作為一種選擇，電容模塊303、三個功率子模塊、散熱器、第二風機204、電抗器和控制器件在逆變柜中的相對位置呈由里向外設置。通過上述實施方式，將功率模塊安裝相序分為三個功率子模塊，相互獨立地采用抽屜式安裝方式，這樣使其輕便化，且維護非常方便。而且，當其中單相的功率模塊有故障時，不會破壞其他兩個功率模塊，使故障最小化。第二風機安裝在功率模塊的正上方，風從機柜底部進，經(jīng)過完全獨立密閉空間，垂直進入三個功率模塊的散熱器，這樣散熱更加均衡，提高了整機的可靠性。過濾網(wǎng)的設置使得為控制器件和電容模塊散熱的風減少了灰塵，這樣可減小對控制PCB板的污染，降低了故障率。以上僅為本申請的優(yōu)選實施方式，并非因此限制本申請的專利范圍，凡是利用本申請說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本申請的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種用于光伏逆變器的逆變柜，其特征在于包括: 電抗器模塊，設置在所述逆變柜的下部，且位于第一風道中，并包括: 電抗器；以及 第一風機，設置在電抗器上方；以及 所述第一風道，將所述電抗器與所述逆變柜中的其他元件相隔離并連通所述逆變柜的第一進風口和第一出風口； 其中，風被所述第一風機從所述第一進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第一風道并從所述第一出風口排出。
2.按權利要求1所述的逆變柜，其特征在于還包括: 功率模塊，設置在所述電抗器模塊的上方； 電容模塊，設置在所述功率模塊的上方，并包括電容模塊安裝板，所述電容模塊安裝板上設置有多個散熱孔； 第二風機，設置在所述逆變柜頂部，為所述電容模塊和所述功率模塊散熱。
3.按權利要求2所述的逆變柜，其特征在于，所述功率模塊包括IGBT、控制器件以及散熱器，并且采用抽屜式安裝方式，可滑動地安裝在所述逆變柜中。
4.按權利要求3所述的逆變柜，其特征在于，所述功率模塊按照電氣三相相序分成三個子功率模塊，所述三個功率子模塊為功率子模塊A、功率子模塊B和功率子模塊C，所述三個功率子模塊在所述逆變柜中設置在同一水平位置。
5.按權利要求4所述的逆變柜，其特征在于，所述電容模塊、所述功率子模塊、所述散熱器、所述第二風機、所述電抗器和所述控制器件在所述逆變柜中的相對位置呈由里向外設置。
6.按權利要求2所述的逆變柜，其特征在于，還包括: 第二風道，所述功率模塊設置在第二風道中，所述第二風道將所述功率模塊與所述逆變柜中的其他元件相隔離，并連通所述逆變柜的第二進風口和第二出風口 ； 其中，風被所述第二風機從所述第二進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第二風道并從所述第二出風口排出。
7.按權利要求2或6所述的逆變柜，其特征在于，還包括: 第三風道，所述電容模塊設置在在第三風道中，所述第三風道將所述電容模塊與所述逆變柜中的其他元件相隔離，并連通所述逆變柜的第三進風口和第三出風口 ； 其中，風被第二風機從所述第三進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第三風道并從所述第三出風口排出。
8.按權利要求1-6的任一項所述的逆變柜，其特征在于，所述第一進風口位于所述逆變柜底部，所述第一出風口位于所述逆變柜的背板的中部。
9.按權利要求4或5所述的逆變柜，其特征在于，所述第二進風口位于所述逆變柜底部，所述第二出風口位于所述逆變柜的背板的上部。
10.按權利要求7所述的逆變柜，其特征在于，所述第三進風口位于所述逆變柜前面板上，所述第三出風口為所述電容安裝板的散熱孔。
11.按權利要求10所述的逆變柜，其特征在于，所述第三進風口設置有防塵網(wǎng)。
專利摘要本實用新型公開一種用于光伏逆變器的逆變柜，包括電抗器模塊，設置在所述逆變柜的下部，且位于第一風道中，并包括電抗器；以及第一風機，設置在電抗器上方；以及所述第一風道，將所述電抗器與所述逆變柜中的其他元件相隔離并連通所述逆變柜的第一進風口和第一出風口；其中，風被所述第一風機從所述第一進風口吸入，且僅流經(jīng)所述第一風道并從所述第一出風口排出。
文檔編號H05K7/20GK202931180SQ201220655030
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權日2012年12月3日
發(fā)明者朱建國, 朱江榮 申請人:深圳市永聯(lián)科技有限公司