光伏逆變組的制作方法
【專利摘要】一種光伏逆變組，包括逆變單元、用于對(duì)所述的逆變單元在逆變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側(cè)、具有交流出線排的交流側(cè)、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開(kāi)關(guān)、用于驅(qū)動(dòng)所述的分立開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述的電容固定于所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風(fēng)機(jī)，所述的散熱器還包括相對(duì)稱地位于前后兩側(cè)部的散熱基板，多片所述的散熱片連接在前后兩側(cè)的所述的散熱基板之間，所述的分立開(kāi)關(guān)安裝于所述的散熱基板上。散熱片與前后兩側(cè)的散熱基板構(gòu)成工字形的散熱器，體積成倍減少，實(shí)現(xiàn)了小而輕的設(shè)計(jì)。
【專利說(shuō)明】光伏逆變組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏逆變組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的不斷開(kāi)采，對(duì)全球環(huán)境污染正在逐步加深，同時(shí)現(xiàn)有資源也在不斷減少。因此，人類開(kāi)始開(kāi)發(fā)綠色新能源。經(jīng)過(guò)大量的研究實(shí)驗(yàn)證明，太陽(yáng)能是一種取之不盡的綠色新能源，且不受地域限制，能量轉(zhuǎn)換效率很高。故此，其深受人們的青睞，尤其是利用太陽(yáng)能發(fā)電。然而，光伏陣列輸出的都是直流電，而實(shí)際應(yīng)用中多是交流電，所以需要一種斬波逆變技術(shù)(SPWM)，實(shí)現(xiàn)直流變交流。
[0003]目前，光伏逆變組，包括逆變單元、用于對(duì)所述的逆變單元在逆變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側(cè)、具有交流出線排的交流側(cè)、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開(kāi)關(guān)、用于驅(qū)動(dòng)所述的分立開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述的電容固定于所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風(fēng)機(jī)。
[0004]在中大型光伏逆變中多采用三相全橋一體化設(shè)計(jì)，即所有功率器件、電容、散熱器、層疊母線等集成一個(gè)整體單元，每個(gè)散熱器都是由散熱基板、自所述的散熱基板向外伸出的多片散熱片構(gòu)成的，如果需要將多個(gè)逆變單元并聯(lián)，由此會(huì)帶來(lái)體積大、機(jī)箱利用率低、散熱不均勻、交直/流側(cè)電流不平衡、層疊母線上雜散電感大、對(duì)設(shè)備的工況有一定的要求，同時(shí)單元整體較重，體積大，不利于生產(chǎn)效率、安裝和維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光伏逆變組。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是:一種光伏逆變組，包括逆變單元、用于對(duì)所述的逆變單元在逆變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容與層疊母線的直流側(cè)、具有交流出線排的交流側(cè)、連接在所述的層疊母線與所述的交流出線排之間的分立開(kāi)關(guān)、用于驅(qū)動(dòng)所述的分立開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述的電容固定于所述的層疊母線上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片的散熱器、離心風(fēng)機(jī)，所述的散熱器還包括相對(duì)稱地位于前后兩側(cè)部的散熱基板，多片所述的散熱片連接在前后兩側(cè)的所述的散熱基板之間，所述的分立開(kāi)關(guān)安裝于所述的散熱基板上。
[0007]在某些實(shí)施方式中，所述的分立開(kāi)關(guān)為多個(gè)相互并聯(lián)的小電流開(kāi)關(guān)管。
[0008]在某些進(jìn)一步實(shí)施方式中，所述的小電流開(kāi)關(guān)管為IGBT。
[0009]在某些實(shí)施方式中，所述的離心風(fēng)機(jī)位于所述的散熱器的下方，所述的離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口向上對(duì)著所述的散熱片。
[0010]在某些實(shí)施方式中，所述的層疊母線的輸出端上固定有用于當(dāng)兩組光伏逆變組相并聯(lián)時(shí)相互連接的層疊母線并聯(lián)端。
[0011]在某些實(shí)施方式中，所述的疊層母線的負(fù)極靠近所述的分立開(kāi)關(guān)。[0012]在某些實(shí)施方式中，所述的逆變單元具有兩組，相對(duì)稱地設(shè)置于所述的散熱器的前后兩側(cè)。
[0013]在某些實(shí)施方式中，所述的光伏逆變組還包括分別固定于所述的散熱器的左右兩側(cè)部的左固定板與右固定板、位于前側(cè)的前封板、位于后側(cè)的后封板、位于左側(cè)的左封板、固定于所述的前封板的底部與所述的后封板的底部之間的底封板、位于右側(cè)的右封板，所述的交流出線排通過(guò)絕緣子固定在所述的左固定板上，所述的前封板與所述的后封板分別固定于所述的左固定板與所述的右固定板上，所述的右封板固定于所述的電容上，所述的前封板、所述的右封板、所述的后封板與所述的左封板相互固定連接，所述的左封板與所述的底板之間以及所述的右封板與所述的底板之間形成所述的離心風(fēng)機(jī)的左進(jìn)風(fēng)口與右進(jìn)風(fēng)口。
[0014]在某些進(jìn)一步實(shí)施方式中，所述的前封板與所述的散熱片之間固定有傾斜的上前固定板、所述的后封板與所述的散熱片之間固定有傾斜的上后固定板所述的上前固定板與所述的上后固定板由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
[0015]在某些進(jìn)一步實(shí)施方式中，所述的前封板上開(kāi)有供層疊母線伸出的前開(kāi)口，所述的后封板上開(kāi)有供層疊母線伸出的后開(kāi)口，所述的右封板上開(kāi)有供層疊母線伸出的右開(kāi)口，所述的左封板上開(kāi)有供交流出線排伸出的左開(kāi)口。
[0016]本發(fā)明的范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案等。
[0017]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):散熱片與前后兩側(cè)的散熱基板構(gòu)成工字形的散熱器，體積成倍減少，實(shí)現(xiàn)了小而輕的設(shè)計(jì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖1為兩組逆變單元與散熱器的裝配立體示意圖；
附圖2為層疊母線、分立開(kāi)關(guān)、交流出線排與散熱器的裝配前視示意圖；
附圖3為層疊母線、分立開(kāi)關(guān)、交流出線排、散熱器與離心風(fēng)機(jī)的裝配立體示意圖； 附圖4為層疊母線、分立開(kāi)關(guān)、交流出線排與散熱器的裝配俯視示意圖；
附圖5為兩組光伏逆變組并聯(lián)在一起的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖6為光伏逆變組的分解示意圖；
其中:11、散熱器；12、散熱基板；13、散熱片；14、離心風(fēng)機(jī)；
21、電容；22、層疊母線；221、層疊母線并聯(lián)端；23、分立開(kāi)關(guān)；24、交流出線排；
31、左固定板；32、右固定板；33、前封板；34、后封板；35、左封板；36、右封板；37、上前固定板；38、上后固定板；39、絕緣子。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如各附圖所示，一種光伏逆變組，包括逆變單元、用于對(duì)逆變單元在逆變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的散熱裝置，逆變單元包括具有電容21與層疊母線22的直流側(cè)、具有交流出線排24的交流側(cè)、連接在層疊母線22與交流出線排24之間的分立開(kāi)關(guān)23、用于驅(qū)動(dòng)分立開(kāi)關(guān)23的驅(qū)動(dòng)模塊，電容21固定于層疊母線22上，散熱裝置包括具有多片散熱片13的散熱器11、離心風(fēng)機(jī)14，散熱器11還包括相對(duì)稱地位于前后兩側(cè)部的散熱基板12，多片散熱片13連接在前后兩側(cè)的散熱基板12之間，分立開(kāi)關(guān)23安裝于散熱基板12上。
[0020]分立開(kāi)關(guān)23為多個(gè)相互并聯(lián)的小電流開(kāi)關(guān)管。小電流開(kāi)關(guān)管為IGBT。分立開(kāi)關(guān)23是該逆變單元所用主要器件，分立開(kāi)關(guān)23采用多個(gè)小電流開(kāi)關(guān)管并聯(lián)而成，本實(shí)施例中是三個(gè)，即實(shí)現(xiàn)了逆變器功率的增大，同時(shí)分散了熱源分布，散熱均勻，改變了原有的熱點(diǎn)集中，散熱困難的問(wèn)題，現(xiàn)在多個(gè)小電流分立開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)，使熱點(diǎn)分散，散熱均勻，同時(shí)使散熱器變小體積變小。
[0021]離心風(fēng)機(jī)14位于散熱器11的下方，離心風(fēng)機(jī)14的出風(fēng)口向上對(duì)著散熱片13。該逆變單元采用離心風(fēng)機(jī)14進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，從底部的左右方向進(jìn)風(fēng)，散熱器11的頂部出風(fēng)，以達(dá)到良好的散熱效果。
[0022]層疊母線22的輸出端上固定有用于當(dāng)兩組光伏逆變組相并聯(lián)時(shí)相互連接的層疊母線并聯(lián)端221。當(dāng)兩組光伏逆變組相并聯(lián)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中通常只有直流側(cè)輸入與交流側(cè)輸出可以并聯(lián)，本方案中，除了直流側(cè)輸入和交流側(cè)輸出的并聯(lián)外，同時(shí)層疊母線22互相之間有獨(dú)立的連接，這種設(shè)計(jì)可以減少尖峰電壓對(duì)電容的沖擊，減少了雜散電感，有效降低了電壓沖擊對(duì)電容的損害，同時(shí)減少了電容的數(shù)量，降低成本。
[0023]疊層母線的負(fù)極靠近分立開(kāi)關(guān)23。逆變單元具有兩組，相對(duì)稱地設(shè)置于散熱器11的前后兩側(cè)。該逆變單元使用的層疊母線22采用完全對(duì)稱設(shè)計(jì)，負(fù)極靠近分立器件，正極在外側(cè)，負(fù)極在內(nèi)側(cè)的布置原則，減低了層疊母線22的電感系數(shù)，減小了阻抗，減低壓降，減少電壓尖峰對(duì)元件的損害；交流側(cè)也采用完全對(duì)稱性設(shè)計(jì)，以使交流輸出是的阻抗均衡，達(dá)到電流平衡的效果。
[0024]如附圖5、附圖6所示，光伏逆變組還包括分別固定于散熱器11的左右兩側(cè)部的左固定板31與右固定板32、位于前側(cè)的前封板33、位于后側(cè)的后封板34、位于左側(cè)的左封板35、固定于前封板33的底部與后封板34的底部之間的底封板、位于右側(cè)的右封板36，交流出線排24通過(guò)絕緣子39固定在左固定板31上，前封板33與后封板34分別固定于左固定板31與右固定板32上，右封板36固定于電容21上，前封板33、右封板36、后封板34與左封板35相互固定連接，左封板35與底板之間以及右封板36與底板之間形成離心風(fēng)機(jī)14的左進(jìn)風(fēng)口與右進(jìn)風(fēng)口。
[0025]前封板33與散熱片13之間固定有傾斜的上前固定板37、后封板34與散熱片13之間固定有傾斜的上后固定板38，上前固定板37與上后固定板38由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
[0026]前封板33上開(kāi)有供層疊母線22伸出的前開(kāi)口，后封板34上開(kāi)有供層疊母線22伸出的后開(kāi)口，右封板36上開(kāi)有供層疊母線22伸出的右開(kāi)口，左封板35上開(kāi)有供交流出線排24伸出的左開(kāi)口。
[0027]前封板33上開(kāi)有用于觀察分立開(kāi)關(guān)23的前窗，前窗上罩設(shè)有前小封板,后封板34上開(kāi)有用于觀察分立開(kāi)關(guān)23的后窗，后窗上也罩設(shè)有后小封板。
[0028]該逆變單元的組成部分及組裝順序如下，散熱器11前后兩側(cè)的散熱基板12上分別裝有IGBT，左固定板31與右固定板32分別裝在散熱器左右兩側(cè)；絕緣子39裝在左固定板31上，交流出線排一端連接在IGBT上，中部固定在絕緣子上；將前封板33固定在左固定板31與右固定板32上；將后封板34固定在左固定板31與右固定板32上；將電容21預(yù)先安裝在層疊母線22上，電容21另一端固定在右封板36上，形成一個(gè)模組，然后整體將該模組一端固定在IGBT上，離心風(fēng)機(jī)14裝在散熱器11底部；將上前固定板37和上后固定板38分別裝在散熱片13和前封板33和后封板34上；將底封板連接在前封板33和后封板34之間；前封板33上有前小封板；后封板34上有后小封板。
[0029]工字形散熱器，允許兩個(gè)獨(dú)立的逆變單元采用對(duì)稱方式并聯(lián)，使功率成倍增加，通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊控制分立開(kāi)關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)光伏陣列輸入的直流電轉(zhuǎn)變成并入電網(wǎng)的三相交流電。逆變單元采用對(duì)稱設(shè)計(jì)，即兩側(cè)的交直流側(cè)均采用完全對(duì)稱設(shè)計(jì)，使兩邊阻抗相等，實(shí)現(xiàn)了均流；層疊母線之間的獨(dú)立連接，該逆變單元可實(shí)現(xiàn)抽屜式的安裝方式，解決了并聯(lián)困難問(wèn)題。
[0030]如上所述，我們完全按照本發(fā)明的宗旨進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施例和實(shí)施方法。相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進(jìn)行不同的變化及實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏逆變組，包括逆變單元、用于對(duì)所述的逆變單元在逆變過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱的散熱裝置，所述的逆變單元包括具有電容(21)與層疊母線(22)的直流側(cè)、具有交流出線排(24)的交流側(cè)、連接在所述的層疊母線(22)與所述的交流出線排(24)之間的分立開(kāi)關(guān)(23)、用于驅(qū)動(dòng)所述的分立開(kāi)關(guān)(23)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述的電容(21)固定于所述的層疊母線(22)上，所述的散熱裝置包括具有多片散熱片(13)的散熱器(11)、離心風(fēng)機(jī)(14)，其特征在于:所述的散熱器(11)還包括相對(duì)稱地位于前后兩側(cè)部的散熱基板(12)，多片所述的散熱片(13)連接在前后兩側(cè)的所述的散熱基板(12)之間，所述的分立開(kāi)關(guān)(23)安裝于所述的散熱基板(12)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的分立開(kāi)關(guān)(23)為多個(gè)相互并聯(lián)的小電流開(kāi)關(guān)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的小電流開(kāi)關(guān)管為IGBT。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的離心風(fēng)機(jī)(14)位于所述的散熱器(11)的下方，所述的離心風(fēng)機(jī)(14)的出風(fēng)口向上對(duì)著所述的散熱片(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的層疊母線(22)的輸出端上固定有用于當(dāng)兩組光伏逆變組相并聯(lián)時(shí)相互連接的層疊母線并聯(lián)端(221)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的疊層母線的負(fù)極靠近所述的分立開(kāi)關(guān)(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任意一項(xiàng)所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的逆變單元具有兩組，相對(duì)稱地設(shè)置于所述的散熱器(11)的前后兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的光伏逆變組還包括分別固定于所述的散熱器(11)的左右兩側(cè)部的左固定板(31)與右固定板(32)、位于前側(cè)的前封板(33 )、位于后側(cè)的后封板(34)、位于左側(cè)的左封板(35 )、固定于所述的前封板(33 )的底部與所述的后封板(34)的底部之間的底封板、位于右側(cè)的右封板(36)，所述的交流出線排(24)通過(guò)絕緣子(39)固定在所述的左固定板(31)上，所述的前封板(33)與所述的后封板(34)分別固定于所述的左固定板(31)與所述的右固定板(32)上，所述的右封板(36)固定于所述的電容(21)上，所述的前封板(33)、所述的右封板(36)、所述的后封板(34)與所述的左封板(35)相互固定連接，所述的左封板(35)與所述的底板之間以及所述的右封板(36)與所述的底板之間形成所述的離心風(fēng)機(jī)(14)的左進(jìn)風(fēng)口與右進(jìn)風(fēng)口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的前封板(33)與所述的散熱片(13)之間固定有傾斜的上前固定板(37)、所述的后封板(34)與所述的散熱片(13)之間固定有傾斜的上后固定板(38)，所述的上前固定板(37)與所述的上后固定板(38)由下至上形成漸變漸大的喇叭口。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏逆變組，其特征在于:所述的前封板(33)上開(kāi)有供層疊母線(22)伸出的前開(kāi)口，所述的后封板(34)上開(kāi)有供層疊母線(22)伸出的后開(kāi)口，所述的右封板(36)上開(kāi)有供層疊母線(22)伸出的右開(kāi)口，所述的左封板(35)上開(kāi)有供交流出線排(24)伸出的左開(kāi)口。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103618465SQ201310653260
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】夏俊臣 申請(qǐng)人:江蘇兆伏新能源有限公司