專利名稱：新型逆變器的制作方法
技術領域：
本發明屬于并網和獨立逆變器領域，尤其是一種散熱性能高的密閉式新型逆變
背景技術：
隨著晶硅太陽能電池高效化、薄片化技術的發展以及新型薄膜太陽電池的涌現， 太陽能光伏發電系統造價和度電成本已大幅度下降，其應用進入了向規模化發展的新階 段。2009年全球光伏發電系統安裝量已達到了 6.43GW，中國安裝量達到160MW以上，相當 于歷年來安裝量的總合。在太陽能光伏發電系統中，為實現系統高效、穩定和安全運行，逆變器是最為關鍵 的設備，特別是在大型光伏并網發電系統中，大功率并網逆變器的選配是光伏電站建設成 敗的首要判斷標志。但目前幾乎所有大功率逆變器的電子、電氣控制元器件均放置在具有 一定容積的柜箱體內，它們在運行過程中所產生的熱量，往往通過柜體增設散熱孔及風扇 對電子、電器元件進行冷卻散熱，其不足之處在于1、無論采用自然對流或強制對流方式散熱，均需與柜外環境空氣溝通，而對環境 空間所存在的塵埃、煙霧、水份乃至海鹽粒子等雜質，勢必隨空氣的流動進入柜體內部。從 而將各類雜質附著在電子、電氣元件表面，不僅破壞了電子、電氣元件的敏感度，而且形成 元件散熱的阻熱層，容易使電子、電氣元件受損，對其穩定性產生極大影響；2、在高海拔地區建設光伏電站，由于空氣稀薄，采用空冷技術冷卻效果大大降低。 國內外已有的大功率逆變器的技術參數均標有限制在某海拔高度安裝使用，我國西部太陽 能資源極為豐富，而往往是高海拔地區，這種逆變器無法適應我國國情；3、采用空氣冷卻散熱，不但增加逆變器自耗電，而且由于柜體必須設定足夠空間 來增加散熱的效果，結果柜體尺寸和重量增加，無法做到緊湊和省材；4、在對特殊要求的場合，通常要為逆變器柜體提供清潔空間或相對安全、靜謐以 及良好電磁兼容的空間，給用戶帶來諸多不便。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型逆變器，該逆變器散熱性能好，無需通過上述技 術中柜體上的散熱孔及風扇對逆變器進行散熱，具有密閉性好，電子、電氣元件工作穩定使 用壽命長，能適應多種復雜的環境等優點。實現本發明的技術方案如下一種新型逆變器，它主要包括逆變器箱體以及在逆變器箱體內的電解電容、IGBT、 濾波器、接觸器、散熱器，逆變器箱體為密閉式箱體，箱體內設有散熱裝置，該散熱裝置具有 熱端與冷端，散熱裝置主要由若干蒸管與冷卻箱構成，若干蒸管一端設在冷卻箱內成為冷 端，若干蒸管的另一端成為熱端，蒸管內部熱端位置上用于設置冷卻介質。所述的蒸管為散熱器內設置的管狀空間或者所述蒸管插入在散熱器內。
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所述的冷卻箱為散熱器內設置的冷卻空間或者為設置在散熱器端部的箱體。所述的冷卻介質的有效工作溫度為-20°C到100°C地有機冷卻介質。所述的蒸管內壁設有凹槽。所述的蒸管為直管或者環形管。所述的蒸管為103Pa至lC^Pa的真空蒸管。所述的凹槽為截面為梯形。采用了上述方案，逆變器箱體設為密閉式箱體，電解電容、IGBT、濾波器、接觸器、 散熱器等主要部件設在該密閉式箱體內，防止了環境空間所存在的塵埃、煙霧、水份乃至海 鹽粒子等雜質附著在這些部件上，保持了其中電子、電氣元件的靈敏度，提高了整個逆變器 工作的穩定性；散熱裝置主要由若干蒸管與冷卻箱構成，蒸管一端設在冷卻箱內成為冷端， 蒸管的另一端成為熱端，蒸管為103Pa至lO—Pa的真空蒸管，蒸管內部在熱端位置上設置有 有效工作溫度為-20°C到100°C的有機冷卻介質，蒸管在吸收到熱量時冷卻介質就氣化蒸 發，冷卻箱上具有進口與出口用于通流冷凝冷卻介質的冷卻液，冷卻液的沸點低于冷卻介 質，冷卻介質在進入冷卻箱內的蒸管冷端時，就會將熱量傳遞給冷卻箱內的冷卻液而液化， 然后液化的冷卻液回流到蒸管的熱端，這樣的冷卻散熱方式，不需要將逆變器箱體內的空 氣與外界進行熱交換，直接在密閉的逆變器箱體內進行自冷式冷卻，這樣冷卻效果好，且逆 變器箱體可以做成密閉式的而進一步縮小逆變器的尺寸、重量、空間，節省了材料與成本； 密閉式、自冷式的逆變器對周圍環境以及空氣的要求低，甚至沒有要求，所以可以適應多種 環境以及復雜環境下工作，完全可以利用到中國海拔普遍較高的西部地區，符合中國國情； 該逆變器采用了密閉式，使得其對環境的要求不高，無論在清潔或者污濁或者嘈雜或者電 磁兼容不良的環境下都能很好的工作，方便了用戶；其中蒸管內壁所設的凹槽增大了冷卻 介質與蒸管的熱交換面積，提高了其吸熱、散熱的性能，本發明采用了完全依靠熱交換、冷 卻介質的自重力進行循環散熱冷卻，散熱效果好，完全無需對外界進行空氣間的流通，具有 很好的應用與推廣價值。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為散熱器的一種實施方式的結構示意圖；圖3為圖2的側視圖；圖4為冷卻裝置的一種實施方式的結構示意圖；圖5為圖4的側視圖；圖6為圖4的俯視圖；圖7為蒸管的一種實施方式截面示意圖；圖中，1、逆變器箱體，2、電解電容，3、IGBT，4、散熱器，5、濾波器，6、冷卻箱，61、進 口，62、出口，7、蒸管，71、溝槽，8、接觸器，a、熱端，b、冷端。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，新型逆變器，它主要包括逆變器箱體1以及 在逆變器箱體內的電解電容2、IGBT3、濾波器5、接觸器8、散熱器4，其中IGBT3為主要的發熱元件，該IGBT3旁設有散熱器4，逆變器箱體1為密閉式箱體，該密閉式箱體不產生與外 界的空氣交換，放置外界的沙塵、煙霧、水份、海鹽等進入箱體內，逆變器箱體1內設有散熱 裝置，該散熱裝置具有熱端a與冷端b，散熱裝置主要由若干蒸管7與冷卻箱6構成，冷卻 箱6具有進口 61與出口 62，；冷卻箱6內通過進口 61與出口 62流通冷卻液，該冷卻液的沸 點低于蒸管7中的冷卻介質，其中蒸管7 —端設在冷卻箱6內成為冷端b，蒸管7的另一端 成為熱端a，蒸管為103Pa的低真空蒸管，蒸管7內部在熱端位置上設置有沸點為47. 68° 的氟利昂，它的有效工作溫度為-20°C到100°C，蒸管7插入散熱器4的間隙內吸收散熱器 4的熱量，通過熱交換將熱量傳遞給氟利昂，氟利昂吸熱后蒸發，當氟利昂蒸發到冷端b時， 冷卻水將蒸管7冷端b內氟利昂的熱量帶走，從而冷凝氟利昂，受冷凝的氟利昂沿著蒸管7 壁在自身重力下回流到蒸管7內的熱端，無需借助外力的力量進行自循環，如圖7所示，其 中蒸管7內壁設有凹槽71，該凹槽71截面為梯形，這樣增加了蒸管7與氟利昂之間的熱交 換面積，起到更好的散熱作用，進而在氟利昂受冷凝回流時，氟利昂能沿著凹槽71進行回 流而不影響氟利昂的蒸發，本實施方式中蒸管7為低真空的重力熱管。在以上實施方式中，可以直接把散熱器4本體作為散熱裝置，散熱裝置中的蒸管7 可以由散熱器4中設成真空管狀空間構成，而不一定是蒸管7要插入散熱器4內；冷卻箱6 也可以直接制成與散熱器4 一體設置，冷卻箱6也可以設在散熱器側面與蒸管7相連；蒸管 7內的冷卻介質，只要是有效工作溫度在_20°C至100°C的有機介質，這樣有機介質_20°C至 100°C不會凝固也不會完全蒸發，在因為其良好的吸熱蒸發性能與穩定性都能很好的得到 應用，其中蒸管7可以采用銅、鋁或者銅鋁復合材料制成，具有更好的耐用性與耐腐蝕性， 其形狀除了做成直管外，還可以做成環形管狀，凹槽71可以長條形設在蒸管7內壁，凹槽 71也可以是環形或者蛇形設置在蒸管7內，凹槽71的截面可以為三角形、矩形或者其他形 狀，只要能增加蒸管7的內壁面積，提高熱交換的效率與效果，只要能將冷凝后的冷卻介質 進行有序導流的凹槽71都能適用，冷卻箱6內的冷卻液的沸點只要能小于蒸管7中冷卻介 質的沸點都可行。逆變器箱體1中還有其他散熱裝置，比如變壓器、電抗器等元器件，這些元器件上 均能安裝上述實施方式中的散熱裝置進行散熱，以達到更好的散熱效果。以上是本發明的部分實施方式，本發明包括但不局限于以上實施方式，任何在本 發明基礎上進行的改進及實施都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
一種新型逆變器，它主要包括逆變器箱體以及在逆變器箱體內的電解電容、IGBT、濾波器、接觸器、散熱器，其特征在于逆變器箱體為密閉式箱體，箱體內設有散熱裝置，該散熱裝置具有熱端與冷端，散熱裝置主要由若干蒸管與冷卻箱構成，若干蒸管一端設在冷卻箱內成為冷端，若干蒸管的另一端成為熱端，蒸管內部熱端位置上用于設置冷卻介質。
2.根據權利要求1所述的新型逆變器，其特征在于所述的蒸管為散熱器內設置的管 狀空間或者所述蒸管插入在散熱器內。
3.根據權利要求1所述的新型逆變器，其特征在于所述的冷卻箱為散熱器內設置的 冷卻空間或者為設置在散熱器端部的箱體。
4.根據權利要求1所述的新型逆變器，其特征在于所述的冷卻介質的有效工作溫度 為-20°C到100°C地有機冷卻介質。
5.根據權利要求1或2所述的新型逆變器，其特征在于所述的蒸管內壁設有凹槽。
6.根據權利要求1或2所述的新型逆變器，其特征在于所述的蒸管為直管或者環形管。
7.根據權利要求1或2所述的新型逆變器，其特征在于所述的蒸管為103Pa至lO—ipa的真空蒸管。
8.根據權利要求5所述的新型逆變器，其特征在于所述的凹槽為截面為梯形。
全文摘要
本發明屬于并網和獨立逆變器領域，尤其是一種散熱性能高的密閉式新型逆變器。它主要包括逆變器箱體以及在逆變器箱體內的電解電容、IGBT、濾波器、接觸器、散熱器，逆變器箱體為密閉式箱體，箱體內設有散熱裝置，該散熱裝置具有熱端與冷端，散熱裝置主要由若干蒸管與冷卻箱構成，若干蒸管一端設在冷卻箱內成為冷端，若干蒸管的另一端成為熱端，蒸管內部熱端位置上用于設置冷卻介質。本發明采用了完全依靠熱交換、冷卻介質的自重力進行循環散熱冷卻，散熱效果好，完全無需對外界進行空氣間的流通，具有很好的應用與推廣價值。
文檔編號H02M7/48GK101860177SQ20101014803
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者呂全亞, 李安定, 陳云峰 申請人:常州佳訊光電產業發展有限公司