光伏逆变器也称为电源调整器,是光伏发电系统中的核心设备,其作用是将太阳能电池板输出的直流电转化为符合电网要求的交流电,并输送给电网或用电设备。这个过程叫逆变,在太阳能发电系统中,随着蓄电池的容量增大,光伏技术的不断发展,光伏逆变器的功率密度越来越高,而光伏逆变器中的电子元件在运行过程中会产生大量的热量。如果这些热量不能得到有效的散发和控制,将会对光伏逆变器的性能和使用寿命产生不利影响,从影响光伏系统。因此,针对光伏逆变器的散热问题,乐瑞的提出了以下几张光伏逆变器的散热解决方案。
自然冷却是一种比较常见的散热方式,是指不使用任何外部辅助能量情况下,依赖散热器材料的导热、自然对流和辐射三种方式散热。自然冷却这种方法适用于对温度控制要求不高的低功耗器件和部件, 以及密封或密集组装的器件不宜(或不需要)采用其它冷却技术的情况下。目前市场上主流的单相逆变器和20kW以下的三相逆变器主要采用自然冷却方式。自然冷却的优点是噪声低,但散热速度慢,通常用于小功率的逆变器。使用自然冷却的散热器主要有铜铝铲齿散热片,铝挤散热片,CNC机加工的散热片,压铸散热片等 自然冷却是一种比较常见的散热方式,是指不使用任何外部辅助能量情况下,依赖散热器材料的导热、自然对流和辐射三种方式散热。自然冷却这种方法适用于对温度控制要求不高的低功耗器件和部件, 以及密封或密集组装的器件不宜(或不需要)采用其它冷却技术的情况下。目前市场上主流的单相逆变器和20kW以下的三相逆变器主要采用自然冷却方式。自然冷却的优点是噪声低,但散热速度慢,通常用于小功率的逆变器。使用自然冷却的散热器主要有铜铝铲齿散热片,铝挤散热片,CNC机加工的散热片,压铸散热片等
借助风扇等强迫器件周边空气流动,从而将逆变器中电子元器件散发出的热量传导出来。并通过散热风扇将热量散发到环境中,这种强制风冷的散热方案操作简便、成本低,维护方便,散热效果好,非常适合大功率的逆变器。逆变器内元器件之间的空间适合空气流动或适于安装局部散热器或风扇散热,同时通过增大散热面积和在散热表面产生比较大的强迫对流传热系数来提高光伏逆变器的电子元器件的散热效率。因此大功率光伏逆变器可以使用这种强制风冷散热方案。
自然冷却没有风扇,噪声低,但散热速度慢,一般用于小功率的光伏逆变器,强制风冷要配置风扇,噪声大,但散热速度快,一般用于大功率的逆变器,在中功率的组串式逆变器,两种方式都有。通过组串式逆变器散热能力对比实验发现,50kW功率等级以上的组串式逆变器,强制风冷的散热效果要优于自然冷却散热方式,逆变器内部电容、IGBT等关键部件温升降低了20℃左右,可确保逆变器长寿命高效工作;而采用自然冷却方式的逆变器温升高,元器件寿命降低。
强制风冷也有采用高速风扇和中速风扇两种。采用高速风扇可以减少散热器的体积和重量,但会增加噪声,风扇寿命也比较短;采用中等调速风扇,散热器稍微大一些,但是在低功率时,风扇不转,在中功率时风扇低速运行。实际是逆变器满功率运行时间不是很多,因此风扇的寿命可以很长。
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