Термичен дизайн за фотоволтаичния инвертор

  Фотоволтаичният инвертор е много критично устройство за фотоволтаични системи. Основната роля на фотоволтаичната система е да превърне постояннотоковото електричество, генерирано от фотоволтаичните компоненти, в променливотоково захранване. В допълнение, инверторът също така се заема с откриването на компоненти, електрическа мрежа, състояние на работа на кабела, комуникация и комуникация с външния свят, управление на сигурността на системата и други важни функции. В стандарта за фотоволтаична индустрия NB32004-2013, инверторът има повече от 100 строги технически параметъра и фотоволтаичната система не може да получи сертификат, докато всеки параметър не бъде квалифициран.

Пускането на нов инвертор от проектирането до масовото производство отнема повече от две години. В допълнение към защитата от претоварено напрежение, инверторът има и много функции като контрол на тока на утечка, контрол на охлаждането, термичен дизайн, електромагнитна съвместимост, потискане на хармоници, контрол на ефективността и т.н., трябва да инвестира много ресурси за разработване и тестване.

  1. Защо инверторът трябва да разсейва топлината

През зимния сезон много хора се притесняват дали инверторът няма да замръзне. Всъщност има малко инвертори, които са замръзнали. Най-критичният проблем с инвертора е проблемът с прегряването. BCC съобщава, че по-голямата част от текущата повреда на повечето електронни продукти се дължи на лошата охладителна система, но надеждността на електронните устройства е много чувствителна към температурата. За всеки 1 градус увеличение на температурата на устройството от нивото на 70-80 градуса, надеждността намалява с 5 процента. Твърде високата температура ще скъси живота на инвертора и ще повлияе на надеждността на инвертора.

 2, няколко метода за инверторно охлаждане

Охладителната система представлява около 15 процента от разходите за хардуер на инвертора, включва главно радиатори, охлаждащи вентилатори, термопаста и други материали, в момента има два основни вида режими на охлаждане на инвертора: единият е естествено охлаждане, другият е принудителен въздушно охлаждане.

(1) Естествено охлаждане

Този метод на охлаждане се отнася до целта за постигане на локално охлаждане на заобикалящата среда без използване на външна спомагателна енергия, която обикновено включва три основни метода за пренос на топлина: топлопроводимост, конвекция и излъчване, от които Показване на поток от естествени и течащи методи, естествено охлаждане често е приложимо за устройства с ниска мощност и компоненти с изисквания за ниско температурно управление и ниска плътност на топлинния поток на устройството, както и за запечатващи или плътно сглобени устройства. При обстоятелствата на друга технология за охлаждане. Понастоящем повечето производители могат да използват естествено охлаждане в еднофазни инвертори и трифазни инвертори под 30kW. Малък брой трифазни инвертори от 100kW на производителите също могат да използват решение за естествено охлаждане.

（2) Принудително въздушно охлаждане

Този метод на охлаждане е да се използва устройството за създаване на въздушен поток като вентилатор и други задължителни устройства, така че да се отнеме топлината, генерирана от устройството. Този метод е прост и отличен. Ако пространството между компонентите в компонента е подходящо за въздушен поток или е подходящо за инсталиране на локален радиатор, можете да използвате този метод на охлаждане колкото е възможно повече. За да подобрим топлинните характеристики, трябва да увеличим площта на разсейване на топлината и да произведем сравнително голям въздушен поток върху повърхността на разсейване на топлината. Увеличаването на площта на разсейване на топлината на повърхността на радиатора, за да се подобри ефективността на охлаждане на електронните компоненти, се използва широко в много индустрии. Проектът се използва главно за разширяване на площта на разсейване на топлината на повърхността на радиатора, за да се постигне целта за укрепване на топлообмена. Изборът на самия радиатор има пряка връзка с неговата охлаждаща производителност. Понастоящем материалът на радиатора е предимно от мед или алуминий.

（3) Сравнение на два метода на охлаждане

Метод на естествено охлаждане без вентилатори, така че има нисък шум, но бавна ефективност на охлаждане, обикновено се използва за инвертори с ниска мощност, принудителното въздушно охлаждане трябва да се конфигурира с вентилатори, има известен шум, но бърза ефективност на охлаждане, обикновено се използва за висока мощност инвертори, в клъстерните инвертори със средна мощност са налични и двата метода.

Чрез сравнение на характеристиките на охлаждане на инвертора от групов тип се установява, че в инвертора от групов тип над нивото на мощност от 50kW принудителното въздушно охлаждане е по-добро от естественото охлаждане, вътрешния кондензатор на инвертора, IGBT и други ключови компоненти. температурата може да намалее с около 20 градуса C, което може да осигури ефективната работа на инвертора, а температурата на инвертора, използвайки естествен метод на охлаждане, температурата ще се повиши бързо и работната производителност ще бъде засегната. Принудителното въздушно охлаждане използва висока скорост вентилатори и вентилатори със средна скорост. Използването на високоскоростни вентилатори може да намали обема и теглото на радиатора, но ще увеличи шума, животът на вентилатора е относително кратък. При ниска мощност вентилаторът не се върти, а при средна мощност вентилаторът работи на ниска скорост. Всъщност времето за работа на инвертора при пълна мощност не е много, така че животът на вентилатора може да бъде много дълъг.