小功率戶外型光伏并網(wǎng)逆變器的防水及風(fēng)道設(shè)計
戶外型光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計既要可靠防水又能將功率器件產(chǎn)生的熱量排出箱體外。如果完全密封而沒有合理的風(fēng)道,解決了防水卻無法滿足熱設(shè)計的要求;如果僅設(shè)計了簡單的風(fēng)道,解決了散熱問題,卻給箱體密封防水提出了難題;針對看似相矛盾的問題,本文提出了一種采用上下雙層獨立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的特殊結(jié)構(gòu)。經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用已完全取得成功。
l 上、下雙層腔體的獨立密封
針對不同器件防護(hù)等級要求的不同、弱電控制電路與強(qiáng)電主電路相互隔離與屏蔽的要求以及功率器件散熱的要求,將產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)分成上下雙層腔體,實現(xiàn)相互間的隔離、屏蔽及獨立密封;兩層之間的連線通過防水端子密封。上、下雙層密封腔體的構(gòu)成見圖1。
1.1 上層控制電路的封閉腔體的構(gòu)成
中間隔板上層安裝功率主電路板10,配電板11,控制板12;箱體1上底部安裝防水端子13;箱體l的上口周邊安裝自夾緊式密封圈14;上蓋板15與箱體1固定;這樣箱體1上半部形成一個上層的密封腔體,能完全防水、防塵,能達(dá)到IP65的防護(hù)等級。
1.2 下層封閉腔體的構(gòu)成
中間隔板下層安裝有散熱器2,風(fēng)道板3、4,電抗器5,變壓器6;箱體1下底部裝有風(fēng)機(jī)7;箱體l兩側(cè)面裝有百葉窗8;下蓋板16與箱體1固定;這樣整個箱體1中間隔板下層就形成一個相對封閉的腔體;中間隔板與箱體周邊、散熱器與中間隔板貼合面周邊涂上防水密封膠,電抗器、變壓器都由環(huán)氧灌封,有效進(jìn)行防水。整個腔體能達(dá)到IP54的防護(hù)等級。
2 轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成
轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成見圖2。
1)由風(fēng)機(jī)7、散熱器2、風(fēng)道板3/4、百葉窗8形成轉(zhuǎn)90°風(fēng)道。
2)冷風(fēng)流過的路徑:冷風(fēng)→風(fēng)機(jī)→兩只變壓器→兩只電抗器→流過散熱器齒面→通過風(fēng)道板形成的風(fēng)道,將熱氣流轉(zhuǎn)變90°后從左右兩側(cè)百葉窗排出箱體。
3)為實現(xiàn)轉(zhuǎn)90°的風(fēng)道,散熱器的齒需要特殊加工,將其中的幾片齒從中間銑去一部分,形成導(dǎo)風(fēng)口,如圖3所示。
4)為實現(xiàn)氣流的通暢,減小風(fēng)阻,增大出風(fēng)口面積,百葉窗的相鄰葉片連接處需要沖截成缺口,如圖4所示。
3 應(yīng)用實例
該上、下雙層獨立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的結(jié)構(gòu)已成功應(yīng)用于戶外6kVA光伏并網(wǎng)逆變電源的結(jié)構(gòu)設(shè)計上(見圖5),產(chǎn)品整機(jī)性能可靠,完全滿足戶外運行的特殊要求。
4 結(jié)束語
對于小功率戶外型光伏并網(wǎng)逆變電源產(chǎn)品的設(shè)計,既要充分做好防水設(shè)計,又要兼顧熱設(shè)計;本文提出的上、下雙層獨立密封腔體及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的結(jié)構(gòu)可靠的解決了這兩方面的設(shè)計要求。該技術(shù)方案可以用于其它類似的戶外產(chǎn)品中。