Termički dizajn za fotonaponski inverter

  Fotonaponski inverter je veoma kritičan uređaj za fotonaponske sisteme. Glavna uloga fotonaponskog sistema je pretvaranje istosmjerne struje koju generiraju fotonaponske komponente u izmjeničnu struju. Osim toga, pretvarač preuzima i detekciju komponenti, električne mreže, statusa rada kabla, komunikaciju i komunikaciju sa vanjskim svijetom, upravljanje sigurnošću sistema i druge važne funkcije. U standardu fotonaponske industrije NB32004-2013, inverter ima više od 100 strogih tehničkih parametara, a fotonaponski sistem ne može dobiti sertifikat dok svaki parametar nije kvalifikovan.

Novi inverter, od dizajna do masovne proizvodnje, potrebno je više od dvije godine da se pokrene. Osim zaštite od preopterećenja napona, inverter također ima mnoge funkcije kao što su kontrola struje curenja, kontrola hlađenja, termalni dizajn, elektromagnetna kompatibilnost, supresija harmonika, kontrola efikasnosti, itd., potrebno je uložiti mnogo resursa za razvoj i testiranje.

  1. Zašto bi inverter trebao rasipati toplinu

U zimskoj sezoni mnogi su zabrinuti da li će se inverter smrznuti. U stvari, malo je invertera koji su zamrznuti. Najkritičniji problem s inverterom je problem pregrijavanja. BCC izvještava da je većina trenutnog kvara većine elektronskih proizvoda zbog lošeg sistema hlađenja, ali je pouzdanost elektronskih uređaja vrlo osjetljiva na temperaturu. Za svaki 1 stepen povećanja temperature uređaja sa nivoa 70-80 stepena, pouzdanost se smanjuje za 5 procenata. Previsoka temperatura će skratiti vijek trajanja pretvarača i uticati na pouzdanost pretvarača.

 2, nekoliko metoda hlađenja invertera

Rashladni sistem čini oko 15 posto troškova hardvera invertera, uglavnom uključuje radijatore, ventilatore za hlađenje, termalne masti i druge materijale, trenutno postoje dvije glavne vrste inverterskih načina hlađenja: jedan je prirodno hlađenje, drugi je prisilno vazdušno hlađenje.

(1) Prirodno hlađenje

Ova metoda hlađenja se odnosi na svrhu postizanja lokalnog hlađenja okolnog okoliša bez korištenja bilo kakve vanjske pomoćne energije, koja obično sadrži tri glavna načina prijenosa topline: provođenje topline, konvekciju i zračenje, od kojih Prikaz protoka prirodnih i protočnih metoda, prirodno hlađenje je često primjenjiv na uređaje male snage i komponente sa zahtjevima za niskom temperaturnom kontrolom i niskom gustinom toplotnog toka uređaja, kao i za zaptivne ili gusto sastavljene uređaje. U okolnostima druge tehnologije hlađenja. Trenutno većina proizvođača može koristiti prirodno hlađenje u jednofaznim inverterima i trofaznim pretvaračima ispod 30 kW. Mali broj trofaznih invertera od 100kW proizvođača također može koristiti prirodno rashladno rješenje.

（2) Prinudno hlađenje vazduhom

Ova metoda hlađenja je korištenje uređaja za stvaranje protoka zraka poput ventilatora i drugih obaveznih uređaja, kako bi se oduzela toplina koju proizvodi uređaj. Ova metoda je jednostavna i odlična. Ako je prostor između komponenti u komponenti pogodan za protok zraka ili je pogodan za ugradnju lokalnog radijatora, ovaj način hlađenja možete koristiti koliko god je to moguće. Da bismo poboljšali termičke performanse, potrebno je povećati površinu odvođenja topline i proizvesti relativno veliki protok zraka na površini odvajanja topline. Povećavajući površinu rasipanje toplote na površini radijatora radi poboljšanja performansi hlađenja elektronskih komponenti, široko se koristi u mnogim industrijama. Projekt se uglavnom koristi za proširenje područja odvođenja topline na površini radijatora kako bi se postigla svrha jačanja prijenosa topline. Izbor samog radijatora ima direktnu vezu sa njegovim performansama hlađenja. Trenutno je materijal radijatora uglavnom napravljen od bakra ili aluminija.

（3) Poređenje dva načina hlađenja

Prirodna metoda hlađenja bez ventilatora, tako da ima nisku buku, ali sporu efikasnost hlađenja, općenito se koristi za invertore male snage, prisilno hlađenje zraka treba konfigurirati sa ventilatorima, ima malo buke, ali brzu efikasnost hlađenja, općenito se koristi za velike snage invertori, u klaster inverterima srednje snage, dostupne su obje metode.

Poređenjem performansi hlađenja invertera grupnog tipa, utvrđeno je da je kod invertera grupnog tipa iznad nivoa snage 50kW, prinudno hlađenje vazduha bolje od prirodnog hlađenja, unutrašnjeg kondenzatora invertera, IGBT i dr. ključne komponente. temperatura se može smanjiti za oko 20 stepeni C što može osigurati efikasan rad invertera, a temperatura pretvarača koji koristi metodu prirodnog hlađenja, temperatura će se brzo povećati, a radni učinak će biti pod utjecajem. Prisilno hlađenje zraka koristi velike brzine ventilatori i ventilatori srednje brzine. Korištenje ventilatora velike brzine može smanjiti volumen i težinu radijatora, ali će povećati buku, vijek trajanja ventilatora je relativno kratak. Pri maloj snazi, ventilator se ne okreće, a ventilator radi malom brzinom pri srednjoj snazi. U stvari, vrijeme rada invertera punom snagom nije puno, tako da vijek trajanja ventilatora može biti vrlo dug.