冷却系统及光伏逆变器技术方案

技术编号:40758637 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-25 20:11
本申请涉及一种冷却系统及光伏逆变器,冷却系统包括功率模块、冷却装置和导流件,冷却装置设有相互连通的蒸发腔和冷凝腔,蒸发腔内设有工质,且多个功率模块沿着预设方向分别安装于蒸发腔的两侧;导流件设于蒸发腔和冷凝腔的连通处,并将蒸发腔和冷凝腔的连通处分隔形成沿着预设方向间隔设置的第一蒸发口和第二蒸发口,以使蒸发腔内的液态工质能够吸热相变为气态工质并分别通过第一蒸发口和第二蒸发口进入冷凝腔。导流件设有连通蒸发腔和冷凝腔的回流口,以使冷凝腔内的工质能够通过回流口回流至蒸发腔。本申请提供的冷却系统及光伏逆变器,解决了热管换热装置存在体积过大,以及,热管换热装置内的蒸发态工质和冷凝态工质容易相互影响的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及热管换热,特别是涉及一种冷却系统及光伏逆变器


技术介绍

1、有分析指出,在光伏发电
,igbt模块的失效分为芯片失效和封装失效。其中,引发igbt模块(绝缘栅双极型晶体管)发生芯片失效的原因有很多,如电源或负载波动、驱动电路故障、控制电路故障、散热装置战障或者线路短路等,但最终都可归结为电击穿和热击穿两种,其中电击穿失效的本质也是电流热效应导致温度过高而引发的热击穿失效。

2、进一步地,igbt模块的封装失效可分为与键合线相关的失效和与焊料层相关的失效。键合线相关的失效主要包括键合点脱落及键合线断裂,随着技术发展,用于igbt模块键合线的材料特性越来越好,键合线断裂情况很少再发生,因此,键合点脱落成为igbt模块封装失效的主要模式。键合点脱落主要是因为电流通过产生的热应力及材料间热膨胀系数差异引起。

3、由以上可知,igbt模块失效模式主要因素集中于热失效,因此,散热对解决igbt的失效尤为重要。

4、当前igbt模块的冷却主要有水冷板冷却和热管换热装置冷却两种技术路线,其中水冷板冷却通过冷却液单相温度变化将间壁接触的igbt模块产生的热量带走,当一个冷却回路中有较多igbt模块时,不同igbt模块被冷却的程度就会有不同,使得igbt寿命产生差异。

5、而热管换热装置技术路线虽然也采用间壁接触式散热,但因热管均温性好,对所接触的igbt模块都能起到良好的散热效果,从而使得igbt模块的使用寿命一致性更好一些。当前用于冷却igbt模块的热管换热装置均存在一定的缺陷,例如,热管换热装置的体积过大,以及,热管换热装置内的蒸发态工质和冷凝态工质容易相互影响。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种冷却系统及光伏逆变器,以解决现有的热管换热装置存在体积过大,以及,热管换热装置内的蒸发态工质和冷凝态工质容易相互影响的问题。

2、本申请提供的冷却系统包括功率模块、冷却装置和导流件,冷却装置设有相互连通的蒸发腔和冷凝腔,蒸发腔内设有工质,且多个功率模块沿着预设方向分别安装于蒸发腔的两侧;导流件设于蒸发腔和冷凝腔的连通处,并将蒸发腔和冷凝腔的连通处分隔形成沿着预设方向间隔设置的第一蒸发口和第二蒸发口,以使蒸发腔内的液态工质能够吸热相变为气态工质并分别通过第一蒸发口和第二蒸发口进入冷凝腔;并且,导流件设有连通蒸发腔和冷凝腔的回流口,以使冷凝腔内的工质能够通过回流口回流至蒸发腔。

3、在其中一个实施例中,导流件包括呈夹角设置的第一导流板和第二导流板,且第一导流板和第二导流板围设形成连通冷凝腔的汇流槽,回流口设于汇流槽的最低位置处。

4、在其中一个实施例中,导流件的横截面呈v字形,且v字形的尖端朝向蒸发腔。

5、在其中一个实施例中,第一导流板和第二导流板之间的夹角a满足,30°<a<180°。

6、在其中一个实施例中,多个回流口沿着导流件的延伸方向间隔排列。

7、在其中一个实施例中,第一导流板和第二导流板间隔设置形成回流口。

8、在其中一个实施例中,导流件还包括连接板,第一导流板通过连接板连接第二导流板,且回流口设于连接板。

9、在其中一个实施例中,回流口的形状为方形、圆形或者三角形。

10、在其中一个实施例中,冷凝腔设于蒸发腔的上方。

11、与现有技术相比,本申请提供的冷却系统及光伏逆变器,定义蒸发腔沿着预设方向分为第一端和第二端,由于多个功率模块沿着预设方向分别安装于蒸发腔的两侧,也即,多个功率模块分别安装于蒸发腔的第一端和第二端,又因为第一蒸发口和第二蒸发口沿着预设方向间隔设置,因此,蒸发腔第一端的工质吸收该侧功率模块产生的热量之后能够通过第一蒸发口进入冷凝腔,并且,蒸发腔第二端的工质吸收该侧功率模块产生的热量之后能够通过第二蒸发口进入冷凝腔。之后,气态工质在冷凝腔内重新凝结为液态工质,结合导流件设有连通蒸发腔和冷凝腔的回流口,可知,冷凝腔内的工质能够通过回流口回流至蒸发腔。

12、由以上可知,蒸发腔和冷凝腔内能够形成两个工质的循环回路,以便于工质能够快速带走分别安装于蒸发腔两侧的功率模块产生的热量。并且,气态的工质从第一蒸发口和第二蒸发口进入冷凝腔,而液态的工质从回流口进入蒸发腔,也即,工质的蒸发通道(包括第一蒸发口和第二蒸发口)和冷凝通道(包括回流口)是分隔开的,如此,能够有效降低蒸发工质和冷凝工质之间的接触,从而确保工质的蒸发过程和回流过程相对独立且互不干涉,进而提高冷却系统的冷却效率。

13、进一步地,由于冷却系统为蒸发腔和冷凝腔连通的集成式结构,因此,本申请提供的冷却系统的体积较小,有利于冷却系统在光伏逆变器内的安装和布置。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种冷却系统,其特征在于,包括功率模块(100)、冷却装置(200)和导流件(300),所述冷却装置(200)设有相互连通的蒸发腔(210)和冷凝腔(220),所述蒸发腔(210)内设有工质,且多个所述功率模块(100)沿着预设方向分别安装于所述蒸发腔(210)的两侧;所述导流件(300)设于所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的连通处,并将所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的连通处分隔形成沿着所述预设方向间隔设置的第一蒸发口(211)和第二蒸发口(212),以使所述蒸发腔(210)内的液态工质能够吸热相变为气态工质并分别通过所述第一蒸发口(211)和所述第二蒸发口(212)进入所述冷凝腔(220);并且,所述导流件(300)设有连通所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的回流口(213),以使所述冷凝腔(220)内的工质能够通过所述回流口(213)回流至所述蒸发腔(210)。

2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述导流件(300)包括呈夹角设置的第一导流板(310)和第二导流板(320),且所述第一导流板(310)和所述第二导流板(320)围设形成连通所述冷凝腔(220)的汇流槽(340),所述回流口(213)设于所述汇流槽(340)的最低位置处。

3.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述导流件(300)的横截面呈V字形,且V字形的尖端朝向所述蒸发腔(210)。

4.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述第一导流板(310)和所述第二导流板(320)之间的夹角A满足,30°<A<180°。

5.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,多个所述回流口(213)沿着所述导流件(300)的延伸方向间隔排列。

6.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述第一导流板(310)和所述第二导流板(320)间隔设置形成所述回流口(213)。

7.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述导流件(300)还包括连接板(330),所述第一导流板(310)通过所述连接板(330)连接所述第二导流板(320),且所述回流口(213)设于所述连接板(330)。

8.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述回流口(213)的形状为方形、圆形或者三角形。

9.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述冷凝腔(220)设于所述蒸发腔(210)的上方。

10.一种光伏逆变器,其特征在于,包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的冷却系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种冷却系统,其特征在于,包括功率模块(100)、冷却装置(200)和导流件(300),所述冷却装置(200)设有相互连通的蒸发腔(210)和冷凝腔(220),所述蒸发腔(210)内设有工质,且多个所述功率模块(100)沿着预设方向分别安装于所述蒸发腔(210)的两侧;所述导流件(300)设于所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的连通处,并将所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的连通处分隔形成沿着所述预设方向间隔设置的第一蒸发口(211)和第二蒸发口(212),以使所述蒸发腔(210)内的液态工质能够吸热相变为气态工质并分别通过所述第一蒸发口(211)和所述第二蒸发口(212)进入所述冷凝腔(220);并且,所述导流件(300)设有连通所述蒸发腔(210)和所述冷凝腔(220)的回流口(213),以使所述冷凝腔(220)内的工质能够通过所述回流口(213)回流至所述蒸发腔(210)。

2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述导流件(300)包括呈夹角设置的第一导流板(310)和第二导流板(320),且所述第一导流板(310)和所述第二导流板(320)围设形成连通所述冷凝腔(220)的汇流槽(340),所述回流口(213)设于所述汇流槽(340)的最低位置处。

【专利技术属性】
技术研发人员:陆国栋柴中华奚俊彬史婷婷
申请(专利权)人:浙江银轮机械股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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