电力转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电力转换装置，具备能够对发热性的半导体开关元件发挥有效的冷却作用的单元，换言之，能够形成主动积极的空气流，进而有效进行冷却。在将由可再生能量得到的直流电力转换为交流电力并向系统供给的电力转换装置中，具备：散热器(3)，其收容于在背面上侧具有吸气口且在下表面具有排气口的框体，并以可导热的方式安装有设置在与背面平行配置的控制基板和背面之间的半导体开关元件(IPM)；第一管路(14)，其收纳有散热器的散热用散热片(3A)并形成有第一风路(W1)；进气风扇，其设置于该管路的吸气口侧，进气风扇与吸气口配置成大致直角的关系，在管路外部的两侧分别配置有形成滤波的电抗器(L1～L3)与电容器(C1～C4)。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及将从太阳能等的可再生能量得到的直流电力转换为交流电力的电力转换装置，特别是涉及能够对该电力转换装置的框体内部所具备的各种电子元件的发热部分有效地发挥散热作用的电力转换装置。
技术介绍
作为屋内设置式的太阳能发电系统用电力转换装置(功率调节器)，众所周知有一种电力转换装置(专利文献1)，为了得到良好的散热特性且不使框体表面形成高温，该电力转换装置将框体设为金属框体，在该框体内具有将太阳能电池发电的直流电力转换为 交流电力的正交转换电路、以及安装了该正交转换电路的功率模块的散热器、特别是安装了具有发热性的半导体开关元件的散热器等。在该专利文献I中，记载有电力转换装置的框体内的散热良好、并且能够在人与电力转换装置的框体接触时防止烧伤、触电等的效果。即，在该电力转换装置中，利用一体安装有功率模块的散热器来进行基于空冷方式的散热，通过使在散热器具有附加设置的多个散热片的大面积的表面部分与框体内的空气接触，能够进行对正在发热的功率模块的冷却。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-164351号公报技术要解决的问题如上述电力转换装置那样，使用散热器能有效地进行散热。尽管如此，然而，例如在框体内部的空气流不顺畅的情况下，担心从电力转换装置的电路元件中的、特别是半导体开关元件等发热量大的元件产生的焦耳热部分地聚在框体内而散发不出去。换句话说，现有的电力转换装置不能有效地防止框体内形成带来元件的动作不合格、破坏的高温的情况。换言之，如果不寻求使在框体内部的空气有效地流通的有效方法，则担心超过上述电路元件中的多个元件的耐热限度，导致该元件的特性发生变化，作为功率调节器而不能得到所期望的动作，或者导致该元件被破坏。因此，上述的电力转换装置构成为，通过将狭缝孔贯穿设置成在框体的内外贯通、特别是通过散热器的散热片之间的状态，形成漏出到框体外的空气流。然而，该电力转换装置构成为，使通过狭缝孔的空气流生成自然上升气流而进行冷却，根据原理而言，利用被动性作用而进行冷却。这样看来，上述的电力转换装置未构成为形成主动积极的空气流而进行冷却，不能充分地发挥有效的散热作用。根据上述情况，迫切希望开发出具备能够形成积极主动的空气流而进行冷却的冷却单元的电力转换装置
技术实现思路
因此，本技术的目的在于提供一种电力转换装置，该电力转换装置具备能够对具有发热性的半导体元件发挥有效的冷却作用的单元，换言之，能够形成主动积极的空气流而进行有效地冷却。用于解决问题的方法(I)本技术的技术方案I所涉及的电力转换装置将由可再生能量得到的直流电力转换为与系统同步的单相或者三相的交流电力而能够向所述系统重叠，其特征在于，所述电力转换装置具备箱型的框体，该箱型的框体具有至少设置于背面或者侧面任一方的上侧的吸气口、以及设置于下表面的排气口 ；控制基板，该控制基板收容于所述框体内，并与该框体内的背面平行地配置；散热器，该散热器供设置于所述控制基板与背面之间的具有发热性的半导体元件可导热地安装；管路，该管路至少收纳所述散热器的散热用散热片并从所述吸气口朝排气口形成供空气流通的风路；以及第一进气风扇，该第一进气风扇在管路内从所述管路的入口朝向与所述排气口连接的出口强制地送风，并且，设置第一进气风扇的管路的所述入口与所述吸气口配置成大致直角的关系，并且，在所述控制基板与背面之间的、所述管路外部的侧部分配置有电抗器与电容器。(2)本技术的技术方案2所涉及的电力转换装置在技术方案I的电力转换装置的基础之上，其特征在于，所述控制基板以与机架保持恒定的间隙的方式设置在大致“ ^ ”字型的机架上，该机架在框体内的背面、与构成面对背面的表面的门之间平行地设置，并在上下方向敞开，在所述机架内侧的、收纳有所述散热器的散热用散热片的所述管路的内部，所述散热片以沿着风路而平行的方式设置，并且，所述电抗器与所述电容器在所述机架内侧的所述控制基板与背面之间以与所述管路平行的方式配置于管路的外侧的两侧部分。(3)本技术的技术方案3所涉及的电力转换装置在技术方案2的电力转换装置的基础之上，其特征在于，所述控制基板以与机架保持恒定的间隙的方式设置在大致“ ^ ”字型的机架上，该机架在框体内的背面、与构成面对背面的表面的门之间平行地设置，并在上下方向敞开，在所述机架内侧除了将所述管路设为第一管路之外，还具备第二管路，该第二管路与所述第一管路平行地排列设置，并收纳有所述电抗器，所述第二管路在入口具备第二进气风扇，并且入口与所述吸气口配置成大致直角的关系，并且出口以在与所述排气口之间具有管路内的空气的一部分能够向所述机架内漏出的间隙的方式配置，所述机架内部的设置于所述第一管路以及第二管路之外的所述电容器，通过从所述第二管路的出口漏出的空气的一部分从所述间隙向所述机架内部的所述第一管路以及第二管路的外部流入并且从第一进气风扇或者第二进气风扇的任一进气风扇再次向至少任一方的管路流入的风而冷却。(4)本技术的技术方案4所涉及的电力转换装置在技术方案2或3的电力转换装置的基础之上，其特征在于，所述机架在其一部分设置下降一级的台阶状的阶梯部，并且，在所述机架外部的所述阶梯部的表面搭载有断路器。技术的效果(I)根据本技术的技术方案I所涉及的电力转换装置，构成为在管路内至少设置散热器的散热用散热片，利用设置于该管路的入口的进气风扇强制地向管路内部送入空气。因此，能够对特别是安装于设置有散热用散热片的散热器的具有发热性的半导体开 关元件发挥有效的冷却作用。换言之，能够形成主动积极的空气流，有效地冷却安装于散热器的具有发热性的半导体元件。(2)根据本技术的技术方案2所涉及的电力装置，散热器的散热用散热片的各散热片以沿着风路相互平行的方式设置于机架内侧的管路内部。因此，这样通过设置有散热用散热片能够降低管路内的送风阻力，能够得到风路中的空气的流量，从而能够确保对散热片的冷却效果。(3)根据本技术的技术方案3所涉及的电力装置，具备第二管路，该第二管路与机架内侧的第一管路与平行，并收纳有电抗器。因此，能够利用从第二管路的出口附近的间隙漏出到管路外部的空气的一部分，强制地冷却设置于机架内侧的第一管路以及第二管路外侧的电容器，从而能够进行进一步有效的冷却作用。(4)根据本技术的技术方案4所涉及的电力装置，在机架的一部分设置下降一级的台阶状的阶梯部，在该阶梯部的表面搭载有断路器。因此，通常，即使搭载比一般的电子元件高或比一般的电子元件体积大的断路器，也能够利用阶梯差来抵消高度尺寸，与此相应地，实现在内部设置机架的框体的薄型化。附图说明图I是示出打开本技术的实施方式所涉及的电力转换装置的门时的状态的立体图。图2中，(A)是示出图I所示的电力转换装置的外观的立体图，(B)是示出图I所示的电力转换装置的外观的后视图。图3是示出从底面侧观察图I所示的电力转换装置的框体内部时的状态的说明图。图4是示出从表面侧观察图I所示的电力转换装置的框体内部时的状态的主视图。图5中，⑷是图4中的VA-VA线向视剖视图，(B)是图4中的VB-VB线向视剖视图。图6是示出图I所示的电力转换装置的电结构的电路图。图7是示出以图I所示的电力转换装置所具备的半导体开关元件收容于箱体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，将由可再生能量获得的直流电力转换为与系统同步的单相或者三相的交流电力，从而能够向所述系统重叠，所述电力转换装置的特征在于，具备：箱型的框体，其具有至少设置于背面或者侧面中的任一方的上侧的吸气口和设置于下表面的排气口；控制基板，其收容于所述框体内，并与该框体内的背面平行配置；散热器，其以可导热的方式安装有设置在所述控制基板与背面之间的发热性的半导体元件；管路，其至少收纳有所述散热器的散热用散热片，并形成有从所述吸气口朝向排气口供空气流通的风路；第一进气风扇，其在管路内从所述管路的入口朝向与所述排气口连接的出口强制性地送风，设有第一进气风扇的管路的所述入口与所述吸气口配置成大致直角的关系，并且，在所述控制基板与背面之间的、所述管路外部的侧部分上配置有电抗器与电容器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈田英夫，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：实用新型
国别省市：