小功率戶(hù)外型光伏并網(wǎng)逆變器的防水及風(fēng)道設(shè)計(jì)

0 引言

    戶(hù)外型光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)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(méi)有合理的風(fēng)道，解決了防水卻無(wú)法滿(mǎn)足熱設(shè)計(jì)的要求；如果僅設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的風(fēng)道，解決了散熱問(wèn)題，卻給箱體密封防水提出了難題；針對(duì)看似相矛盾的問(wèn)題，本文提出了一種采用上下雙層獨(dú)立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的特殊結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用已完全取得成功。

l 上、下雙層腔體的獨(dú)立密封

    針對(duì)不同器件防護(hù)等級(jí)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(shí)現(xiàn)相互間的隔離、屏蔽及獨(dú)立密封；兩層之間的連線通過(guò)防水端子密封。上、下雙層密封腔體的構(gòu)成見(jiàn)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?shī)A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(gè)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(jí)。

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(gè)箱體1中間隔板下層就形成一個(gè)相對(duì)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(gè)腔體能達(dá)到IP54的防護(hù)等級(jí)。

2 轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成

轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成見(jiàn)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(guò)的路徑：冷風(fēng)→風(fēng)機(jī)→兩只變壓器→兩只電抗器→流過(guò)散熱器齒面→通過(guò)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(shí)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(shí)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(shí)例

    該上、下雙層獨(dú)立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的結(jié)構(gòu)已成功應(yīng)用于戶(hù)外6kVA光伏并網(wǎng)逆變電源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上(見(jiàn)圖5)，產(chǎn)品整機(jī)性能可靠，完全滿(mǎn)足戶(hù)外運(yùn)行的特殊要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

    對(duì)于小功率戶(hù)外型光伏并網(wǎng)逆變電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，既要充分做好防水設(shè)計(jì)，又要兼顧熱設(shè)計(jì)；本文提出的上、下雙層獨(dú)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(jì)要求。該技術(shù)方案可以用于其它類(lèi)似的戶(hù)外產(chǎn)品中。 ■