您现在的位置是:首页 > 能源动力 > 技术解析

如何根据散热选择逆变器

时间:2019-08-06 来源: 关键字:热流密度   逆变器   功率   

太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能,而太阳能发电需要逆变器,随着光伏逆变器外形尺寸缩小和单机功率提高,对散热设计的要求越来越高。设计者必须综合考虑逆变器散热系统的散热效果、防护性、可安装性、可维护性,以及所付出的经济代价。其中,单机功率,是设计散热方案的重要依据。本文讲解逆变器的相关知识。

逆变器散热技术包括自然冷却、强制风冷、液冷和相变冷却等形式。各种形式的工作原理和特点,如表1所示。

1.png

研究表明,强制风冷的散热效率是自然冷却的10~20倍,更高效的散热方式还有液冷。从结构复杂程度和实现的难易程度来看,强制风冷散热系统比液冷系统简单、容易实现、可靠性高。因而,在电源行业首选强制风冷散热方式,其次考虑自然冷却、液冷等散热方式。

2.png

图1 散热方式与热流密度的关系

热流密度是指单位时间内,通过物体单位横截面积上的热量。如图1所示,在同等允许温升范围内,系统热流密度越大,所需的散热方式越苛刻。

通常情况,电子元器件允许工作温升在40~60℃范围内。在温升60℃的允许上限条件下,自然冷却可承担最大热流密度为0.05W/cm2。当热流密度大于0.05W/cm2时,通过一些特殊手段可是自然冷却勉强提高散热效果,但需要牺牲工作性能、器件寿命或经济性等作为代价。在热流密度大于0.05W/cm2时,采用强制风冷散热方式,可得到令人满意的综合性能和经济性。当热流密度继续增大时,则需要选择液冷等其他散热方式。对于功率都在几MW的大型风能变流器,散热方式都是选用液冷;功率在100KW到1MW之间的集中型光伏逆变器,散热方式为强制风冷;而功率从几千瓦到几十千瓦的组串式光伏逆变器,则根据单机功率的从小到大,散热设计也从自然散热提升到强制风冷散热。

3.png

图2 组串式光伏逆变器散热方式选择

将理论分析转换为实际产品在散热方案上的比较选择,科学指导组串型光伏逆变器在产品设计上的散热方案应用。如图2所示,当功率小于20kW时,采用自然冷却可实现产品体积、重量与综合性能的最优匹配;当功率大于25kW时,散热热流密度较大,强制风冷则是比较经济、高效的实用手段;当功率在20kW至25kW之间,采用自然冷却和强制风冷所产生的综合性价比相当。市面上不同功率段逆变器所采用的散热方式如表2所示。

4.png

表2 不同功率逆变器所采用的散热方式

总结:散热技术包括自然冷却、强制风冷、液冷、相变冷却等形式,主要根据逆变器的功率进行选用。

组串式光伏逆变器一般工作在70℃以上的屋顶户外环境,高温环境下系统散热对产品的性能和寿命影响尤为重要。功率在20kW以下的逆变器,可以采用自然冷却方式;而功率在25kW以上的逆变器,采用强制风冷方式更为适宜。如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

换一批

延伸阅读

[资讯] 2020年光伏发电权重解析

2020年光伏发电权重解析

在科技的发展道路上,离不开能源的助力,特别是再科技飞速发展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人员不断开发新能源,这就再当下最需要研发太阳能的使用。光伏发电作为未来重要能源之一已成共识,未来,随着光伏平价上网时代的到来,也预示着光伏走近千......

关键字:光伏 逆变器 太阳能

[资讯] 汽车和工业应用都需要不断提高功率密度

汽车和工业应用都需要不断提高功率密度

LFPAK封装系列用于提高功率密度。其主要特点是在封装内部使用了全铜夹片,在外部使用了鸥翼引脚。安世半导体在2002年率先推出LFPAK56封装 - 它是一款功率SO8封装(5mm x 6mm),设计用于替代体积更大的DPAK封装。......

关键字:功率密度 LFPAK

[资讯] 用于低功率和高功率LED照明系统的解决方案

用于低功率和高功率LED照明系统的解决方案

随着LED照明市场潜力的不断扩大,上述设计折衷凸显出了一系列哲学问题。既然新技术的功耗只是旧技术的十分之一,在会降低效率(即增加功耗)的情况下,是否真的有必要与所有旧的可控硅控制器实现兼容?......

关键字:低功率 lED照明

[资讯] 新能源汽车被重视,SiC 元器件为何迎来爆发?

新能源汽车被重视,SiC 元器件为何迎来爆发?

作为半导体界公认的“一种未来的材料”,在沉寂了一段时间之后,SiC功率元器件终于在汽车市场迎来了爆发,尤其是在有着巨大增长机会的电动汽车领域。 ......

关键字:半导体 功率元器件 SiC

[资讯] 华为太阳能逆变器也有安全风险?日本厂商决定弃用

华为太阳能逆变器也有安全风险?日本厂商决定弃用

据报道,美国对华为设备信息安全的疑虑已延烧至其他国家,也影响着日本太阳能厂商对华为太阳能逆变器的采用意愿,据《日经新闻》报导,已有 2 家日本太阳能厂商决定停用华为太阳能逆变器。 ......

关键字:太阳能逆变器 日本 华为
发表评论 共有条评论
用户名: 验证码:

手机快充或成标配

手机快充或成标配

其中,OPPO的VOOC闪充、华为的Super Charge快充正是采用大电流方案。以OPPO的VOOC闪充……

折叠屏可能是5G显示最好方案

折叠屏可能是5G显示最好方案

不论是折叠还是卷曲,位错都会变得非常的严重,如果把屏幕减薄,可以使位错问题大幅度……

教你怎样计算差压液位计量程

教你怎样计算差压液位计量程

当算出的差压小于零时,△P=ρgH-△hρog=9.8-△hρog<0。当液位高度为零时输出信号……

项目外包