[发明专利]一种大功率变流器散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及到一种散热系统，尤其是用于大功率变流器的散热系统。

技术背景

随着风电变流器技术的发展，风电变流器的功率等级越来越高。高功率等级以及高功率密度成为变流器发展的趋势，随之变流器的散热问题则成为一个技术瓶颈。

目前散热主要方式：自然散热、强迫风冷和强迫液冷等。自然散热的变流器由于自然散热的效率低，从而导致变流器体积庞大，成本较大。强迫风冷的变流器采用内外空气交换方式散热，从而环境空气的质量对变流器影响较大，尤其是在风沙和盐雾较大的区域，强迫风冷通过内外空气交换会将灰尘和盐雾等物质带入变流器内部，从而对变流器内部器件产生影响，如对变流器内部器件的绝缘产生腐蚀等。采用强迫液冷的变流器如果其散热管路发生泄漏，将可能导致设备内部短路，造成损坏。

发明内容

    本发明提供一种有效的散热系统以保证变流器的温升满足要求，既而保证变流器的工作寿命。

本发明的技术方案：一种大功率变流器散热系统，包括设备柜体，风机，换热器，设备发热体，所述的发热体包括功率模块，直流母线熔丝，输入电抗器和输出电抗器，所述的功率模块设置在风机的下方，所述功率模块没有上下板，其本身作为风道。

    所述功率模块采用独立封装设计，功率模块内部器件安装在内部冷板，其产生的大部分热量由冷却液带走，小部分由风道风流带走。

所述的风机、直流母线熔丝、输入电抗器、输出电抗器、换热器、功率模块相适配。

所述设备柜体封闭，采用风冷和液冷方式散热，位于功率模块上部的风机使内部柜体空气循环，功率模块的热量通过其下方的换热器的冷却液带走。

所述风机数量为2个，功率模块数量为3个。

本发明优点：整个柜体完全封闭，防止外界灰尘、盐雾对变流器设备内部的影响；功率率模块采用独立封装设计，其内器件安装在内部冷板上，器件所产生的大部分损耗由冷却液带走，冷板的进出口位于模块封装外，可避免因为管路泄露引起功率模块内部断电。本发明采用风冷和液冷相结合的方法，位于模块上部的离心风机使内部柜体空气循环，功率模块的的器件被循环空气冷却，空气中的热量通过功率模块下部的换热器的冷却液带走，同时气水换热器冷却液的泄露不会影响柜内其他带电体的正常工作，同时保证进入模块的空气温度低于机柜腔体的温度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图。

图中，1是风机，2是功率模块，3是换热器，4是设备柜体，5是直流母线熔丝，6是输入电抗器，7是输出电抗器。

具体实施方式

如图1，一种大功率变流器散热系统包括设备柜体4，风机1，换热器3，设备发热体，所述的发热体包括功率模块2，直流母线熔丝5，输入电抗器6和输出电抗器7，其中功率模块2设置在风机1的下方，且功率模块2没有上下板，其本身作为风道。如图2，功率模块的数量为3个，风机数量为2个。功率模块2采用独立封装设计，其内部器件安装在内部冷板上，冷板的进水口位于功率模块封装外，功率模块产生的大部分损耗由冷却液带走，一小部分损耗会由风道内的风流带走，然后通过气水换热器带到柜外。

所述的风机、直流母线熔丝、输入电抗器、输出电抗器、换热器、功率模块相适配，从而形成的空气循环经过的路径为：风机1—直流母线熔丝5—输入电抗器6—输出电抗器7—换热器3—功率模块2。当然，柜体内的器件的安置摆放可以按照实际需要进行设计。

所述设备柜体封闭以防止灰尘以及盐雾对设备内部的影响，其采用风冷和液冷方式进行散热，位于功率模块上部的风机使内部柜体空气循环，功率模块的热量通过其下方的换热器的冷却液带走。