小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计
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光伏发电给排水、暖通与空调设计1给排水1.1光伏发电站给排水设计应符合下列要求:a.应满足生产、生活和消防用水要求,且应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
b.应合理利用水资源和保护水体,且排水设计应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB8978的规定。
1.2给水水源的选择应根据水资源勘察资料和总体规划的要求,通过技术经济比较后确定。
1.3生活饮用水的水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。
1.4条件允许时宜设置光伏组件清洗系统。
1.5寒冷及严寒地区,给水管设计时应设泄水装置。
2通与空调2.1光伏发电站建筑采暖通风与空气调节设计方案,应根据建筑的用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件以及能源状况等,结合国家有关安全、环保、节能、卫生等方针、政策,经综合技术经济比较确定。
2.2累年日平均温度稳定低于或等于5C的日数大于或等于90天的地区,当建筑物内经常有人停留、工作或对室内温度有一定要求时,应设置采暖设施。
2.3采暖通风和空气调节室外空气计算参数的选用,应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019的规定。
2.44光伏发电站内各类建筑物冬季采暖室内计算温度宜符合表的规定:建筑物冬季采暖室内计算温度序号房间室内计算温度CC)1主控制室182配电室5注:采用阀控式密封铅酸电池组的蓄电池室,室内计算温度为5℃2.5需设置采暖的建筑物,当其位于严寒地区或寒冷地区且在非工作时间或中断使用的时间内,室内温度需保持在Oe以上而利用房间蓄热量不能满足要求时,应按5℃设置值班采暖。
2.6低温加热电缆辐射采暖宜采用地板式;低温电热膜辐射采暖宜采用顶棚式。
2.7光伏发电站各类建筑应有良好的自然通风。
当自然通风达不到室内空气参数要求时,可采用自然与机械联合通风、机械通风、局部空气调节等方式。
通风系统应考虑防风沙措施。
2.8当通风装置不能满足工艺对室内的温度、湿度要求时,主控制室、继电器室等应设置空气调节装置。
光伏逆变器防水等级标准光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为可供交流电网络使用的设备。
由于光伏逆变器一般安装在户外,需要承受各种恶劣的天气条件,因此防水等级对于保证逆变器的性能和寿命至关重要。
光伏逆变器防水等级标准通常是根据国际电工委员会(IEC)发布的国际标准确定的。
根据IEC 60529标准,防水等级通常用IP (Ingress Protection)码来表示,由两个数字组成。
第一个数字表示对固体物体的防护等级,第二个数字表示对液体物体(例如水)的防护等级。
在光伏逆变器中,尤其重要的是液体物体的防护等级。
逆变器通常会暴露在雨水、雪水和湿度等液体物体的情况下,因此需要具备一定的防水性能。
根据IP码中的第二个数字,我们可以了解逆变器对液体物体的防护等级。
常见的光伏逆变器防水等级包括IP65和IP67。
IP65等级的逆变器具有较高的防水性能,可以在较恶劣的天气条件下正常运行。
它们具有防尘和防喷水的能力,能够防止大于50mm直径的固体物体的进入,并且能够承受低压喷水的冲击。
而IP67等级的逆变器则具有更高的防护性能,可以在更恶劣的环境条件下使用。
它们具有防尘和完全浸泡在水中的能力,能够承受更高压力下的喷水。
这种逆变器适用于需要更高防护等级的应用场景,如海滨地区或容易出现大雨的地区。
除了防水等级,光伏逆变器还需要考虑其他因素来确保其性能和寿命。
例如,逆变器应具备良好的散热设计,以防止过热损坏。
同时,逆变器应具备防雷击、过电压、过电流等保护功能,以保证其在电网故障情况下的安全运行。
在选择光伏逆变器时,消费者可以根据实际需求和安装环境来选择合适的防水等级。
如果需要在户外环境下安装,特别是在容易有雨水或可能浸泡在水中的地区,建议选择防水等级较高的逆变器,如IP65或IP67级别。
这样可以有效保护逆变器,延长其使用寿命。
总的来说,光伏逆变器的防水等级标准是根据国际标准制定的,通常使用IP码来表示液体物体的防护等级。
逆变器防雨防晒措施
逆变器是将直流电转换为交流电的设备,在户外安装时需要采取一些措施来保护它免受雨水和阳光的影响。
以下是常见的逆变器防雨防晒措施:
1.逆变器防雨措施:
●防水外壳:逆变器通常会配备具有防水功能的外壳,能够有效阻
止雨水渗入内部,并保护电路板和元件。
●密封连接:逆变器的接线端子和连接部分应采用密封性能较好的
连接方式,如橡胶密封圈、防水胶等,以防止水分渗入。
●排水设计:逆变器的外壳通常会设计有合理的排水结构,确保雨
水能够自然排除,避免积水导致损坏。
●适当安装位置:选择适当的安装位置,避免暴雨直接冲击或长时
间暴露在雨水中。
2.逆变器防晒措施:
●散热设计:逆变器通常会设计有散热结构,如散热片、风扇等,
以保持其内部温度在合理范围内,避免过热损坏。
●遮阳措施:在逆变器的安装位置提供遮阳设施,如遮阳篷、防晒
罩等,以减少太阳直射造成的过热问题。
●合理安装角度:根据太阳高度角和地理位置,选择逆变器的合理
安装角度,以降低阳光直射对逆变器的影响。
此外,定期进行逆变器的检查和维护也是非常重要的,确保其正常运行并延长使用寿命。
具体的防雨防晒措施可以根据实际情况和厂家提供的指南进行操作。
建议在安装逆变器之前,咨询专业人士或参考
相关的安装手册和说明书,以确保正确的操作和保护措施。
某公司500KW逆变器技术升级作者:王凯刘加勇顾莹莹来源:《科学与财富》2018年第32期摘要:该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构,不同发热源之间无遮挡,存在明显热串扰问题,严重影响关键元器件的寿命;逆变核心单元使用电解电容,寿命相对较短,且受温度影响非常大;交流接发触器由外部供电直接控制,吸合时的过电流极易冲坏IGBT;交流风机使用外部供电直接控制,长期运行,造成资源浪费。
关键词:升级;电气图纸;控制系统;功率单元;散热系统;经济效益一、光伏并网逆变器简介逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,主要用于把直流电力转换成交流电力,一般由升压回路和逆变桥式回路构成。
升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。
随着行业不断发展,各个逆变器厂商难免会遭受行业的多次洗牌,稍有不慎就会被淘汰,本文所述厂家就是其中的典型代表,企业被洗牌,光伏电站内的逆变器处于无售后服务状态,导致大量经济损失,本文所述技术升级方案则可以完美解决此类问题。
二、方案综述1升级前逆变器概述该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构,不同发热源之间无遮挡,存在明显热串扰问题,严重影响关键元器件的寿命;逆变核心单元使用电解电容,寿命相对较短,且受温度影响非常大;交流接发触器由外部供电直接控制,吸合时的过电流极易冲坏IGBT;交流风机使用外部供电直接控制,长期运行,造成资源浪费。
2升级后逆变器概述升级方案主要包括2部分:外部升级、内部升级。
(1)外部升级:前后门板增开进风口,安装百叶窗;(2)内部升级:拆除原有机器的逆变单元、供电系统、控制系统等,调整横梁位置,安装升级后的部件。
三.控制系统及模块化功率单元升级1 控制系统升级1.1单核控制系统为通用双核DSP处理器该品牌500KW逆变器控制系统采用单核控制系统,与升级后的双核冗余DSP控制系统相比,单核控制系统控制速度较慢,效率较低;升级后,控制系统采用自主知识产权的双DSP 控制,各司其职,高效可靠,其包括主控板、AD采样板、IO控制板;1.2控制系统软件升级1)LVRT功能:该品牌型逆变器在升级系统软件后满足国家电网公司企业最新标准GB/T19964-2012《光伏电站接入电网技术规定》中要求的光伏电站低电压穿越功能。
东北电力技术2021年弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究周识远(国网甘肃省电力公司,甘肃㊀兰州㊀730070)摘要:针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题,提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略㊂该控制策略采用PI双闭环控制实现直流侧母线电压稳定,并增加电压幅值反馈控制以稳定PCC点电压㊂最后,基于Matlab/Simulink平台搭建弱电网下光伏并网发电系统,并对其进行仿真㊂仿真结果表明,该控制策略能够有效抑制电网谐波问题,降低电网阻抗对电网电能质量的影响,从而实现整个电力系统安全稳定运行㊂关键词:光伏并网逆变器;控制策略;电网等值阻抗;谐波[中图分类号]TM464㊀[文献标志码]A㊀[文章编号]1004-7913(2021)05-0006-04ResearchonPowerQualityControlStrategyofPhotovoltaicGrid⁃ConnectedInvertersUnderWeakGridAccessZHOUShiyuan(StateGridGansuElectricPowerCo.,Ltd.,Lanzhou,Gansu730070,China)Abstract:Aimingattheproblemofharmonicandvoltagefluctuationcausedbythelargeequivalentimpedanceofpowernetworkinthebackgroundofweakpowernetwork,acontrolstrategyofphotovoltaicgrid⁃connectedinverterbasedonimprovedinstantaneousreactivepowertheoryisproposedtosolve.TheDCsidevoltageisstabilizedbyPIdoubleclosedloopcontrol,andthevoltageamplitudefeed⁃backcontrolisaddedtostabilizePCCpointvoltage.Finally,thephotovoltaicgrid⁃connectedpowergenerationsystemisbuiltbyMat⁃lab/Simulinkforsimulation.Thesimulationresultsshowthatthecontrolstrategycaneffectivelysuppressharmonicsandreducethein⁃fluenceofnetworkimpedanceonpowerquality,whichachievevoltagestability.Keywords:photovoltaicgrid⁃connectedinverter;controlstrategy;networkequivalentimpedance;harmonicwave㊀㊀太阳能作为一种清洁可再生能源,以无污染㊁储存量丰富㊁分散等优点在新能源领域占据重要角色㊂目前太阳能的利用以光伏发电形式最为广泛[1]㊂但对我国而言,受土地㊁光照资源的限制,大规模光伏电站主要建设在沙漠或半沙漠偏远地区,此时长距离的输电线路将导致线路阻抗增大,而且用户负载通常以离网或与外网以弱联系的形式连接,电网结构薄弱,系统供电能力较差[2-3]㊂逆变器作为并网光伏发电系统中最为关键环节之一,伴随远距离电网末端光伏逆变器并网数量增多㊁单机容量增大,其控制变得越来越复杂,电网安全稳定运行无法保证,若不能有效解决逆变器安全稳定运行问题,将对电网电能质量产生严重影响,甚至导致整个电力系统崩溃[4]㊂此外,弱电网环境下,负荷侧的切入与切除以及光伏发电系统输出功率波动都将导致主网电压的波动,从而使得并网点电压波形畸变甚至越限,输入谐波增大,系统电能质量变差,供电可靠性降低㊂传统逆变器的设计都将电网视为理想电压源,但在弱电网下传统电网模型将无法适用㊂此时基于戴维南定理,将网侧等效为理想电压源串联等值阻抗,但较大的电网阻抗对于弱电网将产生不利影响,而且伴随电网阻抗的增加,尤其是其中感性成分的增加,系统串/并联谐振现象将越发明显,这将导致电力系统的安全稳定性能下降,从而进一步恶化电网的稳定运行[5],弱电网下系统电能质量问题变得越来越突出㊂为实现电网的无功补偿和电流谐波抑制,国内外学者对其进行了大量研究㊂文献[6]提出一种基于高频注入的电网阻抗检测方法,并通过试验验证所提方法的正确性,该方法改善了电流基波对电网的影响,但高频信号对用户侧2021年周识远:弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究所引入的Cg干扰不容忽视㊂文献[7]利用最小二乘法检测阻抗,该方法对电力系统的稳定性和网侧电能质量的影响较小,但其涉及计算量庞大,而且算法比较复杂㊂文献[8-9]对传统锁相技术进行改进,电网波形发生畸变时可及时检测电网电压相位,从而提高并网电能质量,该控制策略简单易行,但其只能减少特定谐波㊂文献[10]针对弱电网下多逆变器并联运行时,电网阻抗参数对光伏逆变器稳定运行影响及系统谐波振荡放大的原因进行了详细分析,为本文提供了有益的参考㊂文献[11]提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器的控制策略,该控制策略实现了光伏发电系统的消谐和无功补偿功能,提高了配电网的电能质量,但其未考虑PCC点电压稳定问题㊂针对上述问题,本文以弱电网为研究背景,分析了光伏发电系统接入电网后的谐波以及电压波动问题,基于瞬时无功功率理论以及PCC点电压幅值控制方法,以提高光伏逆变器无功输出性能,从而实现PCC点电压的稳定和谐波环流的抑制,并采用Matlab/Simulink进行仿真验证㊂1㊀单相光伏并网逆变器为提高控制精度,采用光伏并网逆变器双级式结构,前级采用Boost升压电路,后级采用单相全桥逆变电路㊂考虑电网阻抗(阻感性),单相全桥逆变器在并网状态下的等效模型如图1所示,其中光伏并网逆变器由DC/DC升压斩波电路与DC/AC单相全桥逆变电路构成㊂逆变器输出电流经LCL滤波电路后,通过并网继电器并入电网㊂图1㊀并网状态下单相全桥逆变器的等效模型由于弱电网下存在较大的电网阻抗使得光伏阵列输入谐波增大,PCC点电压发生波动,其输出特性呈非线性㊂为提高光伏并网发电系统输电效率,Boost升压斩波电路输出侧电压一般不低于500V[12]㊂图1中,Boost升压电路将电压值较低且变化范围大的Upv转换为适合DC/AC变换的直流侧电压Udc,Cdc是容量比较大的电容,从而稳定Udc㊂逆变电路将直流侧电压Udc变换为与电网电压幅值接近㊁频率相同的电压Uinv,由于该电压在开关频率处具有高频谐波,因而直接并入电网会带来大量谐波,要通过LCL滤波器滤波,使电流以较低的畸变率并入电网Ug㊂根据图1,建立弱电网下的单相光伏并网逆变器的动态方程如下:Ls1dIinvdt=Uinv-Uc(1)CdUcdt=Iinv-Ig(2)LgdIgdt=Uc-Ug-RgIg(3)写出上述动态方程对应的s域表达式如下:UgUinvéëêêùûúú=1sC-Rg-sLg-1sCsL+1sC-1sCéëêêêêêùûúúúúúIinvIgéëêêùûúú(4)式中:Ug为电网电压;Uinv为逆变桥臂输出的正弦脉宽调制电压;Ls1为滤波电感;C为滤波电容;Lg和Rg分别为电网的等效电感和电阻;Ig为电网电流㊂2㊀弱电网下单相光伏并网逆变器控制光伏逆变器的并网控制包括升压电路控制和逆变电路控制,主要研究后级并网逆变器的控制㊂本文采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq电流检测算法对电路中的瞬时电压和瞬时电流进行控制,进而实现对光伏并网逆变器谐波和无功补偿的检测㊂其中,直流侧稳压采取电压外环和无差拍的电流内环双闭环控制,PCC点稳压采取电压幅值反馈控制[13]㊂2 1㊀直流侧稳压控制图2所示为单相光伏并网逆变器控制框图㊂VSC的控制策略为直流电压外环㊁交流电流内环控制,并在控制环中引入电网电压前馈㊂对光伏逆变器直流侧电压Udc进行调节可以减少直流侧电压的波动,保证并网逆变器更有效的控制[14]㊂将直流侧电压实时值Udc与设定电压U∗dc比较,其误差通过PI控制,结果乘以与电网电压同步的正弦信号,作为逆变器输出电流指令信号I∗inv,㊀2021年图2㊀单相光伏并网逆变器控制框图实时检测逆变器输出电流Iinv,与I∗inv比较,误差经PI控制,其结果与电网电压Ug的前馈信号求和,再由PWM发生器变成驱动逆变器工作的开关信号㊂电流环采用无差拍控制技术,开关频率固定,动态响应快,能在下一个控制周期内消除目标误差,抑制谐波环流,实现稳态无静差效果㊂2 2㊀PCC点稳压控制PCC点的稳压采取电压幅值反馈控制,即通过补偿无功功率来实现㊂其控制框图如图3所示㊂图3㊀PCC点的稳压控制框图图3中,Um为电路电压的幅值;U∗m为电压幅值的给定值,两者的差值经PI控制得到调节信号ΔI∗m㊂补偿电流由瞬时无功电流的直流分量减去ΔI∗m及逆变器输送至网侧的实际电流Ic得到,通过PWM控制电路将需补偿的电流注入电网,实现光伏逆变器直流侧与交流侧的能量交换,将PCC点电压调节至稳定值,即:I∗Lq=ILq-ΔI∗m(5)无功电流分量ΔI∗m可表示为㊀㊀ΔI∗m(k)=ΔI∗m(k-1)+Kpq(Ute(k)-Ute(k-1))+Kiqʏ(Ute(k)-Ute(k-1))dt(6)Ute(k)=U∗m(k)-Um(k)(7)式中:Ute(k)为U∗m和Um第k次样本两者之差;Kpq和Kiq为PI调节器的比例和积分增益㊂3㊀仿真分析根据系统控制框图,在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型,并进行分析㊂系统控制参数见表1㊂表1㊀系统参数参数数值电网电压/V220系统频率/Hz50开关频率/kHz10直流侧电压/V500直流侧电容/μF3000滤波电感L1/mH0 11滤波电感L2/mH0 022滤波电容/μF137PWM控制参数Kp/Ki0 5/0 13 1㊀直流侧稳压分析针对电网阻抗不断变化的情形,采用PI控制进行仿真分析㊂阻抗值为0 1mH时,采用PI控制下的逆变器输出实际电流和参考电流的仿真波形如图4所示,其中,蓝色为并网电流,红色为参考电流㊂图5为阻抗值为0 1mH时,并网电压和并网电流的波形图,红色代表并网电压Uinv,蓝色代表并网电流Iinv㊂阻抗值为0 2mH时,并网电压和电流的波形图如图6所示,由于阻抗值的变化,并网电压和并网电流发生变化,因此纵坐标取值范围与图5有所差别㊂图4㊀逆变器输出实际电流和参考电流波形图图5㊀阻抗值为0 1mH时并网电压和电流的波形图图6㊀阻抗值为0 2mH时并网电压和电流的波形图2021年周识远:弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究由图5㊁图6中可知,在电网阻抗增加时,并网电流始终能较好的跟随并网电压,功率因数较高,验证了所提控制策略的正确性和有效性㊂3 2㊀无功补偿分析图7所示为PCC点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图,图8所示为PCC点加入电压幅值反馈控制的无功补偿波形图,其中,蓝色曲线为有功功率,红色曲线为无功功率㊂图7㊀PCC点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图图8㊀PCC点加入电压幅值反馈控制下的无功波形图由图7中可知,在没有加入无功补偿装置时系统的无功功率随着负荷的变化,波动变化比较大,系统功率因数为0 81㊂另外,由图8中可大致看出无功功率的平均有效值大致在0 5s,此时有功功率P=1 6ˑ106W,无功功率Q=0 9ˑ106var,计算得此时的功率因数为0 87㊂因此,为了减小无功功率随着负荷变化而波动较大的现象,应该在线路中添加无功补偿来减小系统无功功率的变化,提高功率因数,从而稳定PCC点电压㊂4㊀结束语本文提出一种基于瞬时无功理论的光伏并网逆变器电压控制策略,通过检测瞬时电压与瞬时电流,将电压外环与电流内环相结合,采用双闭环控制实现直流侧电压稳定,有效抑制了弱电网下接入较大电网阻抗而导致的谐波环流㊂此外,利用电压幅值反馈控制补偿PCC点无功功率,使得PCC点电压基本维持稳定㊂仿真结果表明:本文所采用控制策略可有效改善电网电能质量㊂参考文献:[1]㊀吴㊀薇,赵书健,段双明,等 光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析[J].东北电力大学学报,2018,38(1):8-14.[2]㊀D.P.Kothari,K.C.Singal,R.Ranjan.RenewableEnergySourcesandEmergingTechnologies[M].SencondEdition,PHILearningPrivateLimited.2012:196-197.[3]㊀CobrecesS,BuenoE,RodriguezFJ,etal Influenceanalysisoftheeffectsofaninductive⁃resistiveweakgridoverLandLCLfiltercurrenthysteresiscontrollers[C]//EuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications.2007:1-10.[4]㊀赫亚庆,王维庆,王海云,等 光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究[J].电网与清洁能源,2018,34(8):60-66.[5]㊀ChenX,SunJ.Characterizationofinverter⁃gridinteractionsusingahardware⁃in⁃the⁃loopsystemtest⁃bed[C].ProceedingofIEEEInternationalConferenceonPowerElectronicsandECCE,Jeju,Korea:IEEE,2011:2180-2187.[6]㊀汤婷婷,张㊀兴,谢㊀东,等 基于高频注入阻抗检测的孤岛检测研究[J].电力电子技术,2013,47(3):70-72.[7]㊀Cobreces,Santiago.Bueno,EmilioJ.Pizarro,Daniel.Ro⁃driguez,FranciscoJ.Huerta,Francisco.Gridmonitoringsystemfordistributedpowergenerationelectronicinterfaces[J].IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,2009,58(9):3112-3121.[8]㊀鲁㊀力,刘㊀芳,张㊀兴,等 弱电网条件下单相光伏并网逆变器的控制研究[J].电力电子技术,2012,46(5):36-38.[9]㊀杨玉琳,刘桂花,王㊀卫 弱电网下基于锁频环的单相光伏并网逆变器同步技术研究[C].2014台达电力电子新技术研讨会论文集,2014:101-106.[10]㊀张站彬,翟红霞,徐华博,等 光伏电站多逆变器并网系统输出谐波研究[J].电力系统保护与控制,2016,28(14):142-146.[11]㊀王正仕,陈辉明 具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计[J].电力系统自动化,2007,31(13):67-71.[12]㊀夏向阳,唐㊀伟,冉成科,等 基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计[J].电力科学与技术学报,2011,26(3):114-121.[13]㊀张贵涛,龚㊀芬,王丽晔,等 光伏并网逆变器电能质量控制策略[J].电力科学与技术学报,2017,32(2):50-56.[14]㊀杨朝晖 并联型有源滤波器自流侧电压控制[D].济南:山东大学,2008.作者简介:周识远(1984),男,硕士,高级工程师,从事新能源发电技术工作㊂(收稿日期㊀2020-10-20)。
小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计
文章出处:21IC 发布时间: 2009/08/10 | 796 次阅读 | 0次推荐 | 0条留言
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O 引言
户外型光伏并网逆变器的设计既要可靠防水又能将功率器件产生的热量排出箱体外。
如果完全密封而没有合理的风道,解决了防水却无法满足热设计的要求;如果仅设计了简单的风道,解决了散热问题,却给箱体密封防水提出了难题;针对看似相矛盾的问题,本文提出了一种采用上下双层独立密封及转90度风道的特殊结构。
经过长期的实践应用已完全取得成功。
l 上、下双层腔体的独立密封
针对不同器件防护等级要求的不同、弱电控制电路与强电主电路相互隔离与屏蔽的要求以及功率器件散热的要求,将产品的整体结构分成上下双层腔体,实现相互间的隔离、屏蔽及独立密封;两层之间的连线通过防水端子密封。
上、下双层密封腔体的构成见图1。
1.1 上层控制电路的封闭腔体的构成
中间隔板上层安装功率主电路板10,配电板11,控制板12;箱体1上底部安装防水端子13;箱体l的上口周边安装自夹紧式密封圈14;上盖板15与箱体1固定;这样箱体1上半部形成一个上层的密封腔体,能完全防水、防尘,能达到IP65的防护等级。
1.2 下层封闭腔体的构成
中间隔板下层安装有散热器2,风道板3、4,电抗器5,变压器6;箱体1下底部装有风机7;箱体l两侧面装有百叶窗8;下盖板16与箱体1固定;这样整个箱体1中间隔板下层就形成一个相对封闭的腔体;中间隔板与箱体周边、散热器与中间隔板贴合面周边涂上防水密封胶,电抗器、变压器都由环氧灌封,有效进行防水。
整个腔体能达到IP54的防护等级。
2 转90度风道的构成
转90度风道的构成见图2。
1)由风机7、散热器2、风道板3/4、百叶窗8形成转90°风道。
2)冷风流过的路径:冷风→风机→两只变压器→两只电抗器→流过散热器齿面→通过风道板形成的风道,将热气流转变90°后从左右两侧百叶窗排出箱体。
3)为实现转90°的风道,散热器的齿需要特殊加工,将其中的几片齿从中间铣去一部分,形成导风口,如图3所示。
4)为实现气流的通畅,减小风阻,增大出风口面积,百叶窗的相邻叶片连接处需要冲截成缺口,如图4所示。
3 应用实例
该上、下双层独立密封及转90度风道的结构已成功应用于户外6kVA光伏并网逆变电源的结构设计上(见图5),产品整机性能可靠,完全满足户外运行的特殊要求。
4 结束语
对于小功率户外型光伏并网逆变电源产品的设计,既要充分做好防水设计,又要兼顾热设计;本文提出的上、下双层独立密封腔体及转90度风道的结构可靠的解决了这两方面的设计要求。
该技术方案可以用于其它类似的户外产品中。