Thermisches Design für den Photovoltaik-Wechselrichter

  Photovoltaik-Wechselrichter ist ein sehr kritisches Gerät für Photovoltaikanlagen. Die Hauptaufgabe der Photovoltaikanlage besteht darin, den von Photovoltaikkomponenten erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Darüber hinaus übernimmt der Wechselrichter auch die Erkennung von Komponenten, Stromnetz, Kabelbetriebsstatus, Kommunikation und Kommunikation mit der Außenwelt, Systemsicherheitsmanagement und andere wichtige Funktionen. Im Photovoltaik-Industriestandard NB32004-2013 hat der Wechselrichter mehr als 100 strenge technische Parameter, und das Photovoltaiksystem kann das Zertifikat nicht erhalten, bis jeder Parameter qualifiziert ist.

Die Markteinführung eines neuen Wechselrichters dauert vom Design bis zur Massenproduktion mehr als zwei Jahre. Neben dem Überlastschutz verfügt der Wechselrichter auch über viele Funktionen wie Leckstromkontrolle, Kühlungskontrolle, thermisches Design, elektromagnetische Verträglichkeit, Oberwellenunterdrückung, Effizienzkontrolle usw., für deren Entwicklung und Prüfung viele Ressourcen investiert werden müssen.

  1. Warum sollte der Wechselrichter Wärme abführen?

In der Wintersaison machen sich viele Menschen Sorgen, ob der Wechselrichter eingefroren wird. Tatsächlich gibt es nur wenige Wechselrichter, die eingefroren sind. Das kritischste Problem mit dem Wechselrichter ist das Problem der Überhitzung. Der BCC berichtet, dass die meisten aktuellen Ausfälle der meisten elektronischen Produkte auf das schlechte Kühlsystem zurückzuführen sind, die Zuverlässigkeit elektronischer Geräte jedoch sehr temperaturempfindlich ist. Für jeden Anstieg der Gerätetemperatur um 1 Grad von 70-80 Grad sinkt die Zuverlässigkeit um 5 %. Eine zu hohe Temperatur verkürzt die Lebensdauer des Wechselrichters und beeinträchtigt die Zuverlässigkeit des Wechselrichters.

 2, mehrere Methoden der Wechselrichterkühlung

Das Kühlsystem macht etwa 15 Prozent der Hardwarekosten des Wechselrichters aus, es umfasst hauptsächlich Radiatoren, Lüfter, Wärmeleitpaste und andere Materialien. Derzeit gibt es zwei Haupttypen von Wechselrichter-Kühlmodi: einer ist natürliche Kühlung, der andere ist erzwungen Luftkühlung.

(1) Natürliche Kühlung

Diese Kühlmethode bezieht sich auf den Zweck, eine lokale Kühlung der Umgebung ohne Verwendung externer Hilfsenergie zu erreichen, die normalerweise drei Hauptwärmeübertragungsmethoden enthält: Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung, von denen die natürliche Strömung angezeigt wird, und fließende Methoden, natürliche Kühlung ist häufig anwendbar auf Geräte und Komponenten mit geringer Leistung und niedrigen Temperaturregelungsanforderungen und niedriger Wärmestromdichte des Geräts sowie auf versiegelten oder dicht zusammengebauten Geräten. Unter den Umständen anderer Kühltechnik. Derzeit können die meisten Hersteller natürliche Kühlung in einphasigen Wechselrichtern und dreiphasigen Wechselrichtern unter 30 kW verwenden. Eine kleine Anzahl von dreiphasigen 100-kW-Wechselrichtern von Herstellern kann auch eine natürliche Kühllösung verwenden.

(2) Zwangsluftkühlung

Diese Kühlmethode besteht darin, das Gerät zu verwenden, um einen Luftstrom wie Lüfter und andere obligatorische Geräte zu erzeugen, um die vom Gerät erzeugte Wärme abzuführen. Diese Methode ist einfach und ausgezeichnet. Wenn der Raum zwischen den Komponenten in der Komponente für den Luftstrom geeignet ist oder für den Einbau eines lokalen Kühlers geeignet ist, können Sie diese Kühlmethode so weit wie möglich verwenden. Um die Wärmeleistung zu verbessern, müssen wir die Wärmeableitungsfläche vergrößern und einen relativ großen Luftstrom auf der Wärmeableitungsfläche erzeugen. Die Vergrößerung der Wärmeableitungsfläche auf der Oberfläche des Kühlers zur Verbesserung der Kühlleistung elektronischer Komponenten wurde in vielen Branchen weit verbreitet. Das Projekt wird hauptsächlich verwendet, um den Wärmeableitungsbereich auf der Oberfläche des Heizkörpers zu erweitern, um den Zweck der Verstärkung der Wärmeübertragung zu erreichen. Die Auswahl des Kühlers selbst steht in direktem Zusammenhang mit seiner Kühlleistung. Derzeit besteht das Material des Heizkörpers hauptsächlich aus Kupfer oder Aluminium.

（3) Vergleich zweier Kühlmethoden

Natürliche Kühlmethode ohne Lüfter, daher geräuscharm, aber langsame Kühleffizienz, im Allgemeinen für Wechselrichter mit geringer Leistung verwendet, Zwangsluftkühlung sollte mit Lüftern konfiguriert werden, sie hat etwas Lärm, aber schnelle Kühleffizienz, die im Allgemeinen für hohe Leistung verwendet wird Wechselrichtern, in Cluster-Wechselrichtern mittlerer Leistung sind beide Methoden verfügbar.

Durch den Vergleich der Kühlleistung des Wechselrichters vom Gruppentyp wird festgestellt, dass bei dem Wechselrichter vom Gruppentyp über dem Leistungsniveau von 50 kW die Zwangsluftkühlung besser ist als die natürliche Kühlung, der interne Kondensator des Wechselrichters, IGBT und andere Schlüsselkomponenten. Die Temperatur kann um etwa 20 Grad C sinken, was die effiziente Arbeit des Wechselrichters gewährleisten kann, und die Temperatur des Wechselrichters mit einer natürlichen Kühlmethode steigt schnell an und die Arbeitsleistung würde beeinträchtigt. Die Zwangsluftkühlung verwendet eine hohe Geschwindigkeit Lüfter und Lüfter mit mittlerer Drehzahl. Die Verwendung von Hochgeschwindigkeitslüftern kann das Volumen und Gewicht des Kühlers reduzieren, erhöht jedoch die Geräuschentwicklung, die Lüfterlebensdauer ist relativ kurz. Bei niedriger Leistung dreht sich der Lüfter nicht und bei mittlerer Leistung läuft der Lüfter mit niedriger Drehzahl. Tatsächlich ist die Laufzeit des Wechselrichters bei voller Leistung nicht lang, sodass die Lebensdauer des Lüfters sehr lang sein kann.