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

0 引言

    戶外型光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計既要可靠防水又能將功率器件產(chǎn)生的熱量排出箱體外。如果完全密封而沒有合理的風(fēng)道，解決了防水卻無法滿足熱設(shè)計的要求；如果僅設(shè)計了簡單的風(fēng)道，解決了散熱問題，卻給箱體密封防水提出了難題；針對看似相矛盾的問題，本文提出了一種采用上下雙層獨立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的特殊結(jié)構(gòu)。經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用已完全取得成功。

l 上、下雙層腔體的獨立密封

    針對不同器件防護等級要求的不同、弱電控制電路與強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，實現(xiàn)相互間的隔離、屏蔽及獨立密封；兩層之間的連線通過防水端子密封。上、下雙層密封腔體的構(gòu)成見圖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的上口周邊安裝自夾緊式密封圈14；上蓋板15與箱體1固定；這樣箱體1上半部形成一個上層的密封腔體，能完全防水、防塵，能達(dá)到IP65的防護等級。

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；這樣整個箱體1中間隔板下層就形成一個相對封閉的腔體；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，有效進行防水。整個腔體能達(dá)到IP54的防護等級。

2 轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成

轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的構(gòu)成見圖2。

1)由風(fēng)機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)流過的路徑：冷風(fēng)→風(fēng)機→兩只變壓器→兩只電抗器→流過散熱器齒面→通過風(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)用實例

    該上、下雙層獨立密封及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的結(jié)構(gòu)已成功應(yīng)用于戶外6kVA光伏并網(wǎng)逆變電源的結(jié)構(gòu)設(shè)計上(見圖5)，產(chǎn)品整機性能可靠，完全滿足戶外運行的特殊要求。

4 結(jié)束語

    對于小功率戶外型光伏并網(wǎng)逆變電源產(chǎn)品的設(shè)計，既要充分做好防水設(shè)計，又要兼顧熱設(shè)計；本文提出的上、下雙層獨立密封腔體及轉(zhuǎn)90度風(fēng)道的結(jié)構(gòu)可靠的解決了這兩方面的設(shè)計要求。該技術(shù)方案可以用于其它類似的戶外產(chǎn)品中。 ■