Fotovoltaik inverterlerin ısı dağılımına giriş
Fotovoltaik invertör:
Güneş enerjisinin doğrudan çıkışı çoğunlukla 12VDC, 24VDC, 48VDC'dir. 220VAC cihazlara yeterli gücü vermek için sistem tarafından üretilen DC gücünün AC güce etkin bir şekilde dönüştürülmesi gerçekleştirilmelidir, bu nedenle ana seçim DC-AC invertördür. İnvertörün ana işlevi, doğru akımın alternatif akıma etkin dönüşümünü gerçekleştirmektir. Hem güneş pilleri hem de akümülatörler DC güç kaynaklarıdır, bu nedenle yük AC gücü içerdiğinde invertör vazgeçilmez bir parça haline gelir.
Fotovoltaik eviricilerin ısı yayılım sorunları
İstatistiklere göre, elektronik bileşenlerin sıcaklığı her 2 ℃ arttığında, güvenilirlik %10 azalır, sıcaklık artışı 50 ℃ ve hizmet ömrü 25 ℃'de bunun sadece 1/6'sı kadardır. Bu nedenle, cihazların güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için elektronik bileşenlerin etkin bir şekilde dağıtılması gerekir. Özellikle güç elektroniği endüstrisi için ısı yayılımı sorununun elektronik teknolojisinin gelişimini etkileyen önemli bir faktör haline geldiği görülmektedir.
İnvertörün ana ısı dağıtma bileşenleri IGBT ve indüktördür, özellikle invertör-IGBT'nin (Insulated Gate Bipolar Transistor) çekirdek bileşenidir ve çalışma sırasında nominal değerin yaklaşık %1~1.5'i kadar çok ısı üretir. güç. IGBT'de dağılır ve ısıya dönüştürülür. Isının bu kısmı güç cihazının kalıbını ısıtacak ve bağlantı sıcaklığını artıracaktır. Bu ısı zamanında ve etkili bir şekilde salınamazsa, cihazın performansını etkileyecek, böylece sistemin' çalışmasının güvenilirliğini azaltacak ve hatta cihaza zarar verecektir. IGBT'nin izin verilen çalışma sıcaklığı genellikle 125~150°C'den düşüktür, bu nedenle ısıyı çevreye dağıtmak için etkili araçlar kullanılmalıdır. Şu anda, daha düşük güce sahip invertörler için yaygın olarak kullanılan yöntem, IGBT'yi bir radyatöre kurmak ve soğutma için doğal ısı dağıtma yöntemlerine güvenmektir.
Isı dağılımı tasarımı
Gerçek ısı dağılımı tasarımında, doğal soğutma, cebri hava ile soğutma veya sıvı soğutma genellikle birim zaman başına ısının ısı dağıtma alanına oranına, yani ısı akışına (ısı akış yoğunluğu) göre seçilir.
Isı kaynakları genellikle merkezi ısı kaynakları ve tek tip ısı kaynakları olarak ikiye ayrılır. IGBT'ler gibi merkezi ısı kaynaklarının ısı yayma alanı sınırlı olduğunda, ısı, ısı borusu tarafından üniform sıcaklık plakasına taşınır ve ardından radyatöre iletilir. Lityum piller gibi tek tip ısı kaynakları için genellikle ısı boruları kullanılmaz.
Diğer giriş bilgilerinin parçanın yapı şeması, parçanın ısıl iletkenliği, ısıtma gücü, ortam sıcaklığı ve basıncı, ısı kaybı gibi bilgilere sahip olması gerekir.
Dış mekan düşük güçlü fotovoltaik invertörler, zorlu ve karmaşık bir çalışma ortamına sahiptir. Sadece istikrarlı ve güvenilir havalandırma ve ısı dağıtma performansı gerektirmezler, aynı zamanda iyi bir koruma seviyesi gerektirirler. Genel olarak koruma seviyesinin IP54'ün üzerinde olması gerekir. Çakışan gereksinimler, termal tasarım kısıtlamaları verir. Bu' çok zor.
Bu tür problemler için geleneksel yaklaşım, ısı dağılımını artırmak için yüksek koruma seviyelerine sahip (su geçirmez, toz geçirmez vb.) fanlar kullanmaktır. Bu yöntemin iyi bir ısı yayma etkisi olmasına rağmen, zorlu bir çalışma ortamında fanın bakımı hala kaçınılmaz bir iştir. Bir dereceye kadar sadece maliyeti artırmakla kalmaz, aynı zamanda ürünün yaşam indeksini de düşürür. Pasif soğutma yöntemi olarak doğal konveksiyon soğutmanın yüksek güvenilirlik, bakım gerektirmeme, iyi stabilite, gürültü olmaması, güç tüketimi olmaması, hareketli parça olmaması gibi birçok avantajı vardır. Bu tür sorunları çözmek için yeni bir teknik yol sağlar.
