太陽光発電インバータの熱設計

  太陽光発電インバータは、太陽光発電システムにとって非常に重要なデバイスです。 太陽光発電システムの主な役割は、太陽光発電コンポーネントによって生成された直流電気を交流電力に変換することです。 さらに、インバーターは、コンポーネント、電力網、ケーブルの動作状態、通信と外部との通信、システムのセキュリティ管理、およびその他の重要な機能の検出も行います。太陽光発電業界標準 NB32004-2013 では、インバーターは100 を超える厳密な技術パラメータがあり、太陽光発電システムは各パラメータが認定されるまで証明書を取得できません。

新しいインバーターは、設計から量産まで、発売までに 2 年以上かかります。 過負荷電圧保護に加えて、インバーターには漏れ電流制御、冷却制御、熱設計、電磁適合性、高調波抑制、効率制御などの多くの機能があり、開発とテストに多くのリソースを投資する必要があります。

  1. インバータが熱を放散する理由

冬場はインバーターが凍結しないか心配な方も多いと思います。 実際、凍結しているインバータはほとんどありません。 インバーターの最も重大な問題は、過熱の問題です。 BCC は、ほとんどの電子製品の現在の故障のほとんどが冷却システムの不良によるものであると報告していますが、電子デバイスの信頼性は温度に非常に敏感です。 デバイスの温度が 70-80 度レベルから 1 度上昇するごとに、信頼性が 5% 低下します。温度が高すぎると、インバーターの寿命が短くなり、インバーターの信頼性に影響します。

 2、インバータ冷却のいくつかの方法

冷却システムは、インバーターのハードウェア コストの約 15% を占めます。主にラジエーター、冷却ファン、サーマル グリース、その他の材料が含まれます。現在、インバーターの冷却モードには主に 2 つのタイプがあります。1 つは自然冷却、もう 1 つは強制空冷。

(1) 自然冷却

この冷却方法は、外部補助エネルギーを使用せずに周囲環境への局所冷却を達成する目的を指し、通常、熱伝導、対流、および放射の3つの主要な熱伝達方法が含まれます。自然および流動方法の流れを表示し、自然冷却多くの場合、温度制御要件が低く、デバイスの熱流密度が低い低電力デバイスおよびコンポーネント、およびシーリングまたは高密度に組み立てられたデバイスに適用できます。 他の冷却技術の状況下。 現在、ほとんどのメーカーは、単相インバーターと 30kW 未満の三相インバーターで自然冷却を使用できます。 少数のメーカーの 100kW 三相インバーターも、自然冷却ソリューションを使用できます。

（2）強制空冷

この冷却方法は、デバイスによって生成された熱を取り除くために、デバイスを使用してファンやその他の強制デバイスなどの空気の流れを作成することです。 この方法はシンプルで優れています。 コンポーネント内のコンポーネント間のスペースが空気の流れに適している場合、またはローカル ラジエーターの設置に適している場合は、この冷却方法を可能な限り使用できます。 熱性能を向上させるには、放熱面積を増やし、放熱面に比較的大きな空気の流れを作り出す必要があります。 ラジエーターの表面の放熱面積を増やして電子部品の冷却性能を向上させ、多くの産業で広く使用されています。 このプロジェクトは、主にラジエーターの表面の熱放散領域を拡大して、熱伝達を強化する目的を達成するために使用されます。 ラジエーター自体の選択は、その冷却性能と直接関係があります。 現在、ラジエーターの素材は主に銅またはアルミニウムで作られています。

（3）2つの冷却方法の比較

ファンを使用しない自然空冷方式のため、騒音は少ないが冷却効率が遅く、一般的に低電力インバーターに使用される。強制空冷はファンで構成する必要があり、騒音はあるが冷却効率が速く、一般的に高電力に使用される。インバータ、中電力クラスタ インバータでは、両方の方法が利用可能です。

グループ型インバータの冷却性能の比較により、50kW 電力レベルを超えるグループ型インバータでは、強制空冷が自然冷却、インバータの内部コンデンサ、IGBT およびその他よりも優れていることがわかります。主要コンポーネント。 温度は約 20 ℃ 低下し、インバーターの効率的な動作を確保できます。また、自然冷却方式を使用したインバーターの温度は急速に上昇し、動作性能に影響を与えます。強制空冷は高速を使用します。ファンと中速ファン。 高速ファンを使用すると、ラジエーターの体積と重量を減らすことができますが、ノイズが増加し、ファンの寿命は比較的短くなります。 低電力ではファンは回転せず、ファンは中電力で低速で動作します。 実際、インバーターのフルパワー稼働時間はそれほど長くないため、ファンの寿命は非常に長くなります。