一种风水混合冷却变频器的制作方法

本发明涉及变频器，尤其是涉及一种风水混合冷却变频器。

背景技术：

1、现有的变频器大多采用风冷/水冷方式进行散热。全水冷变频器需要外部额外配置泵站，采用水冷方式冷却柜内器件，整机成本较高。

2、经过检索，中国发明授权专利cn108880200b公开了一种水冷和风冷结合的交流励磁变频器。该变频器产品占用空间大，且设计集成度不高；内部管路系统复杂，安装和运维难度均较高，且需要外部额外配置泵站，整机成本较高。

3、中国实用新型专利cn205249029u公开了一种大功率风冷变频器功率柜，采用纯风冷方案，功率柜一机一网布置。在成本和产品空间尺寸限制下，难以满足大功率需求。

4、因此，亟需设计一种整机成本低、且可满足大功率需求的风水混合冷却变频器。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种整机成本低、且可满足大功率需求的风水混合冷却变频器。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明提供了一种风水混合冷却变频器，所述变频器整机为分柜分区设计,包括依次连接的控制柜、功率柜和并网柜，所述功率柜依据内部元器件发热情况以及元器件特性进行分区；所述变频器整机对外采用风冷方式进行散热，所述功率柜中的特定分区采用液冷方式进行散热。

4、优选地，所述功率柜的分区包括功率模组区域、电容区域和电抗器区域；所述功率模组区域进行液冷和风冷混合方式进行散热，所述电容区域和电抗器区域采用风冷方式进行散热。

5、优选地，所述功率模组区域通过液冷散热系统进行液冷散热；所述液冷散热系统包括设置在所述功率模组区域侧的冷板，以及设置在所述功率柜体内的风水换热器和液冷集成模块，所述液冷集成模块包括给所述冷板供液的动力源和管路子系统；

6、所述液冷集成模块的动力源驱动换热流，将所述功率模组区域内的元器件热量传导至所述冷板，所述冷板热量由所述功率柜内设有的风水换热器带至外部大气环境。

7、优选地，所述液冷集成模块内嵌有水管道加热器。

8、优选地，所述水管道加热器还接有湿度控制装置。

9、优选地，所述液冷集成模块供给的冷却液包括但不限于水、水和乙二醇混合液、多相流体、以及制冷剂。

10、优选地，所述变频器采用多并联风冷风路进行风冷散热；所述多并联风冷风路包括电容区域散热风路、功率模组区域散热风路以及电抗器区域散热风路，所述多并联风冷风路依靠所述风水换热器配套的风扇驱动散热。

11、优选地，所述风水换热器与配套的风扇布设在所述功率柜下部后柜门处；所述电容区域、功率模组区域、电抗器区域自上而下依次设置在所述功率柜内；所述液冷集成模块布设在所述功率模组区域的正下方。

12、优选地，所述功率模组区域的元器件包括但不限于交流铜排、igbt叠排、以及电容叠排。

13、优选地，所述并网柜采用风冷方式进行散热，所述控制柜采用自然冷却方式进行散热

14、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

15、1)本发明变频器采用分柜分区设计，并根据各分区的内部元器件发热情况以及元器件特性采用相匹配的风冷/液冷散热方式，既满足了高功率变频器散热需求，又大大缩小了变频器尺寸，且内部子部件安装和运维均方便，同时整机成本优势明显。

16、2)对变频器整机分柜分区设计，使整机对外仍保持了风冷的散热方式，因此不需要额外配置外部泵站，降低了整机成本。

17、3)采用风水混合冷却方式，满足大功率容量(>8mw)需求，且整机成本低。

18、4)变频器采用分柜分区模块化、精细化设计，易扩展，容量扩充方便。

19、5)液冷集成模块内嵌有水管道加热器，可保证低温环境时(如-40℃)，关键器件工作温度满足要求。

20、6)水管道加热器除可以满足低温加热需求外，还能对柜内湿度进行控制，保证了关键器件工作湿度满足要求，实现了对柜内湿度进行控制。

技术特征：

1.一种风水混合冷却变频器，其特征在于，变频器整机为分柜分区设计,包括依次连接的控制柜、功率柜和并网柜，所述功率柜依据内部元器件发热情况以及元器件特性进行分区；所述变频器整机对外采用风冷方式进行散热，所述功率柜中的特定分区采用液冷方式进行散热。

2.根据权利要求1所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述功率柜的分区包括功率模组区域、电容区域和电抗器区域；所述功率模组区域进行液冷和风冷混合方式进行散热，所述电容区域和电抗器区域采用风冷方式进行散热。

3.根据权利要求2所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述功率模组区域通过液冷散热系统进行液冷散热；所述液冷散热系统包括设置在所述功率模组区域侧的冷板，以及设置在所述功率柜体内的风水换热器和液冷集成模块，所述液冷集成模块包括给所述冷板供液的动力源和管路子系统；

4.根据权利要求3所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述液冷集成模块内嵌有水管道加热器。

5.根据权利要求4所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述水管道加热器还接有湿度控制装置。

6.根据权利要求3所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述液冷集成模块供给的冷却液包括但不限于水、水和乙二醇混合液、多相流体、以及制冷剂。

7.根据权利要求3所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述变频器采用多并联风冷风路进行风冷散热；所述多并联风冷风路包括电容区域散热风路、功率模组区域散热风路以及电抗器区域散热风路，所述多并联风冷风路依靠所述风水换热器配套的风扇驱动散热。

8.根据权利要求3所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述风水换热器与配套的风扇布设在所述功率柜下部后柜门处；所述电容区域、功率模组区域、电抗器区域自上而下依次设置在所述功率柜内；所述液冷集成模块布设在所述功率模组区域的正下方。

9.根据权利要求2所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述功率模组区域的元器件包括但不限于交流铜排、igbt叠排、以及电容叠排。

10.根据权利要求1所述的一种风水混合冷却变频器，其特征在于，所述并网柜采用风冷方式进行散热，所述控制柜采用自然冷却方式进行散热。

技术总结本技术涉及一种风水混合冷却变频器，所述变频器整机为分柜分区设计,包括依次连接的控制柜、功率柜和并网柜，所述功率柜依据内部元器件发热情况以及元器件特性进行分区；所述变频器整机对外采用风冷方式进行散热，所述功率柜中的特定分区采用液冷方式进行散热。与现有技术相比，本技术具有整机成本低、可满足大功率需求的优点。技术研发人员：王青会,夏洁受保护的技术使用者：远景能源有限公司技术研发日：20231020技术公布日：2024/7/23