一种逆变器的制作方法

本技术涉及散热，尤其涉及到一种逆变器。

背景技术：

1、在电能的传输过使用过程中，需要对电能的电压或电流等参数进行转换或调节。例如，在光伏发电系统中需要将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电后向外输出，这一功能可通过逆变器实现。逆变器中芯片、电感组件等电子元器件在工作过程中会产生大量热量，这些热量需要通过散热装置及时散发到外界环境中，以避免电子元器件由于过温失效。大功率逆变器一般在户外使用，环境条件相对恶劣，并且由于体积和重量的限制，所以逆变器通常使用风冷式散热装置进行散热。

2、随着逆变器的功率越来越大，逆变器中功率元器件的发热量也越来越大，对逆变器的散热能力要求较高。除此以外，逆变器中通常包括体积较大的电感组件，随着逆变器功率的提升，电感组件的散热需求也随之提升。因此，如何在提升逆变器的功率元器件的散热效果的同时，提升电感组件的散热效果，且提升散热效率和逆变器的小型化程度，已成为当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种逆变器，提升逆变器的散热能力，使得机箱内部的各类元器件的寿命和可靠性得到保障，进而延长逆变器的使用寿命。此外，还有利于提升逆变器的功率密度。

2、本技术提供了一种逆变器，该逆变器包括机箱、散热壳体、风扇和第一电感组件。上述散热壳体层叠固定于机箱的机箱背板的外侧，从而在机箱的外侧为机箱内部的电路板组件散热。具体的，散热壳体包括第一侧板、第二侧板、一个背板和一个顶板，第一侧板和第二侧板分别连接于背板的两端，顶板连接于背板、第一侧板和第二侧板，使得第一侧板、第二侧板、顶板、背板和机箱背板围成风道。上述风道与顶板相背离的一侧具有进风口，风道与背板相背离的一侧具有第一出风口，且第一出风口位于风道靠近顶板的一端。风扇位于风道内，且安装于散热壳体，风扇的进风侧朝向进风口，出风侧朝向顶板。风扇的设置可以提升风道内气体的流速，提升逆变器的散热能力，使得机箱内部的各类元器件的寿命和可靠性得到保障，进而延长逆变器整体的使用寿命。进风口位于散热壳体的下方，第一出风口位于散热壳体的上方，风道大致为竖直方向延伸，气流从进风口进入风道，换热升温后的热风从第一出风口流出的效率较高。第一出风口朝向逆变器远离壁面的方向，使得热风朝向机箱所在的一侧排出，可以避免热风回流。上述第一侧板具有第二出风口，第二侧板具有第三出风口，且第二出风口位于第一侧板朝向顶板的一端，第三出风口位于第二侧板朝向顶板的一端。逆变器的风道从前方和两个侧方分别排出热风，有利于提升整个风道内气体的总流量，从而提升逆变器的散热效率和散热能力。上述第一电感组件设置于风道内，且第一电感组件与顶板的距离小于第一电感组件与进风口的距离，即第一电感组件设置于风道靠近顶板的一端。可以充分利用散热壳体形成的风道来对第一电感组件散热，且第一电感组件设置于散热壳体内，有利于提升逆变器的集成度和小型化程度。风道内的气流在第一电感组件表面遇到一定的阻力，有利于促进气流从两侧的第二出风口和第三出风口流出，即第一电感组件的设置还启到了分流的作用。

3、此外，本技术的出风口设置于散热壳体朝向机箱的前方和侧方，对于散热壳体背离机箱一侧的空间要求较低，无需设置较大的空间来防止热风回流，因此，逆变器背侧的安装空间要求降低，有利于减少逆变器安装后占用的空间。

4、进一步的技术方案中，上述逆变器还包括散热器和功率模块，上述散热器位于机箱背板朝向散热壳体的一侧，功率模块位于机箱背板背离散热壳体的一侧，且散热器在机箱背板的正投影完全覆盖功率模块在机箱背板的正投影。散热器与功率模块安装于机箱背板的两侧且导热连接，具体的，散热器与功率模块背对背安装，从而利用散热器为功率模块散热。上述第二出风口位于散热器背离进风口的一侧，第三出风口位于散热器背离进风口的一侧。气流完全经过散热器后才会从第二出风口和第三出风口流出，从而可以使得散热器可以充分与散热气流进行热交换，以提升散热器为机箱内的功率模块的散热效果。

5、上述第一电感组件位于散热器背离进风口的一侧，从而冷风从进风口进入风道，先流经散热器与散热器进行热交换，之后流至第一电感组件，与第一电感组件进行热交换。

6、具体的，上述机箱还包括机箱盖板、机箱顶板和机箱底板，机箱背板和机箱盖板沿远离散热壳体的方向依次排布，机箱顶板连接机箱背板和机箱盖板。机箱顶板和机箱底板沿第一出风口朝向进风口的方向依次排布，且机箱盖板在散热壳体的背板的正投影至少部分覆盖第一出风口在背板的正投影。第一出风口在机箱顶板的上方，且机箱盖板凸出于上述机箱顶板，且机箱盖板与第一出风口相对，机箱盖板凸出于机箱顶板的部分可以遮挡第一出风口，阻拦从第一出风口流出的热风，热风不易直吹前方，可以保护逆变器前方的操作人员，便于操作人员对逆变器进行维护和检查。

7、具体的技术方案中，上述机箱盖板的上边沿与机箱顶板表面的距离s1，和第一出风口的上边沿与机箱顶板表面的距离s2满足：s1≥s2。有利于提升机箱盖板阻拦第一出风口流出的热风的效果，从而提升对操作人员的保护效果。

8、上述逆变器还包括第二电感组件，该第二电感组件位于风道靠近进风口的一端。具体的，第二电感组件与顶板的距离大于第二电感组件与进风口的距离。当逆变器包括散热器时，上述第二电感组件、散热器和第一电感组件沿从进风口朝向顶板的方向依次排布。外部环境的冷风从进风口进入风道，并依次流经第二电感组件、散热器和第一电感组件，从而利用散热壳体一个结构为第二电感组件、散热器和第一电感组件散热，从而可以充分利用散热壳体内的风道的散热能力，提升逆变器的散热效率。

9、第一电感组件沿第一侧板朝向第二侧板的方向延伸，第二电感组件沿第一侧板朝向第二侧板的方向延伸。从而提高使得第一电感组件和第二电感组件面积较大的侧面与气体流动方向垂直，提升换热效率。

10、进一步的技术方案中，风扇位于散热器和第二电感组件之间。进风口、第二电感组件、风扇、散热器和第一电感组件依次排布。

11、上述逆变器还包括网罩，该网罩安装于散热壳体的进风口处。网罩可以防止异物进入风道，防止异物对设置于风道内的结构产生的损坏。此外，网罩位于第二电感组件背离风扇的一侧。则网罩与风扇之间的距离较远，有利于降低噪声。此外，有利于增大风罩处的进风面积，降低网罩形成的风阻，减少气流速度降低粉尘堵塞网罩的概率。

12、上述第一电感沿第一侧板朝向第二侧板方向居中设置，具体的，第一电感组件与第一侧板的最短距离l1，和第一电感组件与第二侧板的最短距离l2满足：-5％l1≤l1-l2≤5％l1。从而有利于使得风道内的气流较为均匀的分流至两侧的第二出风口和第三出风口，提升风道内气流的分布均匀性。

13、一种技术方案中，为了预安装第一电感组件，上述背板朝向机箱的一侧具有第一限位件，第一电感组件朝向背板的一侧具有第二限位件，第一限位件与第二限位件装配，使第一电感组件沿第一侧板朝向第二侧板的方向限位，且沿顶板朝向进风口的方向限位。在安装逆变器的过程中，无需反复反转逆变器的机箱等相关部件，该装配过程较为简单，且有利于提升装配的良率。此外，在逆变器使用和运输过程中，上述第一限位件和第二限位件的配合也可以提升第一电感组件安装的可靠性，提升逆变器的结构稳定性。

14、具体的技术方案中，上述第一限位件包括限位槽，第二限位件包括第一电感组件的散热翅片，散热翅片至少部分容纳于限位槽内。该方案可以实现第一电感组件的散热翅片的复用，以简化逆变器的结构。具体的，还可以使得第一电感组件的至少两个散热翅片与第一限位件的至少两个限位槽插接，以提升限位效果。

15、本技术实施例中的散热壳体的背板包括沿顶板朝向进风口的方向依次排布的第一壳板、第二壳板和第三壳板，第二壳板与机箱背板的距离小于第一壳板与机箱背板的距离，且第二壳板与机箱背板小于第三壳板与机箱背板的距离。或者说，第二壳板相对于第一壳板和第二壳板沿朝向机箱背板的方向凸出。使得风道在第二壳板所在的区域横截面积收缩。在风道的进风口附近具有较大的空间进入冷风，从而在风道内进入的冷风的量较大，而冷风流至第二壳板所在的区域，风道收缩，可以对风道内的冷风进行聚集，提升冷风的风速，进而提升逆变器的散热效率。

16、风扇位于第三壳板与机箱背板之间，使得风扇具有较大的安装空间，有利于增大风扇的尺寸。此外，也有利于对风扇吹出的冷风进行聚集，提升风速和散热效率。

17、上述第一壳板、第二壳板和第三壳板的设置的方案可以具有多种选择，例如，上述第一壳板、第二壳板和第三壳板可以为一体成型结构，或者为焊接结构，使得散热壳体的背板的结构较为简单。

18、或者，一种实现方式中，上述背板包括挡风罩和封板，挡风罩与封板固定连接，挡风罩包括第一挡板、第二挡板和第二壳板，第一挡板和第二挡板连接于第二壳板的两端，且第一挡板和第二挡板沿顶板朝向进风口的方向依次排布。第一挡板相对于第二挡板更靠近第一电感组件，第二挡板相对于第一挡板更靠近进风口。该方案可以分别制备散热壳体的封板和挡风罩，再采用焊接、铆接、卡接或者螺钉连接等方式实现封板与挡风罩的固定连接，从而形成横截面变化的风道，提升风道的换热效果。

19、具体设置上述第二挡板时，由于第二挡板朝向进风口，第二挡板与第二壳板之间的夹角为钝角。第二挡板可以对从进风口进入的气流起到导流的作用，以便于风道内的气流尽快流入第二壳板与机箱背板之间，即尽快流入散热器，从而提升气流在散热器处的流速，提升逆变器的散热效率。可选的技术方案中，上述平板为倾斜平板或者曲面板等。

20、为了充分利用散热壳体的散热能力，提升第一电感组件的散热效果，上述第一挡板具有与第一出风口连通的第一开口，第二挡板具有与进风口连通的第二开口。则从进风口进入风道的一部分气流可以经第二开口进入到第二壳板与封板之间，之后从第一开口流出。第一开口在顶板的正投影，与第一电感组件在顶板的正投影至少部分重合。第一开口与第一电感组件相对，则从第一开口流出的气流可以为第一电感组件降温，提升第一电感组件被挡风罩遮挡部分的散热效果，从而提升第一电感组件的散热能力。

21、进一步的，当逆变器包括第二电感组件和多个风扇时，上述多个风扇和第二电感组件分别位于风道内，多个风扇沿第一侧板朝向第二侧板的方向依次排布，多个风扇位于第二电感组件与第二挡板之间。多个风扇中的部分风扇被第二电感组件遮挡，也有部分风扇未必第二电感组件遮挡。例如，多个风扇中包括第一风扇，第一风扇在顶板的正投影与第二开口在顶板的正投影至少部分重合；第一风扇在顶板的正投影与第二电感组件在顶板的正投影至少部分相错。即，第一风扇的至少部分区域未被第二电感组件遮挡，且该第一风扇未被第二电感组件遮挡的部分与第二开口相对。该第一风扇的散热负荷较小，具有一定的剩余负荷，对该部分剩余负荷进行充分利用，提高了风扇的利用率，且可以尽量降低对于散热器的散热效果影响。