小功率戶外型光伏并網逆變器的防水及風道設計

0 引言

    戶外型光伏并網逆變器的設計既要可靠防水又能將功率器件產生的熱量排出箱體外。如果完全密封而沒有合理的風道，解決了防水卻無法滿足熱設計的要求；如果僅設計了簡單的風道，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90度風道的特殊結構。經過長期的實踐應用已完全取得成功。

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，將產品的整體結構分成上下雙層腔體，實現相互間的隔離、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成見圖1。

1．1 上層控制電路的封閉腔體的構成

    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，能達到IP65的防護等級。

1．2 下層封閉腔體的構成

    中間隔板下層安裝有散熱器2，風道板3、4，電抗器5，變壓器6；箱體1下底部裝有風機7；箱體l兩側面裝有百葉窗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、變壓器都由環氧灌封，有效進行防水。整個腔體能達到IP54的防護等級。

2 轉90度風道的構成

轉90度風道的構成見圖2。

1)由風機7、散熱器2、風道板3／4、百葉窗8形成轉90°風道。

2)冷風流過的路徑：冷風→風機→兩只變壓器→兩只電抗器→流過散熱器齒面→通過風道板形成的風道，將熱氣流轉變90°后從左右兩側百葉窗排出箱體。

3)為實現轉90°的風道，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，形成導風口，如圖3所示。

4)為實現氣流的通暢，減小風阻，增大出風口面積，百葉窗的相鄰葉片連接處需要沖截成缺口，如圖4所示。

3 應用實例

    該上、下雙層獨立密封及轉90度風道的結構已成功應用于戶外6kVA光伏并網逆變電源的結構設計上(見圖5)，產品整機性能可靠，完全滿足戶外運行的特殊要求。

4 結束語

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