Projeto térmico para o inversor fotovoltaico

  O inversor fotovoltaico é um dispositivo muito crítico para sistemas fotovoltaicos. O principal papel do sistema fotovoltaico é transformar a eletricidade CC gerada pelos componentes fotovoltaicos em energia CA. Além disso, o inversor também realiza a detecção de componentes, rede elétrica, status de operação do cabo, comunicação e comunicação com o mundo externo, gerenciamento de segurança do sistema e outras funções importantes.No padrão da indústria fotovoltaica NB32004-2013, o inversor possui mais de 100 parâmetros técnicos rigorosos, e o sistema fotovoltaico não pode obter o certificado até que cada parâmetro seja qualificado.

Um novo inversor, desde o projeto até a produção em massa, leva mais de dois anos para ser lançado. Além da proteção contra sobrecarga de tensão, o inversor também possui muitas funções, como controle de corrente de fuga, controle de resfriamento, design térmico, compatibilidade eletromagnética, supressão de harmônicos, controle de eficiência, etc., precisa investir muitos recursos para desenvolver e testar.

  1. Por que o inversor deve dissipar o calor

No inverno, muitas pessoas se preocupam se o inversor congelará. Na verdade, existem poucos inversores que estão congelados. O problema mais crítico com o inversor é o problema de superaquecimento. O BCC relata que a maior parte da falha atual da maioria dos produtos eletrônicos se deve ao sistema de refrigeração ruim, mas a confiabilidade dos dispositivos eletrônicos é muito sensível à temperatura. Para cada aumento de 1 grau na temperatura do dispositivo a partir do nível de 70-80 grau, a confiabilidade diminui em 5 por cento. Uma temperatura muito alta encurtará a vida útil do inversor e afetará a confiabilidade do inversor.

 2, vários métodos de resfriamento do inversor

O sistema de refrigeração representa cerca de 15% do custo de hardware do inversor, inclui principalmente radiadores, ventiladores, graxa térmica e outros materiais; atualmente, existem dois tipos principais de modos de refrigeração do inversor: um é o resfriamento natural, o outro é forçado resfriamento do ar.

(1) Resfriamento natural

Este método de resfriamento refere-se ao objetivo de obter resfriamento local para o ambiente circundante sem usar qualquer energia auxiliar externa, que geralmente contém três métodos principais de transferência de calor: condução de calor, convecção e radiação, dos quais exibindo fluxo de métodos naturais e de fluxo, resfriamento natural é frequentemente aplicável a dispositivos e componentes de baixa potência com requisitos de controle de baixa temperatura e baixa densidade de fluxo de calor do dispositivo, bem como dispositivos de vedação ou densamente montados. Sob as circunstâncias de outra tecnologia de resfriamento. Atualmente, a maioria dos fabricantes pode usar resfriamento natural em inversores monofásicos e inversores trifásicos abaixo de 30kW. Um pequeno número de inversores trifásicos de 100kW dos fabricantes também pode usar solução de resfriamento natural.

（2) Resfriamento por ar forçado

Este método de resfriamento consiste em usar o dispositivo para criar um fluxo de ar, como ventilador e outros dispositivos obrigatórios, para retirar o calor gerado pelo dispositivo. Este método é simples e excelente. Se o espaço entre os componentes do componente for adequado para o fluxo de ar ou para a instalação de um radiador local, você poderá usar esse método de resfriamento tanto quanto possível. Para melhorar o desempenho térmico, precisamos aumentar a área de dissipação de calor e produzir um fluxo de ar relativamente grande na superfície de dissipação de calor. Aumentando a área de dissipação de calor na superfície do radiador para melhorar o desempenho de resfriamento dos componentes eletrônicos, tem sido amplamente utilizado em muitas indústrias. O projeto é usado principalmente para expandir a área de dissipação de calor na superfície do radiador para atingir o objetivo de fortalecer a transferência de calor. A seleção do próprio radiador tem relação direta com seu desempenho de refrigeração. Atualmente, o material do radiador é feito principalmente de cobre ou alumínio.

（3) Comparação de dois métodos de resfriamento

Método de resfriamento natural sem ventiladores, por isso tem baixo ruído, mas eficiência de resfriamento lento, geralmente usado para inversores de baixa potência, resfriamento de ar forçado deve ser configurado com ventiladores, tem algum ruído, mas eficiência de resfriamento rápido, geralmente usado para alta potência inversores, em inversores cluster de média potência, ambos os métodos estão disponíveis.

Através da comparação do desempenho de resfriamento do inversor do tipo grupo, verifica-se que no inversor do tipo grupo acima do nível de potência de 50kW, o resfriamento do ar forçado é melhor do que o resfriamento natural, o capacitor interno do inversor, IGBT e outros componentes chave. a temperatura pode diminuir cerca de 20 graus C, o que pode garantir o trabalho eficiente do inversor, e a temperatura do inversor usando um método de resfriamento natural, a temperatura aumentará rapidamente e o desempenho do trabalho será afetado. O resfriamento de ar forçado usa alta velocidade ventiladores e ventiladores de velocidade média. O uso de ventiladores de alta velocidade pode reduzir o volume e o peso do radiador, mas aumentará o ruído, a vida útil do ventilador é relativamente curta. Em baixa potência, o ventilador não gira e o ventilador funciona em baixa velocidade na potência média. Na verdade, o tempo de operação de potência total do inversor não é muito, então a vida útil do ventilador pode ser muito longa.