一种功率变换装置和光伏系统的制作方法

本申请涉及能源，尤其涉及一种功率变换装置和光伏系统。

背景技术：

1、随着绿色能源的不断发展和广泛普及，电能在人们的日常生活中的重要性也日益凸显。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，在光伏发电设备中可以包括太阳能电池板和逆变器。太阳能板能够将太阳能转化为直流电，逆变器能够将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电后向外输出。在实际使用时，逆变器会产生较大的热量，因此，为了保证逆变器的工作性能和可靠性需要对逆变器进行散热。当前主要采用风冷的方式对逆变器进行散热。简单来说，可以在逆变器的外表面设置散热器，逆变器的热量可以通过热传递的方式传导至散热器，外界的气流在流经散热器的表面时可以带走散热器的热量，从而对逆变器进行冷却。但是，随着逆变器的工作功率的不断提升，逆变器的散热需求也有了显著的增加。因此，单纯采用风冷方式的散热器对逆变器进行散热已不能满足逆变器的散热需求。因此，如何提升散热器的散热性能成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种具有好散热性能的功率变换装置和光伏系统。

2、第一方面，本申请提供了一种功率变换装置，可以包括电路板、功率模组和散热器。功率模组设置于电路板上，散热器设置于功率模组背离电路板的一面。散热器包括蒸发器和冷凝齿。蒸发器包括蒸发腔、第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁沿第一方向相对设置，蒸发腔位于第一侧壁和第二侧壁之间。散热器通过第一侧壁与功率模组接触，使得功率模组产生的热量能够通过第一侧壁传递至散热器中。蒸发腔内包括导热筋，导热筋的一端连接至第一侧壁，另一端连接至第二侧壁。冷凝齿内具有冷凝通道，冷凝齿的第一端与第二侧壁的外表面连接，冷凝齿沿背离第一侧壁的表面的方向延伸，且冷凝齿的延伸方向与第一方向平行。冷凝通道与蒸发腔连通，冷却工质可在蒸发腔和冷凝通道构成的路径中循环流通。

3、在本申请提供的功率变换装置中，功率模组可以与第一侧壁的外表面进行导热接触，使得功率模组产生的热量能够有效的传递至蒸发器的第一侧壁。另外，通过提供导热筋，使得第一侧壁的热量能够通过热传递的方式传导至第二侧壁，能有效提升第一侧壁的散热效率以及蒸发器的均温性。冷凝齿位于第二侧壁，第二侧壁的热量能够通过热传递的方式有效的传导至冷凝齿。冷凝齿能够提供较大的散热面积，因此，能够有效提升散热器的散热性能。另外，在蒸发器的蒸发腔中具有冷却工质。液态的冷却工质在蒸发腔中吸收热量后气化，从而能够有效降低蒸发器的温度，以保证功率模组与散热器之间的热传递性能。气化后的冷却工质可以进入冷凝通道内，并在冷凝通道内放热冷凝，使得冷却工质的温度能够被有效降低。冷却工质温度降低后液化，能够回流至蒸发腔内，从而实现冷却工质在蒸发腔和冷凝通道之间的循环流通，使得散热器具有较好的散热性能。

4、在具体设置时，第一侧壁背离第二侧壁的一面包括导热区，导热区用于与功率模组导热接触，导热筋在第一侧壁的投影与导热区在第一侧壁上的投影交叠。使得导热区的热量能够以较小的热传递路径传导至导热筋，有利于提升导热区的散热性能。

5、在一种示例中，冷凝齿可以包括实心区，实心区由冷凝齿的第一端延伸至第二端。实心区在第一侧壁上的投影可以与导热区在第一侧壁上的投影交叠，以便于降低导热区与实心区之间的导热路径，实心区包括较好的热传导性能，有利于提升导热区的散热性能和整个散热器的散热性能。

6、在具体设置时，蒸发器包括多个导热筋，多个导热筋沿第二方向依次间隔设置。其中，第二方向与导热筋的厚度方向平行。

7、当蒸发腔中设置有多个导热筋时，相邻的两个导热筋之间可以形成流道，且相邻的两个流道相互连通，以便于冷却工质在整个蒸发腔中的有效流通。

8、在具体设置时，散热器可以包括多个冷凝齿，多个冷凝齿可以沿第二方向依次间隔设置，相邻的两个冷凝齿之间形成供空气流通的气流通道。通过上述结构设置，使得冷凝齿与气流通道之间包括较大的热交换面积，有利于保证冷凝齿的散热效率。

9、在具体设置时，散热器还可以包括散热翅片，散热翅片位于气流通道内，并与冷凝齿的外表面连接。冷凝齿的热量可以通过热传导的方式有效的传递至散热齿片，散热齿片包括较大的热交换面积，流经气流通道的空气能够快速带走散热齿片的热量，从而能够有效提升冷却工质在冷凝通道内的冷凝效率。

10、在一种示例中，散热器还可以包括冷凝汇流腔。冷凝汇流腔位于冷凝齿的远离蒸发器的一侧，并与冷凝通道连通。冷却工质可以在冷凝汇流腔中冷凝放热，因此，冷凝汇流腔可以对冷却工质起到有效的冷凝效果。另外，冷凝汇流腔还可以起到连通多个冷凝通道的作用，并且能够对冷却工质起到有效的汇流效果。

11、在一种示例中，冷凝通道内可以包括支撑筋。在冷凝齿的厚度方向，冷凝通道内包括相对设置的两个侧壁，支撑筋的连接在两个侧壁之间。通过设置支撑筋，可以提升冷凝齿的结构强度。另外，支撑筋还可以提升冷却工质与冷凝齿之间的接触面积，从而能够提升冷却工质的冷凝效果。

12、在一种示例中，蒸发腔的至少部分内壁包括毛细结构。通过毛细结构的毛细力可以增加液态的冷却工质的回流速度，以保证散热器的散热性能，并有效防止出现干烧等不良情况。

13、在一种示例中，蒸发器可以包括多个蒸发腔，散热器包括多个冷凝齿，每个蒸发腔均包括对应设置的冷凝齿。通过设置多个蒸发腔，可以对多个不同的功率模组进行相对独立的冷却，包括较好的使用灵活性，并保证不同功率模组的散热效果。

14、在具体设置时，功率变换装置可以是功率变换器或逆变器，本申请对功率变换装置的具体类型不作限制。

15、第二方面，本申请还提供了一种光伏系统，可以包括发电设备和上述的功率变换装置，功率变换装置与发电设备连接，用于将发电设备产生的直流电转换为交流电。通过配备上述的散热器，能够对功率变换器件进行有效的冷却，能防止功率变换器件因温度过高而产生性能下降等不良情况，从而可以保证光伏系统的工作性能和安全性。

技术特征：

1.一种功率变换装置，其特征在于，电路板、功率模组和散热器，所述功率模组设置于所述电路板上，所述散热器设置于所述功率模组背离所述电路板的一面；

2.根据权利要求1所述的功率变换装置，其特征在于，所述散热器包括导热区，所述导热区设置于所述第一侧壁背离所述第二侧壁的一面，所述第一侧壁通过所述导热区与所述功率模组接触，所述导热筋在所述第一侧壁的投影与所述导热区在所述第一侧壁的投影交叠。

3.根据权利要求1或2所述的功率变换装置，其特征在于，所述冷凝齿包括实心区，所述实心区由所述冷凝齿的第一端延伸至所述冷凝齿的第二端；

4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述蒸发器具有多个所述导热筋，多个所述导热筋沿第二方向依次间隔设置；其中，所述第二方向与所述导热筋的厚度方向平行。

5.根据权利要求4所述的功率变换装置，其特征在于，相邻的两个所述导热筋之间形成流道、且相邻的两个所述流道相互连通。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述散热器具有多个所述冷凝齿，多个所述冷凝齿沿第二方向依次间隔设置，相邻的两个所述冷凝齿之间形成供空气流通的气流通道。

7.根据权利要求6所述的功率变换装置，其特征在于，所述散热器还包括散热翅片，所述散热翅片位于所述气流通道内，并与所述冷凝齿的外表面连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述散热器还包括冷凝汇流腔；

9.根据权利要求1至8中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述冷凝通道内包括支撑筋；

10.根据权利要求1至9中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述蒸发腔的至少部分内壁包括毛细结构。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述蒸发器具有多个所述蒸发腔，所述散热器包括多个所述冷凝齿；

12.根据权利要求1至11中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置是功率变换器或逆变器。

13.一种光伏系统，其特征在于，包括发电设备和如权利要求1至12中任一项所述的功率变换装置，所述功率变换装置与所述发电设备连接，用于将所述发电设备产生的直流电转换为交流电。

技术总结
本申请提供了一种功率变换装置和光伏系统，涉及能源技术领域，以解决功率变换装置散热效果不佳的技术问题。本申请提供的功率变换装置可以包括电路板、功率模组和散热器；散热器包括蒸发器和冷凝齿；蒸发器包括蒸发腔、第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁相对设置，且蒸发腔位于第一侧壁和第二侧壁之间；蒸发腔内具有导热筋，导热筋的一端连接至第一侧壁，另一端连接至第二侧壁；冷凝齿内具有冷凝通道，冷凝齿的第一端与第二侧壁的外表面连接，并且冷凝通道与蒸发腔连通；冷却工质可在蒸发腔和冷凝通道构成的路径中循环流通。在本申请提供的功率变换装置中，可以通过冷却工质和热传递的方式对功率模组进行散热，具有较好的散热性能。

技术研发人员：任俊衡,李霁阳,洪芳军
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15