功率变换设备用散热装置及功率变换设备的制作方法

本技术涉及功率变换设备，具体而言，涉及一种功率变换设备用散热装置及功率变换设备。

背景技术：

1、变流器是风电领域电力转换的核心部件，功率器件及其他发热元件的散热常用形式为风冷及液冷方案。

2、但是，普通风冷方案难以满足高防护等级的要求，且随着功率等级的提升，普通的铝制散热器也无法满足高热流密度的散热需求；而液冷方案中，由于需要额外设置用于提供冷却水的冷却设备，因此，其建设成本及维护成本较高。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种功率变换设备用散热装置及功率变换设备，上述功率变换设备用散热装置可以满足高防护等级要求及散热需求，还可以降低生产成本及维护成本。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种功率变换设备用散热装置，包括：柜体，具有互不连通的安装腔和散热腔，散热腔位于安装腔的至少一侧，安装腔被配置为用于安装功率模组和发热器件；换热结构，被构造为能够使安装腔与散热腔实现热交换，以将安装腔内的热量经换热结构传递至散热腔；风机结构，包括位于散热腔内的散热风机；散热结构，包括蒸发端、冷凝端、用于连接蒸发端和冷凝端的管路，蒸发端位于安装腔内且与功率模组接触，冷凝端位于散热腔内，功率模组产生的热量从蒸发端传递至冷凝端后经散热风机排出。

3、进一步地，换热结构包括位于安装腔内的第一换热风机、位于第一换热风机的一侧的蒸发构件、位于散热腔内的冷凝构件以及用于连接蒸发构件和冷凝构件的管路构件，第一换热风机的出风口或进风口朝向蒸发构件设置，蒸发构件用于将安装腔内的热量传递至冷凝构件。

4、进一步地，功率变换设备用散热装置还包括用于将散热腔分隔为两个第一腔室的第一分隔件，冷凝构件和冷凝端分别位于两个第一腔室内，风机结构包括分别位于两个第一腔室内的两个散热风机。

5、进一步地，功率变换设备用散热装置还包括用于将安装腔分隔为两个第二腔室的第二分隔件，蒸发端和蒸发构件分别位于两个第二腔室；功率变换设备用散热装置还包括第二换热风机、位于第二换热风机的一侧的蒸发件、位于散热腔内的冷凝件以及用于连接蒸发件和冷凝件的管路件，蒸发端、第二换热风机和蒸发件位于同一个第二腔室，第二换热风机的出风口或进风口朝向蒸发件设置。

6、进一步地，换热结构包括位于安装腔内的第一换热风机、位于第一换热风机的一侧的蒸发构件以及用于连接蒸发构件和冷凝端的管路构件，第一换热风机的出风口或进风口朝向蒸发构件设置，蒸发构件用于将安装腔内的热量传递至冷凝端。

7、进一步地，柜体还具有位于安装腔的一侧的换热腔，换热结构包括：第一风机，位于安装腔内；第二风机，位于换热腔内；换热本体，设置于柜体，换热本体包括两个换热腔室及位于两个换热腔室之间的换热构件，两个换热腔室中的一个与第一风机的出风口连通，两个换热腔室中的另一个与第二风机的出风口连通，以实现换热腔与安装腔之间的热量交换。

8、进一步地，换热腔和散热腔位于安装腔的同一侧或不同侧。

9、进一步地，功率变换设备用散热装置包括两个换热结构，功率变换设备用散热装置还包括用于将安装腔分隔为两个第二腔室的第二分隔件，两个换热结构分别与两个第二腔室对应设置。

10、进一步地，换热腔为两个，两个换热腔分别与两个换热结构对应设置；或者，换热腔为一个，两个换热结构的第二风机位于同一换热腔内。

11、根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种功率变换设备，包括上述的功率变换设备用散热装置以及位于安装腔内的功率模组和发热器件。

12、应用本实用新型的技术方案，蒸发端蒸发吸热可以吸收功率模组产生的热量，冷凝端冷凝散热可以将蒸发端吸收的热量排至散热腔并经散热风机排出，由于功率模组为主要的发热结构，因此，针对功率模组单独设置散热结构，并利用相变散热的方式来对功率模组进行散热，可以有效地提高散热效率；而通过设置换热结构，可以使安装腔内的发热器件产生的热量经换热结构传递至散热腔，并经散热风机排出，以对安装腔进行散热，因此，一方面，本实施例的功率变换设备用散热装置可以从功率模组和安装腔两个方面进行散热，从而可以提高散热效率，进而可以满足高防护等级的要求及散热需求；另一方面，相对于现有技术中的液冷方案，本实施例的功率变换设备用散热装置无需额外设置用于提供冷却水的冷却设备，这样，可以降低生产成本及维护成本。

技术特征：

1.一种功率变换设备用散热装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述换热结构(20)包括位于所述安装腔(11)内的第一换热风机(21)、位于所述第一换热风机(21)的一侧的蒸发构件(22)、位于所述散热腔(12)内的冷凝构件(23)以及用于连接所述蒸发构件(22)和所述冷凝构件(23)的管路构件，所述第一换热风机(21)的出风口或进风口朝向所述蒸发构件(22)设置，所述蒸发构件(22)用于将所述安装腔(11)内的热量传递至所述冷凝构件(23)。

3.根据权利要求2所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述功率变换设备用散热装置还包括用于将所述散热腔(12)分隔为两个第一腔室的第一分隔件(60)，所述冷凝构件(23)和所述冷凝端(52)分别位于两个所述第一腔室内，所述风机结构包括分别位于两个所述第一腔室内的两个所述散热风机(31)。

4.根据权利要求2所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述功率变换设备用散热装置还包括用于将所述安装腔(11)分隔为两个第二腔室的第二分隔件(61)，所述蒸发端(51)和所述蒸发构件(22)分别位于两个所述第二腔室；

5.根据权利要求1所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述换热结构(20)包括位于所述安装腔(11)内的第一换热风机(21)、位于所述第一换热风机(21)的一侧的蒸发构件(22)以及用于连接所述蒸发构件(22)和所述冷凝端(52)的管路构件，所述第一换热风机(21)的出风口或进风口朝向所述蒸发构件(22)设置，所述蒸发构件(22)用于将所述安装腔(11)内的热量传递至所述冷凝端(52)。

6.根据权利要求1所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述柜体还具有位于所述安装腔(11)的一侧的换热腔(95)，所述换热结构(20)包括：

7.根据权利要求6所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述换热腔(95)和所述散热腔(12)位于所述安装腔(11)的同一侧或不同侧。

8.根据权利要求6所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述功率变换设备用散热装置包括两个所述换热结构(20)，所述功率变换设备用散热装置还包括用于将所述安装腔(11)分隔为两个第二腔室的第二分隔件(61)，两个所述换热结构(20)分别与两个所述第二腔室对应设置。

9.根据权利要求8所述的功率变换设备用散热装置，其特征在于，所述换热腔(95)为两个，两个所述换热腔(95)分别与两个所述换热结构(20)对应设置；或者，所述换热腔(95)为一个，两个所述换热结构(20)的第二风机(25)位于同一所述换热腔(95)内。

10.一种功率变换设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的功率变换设备用散热装置以及位于所述安装腔(11)内的功率模组(1)和发热器件(2)。

技术总结
本技术提供了一种功率变换设备用散热装置及功率变换设备。功率变换设备用散热装置包括：柜体具有互不连通的安装腔和散热腔，散热腔位于安装腔的至少一侧，安装腔被配置为用于安装功率模组和发热器件；换热结构被构造为能够使安装腔与散热腔实现热交换，以将安装腔内的热量经换热结构传递至散热腔；风机结构，包括位于散热腔内的散热风机；散热结构，包括蒸发端、冷凝端、用于连接蒸发端和冷凝端的管路，蒸发端位于安装腔内且与功率模组接触，冷凝端位于散热腔内，功率模组产生的热量从蒸发端传递至冷凝端后经散热风机排出。本技术的技术方案的功率变换设备用散热装置可以满足高防护等级要求及散热需求，还可以降低生产成本及维护成本。

技术研发人员：陈强,周杰,杨叶,张志同,周骋
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：20230506
技术公布日：2024/1/15