Pengantar disipasi panas inverter fotovoltaik

Inverter fotovoltaik:

Output langsung energi surya sebagian besar 12VDC, 24VDC, 48VDC. Konversi efektif daya DC yang dihasilkan oleh sistem ke daya AC harus diwujudkan, sehingga memberikan daya yang cukup untuk peralatan 220VAC, sehingga pilihan utama adalah inverter DC-AC. Fungsi utama dari inverter adalah untuk mewujudkan konversi efektif arus searah menjadi arus bolak-balik. Sel surya dan baterai penyimpanan adalah sumber daya DC, jadi begitu beban berisi daya AC, inverter menjadi bagian yang tak terpisahkan.

Masalah disipasi panas dari inverter fotovoltaik

Menurut statistik, setiap kali suhu komponen elektronik naik 2 , keandalan berkurang 10%, kenaikan suhu 50 , dan masa pakai hanya 1/6 dari itu pada 25 . Oleh karena itu, komponen elektronik harus dihamburkan secara efektif untuk memastikan pengoperasian perangkat yang andal. Dapat dilihat bahwa masalah pembuangan panas semakin menjadi faktor penting yang mempengaruhi perkembangan teknologi elektronika, khususnya untuk industri elektronika daya.

Komponen pembuangan panas utama inverter adalah IGBT dan induktor, terutama komponen inti inverter-IGBT (Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi), yang menghasilkan banyak panas selama operasi, yaitu sekitar 1 ~ 1,5% dari nilai kekuatan. Itu dihamburkan dalam IGBT dan diubah menjadi panas. Bagian panas ini akan memanaskan die perangkat daya dan meningkatkan suhu sambungan. Jika panas ini tidak dapat dikeluarkan secara tepat waktu dan efektif, akan mempengaruhi kinerja perangkat, sehingga mengurangi keandalan kerja sistem, bahkan merusak perangkat. Suhu pengoperasian IGBT yang diizinkan umumnya lebih rendah dari 125~150 °C, sehingga cara yang efektif harus digunakan untuk membuang panas ke lingkungan. Saat ini, metode yang umum digunakan untuk inverter dengan daya lebih rendah adalah memasang IGBT pada radiator dan mengandalkan metode pembuangan panas alami untuk pendinginan.

Desain pembuangan panas

Dalam desain disipasi panas yang sebenarnya, pendinginan alami, pendinginan udara paksa atau pendinginan cair umumnya dipilih sesuai dengan rasio panas per satuan waktu untuk daerah disipasi panas, yaitu fluks panas (kerapatan aliran panas).

Sumber panas umumnya dibagi menjadi sumber panas terpusat dan sumber panas seragam. Ketika area pembuangan panas dari sumber panas terpusat seperti IGBT terbatas, panas dibawa oleh pipa panas ke pelat suhu seragam dan kemudian dilakukan ke radiator. Untuk sumber panas yang seragam, seperti baterai lithium, pipa panas umumnya tidak digunakan .

Informasi masukan lainnya perlu memiliki informasi seperti diagram struktur bagian, konduktivitas termal bagian, daya pemanas, suhu dan tekanan sekitar, dan kehilangan panas.

Inverter fotovoltaik berdaya rendah di luar ruangan memiliki lingkungan kerja yang keras dan kompleks. Mereka tidak hanya membutuhkan ventilasi dan kinerja pembuangan panas yang stabil dan andal, tetapi juga membutuhkan tingkat perlindungan yang baik. Umumnya, tingkat perlindungan harus di atas IP54. Persyaratan yang saling bertentangan memberikan batasan desain termal. Itu' sangat sulit.

Untuk masalah seperti itu, pendekatan tradisional adalah menggunakan kipas dengan perlindungan tingkat tinggi (tahan air, tahan debu, dll.) untuk meningkatkan pembuangan panas. Meskipun metode ini memiliki efek pembuangan panas yang baik, pemeliharaan kipas masih merupakan tugas yang tak terhindarkan di lingkungan kerja yang keras. Sampai batas tertentu, tidak hanya meningkatkan biaya, tetapi juga mengurangi indeks masa pakai produk. Sebagai metode pendinginan pasif, pendinginan konveksi alami memiliki banyak keuntungan seperti keandalan yang tinggi, bebas perawatan, stabilitas yang baik, tidak bising, tidak ada konsumsi daya, tidak ada bagian yang bergerak, dll. Ini memberikan cara teknis baru untuk memecahkan masalah tersebut.