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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及封装式逆变器散热,特别涉及一种传热计算方法、传热计算装置、封装式逆变器和存储介质。
技术介绍
1、逆变器为储能电力系统的重要组成部分。随着储能行业的发展,对储能电力系统在应用场景上的需求愈加宽广,例如需要在潮湿、风沙和雨天等气候特征显著的地区和时段运用储能电力系统。对此,逆变器具有高ip(ingress protection)防护等级则成为储能电力系统稳定运行的关键。具有高ip防护等级的逆变器,大多设计为外壳密闭的封装形式,以具有优秀的防尘防水性能。
2、然而,对于封装形式的逆变器,散热气流无法直接作用在发热元器件表面进行散热,需在封装外表设置散热器,封装内部设置对应的导热件联通发热元器件和外壳的传热路径,通过气流在散热器的流动实现逆变器整体的散热。由于温度传感器无法直接布置在发热元器件表面,因而无法有效评估发热元器件的温度是否满足处于其要求的范围内,存在未能及时过温保护的风险,也具有封装式逆变器散热过设计或欠设计的不足。
技术实现思路
1、本申请实施方式提供了一种传热计算方法、传热计算装置、封装式逆变器和存储介质,以解决上述存在的至少一个技术问题。
2、本申请实施方式的传热计算方法,应用于封装式逆变器,所述封装式逆变器包括封装壳体和设置在所述封装壳体内的电子元器件,所述传热计算方法包括:
3、获取所述封装壳体外的环境温度和散热气流流量;
4、基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元器件的工作温度;
5、
6、在某些实施方式中,所述电子元器件包括电子元件和功率器件,所述基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元器件的工作温度,包括:
7、基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元件的当前温度和所述功率器件的当前结温;
8、所述根据所述工作温度判断所述封装式逆变器的散热性能是否满足工作需求,包括:
9、根据所述当前温度和所述当前结温与对应的温度阈值和结温阈值之间的关系,判断所述封装式逆变器的散热性能是否满足工作需求。
10、在某些实施方式中,所述封装壳体包括壳体顶面,所述壳体顶面的热导率大于其余各面的热导率,所述电子元件通过导热垫与所述壳体顶面连接,所述功率器件通过导热构件及导热垫与所述壳体顶面连接;所述封装式逆变器还包括设置在所述封装壳体外的散热器,所述散热器包括散热基板和散热片,所述散热基板与所述壳体顶面贴合组成等效基板,所述等效基板上分布有电子热流区域和功率热流区域;所述电子元件对应的导热垫设置于所述电子热流区域,所述功率器件对应的导热垫设置于所述功率热流区域。
11、在某些实施方式中,所述电子元件和所述功率器件的数量均为多个,每个所述电子元件通过一个导热垫与所述壳体顶面连接,多个所述功率器件分为多组,每组中的多个所述功率器件共用一个所述导热构件及一个导热垫与所述壳体顶面连接;多个所述电子元件对应的多个导热垫均设置于一个所述电子热流区域,每组中的多个所述功率器件对应的一个导热垫设置于一个所述功率热流区域,所述基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元件的当前温度和所述功率器件的当前结温,包括:
12、根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度;
13、将求解出的每个所述电子元件对应的区域温度作为每个所述电子元件的所述当前温度;
14、根据求解出的每组所述功率器件对应的区域温度、以及每组中的多个所述功率器件对应的多个功率器件热流量求解每组中的每个所述功率器件的所述当前结温。
15、在某些实施方式中,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度,包括:
16、对于每个所述功率热流区域,获取多个所述功率器件对应的一个导热垫的导热热阻;
17、获取所述散热基板的导热热阻;
18、获取所述散热基板的扩散热阻;
19、获取所述功率热流区域与多个所述电子元件之间的扩散热阻;
20、基于所述散热气流流量获取所述散热片的传热热阻;
21、通过所述环境温度、每组所述功率器件对应的区域热流量、多个所述功率器件对应的一个导热垫的导热热阻、所述散热基板的导热热阻、所述散热基板的扩散热阻、所述功率热流区域与多个所述电子元件之间的扩散热阻和所述散热片的传热热阻分别表示每组所述功率器件对应的区域温度。
22、在某些实施方式中,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度,包括:
23、对于所述电子热流区域,获取每个所述电子元件对应的一个导热垫的导热热阻;
24、获取所述散热基板的导热热阻;
25、获取每个所述电子元件对应的所述散热基板的扩散热阻;
26、获取多个所述电子元件之间的扩散热阻;
27、获取多个所述电子元件与所述功率热流区域之间的扩散热阻;
28、基于所述散热气流流量获取所述散热片的传热热阻;
29、通过所述环境温度、每个所述电子元件对应的电子元件热流量、每个所述电子元件对应的一个导热垫的导热热阻、所述散热基板的导热热阻、每个所述电子元件对应的所述散热基板的扩散热阻、多个所述电子元件之间的扩散热阻、多个所述电子元件与所述功率热流区域之间的扩散热阻和所述散热片的传热热阻分别表示每个所述电子元件对应的区域温度。
30、在某些实施方式中,所述根据所述当前温度和所述当前结温与对应的温度阈值和结温阈值之间的关系,判断所述封装式逆变器的散热性能是否满足工作需求,包括:
31、判断多个所述电子元件对应的多个所述当前温度是否小于多个所述电子元件对应的多个所述温度阈值;
32、当多个所述电子元件对应的多个所述当前温度均小于多个所述电子元件对应的多个所述温度阈值时,判定所述封装式逆变器对于所述电子元件的散热性能满足工作需求。
33、在某些实施方式中,所述导热构件为t型结构,所述导热构件包括导热构件竖直面和与所述导热构件竖直面垂直的导热构件顶面,所述功率器件包括封装基板,所述封装基板通过导热垫片与所述导热构件竖直面连接,所述导热构件顶面通过导热垫与所述壳体顶面连接。
34、在某些实施方式中,所述壳体顶面采用铝合金材料,其余各面采用塑胶材料。
35、在某些实施方式中,所述根据求解出的每组所述功率器件对应的区域温度、以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种传热计算方法,应用于封装式逆变器,其特征在于,所述封装式逆变器包括封装壳体和设置在所述封装壳体内的电子元器件,所述传热计算方法包括:
2.根据权利要求1所述的传热计算方法,其特征在于,所述电子元器件包括电子元件和功率器件,所述基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元器件的工作温度,包括:
3.根据权利要求2所述的传热计算方法,其特征在于,所述封装壳体包括壳体顶面,所述壳体顶面的热导率大于其余各面的热导率,所述电子元件通过导热垫与所述壳体顶面连接,所述功率器件通过导热构件及导热垫与所述壳体顶面连接;所述封装式逆变器还包括设置在所述封装壳体外的散热器,所述散热器包括散热基板和散热片,所述散热基板与所述壳体顶面贴合组成等效基板,所述等效基板上分布有电子热流区域和功率热流区域;所述电子元件对应的导热垫设置于所述电子热流区域,所述功率器件对应的导热垫设置于所述功率热流区域。
4.根据权利要求3所述的传热计算方法,其特征在于,所述电子元件和所述功率器件的数量均为多个,每个所述电子元件通过一个导热垫与所述壳体顶面连接,多个所述功率器件分为多组
5.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度,包括:
6.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度,包括:
7.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据所述当前温度和所述当前结温与对应的温度阈值和结温阈值之间的关系,判断所述封装式逆变器的散热性能是否满足工作需求,包括:
8.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述导热构件为T型结构,所述导热构件包括导热构件竖直面和与所述导热构件竖直面垂直的导热构件顶面,所述功率器件包括封装基板,所述封装基板通过导热垫片与所述导热构件竖直面连接,所述导热构件顶面通过导热垫与所述壳体顶面连接。
9.根据权利要求3或8所述的传热计算方法,其特征在于,所述壳体顶面采用铝合金材料,其余各面采用塑胶材料。
10.根据权利要求8所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据求解出的每组所述功率器件对应的区域温度、以及每组中的多个所述功率器件对应的多个功率器件热流量求解每组中的每个所述功率器件的所述当前结温,包括:
11.根据权利要求8所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据所述当前温度和所述当前结温与对应的温度阈值和结温阈值之间的关系,判断所述封装式逆变器的散热性能是否满足工作需求,包括:
12.一种传热计算装置,应用于封装式逆变器,其特征在于,所述封装式逆变器包括封装壳体和设置在所述封装壳体内的电子元器件,所述传热计算装置包括:
13.一种封装式逆变器,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行的情况下,实现权利要求1-11任意一项所述的传热计算方法。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行的情况下,实现权利要求1-11任意一项所述的传热计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种传热计算方法,应用于封装式逆变器,其特征在于,所述封装式逆变器包括封装壳体和设置在所述封装壳体内的电子元器件,所述传热计算方法包括:
2.根据权利要求1所述的传热计算方法,其特征在于,所述电子元器件包括电子元件和功率器件,所述基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元器件的工作温度,包括:
3.根据权利要求2所述的传热计算方法,其特征在于,所述封装壳体包括壳体顶面,所述壳体顶面的热导率大于其余各面的热导率,所述电子元件通过导热垫与所述壳体顶面连接,所述功率器件通过导热构件及导热垫与所述壳体顶面连接;所述封装式逆变器还包括设置在所述封装壳体外的散热器,所述散热器包括散热基板和散热片,所述散热基板与所述壳体顶面贴合组成等效基板,所述等效基板上分布有电子热流区域和功率热流区域;所述电子元件对应的导热垫设置于所述电子热流区域,所述功率器件对应的导热垫设置于所述功率热流区域。
4.根据权利要求3所述的传热计算方法,其特征在于,所述电子元件和所述功率器件的数量均为多个,每个所述电子元件通过一个导热垫与所述壳体顶面连接,多个所述功率器件分为多组,每组中的多个所述功率器件共用一个所述导热构件及一个导热垫与所述壳体顶面连接;多个所述电子元件对应的多个导热垫均设置于一个所述电子热流区域,每组中的多个所述功率器件对应的一个导热垫设置于一个所述功率热流区域,所述基于所述环境温度和所述散热气流流量推算所述电子元件的当前温度和所述功率器件的当前结温,包括:
5.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元件热流量与多组所述功率器件对应的多组区域热流量,以及所述环境温度和所述散热气流流量求解每个所述电子元件对应的区域温度和每组所述功率器件对应的区域温度,包括:
6.根据权利要求4所述的传热计算方法,其特征在于,所述根据多个所述电子元件对应的多个电子元...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘轶豪,赵红亮,骆飞燕,沈高松,林文海,林青斌,
申请(专利权)人:深圳市华宝新能源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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