本发明涉及机组技术领域,具体而言,涉及一种功率组件柜、变频器以及温湿度自动控制方法。
背景技术:
当前,新能源发展迅速,光伏离心机用变频器也越来越多。为了避免凝露造成短路等非人为事故,需要为变频器内功率组件柜配置加热除湿功能。功率组件柜部分在系统启动后,内部的部分电气元件在环境相对湿度过高时将不能正常工作。湿度表示大气中干燥程度的物理量,分绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指一定体积中所含水蒸汽的质量,相对湿度指的是空气中绝对湿度与同温度下饱和湿度的比值。
因此,要降低功率组件柜柜内相对湿度可以通过降低柜内空气绝对湿度或提高饱和绝对湿度来实现。饱和绝对湿度同温度有关,温度升高,对应饱和湿度增加。为了使功率组件柜能够在潮湿的环境中顺利开启,现有常规的除湿技术是在电气柜柜内增加加热器,通过加热器加热柜内空气温度,进而提升饱和绝对湿度,达到降低柜内相对湿度的目的。但此方法存在局限性:第一,受柜内空间及布局限制,无法或很难增加器件。第二,单纯加热柜内空气,使得管路、散热器与柜内温差增加,有可能在管路或散热器上产生凝露。影响功率组件工作的可靠性,同时影响变频器整体的适用性。
针对现有技术中功率组件柜的温湿度控制效果不理想,容易产生凝露的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:
本发明实施例中提供一种功率组件柜、变频器以及温湿度自动控制方法,以解决现有技术中功率组件柜的温湿度控制效果不理想,容易产生凝露的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种功率组件柜,其中,所述功率组件柜包括:温湿度传感器,设置在功率组件柜内部,用于检测所述功率组件柜内部的温度和湿度;控制器,设置在所述功率组件柜内部,用于根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,向冷却机组的压缩机发送控制信号,以实现所述功率组件柜的温湿度自动调节。
进一步地,所述控制器,具体用于在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,向压缩机发送停止运行的控制信号;以及,在所述功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值时,向压缩机发送正常运行的控制信号。
进一步地,所述控制器,用于将控制信号发送至冷却机组控制器,以使得所述冷却机组控制器将所述控制信号发送给压缩机。
本发明还提供了一种温湿度自动控制方法,该方法包括:采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度;根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,以依靠功率组件柜的自身发热量进行所述功率组件柜的除湿,以及依靠冷却机组的冷媒进行所述功率组件柜的散热。
进一步地,采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度,包括:通过设置在所述功率组件柜内部的温湿度传感器,采集所述功率组件柜内部的温度和湿度。
进一步地,根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,包括:在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为停止运行,以依靠功率组件柜的自身发热量进行所述功率组件柜的除湿;以及,在所述功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为正常运行,以依靠冷却机组的冷媒进行所述功率组件柜的散热。
进一步地,在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为停止运行之后,所述方法还包括:检测所述功率组件柜内部的湿度降低到正常湿度范围时,控制所述压缩机的运行状态为正常运行。
本发明还提供了一种变频器,其中,所述变频器包括上述的功率组件柜。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。
本发明还提供了一种电子设备,其中,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如上述的方法。
应用本发明的技术方案,利用功率组件柜自身发热量进行除湿操作,在一定程度上利用功率组件柜的余热,提高能量转化效率。减小散热器与功率组件柜内部环境温度的温差,避免在散热器表面产生凝露。较常规设计取消功率组件柜内的加热器,减小功率组件部分的体积,提升功率密度。
附图说明
图1是根据本发明实施例的变频器的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的温湿度自动控制方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的温湿度自动控制逻辑示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
本发明主要考虑对光伏离心机用变频器内部功率组件柜温湿度进行控制。目前搭建的光伏离心机机组机载变频器,其内部功率组件柜分为整流部分和逆变部分(主要发热元件均为igbt模块),均采用水冷板对igbt模块进行冷却散热。水冷板内冷媒由整机机组搭载的冷却机组提供(整体电机侧冷媒)。机组为大功率机组,配套的变频器功率也很高,内部功率组件柜发热量很大,如果不对其采用冷却措施温度会保持在较高水平,影响机组运行的稳定性。当变频器内部功率组件柜湿度过高,发生凝露现象,影响变频器运行稳定性。功率组件柜发热量高,余热没有被利用,能量转化效率较低。
针对上述情况,本发明实施例提供了一种功率组件柜,该功率组件柜应用在变频器上。本实施例以光伏离心机用变频器为例进行介绍,图1是根据本发明实施例的变频器的结构示意图,如图1所示,变频器内有功率组件柜,功率组件柜内部设置有温湿度传感器,用于检测所述功率组件柜内部的温度和湿度。为了保证检测数据的准确性,温湿度传感器可以设置在igbt(绝缘栅双极型晶体管)模块附近。
功率组件柜内部还设置有控制器,用于根据功率组件柜内部的温度和湿度,向冷却机组的压缩机发送控制信号,以实现功率组件柜的温湿度自动调节。
具体地,控制器具体用于在功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,向压缩机发送停止运行的控制信号;以及,在功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值时,向压缩机发送正常运行的控制信号。在具体实现时,冷水机组上设置有控制器,用于控制冷水机组的压缩机的运行。功率组件柜的控制器,用于将控制信号发送至冷却机组控制器,以使得冷却机组控制器将控制信号发送给压缩机。
基于此,在功率组件柜内的湿度过高时,压缩机停止运行,利用功率组件柜的自身发热量进行除湿,较常规设计取消加热器,减小功率组件部分的体积,提升功率密度。在功率组件柜内的温度过高时,保证压缩机正常运行,从而利用冷水机组的冷媒对功率组件柜进行降温,实现功率组件柜内部温湿度的有效控制。
实施例2
图2是根据本发明实施例的温湿度自动控制方法的流程图,如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤s201,采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度;具体地,可以通过设置在功率组件柜内部的温湿度传感器,采集功率组件柜内部的温度和湿度;
步骤s202,根据功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,以依靠功率组件柜的自身发热量进行功率组件柜的除湿,以及依靠冷却机组的冷媒进行功率组件柜的散热。
在具体应用时,如果检测到功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值,则控制压缩机的运行状态为停止运行,以依靠功率组件柜的自身发热量进行功率组件柜的除湿。直至检测到功率组件柜内部的湿度降低到正常湿度范围时,控制压缩机的运行状态为正常运行。
如果检测到功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值,则控制压缩机的运行状态为正常运行,以依靠冷却机组的冷媒进行功率组件柜的散热。
基于此,利用功率组件柜自身发热量进行除湿操作,在一定程度上利用功率组件柜的余热,提高能量转化效率。减小散热器部分与功率组件柜内环境温度的温差,避免在散热器表面产生凝露。较常规设计取消加热器,减小功率组件部分的体积,提升功率密度。
图3是根据本发明实施例的温湿度自动控制逻辑示意图,如图3所示,在功率组件柜内部安装温湿度传感器,较常规设计取消加热器,在变频器运行时,当检测到功率组件柜内部湿度达到80%及以上时,温湿度传感器将信号进行处理,将信号与设定值(预设湿度阈值)进行比较。比较完成后将信号输出给控制器。控制器通过485通信将信号传输给冷却机组,冷却机组控制器将停止信号发送给压缩机,使压缩机停止运行。这样,冷媒停止对功率组件柜进行散热。此时由于机组仍在运行,功率组件柜持续放热,发热量仍保持较高水平。因此通过功率组件柜的自身放热量,即可保证功率组件柜内部的温度提升,降低功率组件柜内部的含湿量。
当功率组件柜内部温度升高到50℃及以上时,温湿度传感器将信号进行处理,将信号与设定值(预设温度阈值)进行比较。比较完成后将信号输出给控制器。控制器通过485通信将信号传输给冷却机组控制器,将启动信号发送给压缩机,使压缩机重新开始运行。基于此,冷媒继续对功率组件柜进行散热。使功率组件柜内部温度保持在规定范围内。需要说明的是,温湿度只要其中一个满足条件(超过其对应的阈值),即可通过逻辑或门将控制信号传输给冷却机组控制器,以控制压缩机的启停。
本实施例中利用功率组件柜自身发热量进行除湿操作,在一定程度上利用功率组件柜的余热,提高能量转化效率。同时减小散热器部分与功率组件内环境温度的温差,避免在散热器表面产生凝露。
实施例3
本发明实施例提供了一种软件,该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的温湿度自动控制方法。
上述存储介质中存储有上述软件,该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
实施例4
本实施例提供一种电子设备,该设备用于温湿度自动控制方法,所述电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够:采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度;根据功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,以依靠功率组件柜的自身发热量进行功率组件柜的除湿,以及依靠冷却机组的冷媒进行功率组件柜的散热。
存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的对文档中的内容进行编辑的方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例基于可编辑文档的局部放大方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据对文档中的内容进行编辑的装置的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
输入装置可接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器中,当被所述一个或者多个处理器执行时,执行上述任意方法实施例中的对文档中的内容进行编辑的方法。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的方法。
本发明实施例的电子设备以多种形式存在,包括但不限于:
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能,并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iphone)、多媒体手机、功能性手机,以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴,有计算和处理功能,一般也具备移动上网特性。这类终端包括:pda、mid和umpc设备等,例如ipad。
(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如ipod),掌上游戏机,电子书,以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)服务器:提供计算服务的设备,服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、装置总线等,服务器和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子装置,例如电视机、车载大屏等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种功率组件柜,其特征在于,所述功率组件柜包括:
温湿度传感器,设置在功率组件柜内部,用于检测所述功率组件柜内部的温度和湿度;
控制器,设置在所述功率组件柜内部,用于根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,向冷却机组的压缩机发送控制信号,以实现所述功率组件柜的温湿度自动调节。
2.根据权利要求1所述的功率组件柜,其特征在于,
所述控制器,具体用于在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,向压缩机发送停止运行的控制信号;以及,在所述功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值时,向压缩机发送正常运行的控制信号。
3.根据权利要求1所述的功率组件柜,其特征在于,
所述控制器,用于将控制信号发送至冷却机组控制器,以使得所述冷却机组控制器将所述控制信号发送给压缩机。
4.一种温湿度自动控制方法,应用于权利要求1至3中任一项所述的功率组件柜,其特征在于,所述方法包括:
采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度;
根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,以依靠功率组件柜的自身发热量进行所述功率组件柜的除湿,以及依靠冷却机组的冷媒进行所述功率组件柜的散热。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,采集变频器的功率组件柜内部的温度和湿度,包括:
通过设置在所述功率组件柜内部的温湿度传感器,采集所述功率组件柜内部的温度和湿度。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述功率组件柜内部的温度和湿度,控制冷却机组的压缩机的运行状态,包括:
在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为停止运行,以依靠功率组件柜的自身发热量进行所述功率组件柜的除湿;以及,
在所述功率组件柜内部的温度超过预设温度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为正常运行,以依靠冷却机组的冷媒进行所述功率组件柜的散热。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述功率组件柜内部的湿度超过预设湿度阈值时,控制所述压缩机的运行状态为停止运行之后,所述方法还包括:
检测所述功率组件柜内部的湿度降低到正常湿度范围时,控制所述压缩机的运行状态为正常运行。
8.一种变频器,其特征在于,所述变频器包括权利要求1至3中任一项所述的功率组件柜。
9.一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时实现如权利要求4至7中任一项所述的方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求4至7中任一项所述的方法。
技术总结