一种防反二极管的液体强制冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防反二极管的液体强制冷却装置，其包括导线、保温层、壳体、绝缘传热的液体和制冷装置；其中保温层完全覆盖壳体和制冷装置的低温面，壳体内充满绝缘传热的液体，防反二极管完全浸没在绝缘传热的液体里面，防反二极管通过导线穿过壳体和保温层连接到汇流箱内的汇流系统中，壳体与制冷装置的低温面充分紧密接触。
【专利说明】
【技术领域】：
[0001] 本实用新型属于电子功率元件的温度控制领域，具体的说涉及一种防反二极管的 液体强制冷却装置。 一种防反二极管的液体强制冷却装置
【背景技术】：
[0002] 为了减少太阳能光伏组件阵列与直流负载或逆变器之间的连线，以及为了维修和 维护的方便，在光伏组件后面都配有一系列的汇流箱，把光伏组件中的多路直流汇成一路， 再连接到直流负载或逆变器上。
[0003] 在汇流箱内，每路来自光伏组件的直流输入线路上都有一个防反二极管，其作用 是：⑴防止在光伏组件不发电的时候，蓄电池中储存的电能倒流，浪费能源和造成光伏组 件发热损坏；（2)防止某个光伏组件因为阴影遮蔽或故障时，其它光伏组件发的电倒流，降 低整个光伏电站的输出电压和电流。
[0004] 防反二极管就是一种可通过电流比较大的二极管，在有电流通过的时候，防反二 极管由于内部的各种损耗，也会发热。以一个16路，每路额定电流8A的汇流箱为例，防反 二极管导通时候的压降按1.2伏计算，16个导通的防反二极管的发热量为8A*1.2V*16路= 153. 6W。如果这些热量不能及时地排出，汇流箱内的温度就会过高，影响其中的电子和电器 元件的工作和寿命，极易造成故障，甚至影响整个光伏电站的发电效率。
[0005] 为了解决这一问题，专利201310428734设计了一种分隔式的汇流箱，让防反二极 管产生的热量不影响汇流箱内部的其它电子和电器元件的工作。而专利201220255825则 干脆把防反二极管安装在汇流箱的外部，让其产生的热量能够直接散到箱体外的空气中。 专利201320194559和201320214310给装在汇流箱内的防反二极管增加了一个把热量散到 汇流箱外面的散热结构。但是，因为汇流箱都是直接安装在室外的，在其发电量最高的时 候，环境温度也总是最高的，所以，以上消极的通过热传导散热的方法都不能从根本上解决 防反二极管结温过高的问题。
【发明内容】
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[0006] 本实用新型的目的在于提供一种防反二极管的液体强制冷却装置，其包括导线、 保温层、壳体、绝缘传热的液体和制冷装置，其中保温层完全覆盖壳体和制冷装置的低温 面，壳体内充满绝缘传热的液体，防反二极管完全浸没在绝缘传热的液体里面，防反二极管 通过导线穿过壳体和保温层连接到冷却装置外部汇流箱内的汇流系统中，壳体与制冷装置 的低温面充分紧密接触；
[0007] 其中导线是有绝缘保护的，壳体是能够导热的；
[0008] 其中制冷装置可以为换热器；换热器上分布有孔，有低温冷媒从孔中流过的，达到 换热的效果；
[0009] 换热器从低温冷媒的热传导或相变得到冷量，通过壳体和绝缘传热的液体冷却防 反二极管；
[0010] 其中制冷装置还可以是包括半导体制冷片和散热片的半导体制冷装置；
[0011] 通电的半导体制冷片的冷端面通过壳体和绝缘传热的液体冷却防反二极管，通电 的半导体制冷片的热端面通过散热片把热量散发到环境中。
[0012] 本实用新型的工作原理是：
[0013] 防反二极管全部浸没在封闭于导热的壳体内的绝缘传热液体中，制冷装置产生的 冷量经过壳体和绝缘传热液体对防反二极管强制制冷。
[0014] 保温层有两个作用，一是把制冷装置产生的冷量封闭在这个液体强制冷却装置 内，全部用于冷却防反二极管，二是防止液体强制冷却装置结露，造成汇流箱的损坏或触电 伤亡事故。
[0015] 导线都是有绝缘保护的，可以安全地穿过壳体而且不会结露。
[0016] 本实用新型的优点是：
[0017] ①防反二极管直接浸在绝缘传热液体中与壳体构成一个完整的传热体，使防反二 极管的热当量大幅提高，改善了防反二极管对热冲击的耐受能力；②防反二极管完全浸没 在绝缘传热液体中间，不接触空气，在任何情况下都不会产生冷凝水；③整个液体强制冷却 装置包在保温层里面，任何时候都不会产生冷凝水，防反二极管不会短路或接地；④绝缘传 热液体与防反二极管构成一个大的热导体，能够减轻意外的热冲击对防反二极管的负面影 响；⑤整个强制冷却装置在汇流箱内部的表面都有保温层的保护，也不会因为产生冷凝水 而破坏汇流箱内部的绝缘性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1防反二极管的液体强制冷却装置结构示意图
[0019] 图2制冷装置为换热器的防反二极管的液体强制冷却装置结构示意图
[0020] 图3制冷装置为半导体制冷装置的防反二极管的液体强制冷却装置结构示意图
[0021] 其中：1、有绝缘保护的导线；2、防反二极管；3、绝缘传热液体；4、保温层；5、壳体； 6、制冷装置；61、制冷装置的低温面；7、换热器；71、孔；8、半导体制冷片；81、半导体制冷片 的冷端面；82、半导体制冷片的热端面；9、散热片
【具体实施方式】、
[0022] -种防反二极管的液体强制冷却装置，结构示意图见图1，其包括导线（1)、保温 层（4)、壳体（5)、绝缘传热的液体（3)和制冷装置（6)，其中壳体（5)内充满绝缘传热的液 体（3)，防反二极管（2)完全浸没在绝缘传热的液体（3)里面，防反二极管（2)通过有绝缘 保护的导线（1)穿过壳体（5)和保温层（4)连接到冷却装置外部汇流箱内的汇流系统中， 壳体（5)的表面与制冷装置的低温面（61)充分紧密接触；
[0023] 其中导线⑴是有绝缘保护的，壳体（5)是能够导热的。
[0024] 实施例一
[0025] 图2所示的是使用冷媒制冷装置的防反二极管的液体强制冷却装置。
[0026] 在本实施例中，本实用新型的制冷装置（6)是一个内部流过低温冷媒的换热器 (7)。在换热器（7)中的孔（71)流过的冷媒可以通过传导和或相变的方式把导热的壳体（5) 的热量吸收过来和带出去。保温层（4)完全覆盖导热的壳体（5)和换热器（7)。如果换热 器（7)内流过的冷媒是低温的15度的水，在吸收了导热的壳体（5)的热量后，水的温度升 高到25度然后流出，这时，导热的壳体（5)的温度就会是27度左右，而防反二极管（2)的 表面温度应该不会超过30度。如果换热器（7)内流过的是低压的氟利昂液体，其蒸发温度 是10度，在蒸发过程中，氟利昂大量吸收导热的壳体（5)和绝缘传热液体（3)的热量，使防 反二极管（2)的表面温度不高于25度。这时，如果防反二极管（2)不是被绝缘传热的液体 (3)包围，其表面一定会产生冷凝水，使防反二极管（2)的绝缘性遭到破坏。
[0027] 实施例二
[0028] 图3所示的是使用半导体制冷的防反二极管的液体强制制冷装置。在本实施例 中，本实用新型的制冷装置（6)是一个由半导体制冷片（8)和露在汇流箱外面的散热片（9) 组成的一套半导体制冷装置。保温层（4)覆盖导热的壳体（5)上不与半导体制冷片的冷端 面（81)接触的所有表面。半导体制冷片的冷端面（81)紧贴在导热的壳体（5)上，经过导 热的壳体（5)和绝缘传热液体（3)吸收防反二极管（2)发出的热量。半导体制冷片的热端 面（82)与散热片（9)充分紧密贴合在一起，经过散热片（9)，把防反二极管（2)吸收的热量 被扩散的汇流箱外面的空气当中。散热片（9)与防反二极管（2)表面可以有一个30到60 度的温差，这样，即使环境温度达到60度，防反二极管（2)的表面温度也不会高于30度。
【权利要求】
1. 一种防反二极管的液体强制冷却装置，其特征在于其包括导线、保温层、壳体、绝缘 传热的液体和制冷装置； 其中保温层完全覆盖壳体和制冷装置的低温面，壳体内充满绝缘传热的液体，防反二 极管完全浸没在绝缘传热的液体里面，防反二极管通过导线穿过壳体和保温层连接到汇流 箱内的汇流系统中，壳体与制冷装置的低温面充分紧密接触。
2. 根据权利要求1所述的防反二极管的液体强制冷却装置，其特征在于 其中导线是有绝缘保护的，壳体是能够导热的。
3. 根据权利要求1所述的防反二极管的液体强制冷却装置，其特征在于 其中制冷装置为换热器；换热器上分布有孔，低温冷媒从孔中流过的，达到换热的效 果。
4. 根据权利要求1所述的防反二极管的液体强制冷却装置，其特征在于 其中制冷装置为包括半导体制冷片和散热片的半导体制冷装置。
【文档编号】H01L23/44GK203882991SQ201420288051
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】赵伯诚, 崔春晓, 孙志宏 申请人:佐志温控技术（上海）有限公司