一种风电机组变频器冷却装置的制作方法

本申请涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风电机组变频器冷却装置。

背景技术：

发展可再生能源技术中最成熟的风力发电，对于应对大量使用传统化石燃料能源所带来的迫在眉睫的自然危机和社会危机是个切实可行的解决方案。风力发电作为一种潜力巨大的新兴能源，其可再生、无污染、低成本的特点，已成为最具商业化发展前景的新兴能源产业，也已在世界各地被广泛采用，风力发电有可能成为世界未来最重要的替代能源。

大型风力发电机组由两大部分组成：机械部分和电气部分，机械部分功能是风驱动发电机转动，将风能转换为机械能；电气部分功能是将机械能转换为频率、波形与电网一致的恒定的交流电。风力发电机组在运行过程中，其变频器会产生热量，需要对其进行冷却降温处理。一旦变频器高温运行就会导致设备寿命降低需要频繁更换，从而提高运行成本。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种风电机组变频器冷却装置，用以实现散热效率高的技术效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种风电机组变频器冷却装置，装置包括：控制电路、第一冷却结构和应急冷却结构，第一冷却结构和应急冷却结构分别与控制电路连接，控制电路包括控制器；第一冷却结构包括：若干个变频器散热片、散热风扇和冷却管路，每个变频器散热片上均设置有冷却管路，冷却管路包括出液口和进液口，应急冷却结构设置在变频器内，控制器控制冷却管路的冷凝泵的开闭、控制散热风扇的电机的转速和转向以及控制应急冷却结构的应急冷却控制阀门的开闭。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，应急冷却结构包括：降温装置装载板、液氮储存罐、冷却剂喷射件和应急冷却控制阀门，液氮储存罐安装在降温装置装载板上，降温装置装载板表面焊接连接冷却剂喷射件，液氮储存罐通过管路连接冷却剂喷射件，冷却剂喷射件与应急冷却控制阀门电连接。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，控制电路还包括：检测电路，检测电路包括：用于检测变频器温度的温度检测支路和用于检测冷却管路流量的流量检测支路。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式，控制电路还包括：显示器，显示器与控制器连接，用于显示温度检测支路检测到的温度。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，控制电路上设置有接触器和延时继电器。

结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，装置还包括：滤网槽，在滤网槽处安装滤网，散热风扇安装在滤网上。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，装置还包括：报警器，报警器与控制器连接，报警器用于温度预警。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，装置还包括：通信器，通信器与控制器连接，用于实现控制器与服务器之间的数据交互。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本申请中的装置设置有第一冷却结构和应急冷却结构，一方面，在变频器正常运行状态，温度检测支路检测变频器处的温度处于预设阈值范围内，使用第一冷却结构对变频器进行冷却降温，第一冷却结构中的多个变频器散热片与冷却管路结合的结构设计，冷却液体循环速度可以更快，从而使得散热效率更高。另一方面，温度检测支路检测变频器处的温度处于报警状态时，表示变频器的温度处于高温状态，可以使用应急冷却结构中的液氮实现快速降温，散热降温的效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种风电机组变频器冷却装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种风电机组变频器冷却装置。在本申请实施例中，风电机组变频器冷却装置包括：控制电路、第一冷却结构和应急冷却结构，第一冷却结构和应急冷却结构分别与控制电路连接，控制电路包括控制器；第一冷却结构包括：若干个变频器散热片、散热风扇和冷却管路，每个变频器散热片上均设置有冷却管路，冷却管路包括出液口和进液口，应急冷却结构设置在变频器内，控制器控制冷却管路的冷凝泵的开闭、控制散热风扇的电机的转速和转向以及控制应急冷却结构的应急冷却控制阀门的开闭。

详细地，第一冷却结构包括若干个变频器散热片，设置方式可以为将若干个变频器散热片铺设于支架上，每个变频器散热片上均设置有冷却管路，形成具有冷却效果的散热墙，冷凝液从进液口流入，从出液口流出，进液口连接欲散热的部件，通过管路将变频器散发的热量引到变频器散热片，在本申请实施例中，欲散热的部件为变频器，冷却管路与冷却管路之间成并联结构。

对变频器进行冷却时，可以采用自然风冷却这种方式，散热片放置在机舱罩上方，利用自然风的作用完成冷凝液与外界空气的热量交换过程。由于风电机组机舱装置所处工作环境的特殊性，采用自然风冷却方式可以直接利用高空中的风资源而具有独特的优势。通过第一冷却结构的设计，可以利用自然风冷却，成本较低，并且由于每个变频器散热片中的冷却管路采用并联的方式进行连接，使得冷凝液循环速度更快，从而使得散热效率更高。

作为一种可能的实现方式，应急冷却结构包括：降温装置装载板、液氮储存罐、冷却剂喷射件和应急冷却控制阀门，液氮储存罐安装在降温装置装载板上，降温装置装载板表面焊接连接冷却剂喷射件，液氮储存罐通过管路连接冷却剂喷射件，冷却剂喷射件与应急冷却控制阀门电连接。

在正常运行状态下，变频器的运行环境温度一般为40度。但是若在一些紧急情况下，如变频器故障或者第一冷却结构发生故障，导致变频器的运行温度超过40度，使得变频器位于高温环境下，因此需要紧急降温，保证变频器处于安全状态。

在上述情况下启动紧急冷却结构，紧急冷却结构中包括液氮储存罐，即紧急冷却结构是通过使用液氮进行快速降温的。液氮通过从液态转化为气态的过程中吸收大量的热量，使得温度可以快速下降即可以通过液氮冷却的方式实现快速冷却。通过这样的方式，在变频器突发高负载状态时使用紧急冷却结构对变频器进行物理降温，维持变频器运行最佳温度，提升变频器使用寿命，间接降低变频器运行成本。

作为一种可能的实现方式，控制电路还包括：检测电路，检测电路包括：用于检测变频器温度的温度检测支路和用于检测冷却管路流量的流量检测支路；控制电路还包括：显示器，显示器与控制器连接，用于显示温度检测支路检测到的温度；以及控制电路上设置有接触器和延时继电器。

控制电路通过检测电路实现对变频器处的环境温度实时检测以判断温度是否位于正常状态；通过显示器，可以实时显示当前温度，便于相关工作人员进行查看。

在本申请实施例中，风电机组变频器冷却装置还包括：滤网槽，在滤网槽处安装滤网，散热风扇安装在滤网上。通过滤网，可以滤除风中可能存在的杂质，避免杂质进入变频器中造成变频器故障。

风电机组变频器冷却装置还包括：报警器，报警器与控制器连接，报警器用于温度预警。通过报警器可以实现对变频器处的温度监控，当超过预设温度时，将会进行报警提示，提醒相关工作人员及时进行处理。需要说明的是，作为一种可能的实现方式，可以对预设温度进行等级划分，例如，按照超过正常工作温度的百分之五、百分之十以及百分之二十设置不同的预设温度阈值，处于不同等级的预设温度阈值范围内，对应的报警方式不一样，从而，可以通过报警方式相关工作人员了解紧急情况并进行相关处理。在当前温度达到预设温度阈值的最高级时，控制器启动紧急冷却结构，实现紧急快速降温，保证变频器的安全。

作为一种可能的实现方式，风电机组变频器冷却装置还包括：通信器，通信器与控制器连接，用于实现控制器与服务器之间的数据交互。通过通信器可以实现数据在本地与远端的交互，将相关的数据保存在服务器中，可以基于该数据对变频器的运行状态进行相关分析。

综上所述，本申请实施例提供一种风电机组变频器冷却装置，装置包括：控制电路、第一冷却结构和应急冷却结构，第一冷却结构和应急冷却结构分别与控制电路连接，控制电路包括控制器，检测电路与控制器连接；第一冷却结构包括：若干个变频器散热片、散热风扇和冷却管路，每个变频器散热片上均设置有冷却管路，冷却管路包括出液口和进液口，控制器控制冷却管路的冷凝泵的开闭，以及控制散热风扇的电机的转速和转向；应急冷却结构设置在变频器内，控制器控制应急冷却结构的应急冷却控制阀门的开闭。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。