当前位置: 光伏网 » 光伏逆变器 » 正文

运行温度对逆变器寿命影响大!

日期:2016-08-26  

国际太阳能光伏网

2016
08/26
09:12
文章二维码

手机扫码看资讯

关键词: 光伏逆变器 光伏组件 光伏发电 光伏逆变器

温度对光伏组件的影响非常大,这也是被大家广泛认知的。

光伏组件一般有3个温度系数:开路电压、峰值功率、短路电流。当温度升高时,光伏组件的输出功率必然会下降!因此,温度折减是对系统效率影响非常大的一项因素。局部温度过高,会产生热斑,影响光伏组件的寿命。

然而,温度对逆变器的寿命有多大影响?了解这个的人是就不是很多了。

为了验证温度对逆变器的寿命影响,设计了如下实验。

1、实验方法与条件

实验条件:480V 直流电压、400V 交流电压、50℃环境温度;

实验样本:分别为30kW风冷逆变器(样本1)、20kW自然冷却逆变器(样本2)。

实验目的:通过测试温度对逆变器关键元器件寿命的影响,来说明温度对逆变器整体寿命的影响。

2、实验方法与条件

两个样本在实验条件下满载稳定运行,测试收集设备内部各关键元器件温度值如下表。

表1:实验条件下各关键元器件的温度

表一

1温度对膜电容寿命的影响根据对样本产品的内部温度实测数据,假定纹波电流相同,则工作电压(Vw)与额定电压(Vn)的比值(Vw/ Vn)与膜寿命的关系如图1所示。

图一
图1:膜电容寿命与温度关系曲线

从上图我们可以看出,在不同温度、不同Vw/ Vn值下,膜电容的寿命。

[pagebreak]

表2:实验条件下各关键元器件的温度

表二

说明:由于不满负荷运转时膜电容达不到上述温度,根据我国资源条件,按照年满负荷2200h的保守值进行考虑,实际寿命应该大于上表中的数值。

可见,若膜电容的工作温度由70℃上升到85℃时,寿命大概下降到原来的1/3~1/5,寿命随Vw/ Vn值得升高而降低。当Vw/ Vn<1.1时,样本1的寿命基本可达到25年,过载会降低其寿命;而样本2由于温度太高,寿命均未达到25年。

2温度对模块寿命的影响模块作为逆变器最为核心器件,其工作时内部结温直接影响使用寿命,图2 是英飞凌提供的晶元结温与寿命对应关系曲线。

图二
图2:模块寿命与结温的关联曲线

根据表1中样本1和样本2模块的内部温度,推算出模块结温和两者模块寿命对比如表3(推算过程专业性强,这里不在赘述)。

[pagebreak]

表3:模块温度和寿命的影响

表三

由上表可见,在实验条件下,关键器件模块,温度较低的样本1寿命是温度较高的样本2的1.7倍,但均未达到25年的预期寿命。

3温度对风扇寿命的影响风扇是成熟的工业器件,应用于样本1的风冷逆变器的是NMB 风扇,防护等级为IP65,可在任何灰尘环境下,甚至完全浸入水中正常工作。图3 为NMB 风扇寿命曲线。

图三

根据图3,以逆变器运行的最高环境温度50 ℃计算,正常运行时间为60319 小时。通过智能强制风冷控制,只有逆变器的模块温度达到70℃以上,风扇才会满转,在正常一天内,满足满转条件的时间大概在6h左右,折合27.5 年。另外,考虑雨天、以及环境温度低于50℃等因素,风扇的运行寿命将更长。

3、小结

在实验条件下(480V 直流电压、400V 交流电压、50℃环境温度),由于样本1和样本2冷却方式不同,造成关键器件寿命有较大的差异。

对于膜电容,当Vw/ Vn<1.1时,样本1的寿命基本可达到25年,过载会降低其寿命;而样本2由于温度太高,寿命均未达到25年。

对于模块,样本1寿命是样本2的1.7倍,但均未达到25年的预期寿命。

对于风扇,为成熟的工业器件,寿命可以达到25年以上。

综上所述,在集装箱式逆变器、自然冷却式逆变器等新技术广泛应用时,应该充分考虑这些新技术对于散热的影响,对于逆变器寿命的影响。


返回 国际太阳能光伏网 首页

光伏资讯一手掌握,关注国际能源网 " 光伏头条 " 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发文章

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网
×

购买阅读券

×

20张阅读券

20条信息永久阅读权限

19.9

  • ¥40.0
  • 60张阅读券

    60条信息永久阅读权限

    49.9

  • ¥120.0
  • 150张阅读券

    150条信息永久阅读权限

    99.9

  • ¥300.0
  • 350张阅读券

    350条信息永久阅读权限

    199.9

  • ¥700.0
  • 请输入手机号:
  • 注:请仔细核对手机号以便购买成功!

    应付金额:¥19.9

  • 使用微信扫码支付
  • 同意并接受 个人订阅服务协议

    退款类型:

      01.支付成功截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      02.付款后文章内容截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      03.商户单号 *

      04.问题描述