溫度對光伏逆變器的壽命影響分析
溫度對光伏組件的影響非常大,這也是被大家廣泛認知的。光伏組件一般有3個溫度系數:開路電壓、峰值功率、短路電流。當溫度升高時,光伏組...
2溫度對模塊壽命的影響
模塊作為逆變器最為核心器件,其工作時內部結溫直接影響使用壽命,圖2 是英飛凌提供的晶元結溫與壽命對應關系曲線。
圖2:模塊壽命與結溫的關聯曲線
根據表1中樣本1和樣本2模塊的內部溫度,推算出模塊結溫和兩者模塊壽命對比如表3(推算過程專業性強,這里不在贅述)。
表3:模塊溫度和壽命的影響
由上表可見,在實驗條件下,關鍵器件模塊,溫度較低的樣本1壽命是溫度較高的樣本2的1.7倍,但均未達到25年的預期壽命。
3溫度對風扇壽命的影響
風扇是成熟的工業器件,應用于樣本1的風冷逆變器的是NMB 風扇,防護等級為IP65,可在任何灰塵環境下,甚至完全浸入水中正常工作。圖3 為NMB 風扇壽命曲線。
根據圖3,以逆變器運行的最高環境溫度50 ℃計算,正常運行時間為60319 小時。通過智能強制風冷控制,只有逆變器的模塊溫度達到70℃以上,風扇才會滿轉,在正常一天內,滿足滿轉條件的時間大概在6h左右,折合27.5 年。另外,考慮雨天、以及環境溫度低于50℃等因素,風扇的運行壽命將更長。
3、小結
在實驗條件下(480V 直流電壓、400V 交流電壓、50℃環境溫度),由于樣本1和樣本2冷卻方式不同,造成關鍵器件壽命有較大的差異。
對于膜電容,當Vw/ Vn<1.1時,樣本1的壽命基本可達到25年,過載會降低其壽命;而樣本2由于溫度太高,壽命均未達到25年。
對于模塊,樣本1壽命是樣本2的1.7倍,但均未達到25年的預期壽命。
對于風扇,為成熟的工業器件,壽命可以達到25年以上。
綜上所述,在集裝箱式逆變器、自然冷卻式逆變器等新技術廣泛應用時,應該充分考慮這些新技術對于散熱的影響,對于逆變器壽命的影響。

責任編輯:蔣桂云
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