本發(fā)明涉及電感器制造，尤其涉及一種液冷式光伏電感器及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、光伏電感器是由電感器主體、金屬外殼、灌封膠組成。光伏電感器不但需要承載光伏發(fā)電系統(tǒng)上的大電流，還需要散熱好、體積小、壽命長、成本低、功耗小、工作效率高、防水、防塵、防腐、美觀等的性能要求，而光伏電感器的金屬外殼對其性能要求起到至關(guān)重要的作用。

2、在目前行業(yè)中，光伏電感器的金屬外殼為一個帶有散熱片的殼體結(jié)構(gòu)，即散熱片金屬外殼，通過散熱片增大與空氣的接觸面積，以擴(kuò)大光伏電感器散熱面積，最后通過自然冷卻或強(qiáng)迫風(fēng)冷的方式進(jìn)行散熱。但是：

3、1、散熱片金屬外殼無法適應(yīng)在工作電流比較大的光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過自然冷卻或者強(qiáng)迫風(fēng)冷的方式，無法有效降低光伏電感器工作時產(chǎn)生的高溫。而由于熱量無法及時散走，工作溫度升高，將降低光伏電感器載電流能力，進(jìn)而使其功耗增大、工作效率下降、壽命縮短。

4、2、散熱片金屬外殼設(shè)有向外輻射的散熱片，導(dǎo)致此類光伏電感器的體積將全范圍的增大，散熱片的空間占比較大，進(jìn)而促使安裝了光伏電感器的光伏設(shè)備的整體尺寸同比增大。

5、3、光伏電感器普遍外掛鎖定在光伏設(shè)備機(jī)箱外部，利用光伏電感器安裝面上的密封圈來防止環(huán)境中的水分、粉塵通過光伏電感器與光伏設(shè)備機(jī)箱之間的安裝縫隙進(jìn)入到光伏設(shè)備機(jī)箱內(nèi)部。但是，隨著光伏電感器密封圈的老化，防水、防塵性能就會變差，就容易導(dǎo)致水分、粉塵進(jìn)入到光伏設(shè)備機(jī)箱內(nèi)部，影響光伏設(shè)備的電器電路。另外，外掛鎖定的光伏電感器容易受到外部環(huán)境中的各種腐蝕，雖然光伏電感器的金屬外殼已經(jīng)有涂層或氧化層等保護(hù)層，但時間久了之后還是會被腐蝕，而通過增強(qiáng)金屬外殼的保護(hù)層的防腐性能，又會增加保護(hù)層的工藝難度和工藝成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種液冷式光伏電感器及其制造方法，解決了現(xiàn)有的光伏電感器散熱效率差、體積大，因此采用的外掛式安裝結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致的安裝密封性差、耐腐蝕性差的技術(shù)問題。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種液冷式光伏電感器，包括液冷外殼，所述液冷外殼包括主殼體和至少一個擋板；所述主殼體的底板中層設(shè)有水平貫穿的空腔，所述空腔中均勻分布有至少一堵支撐壁；

3、所述支撐壁一端設(shè)置于所述底板端部，另一端向內(nèi)凹陷形成連接腔；兩兩所述支撐壁交錯分布將所述空腔分割為徑向貫穿的至少一條流道腔；

4、兩兩相鄰的所述流道腔首尾依次相連，并在所述連接腔外側(cè)密封焊接有所述擋板，進(jìn)而形成前后連通的液流道；

5、兩側(cè)外邊緣上的所述流道腔一端空置，分別作為所述液流道的液冷進(jìn)口、液冷出口；冷卻液通過所述液冷進(jìn)口進(jìn)入所述液流道，經(jīng)過底板區(qū)域時吸收熱量后，通過所述液冷出口排出，完成液冷散熱。

6、本基礎(chǔ)方案基于當(dāng)前大電流電感器的散熱需求，在電感器的殼體中設(shè)置空腔，利用支撐壁間隔形成前后連通的液流道，在液流道內(nèi)灌入冷卻液，光伏電感器工作在大電流時產(chǎn)生的大量熱量就得到了及時有效的帶走，避免了熱量積聚而產(chǎn)生高溫或者持續(xù)在高溫工作，實現(xiàn)了液冷式的散熱，相較于傳統(tǒng)的散熱片散熱，本方案的電感器工作溫度可有效降低40℃，散熱效率大幅度提高，產(chǎn)品載電流能力提高了26.6%，使用壽命增長了3-3.5倍；同時基于在殼體中融合液流道，產(chǎn)品體積同比減小34%，模具投資成本減少82%，同時產(chǎn)品成本低、功耗小、工作效率高。

7、在進(jìn)一步的實施方案中，所述連接腔內(nèi)側(cè)邊緣與所述流道腔平行，外側(cè)環(huán)繞擴(kuò)張形成向內(nèi)凹陷的焊接槽，所述焊接槽為環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與所述擋板嵌合焊接。

8、本方案在一體成型的基礎(chǔ)上，配置焊接封口的擋板與焊接槽配合，可在降低制造難度以降低成本的同時，保證液流道的密封性，提供穩(wěn)定的液冷通道回路。

9、在進(jìn)一步的實施方案中，所述主殼體還包括固定座，所述固定座為沿所述底板兩側(cè)向外延伸形成的板面結(jié)構(gòu)，所述固定座四角設(shè)有貫穿板面的安裝孔；

10、所述主殼體還設(shè)有與所述底板兩側(cè)連接的側(cè)壁，所述側(cè)壁內(nèi)側(cè)面下部彎曲形成光滑的弧形板面，所述側(cè)壁兩端頂面設(shè)有至少一組螺孔；

11、所述固定座、所述側(cè)壁與所述底板一體成型。

12、本方案將主殼體內(nèi)側(cè)面設(shè)置為弧形板面，一方面使得外殼內(nèi)腔更貼近電感器主體，有利于電感器主體的熱量傳導(dǎo)，以提高散熱效率；另一方面通過減小內(nèi)腔容積，減少灌封膠的用量，進(jìn)而減少灌封膠的投入成本。

13、在進(jìn)一步的實施方案中，所述液冷外殼還包括第一側(cè)蓋板和第二側(cè)蓋板，所述第一側(cè)蓋板、第二側(cè)蓋板分別蓋合在所述主殼體的兩端并通過螺釘、螺孔組合安裝固定，所述第一側(cè)蓋板、所述主殼體、第二側(cè)蓋板組合安裝形成灌封腔。

14、本方案基于一體成型的主殼體，配合設(shè)置了對應(yīng)的第一蓋板和第二蓋板，以形成灌封腔容納電感器主體，由于結(jié)構(gòu)簡單，因此安裝難度低，降低了人工安裝成本，且基于開設(shè)的一體式液流道，可實現(xiàn)電感器的小型化，進(jìn)而實現(xiàn)電感器的內(nèi)嵌式安裝（安裝在光伏設(shè)備機(jī)箱內(nèi)部），以實現(xiàn)防水、防塵、防腐的功能，避免了光伏電感器外置在光伏設(shè)備機(jī)箱外部時密封圈老化導(dǎo)致的水分、粉塵進(jìn)入到光伏設(shè)備機(jī)箱內(nèi)部影響電器電路，進(jìn)一步提高產(chǎn)品使用壽命。

15、在進(jìn)一步的實施方案中，還包括兩組液冷接頭，一組所述液冷接頭固定在液冷進(jìn)口，并通過激光焊焊接固定；另一組所述液冷接頭固定在液冷出口，并通過激光焊焊接固定。

16、本方案在液流道的兩端設(shè)置液冷接頭，冷卻液通過液冷接頭進(jìn)入到液冷外殼的液流道，把光伏電感器工作時產(chǎn)生的熱量通過對流換熱帶出流道實現(xiàn)高效散熱，可實現(xiàn)循環(huán)式的液冷回路，液冷效率高，散熱效率高。

17、在進(jìn)一步的實施方案中，還包括電感器主體，以及包括在所述電感器主體外部的固體防護(hù)層，將電感器主體放入液冷外殼的灌封腔內(nèi)后注入灌封膠，所述灌封膠冷卻固化后形成所述固體防護(hù)層。

18、本方案采用灌封膠灌封包裹電感器主體，使電感器主體得到了防水、防塵、防腐保護(hù)，有效提高產(chǎn)品壽命。

19、在進(jìn)一步的實施方案中，所述電感器主體包括磁芯、線圈繞組和絕緣層，所述絕緣層嵌套在所述磁芯上，所述線圈繞組通過所述絕緣層嵌套在所述磁芯上；

20、所述磁芯包括磁芯中柱、磁芯上蓋和磁芯下蓋；所述磁芯中柱的兩端分別與所述磁芯上蓋、所述磁芯下蓋連接，其上環(huán)繞有所述絕緣層，所述絕緣層外側(cè)環(huán)繞有所述線圈繞組。

21、本方案采用塊狀磁粉芯合金磁芯，磁粉芯合金磁芯具有高飽和磁通密度、低功率損耗，磁芯在滿足偏置電感量要求的同時磁芯體積又可以做得更小，進(jìn)一步實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。

22、在進(jìn)一步的實施方案中，所述絕緣層包括絕緣紙和第一絕緣板、第二絕緣板；所述絕緣紙包覆在所述磁芯中柱，其內(nèi)側(cè)面緊貼所述磁芯中柱外側(cè)壁，外側(cè)面環(huán)繞有所述線圈繞組；

23、所述第一絕緣板中部開設(shè)有貫穿板面的安裝通孔，所述安裝通孔大于所述磁芯中柱的橫截面，其內(nèi)徑小于所述線圈繞組的內(nèi)徑；

24、所述第二絕緣板與所述第一絕緣板結(jié)構(gòu)相同；

25、所述磁芯中柱的一端穿過所述第一絕緣板上的安裝通孔與所述磁芯上蓋固定連接，另一端穿過所述第二絕緣板上的安裝通孔與所述磁芯下蓋固定連接。

26、在進(jìn)一步的實施方案中，所述線圈繞組為扁平的銅線繞制而成的連繞扁平銅線圈。

27、本方案采用連繞扁平銅線圈，連繞扁平銅線圈通過自動繞線機(jī)把一根扁平銅線連繞成線圈，生產(chǎn)效率高、成本低，并且銅線電阻小、功率損耗低、導(dǎo)熱性能好、載電流能力強(qiáng)。

28、本發(fā)明還提供一種液冷式光伏電感器制造方法，應(yīng)用于如上所述一種液冷式光伏電感器，包括：

29、s1、將磁芯、線圈繞組和絕緣層組裝為電感器主體；

30、s2、將所述電感器主體放入液冷外殼內(nèi)，倒入灌封膠，進(jìn)行抽真空，灌封膠自然固化得到固體防護(hù)層；

31、還包括液冷外殼的制造，具體的：

32、對鋁合金進(jìn)行擠壓成型，并在支撐壁端部進(jìn)行銑加工形成連接腔，兩兩相鄰的所述流道腔通過所述連接腔首尾依次相連，得到主殼體；

33、通過攪拌摩擦焊將擋板焊接在所述連接腔的焊接槽上，實現(xiàn)不同流道腔之間的完全密封連接；

34、通過激光焊無縫焊接在所述主殼體的液冷進(jìn)口、液冷出口處焊接液冷接頭；

35、通過螺釘將第一側(cè)蓋板和第二側(cè)蓋板固定在所述主殼體上；

36、在所述主殼體的內(nèi)腔與第一側(cè)蓋板/第二側(cè)蓋板的接觸邊界間涂抹填縫膠，完成殼體密封。

37、本方案液冷式光伏電感器的液冷外殼中的主殼體及其內(nèi)部流道腔，通過鋁合金6063擠壓工藝一體成型，這使得液冷外殼生產(chǎn)效率高、導(dǎo)熱性能好、成本低。同時液冷式的光伏電感器結(jié)構(gòu)簡單、性能顯著，成本低、易于生產(chǎn)，更易于得到市場青睞。