技术探讨：自冷式光伏逆变器的温升隐患

1、引言

如果有人告诉你：自然冷却的组串式逆变器比强制风冷的组串式逆变器温升更低，你信吗?有人拿Photon的测试结果对两种机器温升进行对比，得出自然散热温升更低的结论。然而，炎热的夏天，西北电站某自然冷却的组串式逆变器出现了高温降额运行现象。多个电站调研中也发现，后台监控上显示：自然冷却的逆变器机器内部环境温度比强制风冷高10℃以上。真实数据表明，自然冷却逆变器的安全性和寿命正面临着巨大威胁。

2、PHOTON温升测试不能用于对比

Photon从2007年初开始，根据其制定的综合效率测量方法对逆变器效率进行测试，并依据测试结果将逆变器按A++到F进行评级。截止到2014年，多个厂家超过120款逆变器接受了Photon测试和评级。考虑逆变器转换效率与温度的相关性，Photon采用热成像技术对逆变器内部温升进行测试，以修正评级结果，但该方法不是为了对比不同产品的实际温升。

热成像测试方式简单、方便、直观，但测量存在盲区，仪器辐射不到的部位无法被测量。而且是在机箱开盖的情况下进行的，和实际工况不同，对测试结果有影响。此外，不同的内部结构对测试结果也会产生影响，多层结构的逆变器，热成像只能测试到上层的温度。因此直接对比这个结果是不合理的。

●采用单层结构的组串式逆变器。Photon于2013年2月公布了国内某知名厂家采用强制风冷散热的组串式逆变器测试结果，机器内部最高温度点在共模电感(82.3℃)。该厂家的组串式逆变器内部采用单层结构设计，热成像仪可测得内部大部分部件的温度。

单层结构逆变器Photon温升测试结果

●采用多层结构的组串式逆变器。Photon于2013年6月公布了某自然冷却的组串式逆变器测试结果，机器内部最高温度点在继电器处(80.1℃)。但Photon在测试结果中给出了“由于装置为多层设计结构，热成像中不可能捕获到所有元件”的文字说明，而在单层结构组串式逆变器的测试结果中却未加以说明。因为多层结构，热成像仪只能测量到逆变器上层器件温度，无法测得下层元件温度，图4所示的示意图更能直观的表达这一现象。温度最高点主要集中在下层的元器件，上下两层的温差至少在10℃以上。

多层结构逆变器Photon温升测试结果

多层结构温升测试示意图，热成像仪只能测试上层器件温度

综上所述可见：

●Photon温升测试是在机箱开盖的情况下进行的，和实际工况存在一定的差别;

●采用多层结构设计的组串式逆变器，热成像仪只能测得机器内部部分器件温度，无法测得所有部件的温度，如核心器件模块，电抗等;

●直接对比Photon的测试结果无法真实反应不同逆变器实际温升差异。

3、正确的温升对比测试方法及结果

不同逆变器产品温升对比，应保证逆变器工作于相同环境温度、相同工况下，采用热电阻或热电偶等接触测温方法对机器内部关键元器件进行测量，如图5。该方法为标准测试法。

图接触式温升测试热电阻直接贴在器件上