電源網：太陽能發(fā)電系統通常直接暴露在室外環(huán)境工作，經常遇到高溫、高寒、高濕、大風沙，淋雨，鹽霧等惡劣氣象條件。華為可靠性實驗室業(yè)界首創(chuàng)開發(fā)出了溫度、濕度、腐蝕性粉塵三綜合應力試驗設備，使得逆變器產品在惡劣場景應用具有卓越的適應能力。針對戶外應用，采用高溫、淋雨、帶電溫循、外場暴露等加速方法，驗證了逆變器的長期可靠性，保證設備長期穩(wěn)定運行。

1.溫變影響機理

溫度不同，材料結構的分子運動的速度不同，在不同材料之間就出現膨脹系數、熱傳遞性能的匹配差異，容易導致部件的卡緊件松弛。IGBT模塊和散熱器之間的熱不匹配、不同材料的收縮或膨脹率不同，可誘發(fā)部件的變形或破裂、表面涂層開裂、氣密性變差或泄漏、絕緣保護失效等。通常溫度變化慢，影響不明顯。急劇的溫度變化可能會暫時或永久的影響設備的正常工作。

同時溫度的快速變化，容易在單板，機殼等位置形成凝露，結水或結冰等現象，這對逆變器的運行帶來較大的風險。

2.溫變影響案例

影響逆變器溫度的主要是地域溫差、晝夜溫差、季節(jié)溫差、天氣變化如太陽、風、雨等形成的溫差。同時自然散熱在熱源和器件、外殼之間也形成溫差，導致逆變器個部件之間形成溫差。在北方地區(qū)冬季溫度較低，很多地方低于-20℃，夏季溫度超過40℃，晝夜溫差20℃、季節(jié)溫差60℃，同時逆變器外殼的溫升在20~30℃，內部IGBT的溫升在40~50℃。這樣容易在內部腔體內形成溫度差和各個部位的溫度差，并且溫度變化頻繁，這些對產品材料的選擇提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。

此外早晚開機功率輸出，突變的陣雨及惡劣的天氣變化，溫變速率大，容易在一些部件上形成凝露，這也將影響逆變器的安全運行。

3.應對解決方案

產品設計上要考慮溫差的影響，同時考慮凝露風險，如單板集中、涂覆保護、內部風扇散熱等多項措施。在驗證方面一般采用高溫淋雨試驗和PTC帶電溫循試驗來驗證整機性能，作為查找薄弱點的主要方法。同時通過外場暴露來補充驗證嚴酷環(huán)境的長期適應能力。

設計中考慮溫度均衡、溫差分布連續(xù)，防止內部形成明顯的溫差，從而平衡內部單板溫度。提高產品對溫變的適應性。通過熱仿真的方法分析散熱器、內部功率管、PCB單板器件等的熱數據，設計中使熱平衡均勻分配。

4.試驗驗證方法

4.1高溫淋雨試驗

4.1.1高溫淋雨試驗的場景分析

淋雨試驗室在高溫、高濕的條件下，通過冷水直接沖淋試驗樣品，讓樣品外部快速降溫，此不僅是驗證試驗樣品的IP防護等級，同時也是驗證內部凝露的風險。一般通過內部貼濕度試紙的形式來檢查內部是否發(fā)生凝露。同時也可進行帶電試驗，檢測逆變器在高溫淋雨時是否得到保護或失效。