CN119815803A - 逆变器及其散热风扇的调速方法、以及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种逆变器及其散热风扇的调速方法、以及光伏系统，逆变器包括控制器、功率模块、输入端口和输出端口、温度检测装置以及至少一个散热风扇。其中，温度检测装置用于检测功率模块输出第一信号时的第一温度以及功率模块输出第二信号时的第二温度，该第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。进一步地，控制器，用于：根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以快速控制至少一个散热风扇中各散热风扇的转速，从而可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环，提高了功率模块的安全性和可靠性，适用性强。

Description

逆变器及其散热风扇的调速方法、以及光伏系统

本申请是分案申请，原申请的申请号是202210645675.6，原申请日是2022年06月09日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种逆变器及其散热风扇的调速方法、以及光伏系统。

背景技术

为了保障逆变器安全可靠地运行，逆变器中的风扇会对功率模块产生的热量进行冷却散热以使功率模块的温度小于安全允许结温，从而保证功率模块正常工作。在对功率模块产生的热量进行冷却散热的过程中，会通过调整风扇的转速来抑制功率模块的温度循环，从而提高功率模块的安全性和可靠性。

现有技术中会根据逆变器的运行状态调节风扇的启停温度点以动态拟合风扇的转速曲线，并根据该转速曲线调整风扇的转速以对功率模块进行快速降温，从而保障功率模块安全运行。然而，在逆变器的功率突变(或者功率频繁变化)的情况下，会导致风扇频繁启停以增大功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，从而无法有效抑制功率模块的温度循环，功率模块的安全性差，适用性差。

发明内容

本申请提供一种逆变器及其散热风扇的调速方法、以及光伏系统，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环，从而提高了功率模块的安全性和可靠性，适用性强。

第一方面，本申请提供了一种逆变器，该逆变器中包括控制器、功率模块、输入端口和输出端口、温度检测装置以及至少一个散热风扇，功率模块和至少一个散热风扇可构成逆变器中的散热系统，其中，至少一个散热风扇是指一个或者多个散热风扇。上述输入端口用于接收直流输入信号，输出端口用于输出第一信号和第二信号。上述功率模块用于对直流输入信号进行交直流变换以输出第一信号或者第二信号，其中，第一信号和第二信号中的每个信号可包括但不限于输出功率或者输出电流。此时，温度检测装置用于检测功率模块输出第一信号时的第一温度以及功率模块输出第二信号时的第二温度，从而保证了温度采样的实时性和准确性。其中，第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。进一步地，控制器，用于：根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制至少一个散热风扇中各散热风扇的转速。这时，上述各散热风扇用于按照各散热风扇的转速运行以对功率模块进行散热。

在本申请中，由于第一信号、第二信号、第一温度以及第二温度均为实时检测数据，即第一信号和第二信号之间的变化量以及第一温度和第二温度之间的变化量为实时变化量，因此，控制器可根据实时检测数据和实时变化量来动态调节目标风扇占空比以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环，从而提高了功率模块的安全性；另外，还降低了功率模块的寿命折损，并且提高了功率模块的可靠性，适用性强。

结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述逆变器还包括功率板和散热器，其中，功率板用于承载功率模块，散热器用于对功率模块散热。上述第一温度或者第二温度包括：功率模块的温度、逆变器的内部空气温度、功率板的温度或者散热器的温度。

结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第一信号和第二信号之间的变化量包括第一信号和第二信号之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。第一温度和第二温度之间的变化量包括第一温度和第二温度之间的差值、变化率、变化方向、检测时间差值中的至少一种。

结合第一方面至第一方面第二种可能的实施方式中任一种，在第三种可能的实施方式中，在调节目标风扇占空比的过程中，上述控制器用于基于第二温度和第二信号获得第一占空比参数，其中，第一占空比参数为反映风扇转速的稳态调节量。上述控制器还可基于第一信号和第二信号之间的变化量获得第二占空比参数，并基于第一温度和第二温度之间的变化量获得第三占空比参数。其中，第二占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，可减小光照和负荷突变对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值。第三占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，可减小散热风扇启停和环境温度对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值，即避免了功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值大幅波动。

进一步地，上述控制器还可根据第一占空比参数、第二占空比参数以及第三占空比参数调节目标风扇占空比。由于第一占空比参数为反映风扇转速的稳态调节量，且第二占空比参数和第三占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，因此，目标风扇占空比可同时反映风扇转速的稳态调节量和动态调节量，提高了目标风扇占空比的精准度，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，从而有效抑制了功率模块的温度循环，进而提高了功率模块的安全性。

结合第一方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述控制器用于获得第一占空比参数、第二占空比参数以及第三占空比参数中各占空比参数的加权系数，并基于各占空比参数及其加权系数调节目标风扇占空比。其中，加权系数大于或者等于0且小于或者等于1，该加权系数可以是逆变器出厂设置的预设参数、用户设置的参数、或者根据逆变器的具体工况动态调节的参数。可以理解，控制器通过加权系数实现各占空比参数比例的灵活控制，从而降低了功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，提高了功率模块的安全性。

结合第一方面至第一方面第四种可能的实施方式中任一种，在第五种可能的实施方式中，在调节目标风扇占空比之后，控制器用于在目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制至少一个散热风扇中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速。其中，另一部分散热风扇的数量和第一转速由第二温度和第二信号确定，且第一转速小于预设转速阈值；并且，另一部分散热风扇的数量可理解为散热风扇的运行数量，第一转速可理解为散热风扇的运行转速。这里的预设转速阈值是指散热风扇在低速段运行的最大转速值。在一部分散热风扇的转速为0时，可以得到一部分散热风扇不运行；在另一部分散热风扇的转速为第一转速时，可以得到另一部分散热风扇在低速段运行。可以理解，在目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制器会在低速段灵活控制散热风扇的运行数量和运行转速，可拓展逆变器中的散热系统的散热效率范围，从而有效抑制了功率模块的温度循环次数，同时大幅度降低了逆变器的损耗，适用性更强。

上述控制器还用于在目标风扇占空比大于或者等于预设占空比阈值的情况下，基于目标风扇占空比控制至少一个散热风扇的转速为第二转速。其中，第二转速大于第一转速，且第二转速是指散热风扇在高速段运行的任一转速值。可以理解，在目标风扇占空比大于或者等于预设占空比阈值的情况下，控制器会控制所有散热风扇同时运行以对功率模块快速散热，从而提高了逆变器的散热效率，适用性强。综上所述，控制器可对目标风扇占空比和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制至少一个散热风扇在低速段或者高速段运行，从而拓宽了散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

第二方面，本申请提供了一种逆变器散热风扇的调速方法，该方法适用于逆变器中的控制器，逆变器还包括功率模块和至少一个散热风扇。在该方法中，控制器可检测功率模块输出第一信号时的第一温度以及功率模块输出第二信号时的第二温度，从而保证了温度采样的实时性和准确性。其中，第一信号和第二信号中的每个信号可包括但不限于输出功率或者输出电流，第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。进一步地，控制器可根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制至少一个散热风扇中各散热风扇的转速。

在本申请中，由于第一信号、第二信号、第一温度以及第二温度均为实时检测数据，即第一信号和第二信号之间的变化量以及第一温度和第二温度之间的变化量为实时变化量，因此，控制器可根据实时检测数据和实时变化量来动态调节目标风扇占空比以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环，从而提高了功率模块的安全性；另外，还降低了功率模块的寿命折损，并且提高了功率模块的可靠性，适用性强。

结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，上述逆变器还包括功率板和散热器，其中，功率板用于承载功率模块，散热器用于对功率模块散热。上述第一温度或者第二温度包括：功率模块的温度、逆变器的内部空气温度、功率板的温度或者散热器的温度。

结合第二方面或者第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第一信号和第二信号之间的变化量包括第一信号和第二信号之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。第一温度和第二温度之间的变化量包括第一温度和第二温度之间的差值、变化率、变化方向、检测时间差值中的至少一种。

结合第二方面至第二方面第二种可能的实施方式中任一种，在第三种可能的实施方式中，在调节目标风扇占空比的过程中，上述控制器用于基于第二温度和第二信号获得第一占空比参数，其中，第一占空比参数为反映风扇转速的稳态调节量。上述控制器还可基于第一信号和第二信号之间的变化量获得第二占空比参数，并基于第一温度和第二温度之间的变化量获得第三占空比参数。其中，第二占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，可减小光照和负荷突变对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值；第三占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，可减小散热风扇启停和环境温度对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值，即避免了功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值大幅波动。

进一步地，上述控制器还可根据第一占空比参数、第二占空比参数以及第三占空比参数调节目标风扇占空比。由于第一占空比参数为反映风扇转速的稳态调节量，且第二占空比参数和第三占空比参数为反映风扇转速的动态调节量，因此，目标风扇占空比可同时反映风扇转速的稳态调节量和动态调节量，提高了目标风扇占空比的精准度，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，从而有效抑制了功率模块的温度循环，进而提高了功率模块的安全性。

结合第二方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，控制器可获得第一占空比参数、第二占空比参数以及第三占空比参数中各占空比参数的加权系数，并基于各占空比参数及其加权系数调节目标风扇占空比。其中，任意一个占空比参数的加权系数大于或者等于0且小于或者等于1，该加权系数可以是逆变器出厂设置的预设参数、用户设置的参数、或者根据逆变器的具体工况动态调节的参数。可以理解，控制器通过加权系数实现各占空比参数比例的灵活控制，从而降低了功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，提高了功率模块的安全性。

结合第二方面至第二方面第四种可能的实施方式中任一种，在第五种可能的实施方式中，在调节目标风扇占空比之后，控制器在目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制至少一个散热风扇中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速。其中，另一部分散热风扇的数量和第一转速由第二温度和第二信号确定，且第一转速小于预设转速阈值；并且，另一部分散热风扇的数量可理解为散热风扇的运行数量，第一转速可理解为散热风扇的运行转速。这里的预设转速阈值是指散热风扇在低速段运行的最大转速值。在一部分散热风扇的转速为0时，可以得到一部分散热风扇不运行；在另一部分散热风扇的转速为第一转速时，可以得到另一部分散热风扇在低速段运行。可以理解，在目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制器会在低速段灵活控制散热风扇的运行数量和运行转速，例如，灵活控制不同运行数量组合和不同运行转速组合，可拓展逆变器中的散热系统的散热效率范围，即提高了散热系统的等效效率调节范围，从而有效抑制了功率模块的温度循环次数，同时大幅度降低了逆变器的损耗，适用性更强。

上述控制器还可在目标风扇占空比大于或者等于预设占空比阈值的情况下，基于目标风扇占空比控制至少一个散热风扇的转速为第二转速。其中，第二转速大于第一转速，且第二转速是指散热风扇在高速段运行的任一转速值。可以理解，在目标风扇占空比大于或者等于预设占空比阈值的情况下，控制器会控制所有散热风扇同时运行以对功率模块快速散热，从而提高了逆变器的散热效率，适用性强。综上所述，控制器可对目标风扇占空比和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制至少一个散热风扇在低速段或者高速段运行，从而拓宽了散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

第三方面，本申请提供了一种光伏系统，该光伏系统中包括光伏阵列，以及与光伏阵列连接的如上述第一方面至第一方面第五种可能的实施方式中任一种所提供的逆变器，且逆变器的输出端可以连接交流电网，其中，连接包括直接连接或者间接连接。在对交流电网供电的过程中，逆变器可将光伏阵列提供的直流电压转换为交流电压，并基于交流电压对交流电网供电。在逆变器中包括散热系统和控制器的情况下，控制器可实时检测散热系统的健康状态以保障逆变器可靠运行，因此，上述逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，从而可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性强。

结合第三方面，在第一种可能的实施方式中，上述光伏系统还包括直流汇流箱，光伏阵列可通过直流汇流箱连接逆变器的输入端，逆变器的输出端可连接(如直接连接或者间接连接)交流电网。在对交流电网供电的过程中，直流汇流箱可对光伏阵列中各光伏组串提供的直流电压进行汇流并输出至逆变器，这时，逆变器(如集中式光伏逆变器)可基于汇流后的直流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性更强。

结合第三方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述光伏系统还包括箱式变压器，上述逆变器的输出端可通过箱式变压器连接交流电网。在对交流电网供电的过程中，直流汇流箱可对光伏阵列中各光伏组串提供的直流电压进行汇流并输出至逆变器，这时，逆变器(如集中式光伏逆变器)可基于汇流后的直流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性更强。

结合第三方面，在第三种可能的实施方式中，上述光伏系统还包括交流汇流箱，上述光伏阵列可通过逆变器连接交流汇流箱的输入端，交流汇流箱的输出端可连接(如直接连接或者间接连接)交流电网。在对交流电网供电的过程中，上述逆变器可基于光伏阵列提供的直流电压向交流汇流箱提供交流电压，交流汇流箱可对逆变器(如组串式光伏逆变器)输入的交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性更强。

结合第三方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述光伏系统还包括箱式变压器，上述交流汇流箱的输出端可通过箱式变压器连接交流电网。在对交流电网供电的过程中，交流汇流箱可对逆变器(如组串式光伏逆变器)输入的交流电压进行汇流并输出至箱式变压器，这时，上述箱式变压器可基于汇流后的交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于上述逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性更强。

结合第三方面，在第五种可能的实施方式中，上述光伏系统还包括直流(d i rectcurrent，可以简称为DC)/DC变换器和直流母线，上述光伏阵列可通过DC/DC变换器和直流母线连接逆变器的输入端，逆变器的输出端可连接交流电网。在对交流电网供电的过程中，DC/DC变换器可将光伏阵列提供的直流电压转换为目标直流电压，并通过直流母线向逆变器输出目标直流电压。这时，逆变器可将目标直流电压转换为交流电压，并基于交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于上述逆变器的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统的供电效率和供电安全性，适应性更强。

在本申请中，控制器可根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量来动态调节目标风扇占空比，以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，从而提高了功率模块的安全性；另外，还降低了功率模块的寿命折损，并且提高了功率模块的可靠性。进一步地，控制器可对目标风扇占空比和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制至少一个散热风扇在低速段或者高速段运行，从而可拓宽散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

附图说明

图1是本申请提供的逆变器的应用场景示意图；

图2是本申请提供的逆变器的一结构示意图；

图3A是本申请提供的抑制功率模块的温度循环的一效果示意图；

图3B是本申请提供的抑制功率模块的温度循环的另一效果示意图；

图4是本申请提供的逆变器的另一结构示意图；

图5是本申请提供的光伏系统的一结构示意图；

图6是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图；

图7是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图；

图8是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图；

图9是本申请提供的逆变器散热风扇的调速方法的一流程示意图；

图10是本申请提供的逆变器散热风扇的调速方法的另一流程示意图。

具体实施方式

本申请提供的逆变器(一种交直流变换器)适用于新能源智能微网领域、输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域或者风力并网领域)、光伏发电领域(如光伏逆变器)，或者风力发电领域，或者大功率变换器领域(如将直流电压转换为大功率的高压交流电)，或者电动设备领域(如多种电动设备)等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。

本申请提供的逆变器可适配于大功率的逆变器应用场景以及中小功率的逆变器应用场景，比如，光伏供电应用场景、风力并网供电场景、电动汽车充电场景或者其它应用场景，下面将以光伏供电应用场景为例进行说明，以下不再赘述。请一并参见图1，图1是本申请提供的逆变器的应用场景示意图。如图1所示，光伏系统中包括光伏阵列、DC/DC变换器、正直流母线、负直流母线以及逆变器，其中，光伏阵列可连接DC/DC变换器的输入端，DC/DC变换器的输出端可通过正直流母线和负直流母线连接逆变器的输入端，逆变器的输出端可用于连接电网。这里的光伏阵列可由多个光伏组串串并联组成，其中一个光伏组串可包括多个光伏组件(也可以称为太阳能电池板或者光伏板)，逆变器中包括功率模块和n个散热风扇。在光伏系统对交流电网供电的过程中，DC/DC变换器可基于光伏阵列提供的直流电压向逆变器输出目标直流电压，这时，逆变器中的功率模块可对目标直流电压进行交直流变换，从而输出交流电压对交流电网供电。

在此供电过程中，由于n个散热风扇会对功率模块产生的热量进行冷却散热，因此对n个散热风扇的转速的精准控制尤为重要。在控制n个散热风扇的转速的过程中，逆变器中的控制器(图中未示出)可检测功率模块输出第一信号时的第一温度以及功率模块输出第二信号时的第二温度，其中，第一信号和第二信号中的每个信号包括输出功率或者输出电流，第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。进一步地，该控制器可根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比以快速控制n个散热风扇中各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数(可简称为温循次数)和温度循环幅值(也可称为温度波动幅值)，从而有效抑制了功率模块的温度循环以提高功率模块的安全性和可靠性，进一步提高了逆变器的供电可靠性和供电安全性，适用性强。

下面将结合图2至图8对本申请提供的逆变器、光伏系统及其工作原理进行示例说明。

参见图2，图2是本申请提供的逆变器的一结构示意图。如图2所示，逆变器1包括控制器10、功率模块11、输入端口12和输出端口13、温度检测装置14以及至少一个散热风扇(即一个或者多个散热风扇，如散热风扇15a至散热风扇15n)，功率模块11和散热风扇15a至散热风扇15n可构成逆变器1中的散热系统。其中，输入端口12用于接收直流输入信号，例如，该直流输入信号可由图1中的光伏阵列提供。输出端口用于输出第一信号和第二信号，其中，第一信号和第二信号可由功率模块11提供。

在一些可行的实施方式中，功率模块11是指集成有逆变器1内部的核心电力电子开关器件(如半导体开关器件)的功能模块。其中，上述半导体开关器件包括但不限于绝缘栅双极性晶体管(i nsu l ated gate b i po l ar trans i stor，可以简称为IGBT)，金属氧化物半导体场效应晶体管(meta l-ox ide-semiconductor f ie l d-effect transi stor，可以简称为MOSFET)，以及其它类型的开关器件。并且，上述半导体开关器件可由硅半导体材料S i，或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅S iC，或者氮化镓GaN，或者金刚石，或者氧化锌ZnO，或者其它材料制成，该开关器件的具体类型可由逆变器1的实际电路拓扑和实际工作需求决定，在此不作限制。上述功率模块11可对直流输入信号进行交直流变换以输出第一信号或者第二信号。其中，该第一信号和第二信号中的每个信号包括但不限于输出功率或者输出电流，该第一信号和第二信号可以理解为功率模块11的输出信号。

在一些可行的实施方式中，温度检测装置14可设置在控制器10之外，可选的，温度检测装置14也可设置在控制器10内。其中，温度检测装置14包括但不限于：热电偶、正温度系数(pos it ive temperature coeff ic ient，PTC)热敏电阻、负温度系数(negat ivetemperature coeff ic ient，NTC)热敏电阻、硅电阻温度传感器以及I C温度传感器中的至少一种温敏器件，其中，正温度系数热敏电阻可简称为PTC热敏电阻，负温度系数热敏电阻可简称为NTC热敏电阻。

在一些可行的实施方式中，温度检测装置14可检测功率模块11输出第一信号时的第一温度以及功率模块11输出第二信号时的第二温度，从而保证了温度检测的实时性和准确性。其中，第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。在一实施例中，上述逆变器1还包括功率板和散热器，功率板用于承载功率模块11，散热器用于对功率模块11散热，该功率板和散热器在图2中未示出。上述第一温度或者第二温度可以理解为功率模块11的温度，且第一温度或者第二温度包括但不限于：功率模块11的温度、逆变器1的内部空气温度、功率板的温度或者散热器的温度。上述温度检测装置14可与控制器10建立有线通信或者无线通信以传输温度数据，例如，温度数据包括第一温度和第二温度。为方便描述，下面将以第一温度或者第二温度包括功率模块11的温度为例进行说明，以下不再赘述。此时，第二信号为功率模块11的当前输出信号，第二温度为功率模块11的当前温度。

在一些可行的实施方式中，上述控制器10根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制散热风扇15a至散热风扇15n中各散热风扇的转速。此时，各散热风扇用于按照各散热风扇的转速运行以对功率模块11进行散热。由于第一信号、第二信号、第一温度以及第二温度均为实时检测数据，即第一信号和第二信号之间的变化量以及第一温度和第二温度之间的变化量为实时变化量，因此，控制器10可根据实时检测数据和实时变化量来动态调节目标风扇占空比以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环，从而提高了功率模块的安全性；另外，还降低了功率模块的寿命折损，并且提高了功率模块的可靠性，适用性强。这里的温度循环可以理解为逆变器1在不同自然环境所存在的不同时间尺度的环境温度循环。

在一些可行的实施方式中，第一温度和第二温度之间的变化量包括第一温度和第二温度之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。其中，变化率为第一温度和第二温度之间的差值与检测时间差值之间的比值。变化方向为功率模块11的温度变化趋势，该变化方向包括正向增加或者负向减小。检测时间差值为第一温度的检测时间与第二温度的检测时间之间的差值，且检测时间差值大于0。在第一温度大于第二温度的情况下，第一温度和第二温度之间的差值和变化率小于0，第一温度和第二温度之间的变化方向为负向减小，即功率模块11的温度变化趋势为负向减小。在第一温度小于第二温度的情况下，可以得到第一温度和第二温度之间的差值和变化率大于0，第一温度和第二温度之间的变化方向为正向增加，即功率模块11的温度变化趋势为正向增加。

在一些可行的实施方式中，第一信号和第二信号之间的变化量包括但不限于第一信号和第二信号之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。其中，变化率为第一信号和第二信号之间的差值与时间差值之间的比值。变化方向为功率模块11的输出变化趋势，该变化方向包括正向增加或者负向减小，在第一信号和第二信号中的每个信号为输出功率的情况下，功率模块11的输出变化趋势为功率变化趋势；在第一信号和第二信号中的每个信号为输出电流的情况下，功率模块11的输出变化趋势为电流变化趋势。时间差值为第一信号的检测时间与第二信号的检测时间之间的差值，且时间差值大于0。在第一信号大于第二信号的情况下，第一信号和第二信号之间的差值和变化率小于0，第一信号和第二信号之间的变化方向为负向减小，即功率模块11的输出变化趋势为负向减小。在第一信号小于第二信号的情况下，第一信号和第二信号之间的差值和变化率大于0，第一信号和第二信号之间的变化方向为正向增加，即功率模块11的输出变化趋势为正向增加。

在一些可行的实施方式中，控制器10可实时检测逆变器1的运行状态，其中，实时检测逆变器1的运行状态包括：检测功率模块11经输出端口13输出的第一信号和第二信号，并从温度检测装置14中检测功率模块11输出第一信号时的第一温度以及功率模块11输出第二信号时的第二温度，从而可保证温度检测和输出信号检测的准确性和实时性，适用性强。

在一些可行的实施方式中，在检测逆变器1的运行状态之后，控制器10可基于第二信号和第二温度获得第一占空比参数d₁。其中，第一占空比参数d₁可以理解为风扇转速控制量，且第一占空比参数d₁为反映风扇转速的稳态调节量。具体地，控制器10基于第二温度和第二信号与风扇转速之间的单调映射关系输出第一占空比参数d₁，即单调映射关系的输入参数为第二温度和第二信号，单调映射关系的输出参数为第一占空比参数d₁。其中，该单调映射关系的实现方式包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块11的温度增大或者功率模块11的输出信号增大的情况下，第一占空比参数d₁增大；在功率模块11的温度减小或者功率模块11的输出信号减小的情况下，第一占空比参数d₁减小。

可选的，控制器10还可基于第二信号获得一个第一占空比参数d₁₁，并基于第二温度获得另一个第一占空比参数d₁₂，其中，第一占空比参数d₁₁和第一占空比参数d₁₂可以理解为风扇转速控制量，且第一占空比参数d₁₁为反映与第二信号相关联的风扇转速的稳态调节量，第一占空比参数d₁₂为反映与第二温度相关联的风扇转速的稳态调节量。为方便描述，下面将以第一占空比参数d₁为例进行说明，以下不再赘述。

在一些可行的实施方式中，控制器10基于第一信号和第二信号之间的变化量获得第二占空比参数d₂，并基于第一温度和第二温度之间的变化量获得第三占空比参数d₃。其中，第二占空比参数d₂可以理解为风扇转速控制量，且第二占空比参数d₂为反映风扇转速的动态调节量，可减小光照和负荷突变对功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块11的温度循环。上述第三占空比参数d₃可以理解为风扇转速控制量，且第三占空比参数d₃为反映风扇转速的动态调节量，可减小散热风扇启停和环境温度对功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块11在功率波动场景下的温度循环幅值，即避免了功率模块11在功率波动场景下的温度循环幅值大幅波动。

具体地，控制器10还可基于第一信号和第二信号之间的变化量与风扇转速之间的单调映射关系输出第二占空比参数d₂，即单调映射关系的输入参数为第一信号和第二信号之间的变化量，单调映射关系的输出参数为第二占空比参数d₂。其中，单调映射关系的实现方式可包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块11的输出变化趋势为正向增加时，第二占空比参数d₂增大；在功率模块11的输出变化趋势为负向减小时，第二占空比参数d₂减小。例如，在单调映射关系为微分公式的情况下，第二占空比参数d₂为对第一信号和第二信号之间的变化量进行微分后得到的值，需要说明的是，该单调映射关系的具体实现方式可根据实际应用场景确定，在此不作限制。

进一步地，控制器10还可基于第一温度和第二温度之间的变化量与风扇转速之间的单调映射关系输出第三占空比参数d₃，即单调映射关系的输入参数为第一温度和第二温度之间的变化量，单调映射关系的输出参数为第三占空比参数d₃。其中，该单调映射关系的实现方式可包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块11的温度变化趋势为正向增加时，第三占空比参数d₃增大；在功率模块11的温度变化趋势为负向减小时，第三占空比参数d₃减小。例如，在单调映射关系为积分公式的情况下，第三占空比参数d₃为对第一温度和第二温度之间的变化量进行积分后得到的值，需要说明的是，该单调映射关系的具体实现方式可根据实际应用场景确定，在此不作限制。

在一些可行的实施方式中，控制器10可基于第一占空比参数d₁、第二占空比参数d₂以及第三占空比参数d₃调节目标风扇占空比d_out。由于第一占空比参数d₁为反映风扇转速的稳态调节量，且第二占空比参数d₂和第三占空比参数d₃为反映风扇转速的动态调节量，因此，目标风扇占空比d_out可同时反映风扇转速的稳态调节量和动态调节量，从而提高了目标风扇占空比d_out的精准度。这时，控制器10基于目标风扇占空比d_out控制各散热风扇的转速，可降低功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值，从而有效抑制了功率模块11的温度循环，进而提高了功率模块11的安全性，适用性强。

具体地，控制器10还可获得第一占空比参数d₁、第二占空比参数d₂以及第三占空比参数d₃中各占空比参数的加权系数，并基于各占空比参数及其加权系数调节目标风扇占空比d_out。其中，该加权系数可大于或者等于0且小于或者等于1，该加权系数可以是逆变器1出厂设置的预设参数、用户设置的参数、或者根据逆变器1的具体工况动态调节的参数，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。其中，目标风扇占空比d_out可以为对各占空比参数及其加权系数进行加权求和后得到的值。可以理解，控制器10通过加权系数实现各占空比参数比例的灵活控制，从而降低了功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值以抑制功率模块11的温度循环，提高了功率模块11的安全性，适用性强。

在一些可行的实施方式中，在调节目标风扇占空比d_out之后，控制器10在目标风扇占空比d_out小于预设占空比阈值的情况下，控制散热风扇15a至散热风扇15n中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速。其中，另一部分散热风扇的数量和第一转速由第二温度和第二信号确定，且第一转速小于预设转速阈值；并且，另一部分散热风扇的数量可以理解为散热风扇的运行数量，另一部分散热风扇的数量可表示为N且N≥1，第一转速可以理解为散热风扇的运行转速。这里的预设占空比阈值为逆变器1出厂配置的参数或者用户设置的参数，预设转速阈值是指散热风扇在低速段运行的最大转速值。在一部分散热风扇的转速为0时，可以得到一部分散热风扇不运行；在另一部分散热风扇的转速为第一转速时，可以得到另一部分散热风扇在低速段运行。

可以理解，在目标风扇占空比d_out小于预设占空比阈值的情况下，控制器10会在低速段灵活控制散热风扇的运行数量和运行转速，例如，灵活控制散热风扇的不同运行数量组合和不同运行转速组合，可拓展逆变器1中的散热系统的散热效率范围，即提高了散热系统的等效效率调节范围，从而有效抑制了功率模块11的温度循环次数，同时大幅度降低了逆变器1的损耗，适用性更强。

为方便描述，以散热风扇15a、散热风扇15b和散热风扇15n为例进行说明，散热风扇15a、散热风扇15b和散热风扇15n中各散热风扇对应的不同运行数量组合可表示为011、101、110或者010，其中1可表示散热风扇的转速为第一转速，即散热风扇运行在第一转速；0可表示散热风扇的转速为0，即散热风扇不运行。例如，在各散热风扇对应的不同运行数量组合为011的情况下，散热风扇15a不运行，散热风扇15b运行在第一转速，散热风扇15n运行在第一转速。各散热风扇对应的不同运行转速组合可表示为(D1-D2-D3)，其中，D1用于表示散热风扇15a的转速，D2用于表示散热风扇15b的转速，D3用于表示散热风扇15n的转速，且D1、D2和D3中的任意一个为0或者第一转速。

在一些可行的实施方式中，控制器10可在目标风扇占空比d_out大于或者等于预设占空比阈值的情况下，基于目标风扇占空比d_out控制散热风扇15a至散热风扇15n的转速为第二转速。其中，第二转速大于第一转速，且第二转速是指散热风扇在高速段运行的任一转速值。这里的第二转速可由目标风扇占空比d_out、第二温度和第二信号决定。可以理解，在目标风扇占空比d_out大于或者等于预设占空比阈值的情况下，控制器10会控制所有散热风扇同时运行以对功率模块11快速散热，从而提高了逆变器1的散热效率，适用性强。综上所述，控制器10可对目标风扇占空比d_out和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制散热风扇15a至散热风扇15n在低速段或者高速段运行，从而拓宽了散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

为方便描述，下面将以第一信号和第二信号为输出功率为例进行说明。在一实施例中，控制器10基于上述目标风扇占空比d_out控制散热风扇15a至散热风扇15n中各散热风扇的转速，其中，转速可以为0，第一转速或者第二转速，此时抑制功率模块11的温度循环的效果可参见图3A，图3A是本申请提供的抑制功率模块的温度循环的一效果示意图。在另一实施例中，控制器10仅根据功率模块11的当前温度得到风扇占空比，并根据该风扇占空比控制散热风扇15a至散热风扇15n中各散热风扇的转速，此时抑制功率模块11的温度循环的效果可参见图3B，图3B是本申请提供的抑制功率模块的温度循环的另一效果示意图。

对比图3A和图3B所示的效果示意图可以得到，在功率变化趋势一致的情况下，图3A所示的功率模块11的温度的波动范围和波动幅值更小，因此，控制器10基于目标风扇占空比d_out控制各散热风扇的转速可快速反映功率变化趋势和温度变化趋势，有效抑制了功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值，从而提升了逆变器1的可靠性，降低了逆变器1的市场失效率。

在一些可行的实施方式中，上述逆变器1的具体结构还可参见图4，图4是本申请提供的逆变器的另一结构示意图。如图4所示，上述功率模块11中包括功率单元110a至功率单元110m，上述图2所示的逆变器1还包括散热器16以及硅脂17a至硅脂17m。该功率单元110a至功率单元110m可分别安装在散热器16表面，且功率单元110a至功率单元110m中的每个功率单元与散热器16之间均设置有硅脂，例如，功率单元110a与散热器16之间设置有硅脂17a，功率单元110b与散热器16之间设置有硅脂17b，……，功率单元110m与散热器16之间设置有硅脂17m。这里的功率单元110a至功率单元110m、散热风扇15a至散热风扇15n、散热器16以及硅脂17a至硅脂17m可构成逆变器1中的散热系统，且该散热系统还包括但不限于热管和风道，散热系统中各种类型器件的数量以及排布位置可由上述逆变器1的具体类型决定，在此不作限制。其中，热管是一种传热元件，风道是指采用混凝土、砖等材料砌筑而成的用于空气流通的通道。

在一些可行的实施方式中，功率单元110a至功率单元110m可对直流输入信号进行交直流变换以输出第一信号或者第二信号，在此输出过程中功率单元110a至功率单元110m会不断产生热量。此时，散热风扇15a至散热风扇15n可按照一定转速运行以通过风道将外部空气抽入散热器16，从而通过空气流和散热器16进行热交换以对功率单元110a至功率单元110m产生的热量进行散热，进而保障了功率模块11的可靠性和安全性。

在一些可行的实施方式中，为了对功率模块11进行快速散热，控制器10可实时控制散热风扇15a至散热风扇15n中各散热风扇的转速。如图4所示，上述图2所示的控制器10可包括但不限于：输出信号采样单元101和风扇调速控制单元102，可选的，输出信号采样单元101也可设置在控制器10外部。其中，在功率模块11的输出信号为输出功率的情况下，输出信号采样单元101可包括但不限于功率检测电路或者功率计；在功率模块11的输出信号为输出电流的情况下，输出信号采样单元101可包括但不限于电流检测电路或者电流计。

在一些可行的实施方式中，温度检测装置14和输出信号采样单元101与风扇调速控制单元102之间可建立有线通信或者无线通信，从而传输温度数据和信号数据。在控制各散热风扇的转速的过程中，温度检测装置14可检测功率模块11输出第一信号时的第一温度以及功率模块11输出第二信号时的第二温度，并向风扇调速控制单元102输出第一温度和第二温度；输出信号采样单元101可检测功率单元110a至功率单元110m经输出端口13输出的第一信号和第二信号，并向风扇调速控制单元102输出第一信号和第二信号。

进一步地，风扇调速控制单元102可根据第二信号、第一信号与第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度与第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比d_out以生成占空比指令，并向散热风扇15a至散热风扇15n输出占空比指令，从而控制散热风扇15a至散热风扇15n中各散热风扇的转速。其中，占空比指令也可称为风扇转速控制指令，该占空比指令所包含的目标风扇占空比d_out的具体计算过程可参见上述图2对应的实施例中关于目标风扇占空比d_out的描述，在此不再赘述。在得到占空比指令之后，散热风扇15a至散热风扇15n中的各散热风扇可按照占空比指令运行以对功率模块11进行散热，从而减小了散热器16和功率模块11的温度波动，有效抑制了功率模块11的温度循环，适用性强。

在本申请提供的逆变器1中，控制器10可根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量来动态调节目标风扇占空比，以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块11的温度循环次数和温度循环幅值，从而提高了功率模块11的安全性；另外，还降低了功率模块11的寿命折损，并且提高了功率模块11的可靠性。进一步地，控制器10可对目标风扇占空比d_out和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制散热风扇15a至散热风扇15n在低速段或者高速段运行，从而拓宽了散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

下面将对包含逆变器的光伏系统进行示例说明，请一并参见图5，图5是本申请提供的光伏系统的一结构示意图。如图5所示，光伏系统2中包括光伏阵列20以及与光伏阵列20连接(如直接连接或者间接连接)的逆变器30(如上述逆变器1)，且逆变器30的输出端可以连接(如直接连接或者间接连接)交流电网。在对交流电网供电的过程中，逆变器30可将光伏阵列20提供的直流电压转换为交流电压，并基于交流电压对交流电网供电。在逆变器30中包括散热风扇和控制器的情况下，控制器可实时控制散热风扇的转速以保障逆变器30可靠运行，因此，逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，从而可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性强。

在一些可行的实施方式中，上述光伏系统2的具体结构还可参见图6，图6是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图。如图6所示，上述光伏系统2还包括直流汇流箱40，上述光伏阵列20可通过直流汇流箱40连接逆变器30的输入端，逆变器30的输出端可连接(如直接连接或者间接连接)交流电网。在对交流电网供电的过程中，直流汇流箱40可对光伏阵列20中各光伏组串提供的直流电压进行汇流并输出至逆变器30，这时，逆变器30(如集中式光伏逆变器)可基于汇流后的直流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性更强。

可选的，如图6所示，上述光伏系统2还包括箱式变压器50，上述逆变器30的输出端可通过箱式变压器50连接交流电网，其中，箱式变压器50是指按照一定接线方案将高压开关设备、配电变压器以及低压配电装置组合在一起、并安装在箱式壳体内的变电站(或者配电站)。在对交流电网供电的过程中，上述逆变器30(如集中式光伏逆变器)可基于汇流后的直流电压向箱式变压器50输出交流电压，这时，箱式变压器50可基于逆变器30输入的交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性更强。

在一些可行的实施方式中，上述光伏系统2的具体结构还可参见图7，图7是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图。如图7所示，上述图5所示的光伏系统2还包括交流汇流箱60，上述光伏阵列20可通过逆变器30连接交流汇流箱60的输入端，交流汇流箱60的输出端可连接(如直接连接或者间接连接)交流电网。在对交流电网供电的过程中，逆变器30可基于光伏阵列20提供的直流电压向交流汇流箱60提供交流电压，交流汇流箱60可对逆变器30(如组串式光伏逆变器)输入的交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性更强。

可选的，如图7所示，上述光伏系统2还包括箱式变压器51，上述交流汇流箱60的输出端可通过箱式变压器51连接交流电网。在对交流电网供电的过程中，交流汇流箱60可对逆变器30(如组串式光伏逆变器)输入的交流电压进行汇流并输出至箱式变压器51，这时，上述箱式变压器51可基于汇流后的交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于上述逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性更强。

在一些可行的实施方式中，上述光伏系统2的具体结构还可参见图8，图8是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图。如图8所示，上述图5所示的光伏系统2还包括DC/DC变换器70和直流母线80，上述光伏阵列20可通过DC/DC变换器70和直流母线80连接逆变器30的输入端，该逆变器30的输出端可连接交流电网，其中，直流母线80可包括正直流母线和负直流母线(如图1所示的正直流母线和负直流母线)。在对交流电网供电的过程中，DC/DC变换器70可将光伏阵列20提供的直流电压转换为目标直流电压，并通过直流母线80向逆变器30输出目标直流电压。这时，逆变器30可将目标直流电压转换为交流电压，并基于交流电压对交流电网供电。在此供电过程中，由于上述逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，适应性更强。

在本申请提供的光伏系统2中，由于上述逆变器30的供电可靠性和供电安全性更高，因此可提高光伏系统2的供电效率和供电安全性，系统供电灵活性更强，适应性更强。

下面将对逆变器散热风扇的调速方法进行示例说明，请参见图9，图9是本申请提供的逆变器散热风扇的调速方法的一流程示意图。该方法适用于逆变器(如上述图2至图4所示的逆变器1)中的控制器，该逆变器还包括功率模块和至少一个散热风扇。如图9所示，该方法包括以下步骤S101至步骤S102：

步骤S101，检测功率模块输出第一信号时的第一温度以及功率模块输出第二信号时的第二温度。

在一些可行的实施方式中，上述第一信号和第二信号中的每个信号可包括但不限于输出功率或者输出电流，第一温度的检测时间在第二温度的检测时间之前。具体地，控制器可通过温度检测装置检测功率模块的第一温度和第二温度，从而可保证温度采样的准确性和实时性。这里的温度检测装置可包括但不限于：热电偶、正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻、硅电阻温度传感器、I C温度传感器或者其它温敏器件。其中，第一温度或者第二温度可以理解为逆变器的温度，且第一温度或者第二温度包括但不限于：功率模块的温度、逆变器的内部空气温度、功率板的温度或者散热器的温度。为方便描述，下面将以第一温度或者第二温度包括功率模块的温度为例进行说明，以下不再赘述。此时，第二温度可以理解为功率模块的当前温度，第二信号可以理解为功率模块的当前输出信号。

在一些可行的实施方式中，控制器可通过温度检测装置检测功率模块的第一温度和第二温度，并检测功率模块的第一信号和第二信号，从而完成逆变器的运行状态的实时检测过程。在一实施例中，在第一信号和第二信号中的每个信号为输出功率的情况下，控制器可通过功率检测电路或者功率计检测功率模块的第一输出功率和第二输出功率，从而可保证功率采样的准确性和实时性。在另一实施例中，在每个信号为输出电流的情况下，控制器可通过电流检测电路或者电流计检测功率模块的第一输出电流和第二输出电流，从而可保证电流采样的准确性和实时性。

步骤S102，根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制至少一个散热风扇中各散热风扇的转速。

在一些可行的实施方式中，第一温度和第二温度之间的变化量包括第一温度和第二温度之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。其中，变化率为第一温度和第二温度之间的差值与检测时间差值之间的比值。变化方向为功率模块的温度变化趋势，该变化方向包括正向增加或者负向减小。检测时间差值为第一温度的检测时间与第二温度的检测时间之间的差值，且检测时间差值大于0。在第一温度大于第二温度的情况下，第一温度和第二温度之间的差值和变化率小于0，第一温度和第二温度之间的变化方向为负向减小，即功率模块的温度变化趋势为负向减小。在第一温度小于第二温度的情况下，可以得到第一温度和第二温度之间的差值和变化率大于0，第一温度和第二温度之间的变化方向为正向增加，即功率模块的温度变化趋势为正向增加。

在一些可行的实施方式中，第一信号和第二信号之间的变化量包括但不限于第一信号和第二信号之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种。其中，变化率为第一信号和第二信号之间的差值与时间差值之间的比值。变化方向为功率模块的输出变化趋势，该变化方向包括正向增加或者负向减小，在第一信号和第二信号中的每个信号为输出功率的情况下，功率模块的输出变化趋势为功率变化趋势；在第一信号和第二信号中的每个信号为输出电流的情况下，功率模块的输出变化趋势为电流变化趋势。时间差值为第一信号的检测时间与第二信号的检测时间之间的差值，且时间差值大于0。在第一信号大于第二信号的情况下，第一信号和第二信号之间的差值和变化率小于0，第一信号和第二信号之间的变化方向为负向减小，即功率模块的输出变化趋势为负向减小。在第一信号小于第二信号的情况下，第一信号和第二信号之间的差值和变化率大于0，第一信号和第二信号之间的变化方向为正向增加，即功率模块的输出变化趋势为正向增加。

在一些可行的实施方式中，控制器在控制各散热风扇的转速的过程中所执行的操作可参见图10，图10是本申请提供的逆变器散热风扇的调速方法的另一流程示意图。如图10所示，该方法包括以下步骤S1021至步骤S1026：

步骤S1021，基于第二信号和第二温度获得第一占空比参数d₁。

在一些可行的实施方式中，控制器可基于第二信号和第二温度与风扇转速之间的单调映射关系输出第一占空比参数d₁，即单调映射关系的输入参数为第二温度和第二信号，单调映射关系的输出参数为第一占空比参数d₁。其中，该单调映射关系的实现方式包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块的温度增大或者功率模块的输出信号增大的情况下，第一占空比参数d₁增大；在功率模块的温度减小或者功率模块的输出信号减小的情况下，第一占空比参数d₁减小。其中，第一占空比参数d₁可以理解为风扇转速控制量，且第一占空比参数d₁为反映风扇转速的稳态调节量。

可选的，控制器还可基于第二信号获得一个第一占空比参数d₁₁，并基于第二温度获得另一个第一占空比参数d₁₂，其中，第一占空比参数d₁₁和第一占空比参数d₁₂可以理解为风扇转速控制量，且第一占空比参数d₁₁为反映与第二信号相关联的风扇转速的稳态调节量，第一占空比参数d₁₂为反映与第二温度相关联的风扇转速的稳态调节量。为方便描述，下面将以第一占空比参数d₁为例进行说明，以下不再赘述。

步骤S1022，基于第一信号和第二信号之间的变化量获得第二占空比参数d₂。

具体地，控制器还可基于第一信号和第二信号之间的变化量与风扇转速之间的单调映射关系输出第二占空比参数d₂，即单调映射关系的输入参数为第一信号和第二信号之间的变化量，单调映射关系的输出参数为第二占空比参数d₂。其中，该单调映射关系的实现方式可包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块的输出变化趋势为正向增加时，第二占空比参数d₂增大；在功率模块的输出变化趋势为负向减小时，第二占空比参数d₂减小。例如，在单调映射关系为微分公式的情况下，第二占空比参数d₂为对第一信号和第二信号之间的变化量进行微分后得到的值，需要说明的是，该单调映射关系的具体实现方式可根据实际应用场景确定，在此不作限制。

其中，第二占空比参数d₂可以理解为风扇转速控制量，且第二占空比参数d₂为反映风扇转速的动态调节量，可减小光照和负荷突变对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，有效抑制了功率模块的温度循环。

步骤S1023，基于第一温度和第二温度之间的变化量获得第三占空比参数d₃。

具体地，控制器还可基于第一温度和第二温度之间的变化量与风扇转速之间的单调映射关系输出第三占空比参数d₃，即单调映射关系的输入参数为第一温度和第二温度之间的变化量，单调映射关系的输出参数为第三占空比参数d₃。其中，该单调映射关系的实现方式可包括但不限于函数、公式、图表或者曲线；并且，该单调映射关系可表现为：在功率模块的温度变化趋势为正向增加时，第三占空比参数d₃增大；在功率模块的温度变化趋势为负向减小时，第三占空比参数d₃减小。例如，在单调映射关系为积分公式的情况下，第三占空比参数d₃为对第一温度和第二温度之间的变化量进行积分后得到的值，需要说明的是，该单调映射关系的具体实现方式可根据实际应用场景确定，在此不作限制。

其中，上述第三占空比参数d₃可以理解为风扇转速控制量，且第三占空比参数d₃为反映风扇转速的动态调节量，可减小散热风扇启停和环境温度对功率模块的温度循环次数和温度循环幅值的影响，从而可降低功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值，即避免了功率模块在功率波动场景下的温度循环幅值大幅波动。

步骤S1024，基于第一占空比参数d₁、第二占空比参数d₂以及第三占空比参数d₃调节目标风扇占空比d_out。

其中，由于第一占空比参数d₁为反映风扇转速的稳态调节量，且第二占空比参数d₂和第三占空比参数d₃为反映风扇转速的动态调节量，因此，目标风扇占空比d_out可同时反映风扇转速的稳态调节量和动态调节量，从而提高了目标风扇占空比d_out的精准度。

具体地，控制器还可获得第一占空比参数d₁、第二占空比参数d₂以及第三占空比参数d₃中各占空比参数的加权系数，并基于各占空比参数及其加权系数调节目标风扇占空比d_out。其中，该加权系数可大于或者等于0且小于或者等于1，该加权系数可以是逆变器出厂设置的预设参数、用户设置的参数、或者根据逆变器的具体工况动态调节的参数，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。其中，目标风扇占空比d_out可以为对各占空比参数及其加权系数进行加权求和后得到的值。可以理解，控制器通过加权系数实现各占空比参数比例的灵活控制，从而降低了功率模块的温度循环次数和温度循环幅值以抑制功率模块的温度循环，提高了功率模块的安全性，适用性强。

步骤S1025，在目标风扇占空比d_out小于预设占空比阈值的情况下，控制至少一个散热风扇中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速。

其中，另一部分散热风扇的数量和第一转速由第二温度和第二信号确定，且第一转速小于预设转速阈值；并且，另一部分散热风扇的数量可以理解为散热风扇的运行数量，另一部分散热风扇的数量可表示为N且N≥1，第一转速可以理解为散热风扇的运行转速。这里的预设占空比阈值为逆变器出厂配置的参数或者用户设置的参数，预设转速阈值是指散热风扇在低速段运行的最大转速值。在一部分散热风扇的转速为0时，可以得到一部分散热风扇不运行；在另一部分散热风扇的转速为第一转速时，可以得到另一部分散热风扇在低速段运行。

在目标风扇占空比d_out小于预设占空比阈值的情况下，控制器会在低速段灵活控制散热风扇的运行数量和运行转速，例如，灵活控制不同运行数量组合和不同运行转速组合，可拓展逆变器中的散热系统的散热效率范围，即提高了散热系统的等效效率调节范围，从而有效抑制了功率模块的温度循环次数，同时大幅度降低了逆变器的损耗，适用性更强。

步骤S1026，在目标风扇占空比d_out大于或者等于预设占空比阈值的情况下，基于目标风扇占空比控制至少一个散热风扇的转速为第二转速。

其中，第二转速大于第一转速，且第二转速是指散热风扇在高速段运行的任一转速值。这里的第二转速可由目标风扇占空比d_out、第二温度和第二信号决定。在目标风扇占空比d_out大于或者等于预设占空比阈值的情况下，控制器会控制所有散热风扇同时运行以对功率模块快速散热，从而提高了逆变器的散热效率，适用性强。综上所述，控制器可对目标风扇占空比d_out和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制至少一个散热风扇在低速段或者高速段运行，从而拓宽了散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

具体实现中，本申请提供的逆变器散热风扇的调速方法中控制器所执行的更多操作可参见上述图2至图4所示的逆变器1及其工作原理中控制器10所执行的实现方式，在此不再赘述。

在本申请提供的方法中，控制器可根据第二信号、第一信号和第二信号之间的变化量、第二温度以及第一温度和第二温度之间的变化量来动态调节目标风扇占空比，以快速控制各散热风扇的转速，可降低功率模块的温度循环次数和温度循环幅值，从而提高了功率模块的安全性；另外，还降低了功率模块的寿命折损，并且提高了功率模块的可靠性。进一步地，控制器可对目标风扇占空比和预设占空比阈值进行比较，并根据比较结果来灵活控制至少一个散热风扇在低速段或者高速段运行，从而可拓宽散热系统的工作区间以提高散热效率，适用性更强。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括控制器、功率模块、温度检测装置、至少一个散热风扇、功率板和散热器；

所述功率板用于承载所述功率模块；

所述散热器用于对所述功率模块散热；

所述功率模块用于对所述直流输入信号进行交直流变换以输出功率或者输出电流；

所述温度检测装置，用于检测所述功率模块在第一时刻输出功率或者输出电流时的第一温度以及所述功率模块在第二时刻输出功率或者输出电流时的第二温度，所述第一温度检测时的第一时刻在所述第二温度检测时的第二时刻之前；

所述控制器，用于根据所述第二时刻的输出电流或输出功率、所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量、所述第二温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制所述至少一个散热风扇中各散热风扇的转速，以对所述功率模块进行散热；

所述第一温度或者所述第二温度包括：所述功率模块的温度、所述逆变器的内部空气温度、所述功率板的温度或者所述散热器的温度。

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量包括所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种；所述第一温度和所述第二温度之间的变化量包括所述第一温度和所述第二温度之间的差值、变化率、变化方向、检测时间差值中的至少一种。

3.根据权利要求1或2任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，用于：

基于所述第二时刻的输出电流或输出功率和所述第二温度获得第一占空比参数；

基于所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量获得第二占空比参数，并所述第一温度和所述第二温度之间的变化量获得第三占空比参数；

根据所述第一占空比参数、所述第二占空比参数以及所述第三占空比参数调节所述目标风扇占空比。

4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，用于：

获取所述第一占空比参数、所述第二占空比参数以及所述第三占空比参数中各占空比参数的加权系数，并基于所述各占空比参数及其加权系数调节所述目标风扇占空比，其中，所述加权系数大于或者等于0且小于或者等于1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，用于：

在所述目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制所述至少一个散热风扇中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速，所述另一部分散热风扇的数量和所述第一转速由所述第二温度和所述第二时刻的输出电流或输出功率确定，所述第一转速小于预设转速阈值；

在所述目标风扇占空比大于或者等于所述预设占空比阈值的情况下，基于所述目标风扇占空比控制所述至少一个散热风扇的转速为第二转速，所述第二转速大于所述第一转速。

6.一种逆变器散热风扇的调速方法，其特征在于，所述方法适用于逆变器中的控制器，所述逆变器还包括功率模块和至少一个散热风扇；所述方法包括：

检测所述功率模块输出第一时刻的输出电流或输出功率时的第一温度以及所述功率模块输出第二时刻的输出电流或输出功率时的第二温度，所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率中的每个信号包括输出功率或者输出电流，所述第一温度的检测时间在所述第二温度的检测时间之前；

根据所述第二时刻的输出电流或输出功率、所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量、所述第二温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，以控制所述至少一个散热风扇中各散热风扇的转速。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述逆变器还包括功率板和散热器，其中，所述功率板用于承载所述功率模块，所述散热器用于对所述功率模块散热；

所述第一温度或者所述第二温度包括：所述功率模块的温度、所述逆变器的内部空气温度、所述功率板的温度或者所述散热器的温度。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量包括所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的差值、变化率、变化方向、时间差值中的至少一种；所述第一温度和所述第二温度之间的变化量包括所述第一温度和所述第二温度之间的差值、变化率、变化方向、检测时间差值中的至少一种。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时刻的输出电流或输出功率、所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量、所述第二温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比，包括：

基于所述第二时刻的输出电流或输出功率和所述第二温度获得第一中间风扇占空比；

基于所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量获得第二中间风扇占空比，并基于所述第一温度和所述第二温度之间的变化量获得第三中间风扇占空比；

根据所述第一占空比参数、所述第二占空比参数和所述第三占空比参数调节目标风扇占空比。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一占空比参数、所述第二占空比参数和所述第三占空比参数调节目标风扇占空比，包括：

获得所述第一占空比参数、所述第二占空比参数以及所述第三占空比参数中各占空比参数的加权系数，并基于所述各占空比参数及其加权系数调节目标风扇占空比，其中，所述加权系数大于或者等于0且小于或者等于1。

11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第二时刻的输出电流或输出功率、所述第一时刻的输出电流或输出功率和所述第二时刻的输出电流或输出功率之间的变化量、所述第二温度以及所述第一温度和所述第二温度之间的变化量调节目标风扇占空比之后，所述方法还包括：

在所述目标风扇占空比小于预设占空比阈值的情况下，控制所述至少一个散热风扇中的一部分散热风扇的转速为0、另一部分散热风扇的转速为第一转速，所述另一部分散热风扇的数量和所述第一转速由所述第二温度和所述第二时刻的输出电流或输出功率确定，所述第一转速小于预设转速阈值；

在所述目标风扇占空比大于或者等于所述预设占空比阈值的情况下，基于所述目标风扇占空比控制所述至少一个散热风扇的转速为第二转速，所述第二转速大于所述第一转速。