CN112996327A - 一种功率柜 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种功率柜，包括：柜体和设置于柜体内部的电抗器、功率单元和开关。在该功率柜的柜体内部，电抗器设置于靠近柜体内部的第一侧，功率单元和开关设置于柜体内部与第一侧相对的第二侧，并且三者均处于下层空间，所以使得三者之间的连接路径减少，从而使得该功率柜的连接成本和整体体积均减少，进而使得该功率柜的整体成本降低。另外，在该功率柜中，电抗器和功率单元是与开关分腔室散热的，使得该功率柜的整体散热效率提高，进而使得该功率柜的散热成本降低。

Description

一种功率柜

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种功率柜。

背景技术

目前，随着大型光伏电站平价上网的逐步实现，光伏并网逆变器作为太阳能发电系统和电网的接口设备，其面临的功率需求日益强烈，因为更高的功率意味着单瓦成本更低，对于平价上网的作用也越发明显。

图1所示为一种集装箱式功率柜，其成本较高，从而加重了日益严峻的成本压力；而图2所示为一种户外箱式逆变器功率柜，其整体结构布局较为复杂，当需要进一步提高功率等级时，需要将2个、3个或者更多个逆变器集成到一起，从而使得整体占地面积和装配维护空间增加，即使得自身的整体成本增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率柜，以降低自身的整体成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本申请提供一种功率柜，包括：柜体和设置于所述柜体内部的电抗器、功率单元和开关；其中：

所述电抗器设置于靠近所述柜体内部第一侧的下层空间；

所述功率单元和所述开关设置于所述柜体内部第二侧的下层空间；所述第一侧和所述第二侧相对；

所述功率单元、所述电抗器及所述开关依次电连接。

可选的，所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的下层空间。

可选的，还包括：直流配电单元；所述直流配电单元设置于所述柜体内部的所述第一侧；

所述直流配电单元、所述功率单元、所述电抗器及所述开关依次电连接；

所述直流配电单元的输入端作为所述功率柜的直流端口，从所述第一侧的下部引出；

所述开关的输出端作为所述功率柜的交流端口，从所述第二侧的下部引出。

可选的，还包括：控制单元；所述控制单元设置于所述第二侧的上层空间；

所述控制单元分别与所述直流配电单元、所述功率单元及所述开关电连接。

可选的，所述直流配电单元包括：直流熔丝组件和直流开关；

所述功率单元的直流侧通过所述直流开关与所述直流熔丝组件相连；

所述直流开关设置于所述第一侧的上层空间；

所述直流熔丝组件设置于所述第一侧的下层空间。

可选的，所述功率单元靠近所述第一侧和所述第二侧之间的一个侧边；

所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央，所述直流配电单元和所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边；或者，所述直流配电单元设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央，所述电抗器和所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边。

可选的，所述功率单元和所述电抗器沿所述第一侧和所述第二侧之间的一侧边依次设置，所述开关和所述直流配电单元沿所述第一侧和所述第二侧之间的另一侧边依次设置。

可选的，所述功率单元和所述直流配电单元靠近所述第一侧和所述第二侧之间的一个侧边；

所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央；

所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边。

可选的，发热量超过发热阈值的器件设置于所述柜体内的第一腔室内；

防护需求等级超过预设防护等级的器件设置于所述柜体内的第二腔室内。

可选的，所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一腔室内；

所述开关设置于所述第二腔室内。

可选的，当所述功率柜包括直流配电单元时，所述直流配电单元设置于所述第二腔室内；

当所述功率柜包括控制单元时，所述控制单元设置于所述第二腔室内。

可选的，还包括：散热器；所述功率单元设置于所述散热器上，所述散热器设置于所述柜体内部的第二侧下层空间，且与所述功率单元处于同一腔室内。

可选的，在所述柜体内部，所述第一腔室内设置有为相应器件进行散热的主散热通道；

所述第二腔室内设置有为相应器件进行散热的次散热通道。

可选的，所述主散热通道为直接风冷散热通道；

所述次散热通道为直接风冷散热通道或者热交换风冷散热通道。

可选的，当所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的不同侧边时，所述主散热通道，包括：第一子散热通道和第二子散热通道；其中：

所述第一子散热通道用于为所述功率单元进行散热；所述第二子散热通道位于所述开关下方，用于为所述电抗器进行散热；

所述第一子散热通道的入口和所述第二子散热通道的入口分散设置。

可选的，当所述第一子散热通道和所述第二子散热通道相互连通时，所述第一子散热通道和所述第二子散热通道共用一个出口；

当所述第一子散热通道和所述第二子散热通道相互隔断时，所述第一子散热通道的出口和所述第二子散热通道的出口分散设置。

可选的，当所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的同一侧边时，所述主散热通道为一体式直通型散热通道。

可选的，所述主散热通道分为至少两个相互连通的路段，各个器件分别设置于相应所述路段中。

可选的，当所述主散热通道为直接风冷散热通道时，在所述主散热通道的入口处，设置有风机腔；所述风机腔，包括：至少一个子风机腔；其中：

当所述主散热通道中包括至少两个子散热通道时，所述子风机腔与所述子散热通道一一对应；

所述子风机腔中设置有相应的风机。

可选的，所述风机腔设置于所述主散热通道的入口外侧。

可选的，当所述主散热通道沿水平方向设置时，所述第一侧和所述第二侧分别为：前部和后部；

所述主散热通道的入口设置于所述柜体的前部或任一侧面前部、出口设置于所述柜体的后部或任一侧面的后部；

或者，

所述主散热通道的入口设置于所述柜体的后部或任一侧面后部、出口设置于所述柜体的前部或任一侧面前部。

可选的，所述次散热通道包括：热交换器、外循环风道进风口和外循环风道出风口；其中：

所述热交换器设置于所述柜体的顶部或底部，包括外循环风机和内循环风机；

所述外循环风道进风口和所述外循环风道出风口均与所述外循环风机带来的外循环风道相连通；

所述直流配电单元、所述开关和所述控制单元处于所述内循环风机所带来的内循环风道中。

可选的，所述次散热通道还包括：设置于所述内循环风道中的至少一个循环扰流装置。

可选的，在所述主散热通道以及所述次散热通道的入口和出口外侧，均设置有保护结构。

可选的，所述保护结构包括：防水百叶结构和/或防尘丝网结构。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种功率柜，包括：柜体和设置于柜体内部的电抗器、功率单元和开关。在该功率柜的柜体内部，电抗器设置于靠近柜体内部的第一侧，功率单元和开关设置于柜体内部与第一侧相对的第二侧，并且三者均处于下层空间，所以使得三者之间的连接路径减少，从而使得该功率柜的连接成本和整体体积均减少，进而使得该功率柜的整体成本降低。另外，在该功率柜中，电抗器和功率单元是与开关分腔室散热的，使得该功率柜的整体散热效率提高，进而使得该功率柜的散热成本降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种集装箱式的功率柜的结构示意图；

图2为现有技术中一种逆变器功率柜的结构示意图；

图3a为本申请实施例提供的功率柜的轴测示意图；

图3b、图3c、图3d分别为本申请实施例提供的功率柜的正面示意图、侧面示意图和反面示意图；

图4a和图4b分别为本申请实施例提供的柜体40内部的正面示意图和器件等效示意图；

图5a和图5b分别为本申请实施例提供的柜体40内部的后面示意图和器件等效示意图

图6a和图6b分别为本申请实施例提供的柜体40内部的侧面示意图和器件等效示意图；

图7a、图7c、图7e和图7g分别为图3c和图6a中A-A处的四种截面示意图；

图7b、图7d、图7f和图7h分别为本申请实施例提供的功率柜的四种侧视示意图；

图8a和图8b分别为次散热风道的两种结构示意图；

图9为图3c和图6a中A-A处的另一种截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了降低自身的整体成本，本申请实施例提供一种功率柜，其外观如图3a-图3d所示，其具体结构可参见图4a、图4b、图5a、图5b、图6a和图6b，具体包括：柜体40以及设置于柜体40内部的电抗器02、功率单元01和开关03。

在该功率柜中，电抗器02设置于靠近柜体40内部第一侧的下层空间；功率单元01和开关03设置于柜体40内部第二侧的下层空间；并且，功率单元01、电抗器02及开关03依次电连接；其中，柜体40内部第一侧和第二侧为柜体40内部相对的两侧。

需要说明的是，当功率柜的输出为交流电时，开关03为交流开关，在实际应用中，不排除其他情况，此处不做具体限定。

由于功率单元01、开关03和电抗器02均处于下层空间，所以三者之间的连接路径减少，从而使得该功率柜的连接成本和整体体积均减少，进而使得该功率柜的整体成本降低。

可选的，电抗器02设置于柜体40内部的第一侧和第二侧之间的下层空间，在实际应用中，不排除其他实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

进一步的，如图6a和图6b所示，该功率柜，还包括：直流配电单元04和控制单元05；其中，如图4a和图4b所示，直流配电单元04设置于该柜体40内部的第一侧；如图5a和图5b所示，控制单元05设置于柜体40内部第二侧的上层空间。

并且，在该功率柜中，直流配电单元04、功率单元01、电抗器02及开关03依次电连接，控制单元05分别与直流配电单元04、功率单元01及开关03电连接；如图4b所示，直流配电单元04的输入端作为该功率柜的输入，由柜体40内部第一侧的下部引出；如图5b所示，开关03的输出端作为功率柜的输出，由柜体40内部第二侧的下部引出。

需要说明的是，各器件分散设置于柜体40内部的不同空间中，可以对该柜体40的内部空间进行进一步的合理利用；并且，如图6b所示，各个器件的在柜体40内部的位置与其之间的连接关系相关，从而可以减少各器件之前的连接路径，进而可以进一步降低该功率柜的整体成本。

另外，还需要说的是，该功率柜还包括：散热器，不过由于功率单元01设置于散热器上，所以散热器的位置是跟随功率单元01出现的，但未在图中示出，不过同样设置于柜体40内部的第二侧下层空间，并与电抗器处于同一腔室。

具体而言，如图4a、图4b、图6a和图6b所示，直流配电单元04包括：直流熔丝组件06和直流开关07。

其中，直流开关07设置于该柜体40内部的第一侧的上层空间，直流熔丝组件06设置于柜体40内部的第一侧的下层空间，并且，直流熔丝组件06的下端作为直流配电单元04的输入端，直流熔丝组件06的上端通过直流开关07与功率单元01的直流侧相连。

在上述实施例的基础之上，本实施例对各器件之间的相对位置进行了几种示例性说明，其中：

各器件之间的相对位置的第一种设置方式，具体为：

功率单元01靠近第一侧和第二侧之间的一个侧边；电抗器02设置于第一侧和第二侧之间两侧边的中央，直流配电单元04和开关03靠近第一侧和第二侧之间的另一个侧边。

例如，如图7a和图7b所示，功率单元01靠近第一侧和第二侧之间的左侧边，电抗器02设置于左侧边和右侧边的中央，直流配电单元04和开关03靠近第一侧和第二侧之间右侧边。

各器件之间的相对位置的第二种设置方式，具体为：

功率单元01靠近第一侧和第二侧之间的一个侧边；直流配电单元04设置于第一侧和第二侧之间两侧边的中央，电抗器02和开关03靠近第一侧和第二侧之间的另一个侧边。

例如，如图7c和图7d所示，功率单元01靠近第一侧和第二侧之间的左侧边，直流配电单元04设置于左侧边和右侧边的中央，电抗器02和开关03靠近第一侧和第二侧之间右侧边。

各器件之间的相对位置的第三种设置方式，具体为：

功率单元01和电抗器02沿第一侧和第二侧之间的一侧边依次设置，开关03和直流配电单元04沿第一侧和第二侧之间的另一侧边依次设置。

例如，如图7e和图7f所示，功率单元01和电抗器02沿第一侧和第二侧之间的左侧边依次设置，开关03和直流配电单元04沿第一侧和第二侧之间的右侧边依次设置。

各器件之间的相对位置的第四种设置方式，具体为：

功率单元01和直流配电单元04靠近第一侧和第二侧之间的一个侧边；电抗器02设置于第一侧和第二侧之间两侧边的中央，开关03靠近第一侧和第二侧之间的另一个侧边。

例如，如图7g和图7h所示，功率单元01和直流配电单元04靠近第一侧和第二侧之间的左侧边，电抗器02设置于左侧边和右侧边的中央，开关03靠近第一侧和第二侧之间右侧边。

上述仅为各器件之间相对位置的四种设置方式，在实际应用中，包括但不限于上述四种设置方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

上述实施例中仅对该功率柜内部的各器件的位置关系进行说明，在实际应用中，功率柜还需要具有散热功能，以保证自身的正常运行，本实施例提供功率柜的一种实施方式，其具体结构可参见图7a-图7h，在上述实施例的基础上，其还包括：主散热通道和次散热通道。

主散热通道用于为设置于柜体40内的第一腔室中的相应器件进行散热；次散热通道用于为设置于柜体40内的第二腔室中的相应器件进行散热。

优选的，发热量超过发热阈值的器件设置于柜体40内的第一腔室；防护需求等级超过预设防护等级的器件设置于柜体40内的第二腔室。

具体而言，功率单元01和电抗器设置于第一腔室，开关03设置于第二腔室，当包括直流配电单元04和控制单元05时，直流配电单元04和控制单元05均设置于第二腔室。

可选的，主散热通道为直接风冷散热通道，以提高第一腔室的散热效率，次散热通道为直接风冷散热通道或者热交换风冷散热通道；此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

需要说明的是，优选主散热通道为直接风冷散热通道、次散热通道为热交换风冷散热通道，从而兼顾了整体成本和系统可靠性，即在保证系统可靠性的前提下降低该功率柜的整体成本。

本申请另一实施例提供主散热通道的几种实施方式，可参见图7a-图7h。

当功率单元01和电抗器02设置于第一侧和第二侧之间的同一侧边时，主散热通道的一种实施方式，具体为：主散热通道为一体式直通型散热通道，即：主散热通道包括：第一子散热通道11，其中，第一子散热通道11用于为功率单元01和电抗器02散热，功率单元01和电抗器02沿散热方向依次设置于第一子散热通道11，如图7e所示。

当功率单元01和电抗器02设置于第一侧和第二侧之间的不同侧边时，主散热通道包括：第一子散热通道11和第二子散热通道12；第一子散热通道11为功率单元01散热；第二子散热通道12为电抗器02散热，第一子散热通道11的入口和第二子散热通道12的入口分散设置，如图7a和图7c所示。

优选的，如图5a和图5b所示，第二子散热通道12位于开关03下方，即第二子散热通道12的入口300设置于开关03下方，以节省该柜体40的内部空间，即进一步合理该柜体40的内部空间，从而进一步降低该功率柜的整体成本。

可选的，当第一子散热通道11和第二子散热通道12相互连通时，第一子散热通道11和第二子散热通道12共用一个出口，如图7a所示；当第一子散热通道11和第二子散热通道12相互隔断时，第一子散热通道11的出口和第二子散热通道12的出口分散设置，如图7c所示；在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

需要说明的是，当功率单元01和电抗器02设置于第一侧和第二侧之间的不同侧边时，不排除第一子散热通道11和第二子散热通道12共用同一个入口的实施方式，相较于第一子散热通道11的入口和第二子散热通道12的入口分散设置而言，此实施方式会降低散热效率；此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

另外，实际应用中，该主散热通道仅包括一个第一子散热通道11时，该通道也可以分为至少两个相互连通的路段，这些相互连通的路段可以呈现为一个类似Z字的形状，如图7g所示，此时功率单元01和电抗器02分别设置于相应的路段中，电抗器02设置于中部路段上，进而保证其大风量需求，同时还可以规避两个风道11和12之间的相互干扰等。

上述仅为主散热通道的散热通道的四种实施方式，在实际应用中，包括但不限于上述四种实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

优选的，当主散热通道为直接风冷散热通道时，在主散热通道的入口处，还设置有风机腔；其中，风机腔，包括：至少一个子风机腔；当主散热通道中包括至少两个子散热通道时，子风机腔与子散热通道一一对应；子风机腔中设置有至少一个风机，风机不限数量和种类，能够分别给相应子散热通道内的器件进行散热即可；并且，其位置不限于子风机腔内部，也可分别设置于相应的子散热通道中的任意位置，还可以同一子散热通道内设置有多个风机接力等。

如图7a和图7c所示，在第一子散热通道11的入口处设置有第一子风机腔21，在第一子风机腔21中设置有第一风机31；在第二子散热通道12的入口处设置有第二子风机腔22，在第二子风机腔22中设置有第二风机32。

如图7e和图7g所示，在第一子散热通道11的入口处设置有第一子风机腔21，在第一子风机腔21中设置有第一风机31。

优选的，当功率单元01中和电抗器02设置于第二侧和第一侧之间的不同侧边时：第一子风机腔21和第二子风机腔22之间，可以设置有隔板、以实现完全隔离，或者也可以适当地留有空隙作为对流通道；若第一子散热通道11和第二子散热通道12在汇流后共用同一个出口(如图7a所示)，则当气流汇在一起时，风压相差不大，这样可最大地发挥主风道和风机的性能，具体可根据试验验证。若第一子散热通道11和第二子散热通道12各自具有相应的出口(如图7b所示)，当第一风机31和第二风机32中的一个风机风量不够或者风压不够、影响相应器件散热时，可使去除中间隔板或者缝隙，以满足相应器件散热要求。另外，当相应器件散热满足要求时，可将第一子风机腔21和第二子风机腔22合并成一个子风机腔，并将第一风机31和第二风机32合并成一个风机，以达到成本最优。

优选的，风机腔设置于主散热通道的入口外侧，可以节省该柜体40的内部空间，从而进一步降低该功率柜的整体成本；在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

当主散热通道的沿水平方向设置时，柜体40的第一侧和第二侧分别为：柜体40的前部和后部，本实施例提供主散热通道沿水平方向设置时的一种布置方式，具体为：

主散热通道的入口设置于柜体40的前部或者任一侧面前部、出口设置于柜体40的后部或任一侧面后部；或者，主散热通道的入口设置于柜体40的后部或任一侧面后部、出口设置于柜体40的前部或者任一侧面前部。

例如，如图7a和图7c所示，主散热通道沿水平方向设置，主散热通道的入口均由第一子散热通道11和第二子散热通道12的入口组成，分散设置于柜体40的前部；而在图7a中，其第一子散热通道11的出口和第二子散热通道12的出口共用同一个出口，作为自身出口，设置于柜体40的后部，具体而言，如图4b所示，主散热通道的出口400设置于柜体40的后部的左下侧；在图7c中，其第一子散热通道11和第二子散热通道12相互隔离，其第一子散热通道11和第二子散热通道12的出口组成自身出口，设置于柜体40的后部。

还例如，如图7e和图7g所示，主散热通道沿水平方向设置，其第一子散热通道11的入口和出口分别作为自身的入口和出口，自身的入口和出口分别设置于，柜体40的前部和后部。

需要说明的是，当主散热通道的入口由多个子散热通道的入口组成时，主散热通道的入口还可以分散设置于至少两个侧面上，当主散热通道的出口400由多个子散热通道的出口组成，则主散热通道的出口400也还可以分散设置于至少两个侧面上，此处不做具体限定，可视具体情况而定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

需要注意的是，应尽量避免，在柜体40的同一侧同时设置有出口和入口，以避免窜风情况的发生，另外，若一定要在柜体40的同一侧同时设置有出口和入口，则需要保证入口和出口之间的距离可以使主散热通道和次散热通道满足散热要求。

上述仅为主散热通道沿水平方向设置时的布置方式，在实际应用中，主散热通道还可以沿竖直方向设置，并且主散热通道沿竖直方向设置时的布置方式与上述布置方式相似，可由上述说明推导得到，此处不再一一赘述；此处不对两种布置方式进行限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

本申请另一实施例提供主散热通道的一种实施方式，参见图7a、图7c、图7e以及图7g，在上述实施例的基础上，还包括：保护结构。

在主散热通道以及次散热通道的入口和出口外侧，均设置有保护结构，以保证主散热通道和风机具有一定的防护等级。

需要说明的是，在实际应用中，也不排除不设置保护结构的情况，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

当主散热通道采用上述布置方式时，即主散热通道的入口设置于柜体40的同一侧时，保护结构设置在主散热通道的入口外侧。

当主散热通道的入口设置于柜体40的至少两个侧面时，保护结构设置在主散热通道中各个子散热通道的入口外侧。

需要注意的是，当主散热通道包括子风机腔时，保护结构设置于子风机腔的外侧。

需要说明的是，当保护结构设置于入口处时，被称为进风口结构，当保护结构设置于出口处时，被称为出风口结构。

例如，如图7a和图7c所示，其进风口结构51均设置于自身的入口处且在第一子风机腔21和第二子风机腔22的外侧，其出风口结构52设置于自身的出口处。

再例如，如图7e和图7g所示，其进风口结构51设置于自身的入口处且在第一子风机腔21的外侧，其出风口结构52设置于自身的出口处。

可选的，保护结构可以为防水百叶结构，也可以为防尘丝网结构，还可以为防水百叶结构和防尘丝网结构，在实际应用中，包括但不限于此实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请保护范围内；另外，在实际应用中，防尘丝网结构可以替换为防尘棉结构，此处不做具体限定，可视情况而定，均在本申请的保护范围内。

需要说明的是，以图7a所示为例，如图6a和图6b所示，可以在其柜体40的前部设置正面柜门600，以及，在其柜体40的后部设置反面柜门700，如此一来，第一子风机腔21、第二子风机腔22以及进风口结构51均可以设置于正面柜门600上，出风口结构52可以设置于反面柜门700上，以节约柜体40的内部空间，从而降低功率柜的整体成本，另外，既保证了整个柜体40具有可靠的防护性，也便于维护；在其他实施方式中，此实施方式亦可实现，此处不再一一赘述。

需要说明的是，如图9所示，在主散热通道的出口400处还可以设置有出风腔500，此处不做具体限定，是否在主散热通道的出口400处设置出风腔500，可根据实际情况进行选择，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

本申请另一实施例提供次散热通道为热交换风冷散热通道时的一种实施方式，其具体结构可参见图8a和图8b，具体包括：热交换器110、外循环风道进风口133和外循环风道出风口134。

热交换器110设置于柜体40的一侧，包括外循环风机111和内循环风机112；外循环风道进风口133和外循环风道出风口134均与外循环风机111带来的外循环风道130相连通，开关03处于内循环风机112所带来的内循环风道120中；当该功率包括直流配电单元04和控制单元05(在图8a和图8b中未示出)时，两者也处于内循环风机112所带来的内循环风道120中。

以图8a和图8b为例，当图8a和图8b所示的次散热风道正常工作时，外部气体借助外循环风机111由外循环风道130进入热交换器110中，与进入热交换器110中的内循环风道120的内部气体进行热交换，热量从热交换器110排出到外循环风道130，随后外循环风道130的外部气体的温度升高。

在热交换器110的内循环风道120中，在内循环风机112的驱动下，将内循环风道120的内部气体吹进热交换器110内部，经过热交换器110与外循环风道130的外部气体进行热交换，使自身的内部气体的温度降低。

可选的，热交换器110可以设置于柜体40的顶部(如图8a所示)，也可以设置于柜体40的底部(如图8b所示)，在实际应用中，包括但不限于上述两种实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内；优选热交换器110设置于柜体40的顶部，因为在为直流配电单元04、开关03和控制单元05提供高防护等级的同时，还使得热交换器110的结构较为紧凑。

相应的，当热交换器110设置于柜体40的顶部时，如图8a所示，外循环风道130为柜体40的内顶141与外顶142之间的腔体；当热交换器110设置于柜体40的底部时，如图8b所示，外循环风道130为设置于柜体40底部的隔层。

需要说明的是，当外循环风道进风口133和外循环风道出风口134不窜风时，外循环风道130可以为敞开式结构。

具体而言，在外循环风道130中可以设置有外循环风道挡板161，将外循环风道130分割为：与外循环风道进风口133相连通的外循环进风腔室131，以及，与外循环风道出风口134相连通的外循环出风腔室132；在内循环风道120中也可以设置有内循环风道挡板162，并将内循环风道120分割为：与内循环风道120的进风口相连通的内循环进风腔室122，以及，与内循环风道120的出风口相连通的内循环出风腔室121。

可选的，在内循环风道120中可以设置有至少一个循环扰流装置170，也可以不设置循环扰流装置170，此处不做具体限定，可视内循环风道120中的扰动程度而定，均在本申请的保护范围内；并且，设置循环扰流装置170的数量也可视内循环风道120中的扰动程度而定。

循环扰动装置170的位置也不做限定，可以是任意位置，并不仅限于图8a和图8b所示的内循环风道的远端，即远离热交换器的一端，以较低成本加强内循环风道中的扰动程度。

可选的，循环扰流装置170为风机，在实际应用中，包括但不限于此实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

可选的，在外循环风道进风口133和外循环风道出风口134外侧分别设置有保护结构，以提高外循环风机的使用寿命，或者，以选用防护等级较低的风机用来降低整体成本；在实际应用中，也不排除不设置保护结构的情况，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

可选的，保护结构可以为防水百叶结构，也可以为防尘丝网结构，还可以为防水百叶结构和防尘丝网结构，在实际应用中，包括但不限于此实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请保护范围内；另外，在实际应用中，防尘丝网结构可以替换为防尘棉结构，此处不做具体限定，可视情况而定，均在本申请的保护范围内。

需要说明的是，如图8a和图8b所示，当保护结构设置于外循环风道进风口133外侧时，被称为进风口结构51，当保护结构设置于外循环风道出风口134外侧时，被称为出风口结构52。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (25)

1.一种功率柜，其特征在于，包括：柜体和设置于所述柜体内部的电抗器、功率单元和开关；其中：

所述电抗器设置于靠近所述柜体内部第一侧的下层空间；

所述功率单元和所述开关设置于所述柜体内部第二侧的下层空间；所述第一侧和所述第二侧相对；

所述功率单元、所述电抗器及所述开关依次电连接。

2.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的下层空间。

3.根据权利要求1所述的功率柜，其特征在于，还包括：直流配电单元；所述直流配电单元设置于所述柜体内部的所述第一侧；

所述直流配电单元、所述功率单元、所述电抗器及所述开关依次电连接；

所述直流配电单元的输入端作为所述功率柜的直流端口，从所述第一侧的下部引出；

所述开关的输出端作为所述功率柜的交流端口，从所述第二侧的下部引出。

4.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，还包括：控制单元；所述控制单元设置于所述第二侧的上层空间；

所述控制单元分别与所述直流配电单元、所述功率单元及所述开关电连接。

5.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，所述直流配电单元包括：直流熔丝组件和直流开关；

所述功率单元的直流侧通过所述直流开关与所述直流熔丝组件相连；

所述直流开关设置于所述第一侧的上层空间；

所述直流熔丝组件设置于所述第一侧的下层空间。

6.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，所述功率单元靠近所述第一侧和所述第二侧之间的一个侧边；

所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央，所述直流配电单元和所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边；或者，所述直流配电单元设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央，所述电抗器和所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边。

7.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，所述功率单元和所述电抗器沿所述第一侧和所述第二侧之间的一侧边依次设置，所述开关和所述直流配电单元沿所述第一侧和所述第二侧之间的另一侧边依次设置。

8.根据权利要求3所述的功率柜，其特征在于，所述功率单元和所述直流配电单元靠近所述第一侧和所述第二侧之间的一个侧边；

所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间两侧边的中央；

所述开关靠近所述第一侧和所述第二侧之间的另一个侧边。

9.根据权利要求1-8任一项所述的功率柜，其特征在于，发热量超过发热阈值的器件设置于所述柜体内的第一腔室内；

防护需求等级超过预设防护等级的器件设置于所述柜体内的第二腔室内。

10.根据权利要求9所述的功率柜，其特征在于，所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一腔室内；

所述开关设置于所述第二腔室内。

11.根据权利要求9所述的功率柜，其特征在于，当所述功率柜包括直流配电单元时，所述直流配电单元设置于所述第二腔室内；

当所述功率柜包括控制单元时，所述控制单元设置于所述第二腔室内。

12.根据权利要求1-8任一项所述的功率柜，其特征在于，还包括：散热器；所述功率单元设置于所述散热器上，所述散热器设置于所述柜体内部的第二侧下层空间，且与所述功率单元处于同一腔室内。

13.根据权利要求9所述的功率柜，其特征在于，在所述柜体内部，所述第一腔室内设置有为相应器件进行散热的主散热通道；

所述第二腔室内设置有为相应器件进行散热的次散热通道。

14.根据权利要求13所述的功率柜，其特征在于，所述主散热通道为直接风冷散热通道；

所述次散热通道为直接风冷散热通道或者热交换风冷散热通道。

15.根据权利要求13所述的功率柜，其特征在于，当所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的不同侧边时，所述主散热通道，包括：第一子散热通道和第二子散热通道；其中：

所述第一子散热通道用于为所述功率单元进行散热；所述第二子散热通道位于所述开关下方，用于为所述电抗器进行散热；

所述第一子散热通道的入口和所述第二子散热通道的入口分散设置。

16.根据权利要求15所述的功率柜，其特征在于，当所述第一子散热通道和所述第二子散热通道相互连通时，所述第一子散热通道和所述第二子散热通道共用一个出口；

当所述第一子散热通道和所述第二子散热通道相互隔断时，所述第一子散热通道的出口和所述第二子散热通道的出口分散设置。

17.根据权利要求13所述的功率柜，其特征在于，当所述功率单元和所述电抗器设置于所述第一侧和所述第二侧之间的同一侧边时，所述主散热通道为一体式直通型散热通道。

18.根据权利要求13所述的功率柜，其特征在于，所述主散热通道分为至少两个相互连通的路段，各个器件分别设置于相应所述路段中。

19.根据权利要求13所述的功率柜，其特征在于，当所述主散热通道为直接风冷散热通道时，在所述主散热通道的入口处，设置有风机腔；所述风机腔，包括：至少一个子风机腔；其中：

当所述主散热通道中包括至少两个子散热通道时，所述子风机腔与所述子散热通道一一对应；

所述子风机腔中设置有相应的风机。

20.根据权利要求19所述的功率柜，其特征在于，所述风机腔设置于所述主散热通道的入口外侧。

21.根据权利要求15所述的功率柜，其特征在于，当所述主散热通道沿水平方向设置时，所述第一侧和所述第二侧分别为：前部和后部；

所述主散热通道的入口设置于所述柜体的前部或任一侧面前部、出口设置于所述柜体的后部或任一侧面的后部；

或者，

所述主散热通道的入口设置于所述柜体的后部或任一侧面后部、出口设置于所述柜体的前部或任一侧面前部。

22.根据权利要求15所述的功率柜，其特征在于，所述次散热通道包括：热交换器、外循环风道进风口和外循环风道出风口；其中：

所述热交换器设置于所述柜体的顶部或底部，包括外循环风机和内循环风机；

所述外循环风道进风口和所述外循环风道出风口均与所述外循环风机带来的外循环风道相连通；

所述直流配电单元、所述开关和所述控制单元处于所述内循环风机所带来的内循环风道中。

23.根据权利要求22所述的功率柜，其特征在于，所述次散热通道还包括：设置于所述内循环风道中的至少一个循环扰流装置。

24.根据权利要求15所述的功率柜，其特征在于，在所述主散热通道以及所述次散热通道的入口和出口外侧，均设置有保护结构。

25.根据权利要求24所述的功率柜，其特征在于，所述保护结构包括：防水百叶结构和/或防尘丝网结构。

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