CN113597203B - 一种电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电气系统，包括壳体、电气设备、制冷设备和风道件；电气设备和制冷设备均具有分别位于各自下部和上部的进风口和出风口，并且电气设备的一侧朝向一第一通道并适于自第一通道进风且不朝向第一通道出风；风道件界定的导风管道用于引入并约束制冷设备输出的冷风经该导风管道进入第一通道内，风道件的外壁还被配置为适于阻挡电气设备输出的热风沿第二方向和竖向进入第一通道。上述电气系统所具有的机柜布局和风道结构，可实现利用下进上出的制冷设备对下进上出的电气设备进行有效散热，具有较高的防护等级、较低的系统成本和较好的空间利用等优势。

Description

一种电气系统

技术领域

本发明涉及电气设备的防护和散热技术领域，尤其涉及一种电气系统。

背景技术

集装箱式的储能电站，包括集装箱体和位于箱体内且彼此隔开的电池仓和变流仓，电池仓内设有储能电池，变流仓内设有储能变流器，此外可能还包括设有变压器的变压仓。

传统的储能变流器放入集装箱中，能够达到的最高防护等级为IP55，这有时不能满足一些客户的要求。为提高防护等级，一些厂商考虑在变流仓内引入空调系统，这样便无需引入集装箱外的空气对储能变流器散热，可以防止外部腐蚀气体进入到集装箱内部，使得箱体内部的防护等级可以达到IP65甚至更高，从而有效避免了内部器件受到腐蚀性气体侵害，提高了内部器件的寿命，尤其适用于高盐雾或高湿度的使用环境，例如海边、湖边或者化工厂等特殊区域。

在实际生产制造过程中，考虑到整体采购成本、占地体积和空调控制逻辑等原因，厂商更希望变流仓能够使用与电池仓所用的工业储能空调相同种类的空调，这样便能够大批量采购同种空调从而有效降低系统成本，且储能空调的占地体积更小，控制逻辑也较为符合储能电站的温控特性。

然而，上述的储能空调为了适应电池仓的温控特性，其进出风方式往往设计为顶部出冷风、底部回热风，而传统的储能变流器内部的散热风道的进出风方式则同样为底部进冷风、顶部出热风。如此一来，储能空调与储能变流器的风道无法匹配，难以有效地建立冷热循环风路并对储能变流器进行散热。

对于上述问题，一些厂商选择退而求其次，最终未能使用储能空调来对储能变流器散热，但这对空调的控制逻辑带来了挑战。也有一些厂商提出了一些解决方案，例如图1和图2所示出的机柜布局和风路示意图，通过热风管道(图中未示出)约束储能变流器01的热风集中至中央后下潜，通过位于热风管道上方的冷风管道(图中未示出)约束空调02的冷风向两侧出风并下潜，可以较好地建立交叉式的冷热循环风道。但是，上述方案实际运行时在各方面的性能效果均不佳，例如风阻较大、无冗余特性、储能变流器低载时风路易短路、储能变流器与其他电气柜体的连接线路较长、储能变流器的出风口易受冷凝水的滴落而腐蚀且易造成电气短路等附加缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气系统，该电气系统所具有的机柜布局和风道结构，可实现利用下进上出的制冷设备对下进上出的电气设备进行有效散热，具有较高的防护等级、较低的系统成本和较少的空间占用等优势，此外还能在实际运行时较好地克服上述背景技术提及的至少一种附加缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电气系统，其包括：壳体，其具有第一侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁和第三侧壁均沿水平的第一方向延伸且沿水平的第二方向相对设置；电气设备，其设于所述壳体内且靠近所述第一侧壁，以在其与所述第三侧壁间形成一沿所述第一方向延伸的第一通道；其还具有分别位于下部和上部的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口适于自所述第一通道进风，所述第一出风口不朝向所述第一通道出风；制冷设备，其位于所述壳体内并具有分别位于下部和上部的第二进风口和第二出风口；和风道件，其设于所述壳体内并具有引风口和送风口，所述引风口对应所述第二出风口设置，所述送风口位于所述第一通道的上方；其内还形成导风管道，或其还与所述壳体围合以共同形成位于其内的导风管道，所述导风管道连通所述引风口和送风口，以引入并约束所述第二出风口输出的冷风进入所述第一通道；其外壁还被配置为适于阻挡所述第一出风口输出的热风沿所述第二方向和竖向进入所述第一通道。

进一步的，所述电气设备内设有离心风机，用于在电气设备内建立由所述第一进风口至所述第一出风口的风路；所述第一进风口位于所述电气设备的正下部且沿所述第二方向进风并朝向所述第一通道，所述第一出风口位于所述电气设备的顶部且沿竖向出风；所述第二进风口位于所述制冷设备的正下部且沿所述第一方向进风并朝向所述电气设备，所述第二出风口位于所述制冷设备的顶部且沿竖向出风。进一步的，所述电气系统包括电气设备阵列和制冷设备阵列；所述电气设备阵列包括两电气设备组，每一电气设备组均包括沿所述第一方向阵列的至少一个所述电气设备；其中一电气设备组靠近所述第一侧壁，另一电气设备组靠近所述第三侧壁，以在两电气设备组之间形成所述第一通道；所述制冷设备阵列包括沿所述第二方向阵列的至少一个所述制冷设备；其中，所述风道件用于将各制冷设备的第二出风口输出的冷风均引入所述导风管道，并适于阻挡各电气设备的第一出风口输出的热风沿所述第二方向和竖向进入所述第一通道。

进一步的，所述风道件包括引风部、集风部和送风部，所述导风管道包括引风段、集风段和送风段，所述引风段、集风段和送风段分别形成于所述引风部、集风部和送风部内；所述引风部设于所述制冷设备阵列的上方并设有所述引风口，该引风部罩设于各制冷设备的第二出风口外，以使各第二出风口输出的冷风经所述引风口进入所述引风段；所述送风部沿所述第一方向延伸且位于所述第一通道的上方并设有所述送风口，以使流经所述送风段的冷风经所述送风口向下进入所述第一通道；所述集风部连通所述引风部和送风部，以使各第二出风口输出的冷风经所述集风段汇集后进入所述送风段；所述集风段由所述引风段至送风段呈渐缩构造。

进一步的，所述风道件由若干板件拼接围合构成，其中包括至少一个底板和若干侧板，所述引风口和送风口均设于所述底板；定义构成所述送风部的底板和侧板分别为第一底板、第一侧板、第二侧板和第三侧板；所述第一底板水平设置且设有所述送风口，所述第一侧板和第二侧板均沿所述第一方向延伸且垂直于所述第二方向，所述第三侧板沿所述第二方向延伸且垂直于所述第一方向；所述第一底板与所述电气设备的顶面大致平齐，所述第一侧板和第二侧板分别与所述第一通道两侧的电气设备的正面大致平齐。

进一步的，两电气设备组内的电气设备数量相同，且两电气设备组的各电气设备沿所述第二方向相对设置；所述送风部设有与所述电气设备组内的电气设备数量对应的所述送风口，各送风口与所述电气设备组的各电气设备在所述第一方向上的位置对应。

进一步的，所述第一底板设有至少两个所述送风口，其还设有至少一个具有凸台构造且位于所述送风段内的扰流部；所述扰流部沿第二方向延伸至所述第一侧板和第二侧板的内壁面，且具有将其凸台构造的顶面与所述第一底板的内壁面过渡连接的两过渡面；所述扰流部位于任意两送风口之间，用以对流经所述送风段内的冷风减速并均匀各送风口的送风流量。

进一步的，所述风道件的各板件的外壁贴设有隔热棉。

进一步的，所述壳体内界定出具有具有立方体构造的第一仓体，所述第一仓体具有顶壁、底壁、第二侧壁、第四侧壁，以及所述第一侧壁和第三侧壁；所述第二侧壁和第四侧壁沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向相对设置；所述电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均设于所述第一仓体；所述第一仓体、电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均关于一第一平面对称，所述第一平面垂直于所述第二方向；其中，所述电气设备和制冷设备均座设于所述底壁；所述制冷设备阵列靠近所述第二侧壁设置，所述电气设备阵列靠近所述第四侧壁设置。

进一步的，所述风道件为风罩，其固设于所述顶壁并与顶壁围合以共同形成所述导风管道。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)电气系统包括壳体和位于壳体内的电气设备和制冷设备，制冷设备可以对电气设备进行散热，无需引入外部空气从而适于达到较高的防护等级。此外，由于本申请的电气系统形成了特殊的机柜布局并具有特殊的风道件，可以利用下进上出的制冷设备(例如工业储能空调)对下进上出的电气设备(例如传统的储能变流器)进行有效散热，具有较低的系统成本和较少的空间占用。

具体而言，在本申请的电气系统中，一方面，电气设备设于壳体内后，在其一侧形成了第一通道，第一进风口可自该第一通道进风且第一出风口不朝向该第一通道出风；另一方面，风道件可将制冷设备输出的冷风引入其内的导风管道，并约束冷风仅经该导风管道进入第一通道内，并且风道件的外壁还可以阻挡电气设备输出的热风进入第一通道内。上述两方面的共同作用，使得制冷设备输出的冷风可经导风管道持续且大量地进入第一通道内并被电气设备的第一进风口吸入，冷风与电气设备内部器件换热后形成热风且在自电气设备上部的第一出风口输出后受风道件外壁的阻挡基本不会进入第一通道，并由于风路压差的作用在风道件的外部自然地流向制冷设备的第二进风口，在制冷设备内部换热后再次由第二出风口输出。

由此可见，本申请的电气系统可有效地建立交叉式的冷热循环风路，其中导风管道和第一通道共同形成了冷风风路，壳体内部与风道件外部除第一通道的部分则形成了热风风路，冷、热风路基本上相互独立且互不影响，避免了下进上出的制冷设备与下进上出的电气设备共处一室时容易发生风道短路的自循环现象，从而可实现利用下进上出的制冷设备(例如工业储能空调)对下进上出的电气设备(例如传统的储能变流器)进行有效散热。此外，由于风道件仅约束了部分的冷风风路，且几乎没有对热风风路进行约束，因而降低了风阻且提高了风路效率。

(2)传统的储能变流器内均设有离心风机，因而在将传统的储能变流器应用于本申请的电气系统时，可以利用该离心风机的高压头特性来大量地吸入第一通道内的冷风，使得冷风风路的效率大大提升，这在本申请的电气系统中冷风风路未全部约束的情况下尤其有效。

此外，第一进风口位于电气设备的正下部且沿第二方向进风并朝向第一通道，第一出风口位于电气设备的顶部且沿竖向出风，使得第一进风口可以很好地吸入第一通道内的冷风，而第一出风口的出风既不容易进入第一通道内，也不会过多地受到风道件外壁的阻挡，风阻较小。

另一方面，第二进风口位于制冷设备的正下部且沿第一方向进风并朝向电气设备，第二出风口位于制冷设备的顶部且沿竖向出风，使得自各电气设备顶部输出的热风易于回到各第二进风口，且通过风道件简单地罩设在各第二出风口上方就能够将各第二出风口输出的冷风汇集。

(3)电气系统包括电气设备阵列和制冷设备阵列。

电气设备阵列包括两电气设备组，两电气设备组间形成第一通道，充分利用了壳体内部空间来放置更多的电气设备，并通过其间的第一通道共同为两电气设备组提供冷风，以及通过风道件的外壁对两电气设备组输出的热风均进行阻挡，大大提高了壳体内部空间和风道件的利用效率。

制冷设备阵列包括至少一个沿第二方向阵列的制冷设备，适于增大制冷量并将各制冷设备配置为面向电气设备阵列设置，以更好地形成热风的回风风路。此外，风道件将各制冷设备的第二出风口输出的冷风均引入导风管道，换言之，各制冷设备输出的冷风在导风管道内被汇集，这样一来，即便在实际运行时出现部分制冷设备故障时，其他制冷设备输出的冷风仍能较好地到达各电气设备的进风口，以有效地满足对各电气设备的共同散热，冗余性较好。

(4)引风部罩设于各制冷设备的第二出风口外，可有效地汇集各第二出风口输出的冷风并通过具有渐缩构造的集风部加速后输送至沿第一方向延伸且位于第一通道上方的送风部内，从而在风道件内建立了对应的导风管道并使冷风得以向下进入到第一通道内。

此外，由于送风部位于第一通道的正上方，而不位于第二出风口的正上方，因而即便热风在接触到温度较低的风道件的外壁后形成冷凝水，也不会反向滴回第二出风口而造成电气设备出风口的潮湿腐蚀问题，同时也避免了由于滴水可能造成的电气短路问题。

(5)风道件由若干板件拼接围合构成，且构成送风部的第一底板与电气设备的顶面大致平齐，构成送风部的第一侧板和第二侧板分别与第一通道两侧的电气设备的正面大致平齐。由于风道件具有上述配置，实现了利用风道件的外壁对自各电气设备顶部输出的热风进行一定程度的导流，有效防止了热风进入第一通道。

(6)送风部设有与电气设备组的电气设备数量对应的送风口，各送风口与电气设备组的各电气设备在第一方向上的位置对应，使得冷风沿第一通道的延伸方向的风量大致均匀，有利于实现沿第一方向阵列的各电气设备的均温效果。

(7)多个送风口之间设有呈凸台构造的扰流部，可以对流经送风段内的冷风减速，避免了靠近制冷设备阵列的送风口的冷风由于风速过快持续沿第一方向流动而不经过该送风口进入第一通道，从而均匀了各送风口的送风流量，进一步提升了各电气设备的均温效果。

(8)风道件的各板件的外壁贴设有隔热棉，可较好地避免电气设备输出的热风接触到温度较低的风道件后形成冷凝水并滴落到地面，保证壳体内部的整洁。

(9)第一仓体、电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均关于第一平面对称，即电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均在第一仓体中居中设置，且两电气设备组还分别靠近第一侧壁和第三侧壁设置，因而可以很好地利用风道件的外壁和第一仓体各侧壁的内壁对电气设备输出的热风进行引导，使得大部分热风在出风后仅能朝向制冷设备阵列所在的方向流动，并由于具有流动惯性不会折返回各电气设备的第一进风口，进而使得热风易于回风至制冷设备内。

正因如此，即便在制冷设备内部风量较小的情况下，热风也可以回到制冷设备阵列的各第二进风口而不会被电气设备自身的第一进风口吸入并形成自循环现象，因而在电气设备低载运行时，制冷设备可以同时减少制冷量和风量，有效节约电能。

此外，制冷设备阵列靠近第二侧壁设置，电气设备阵列靠近第四侧壁设置，因而适于在壳体中靠近第四侧壁的位置设置与第一仓体相隔的另一仓体，并在该仓体内放置需要与各电气设备进行接线操作的其他电气装置(如前述的变压器)，以缩短连接线路的长度并降低走线成本。

(10)风道件为风罩，该风罩与顶壁围合以共同形成导风管道，节省了风道件的物料成本和装配成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术方案的机柜布局俯视示意图，其中冷、热风路分别采用虚线和实线示意；

图2为现有技术方案的机柜布局正视示意图，其中冷、热风路分别采用虚线和实线示意；

图3为本发明实施例电气系统的外部立体图；

图4为本发明实施例电气系统的内部立体图，其中顶壁和部分侧壁被隐藏；

图5为本发明实施例电气系统的内部俯视图，其中风道件被隐藏；

图6为本发明实施例电气系统的内部俯视图，其中风道件被显示；

图7为本发明实施例电气设备的立体图；

图8为本发明实施例制冷设备的立体图；

图9为本发明实施例风道件的立体图；

图10为本发明实施例的机柜布局俯视示意图，其中冷、热风路分别采用虚线和实线示意，且风道件被隐藏；

图11为本发明实施例的机柜布局正视示意图，其中冷、热风路分别采用虚线和实线示意，且风道件被隐藏。

主要附图标记说明：

壳体100；第一仓体100A；第二仓体100B；顶壁110；底壁120；第一侧壁130；第二侧壁140；第三侧壁150；第四侧壁160；

电气设备阵列200；电气设备组210；第一通道220；第一平面220A；电气设备211；第一进风口211A；第一出风口211B；

制冷设备阵列300；制冷设备310；第二进风口310A；第二出风口310B；

风道件400；导风管道400A；引风部410；引风段410A；集风部420；集风段420A；送风部430；送风段430A；第一底板431；第一侧板432；第二侧板433；第三侧板434；引风口440；送风口450；扰流部460。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参照图3-11，本发明实施例提供一种电气系统，包括壳体100、电气设备阵列200、制冷设备阵列300和风道件400。

如图3-4所示，所述壳体100示例性地被构造为集装箱，其内界定出若干彼此间隔的仓体。本实施例中，各仓体均具有立方体构造且包括第一仓体100A、第二仓体100B和第三仓体(图中未示出)。所述第一仓体100A用于放置高发热电气设备(如储能变流器)，所述第二仓体100B则用于放置变压器(图中未示出)，所述第三仓体用于放置电池包，除此之外还包括用于放置其他电气柜体的配电仓(图中未示出)。

由于本发明主要涉及高发热电气设备的散热结构，因而主要聚焦于第一仓体100A及其内的高发热电气设备，对其他仓体及其内电气柜体则不再过多地描述和限定。

本实施例中，所述电气设备阵列200、制冷设备阵列300和风道件400均设置于所述第一仓体100A内。此外，构成所述第一仓体100A的仓壁分别被定义为顶壁110、底壁120、第一侧壁130、第二侧壁140、第三侧壁150和第四侧壁160。所述第一侧壁130和第三侧壁150沿第一方向延伸且沿第二方向相对设置，所述第二侧壁140和第四侧壁160沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向相对设置。其中，所述第一方向为集装箱的长度方向，所述第二方向为集装箱的宽度方向，显然第一方向和第二方向均为水平方向且彼此垂直。

结合图5-7，所述电气设备阵列200包括两电气设备组210，每一电气设备组210均包括沿所述第一方向阵列的至少一个电气设备211，本实施例中，两电气设备组210内的电气设备211数量相同，且两电气设备组210的各电气设备211沿所述第二方向相对设置。

此外，本实施例中，一电气设备组210靠近所述第一侧壁130，另一电气设备组210靠近所述第三侧壁150，以在两电气设备组之间形成一沿所述第一方向延伸的第一通道220。换言之，两电气设备组210沿所述第二方向间隔设置，以在二者间形成所述第一通道220。在其他实施例中，电气设备阵列200也可仅包含一电气设备组210，该电气设备组210靠近所述第一侧壁130设置，从而在该电气设备组210与第三侧壁150间形成所述第一通道220。

所述电气设备211具有分别位于下部和上部的第一进风口211A和第一出风口211B，所述第一进风口211A自所述第一通道220进风，所述第一出风口211B不朝向所述第一通道220出风。具体结构中，所述电气设备211为储能变流器，其内设有离心风机(图中未示出)，用于在电气设备211内建立由所述第一进风口211A至所述第一出风口211B的风路。所述第一进风口211A位于所述电气设备211的正下部且沿所述第二方向进风并朝向所述第一通道220，所述第一出风口211B位于所述电气设备211的顶部且沿竖向出风。如图7所示出的，还可在电气设备211各个侧面的下部增设多个其他的冷风进风口，以增大冷风进风量并提升散热效果。

本实施例中，通过所述第一通道220界定出一第一平面220A，该第一平面220A垂直于所述第二方向且为该第一通道220的对称面。本实施例中，所述第一平面220A也为所述电气设备阵列200的对称面，换言之，两电气设备组210沿所述第二方向正对设置。特别的，所述第一平面220A还为所述第一仓体100A的对称面，换言之，所述电气设备阵列200位于所述第一仓体100A沿第二方向的居中位置。此外，所述电气设备阵列200在第一仓体100A内还具有如下配置，各所述电气设备211均座设于所述底壁120，所述电气设备阵列200靠近所述第四侧壁160设置，且两所述电气设备组210分别靠近所述第一侧壁130和第三侧壁150设置，其中所述第四侧壁160相较于第二侧壁140更靠近所述第二仓体100B，使得电气设备211与位于第二仓体100B的变压器具有较短的接线距离，可有效缩短连接线路的长度并降低走线成本。

结合图8，所述制冷设备阵列300靠近所述第二侧壁140设置，且包括沿所述第二方向阵列的至少一个制冷设备310。所述制冷设备310座设于所述底壁120，且具有分别位于下部和上部的第二进风口310A和第二出风口310B。具体的，所述制冷设备310为工业储能空调，所述第二进风口310A位于所述制冷设备310的正下部且沿所述第一方向进风并朝向所述电气设备阵列200，也即朝向各所述电气设备211，所述第二出风口310B位于所述制冷设备310的顶部且沿竖向出风。本实施例中，所述制冷设备阵列300也关于所述第一平面220A对称设置，换言之，制冷设备阵列300也位于所述第一仓体100A沿第二方向的居中位置，可以更好地形成热风的回风风路。

结合图9，所述风道件400内形成有导风管道400A或其与所述壳体100围合以共同形成位于其内的导风管道400A。本实施例中，所述风道件400为风罩，其固设于所述顶壁110并与顶壁110围合以共同形成所述导风管道400A，换言之，风罩所形成的槽体被顶壁110(在图2中被隐藏)遮盖而封闭，从而形成了导风管道400A，这样便节省了风道件400的物料成本和装配成本。而在其他实施例中，风道件400也可以为四周封闭的结构并挂接于顶壁110，从而在其内部形成所述导风管道400A。

具体的，所述风道件400具有引风口440和送风口450，所述引风口440与所述制冷设备阵列300的各第二出风口310B对应设置，所述送风口450位于所述第一通道220的上方。所述导风管道400A连通所述引风口440和送风口450，以将各制冷设备310的第二出风口310B输出的冷风均引入所述导风管道400A，再由该导风管道400A约束这些冷风均经该导风管道400A进入所述第一通道220内。此外，所述风道件400的外壁还被配置为适于阻挡所述第一出风口211B输出的热风沿所述第二方向和竖向进入所述第一通道220。

本实施例中，所述风道件400也关于所述第一平面220A对称，其包括引风部410、集风部420和送风部430。所述导风管道400A包括引风段410A、集风段420A和送风段430A，不言而喻的，所述引风段410A、集风段420A和送风段430A分别形成于所述引风部410、集风部420和送风部430内。

所述引风部410设于所述制冷设备阵列300的上方并设有所述引风口440，该引风部410罩设于各制冷设备310的第二出风口310B外，以使各第二出风口310B输出的冷风经所述引风口440进入所述引风段410A。所述送风部430沿所述第一方向延伸且位于所述第一通道220的上方并设有所述送风口450，以使流经所述送风段430A的冷风经所述送风口450向下进入所述第一通道220。所述集风部420连通所述引风部410和送风部430，以使各第二出风口310B输出的冷风经所述集风段420A汇集后进入所述送风段430A，所述集风段420A由所述引风段410A至送风段430A呈渐缩构造。本实施例中，所述引风段410A还设有导流斜面，以将各第二出风口310B输出的冷风引导向所述集风段420A。

由于送风部430位于第一通道220的正上方，而不位于第二出风口310B的正上方，因而即便热风在接触到温度较低的风道件400的外壁后形成冷凝水，也不会反向滴回第二出风口310B而造成电气设备211出风口的潮湿腐蚀问题，并有效避免了由于滴水而可能引发的电气短路故障。

具体结构中，所述风道件400由若干板件拼接围合构成，其中包括至少一个底板和若干侧板，所述引风口440和送风口450均设于所述底板。本实施例中，定义构成所述送风部430的底板和侧板分别为第一底板431、第一侧板432、第二侧板433和第三侧板434。所述第一底板431水平设置且设有所述送风口450，所述第一侧板432和第二侧板433均沿所述第一方向延伸且垂直于所述第二方向，所述第三侧板434沿所述第二方向延伸且垂直于所述第一方向。

较佳的，所述第一底板431与所述电气设备211的顶面大致平齐，所述第一侧板432和第二侧板433分别与所述第一通道220两侧的电气设备211的正面大致平齐，所述第三侧板434靠近所述第四侧壁160设置。这样一来，便实现了利用风道件400的外壁对自各电气设备211顶部输出的热风进行一定程度的导流，有效防止了热风进入第一通道220产生自循环现象。

因而，本发明实施例的电气系统包括壳体100和位于壳体100内的电气设备211和制冷设备310，制冷设备310可以对各电气设备211进行散热，无需引入外部空气从而适于达到较高的防护等级。此外，由于本实施例的电气系统形成了特殊的机柜布局并具有特殊的风道件400，可以利用下进上出的制冷设备310(例如工业储能空调)对下进上出的电气设备211(例如储能变流器)进行有效散热，具有较低的系统成本和较少的空间占用。

具体而言，在本实施例的电气系统中，一方面，电气设备211设于壳体内后，在其一侧形成了第一通道220，第一进风口211A可自该第一通道220进风且第一出风口211B不朝向该第一通道220出风；另一方面，风道件400可将制冷设备310输出的冷风引入其内的导风管道400A，并约束冷风仅经该导风管道400A进入第一通道220内，并且风道件400的外壁还可以阻挡电气设备211输出的热风进入第一通道220内。如图10-11所示，上述两方面的共同作用，形成了如下的冷热循环风路，制冷设备310输出的冷风经导风管道400A持续且大量地进入第一通道220内，并被位于第一通道220两侧的各电气设备211下部的第一进风口211A吸入，冷风与电气设备211内部器件换热后形成热风且在自电气设备211上部的第一出风口211B输出后受风道件400外部的阻挡基本不会进入第一通道220，并由于风路压差的作用在风道件400的外部自然地流向制冷设备310的第二进风口310A，以在制冷设备310内部换热后再次由第二出风口310B输出。

由此可见，本实施例的电气系统可有效地建立交叉式的冷热循环风路，其中导风管道400A和第一通道220共同形成了冷风风路，壳体100内部与风道件400外部除第一通道220的部分则形成了热风风路，冷、热风路基本上相互独立且互不影响，避免了下进上出的制冷设备310与下进上出的电气设备211共处一室时容易发生风道短路的自循环现象，从而可实现利用下进上出的制冷设备310(例如工业储能空调)对下进上出的电气设备211(例如储能变流器)进行有效散热。此外，由于风道件400仅约束了部分的冷风风路，且几乎没有对热风风路进行约束，因而降低了风阻且提高了风路效率。而电气设备211内设有离心风机，从而可以利用该离心风机的高压头特性来大量地吸入第一通道220内的冷风，使得冷风风路的效率大大提升。

并且，风道件400将各制冷设备310的第二出风口310B输出的冷风均引入导风管道400A，换言之，各制冷设备310输出的冷风在导风管道400A内被汇集，这样一来，即便在实际运行时出现部分制冷设备310故障时，其他制冷设备310的冷风仍能较好地到达各电气设备211的第一进风口211，以有效地满足对各电气设备211的共同散热，冗余性较好。

不仅如此，第一仓体100A、电气设备阵列200、制冷设备阵列300和风道件400均关于第一平面220A对称，即电气设备阵列200、制冷设备阵列300和风道件400均在第一仓体100A中居中设置，且两电气设备组210还分别靠近第一侧壁130和第三侧壁150设置，因而可以很好地利用利用风道件400的外壁和第一仓体100A的各侧壁的内壁对电气设备211输出的热风进行引导，使得大部分热风在出风后仅能朝向制冷设备阵列300所在的方向流动，并由于具有流动惯性不会折返回各电气设备211的第一进风口，进而使得热风易于回风至制冷设备310内。正因如此，即便在制冷设备310内部风量较小的情况下，热风也可以回到制冷设备阵列300的各第二进风口310A而不会被电气设备211自身的第一进风口211A吸入并形成自循环现象，因而在电气设备211低载运行时，制冷设备310可以同时减少制冷量和风量，有效节约电能。

本实施例中，优选的，所述送风部430设有与电气设备组210的电气设备211数量对应的所述送风口450，各送风口450与电气设备组210的各电气设备211在所述第一方向上的位置对应，使得冷风沿第一通道220的延伸方向的风量大致均匀，有利于实现沿第一方向阵列的各电气设备211的均温效果。

进一步的，本实施例中，所述第一底板431设有至少两个所述送风口450，其还设有至少一个具有凸台构造且位于所述送风段430A内的扰流部460。所述扰流部460沿第二方向延伸至所述第一侧板432和第二侧板433的内壁面，且具有将其凸台构造的顶面与所述第一底板431的内壁面过渡连接的两过渡面。所述扰流部460位于任意两送风口450之间，用以对流经所述送风段430A内的冷风减速，避免了靠近制冷设备阵列300的送风口450的冷风由于风速过快持续沿第一方向流动而不经过该送风口450进入第一通道220，从而均匀了各送风口450的送风流量，进一步提升了各电气设备211的均温效果。

较佳的，所述风道件400的各板件的外壁还贴设有隔热棉(图中未示出)，可较好地避免电气设备211输出的热风接触到温度较低的风道件400后形成冷凝水并滴落到地面，保证壳体100内部的整洁。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电气系统，其特征在于，包括：

壳体，其具有第一侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁和第三侧壁均沿水平的第一方向延伸且沿水平的第二方向相对设置；

电气设备，其设于所述壳体内且靠近所述第一侧壁，以在其与所述第三侧壁间形成一沿所述第一方向延伸的第一通道；其还具有分别位于下部和上部的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口朝向所述第一通道并适于自所述第一通道进风，所述第一出风口不朝向所述第一通道出风，所述第一出风口位于所述电气设备的顶部且沿竖向出风；

制冷设备，其位于所述壳体内并具有分别位于下部和上部的第二进风口和第二出风口；和

风道件，其设于所述壳体内并具有引风口和送风口，所述引风口对应所述第二出风口设置，所述送风口位于所述第一通道的上方；其内还形成导风管道，或其还与所述壳体围合以共同形成位于其内的导风管道，所述导风管道连通所述引风口和送风口，以引入并约束所述第二出风口输出的冷风进入所述第一通道；其外壁还被配置为适于阻挡所述第一出风口输出的热风沿所述第二方向和竖向进入所述第一通道。

2.如权利要求1所述的一种电气系统，其特征在于：

所述电气设备内设有离心风机，用于在电气设备内建立由所述第一进风口至所述第一出风口的风路；

所述第一进风口位于所述电气设备的正下部且沿所述第二方向进风；

所述第二进风口位于所述制冷设备的正下部且沿所述第一方向进风并朝向所述电气设备，所述第二出风口位于所述制冷设备的顶部且沿竖向出风。

3.如权利要求2所述的电气系统，其特征在于：所述电气系统包括电气设备阵列和制冷设备阵列；

所述电气设备阵列包括两电气设备组，每一电气设备组均包括沿所述第一方向阵列的至少一个所述电气设备；其中一电气设备组靠近所述第一侧壁，另一电气设备组靠近所述第三侧壁，以在两电气设备组之间形成所述第一通道；

所述制冷设备阵列包括沿所述第二方向阵列的至少一个所述制冷设备；

其中，所述风道件用于将各制冷设备的第二出风口输出的冷风均引入所述导风管道，并适于阻挡各电气设备的第一出风口输出的热风沿所述第二方向和竖向进入所述第一通道。

4.如权利要求3所述的一种电气系统，其特征在于：所述风道件包括引风部、集风部和送风部，所述导风管道包括引风段、集风段和送风段，所述引风段、集风段和送风段分别形成于所述引风部、集风部和送风部内；

所述引风部设于所述制冷设备阵列的上方并设有所述引风口，该引风部罩设于各制冷设备的第二出风口外，以使各第二出风口输出的冷风经所述引风口进入所述引风段；

所述送风部沿所述第一方向延伸且位于所述第一通道的上方并设有所述送风口，以使流经所述送风段的冷风经所述送风口向下进入所述第一通道；

所述集风部连通所述引风部和送风部，以使各第二出风口输出的冷风经所述集风段汇集后进入所述送风段；所述集风段由所述引风段至送风段呈渐缩构造。

5.如权利要求4所述的一种电气系统，其特征在于：所述风道件由若干板件拼接围合构成，其中包括至少一个底板和若干侧板，所述引风口和送风口均设于所述底板；

定义构成所述送风部的底板和侧板分别为第一底板、第一侧板、第二侧板和第三侧板；所述第一底板水平设置且设有所述送风口，所述第一侧板和第二侧板均沿所述第一方向延伸且垂直于所述第二方向，所述第三侧板沿所述第二方向延伸且垂直于所述第一方向；

所述第一底板与所述电气设备的顶面大致平齐，所述第一侧板和第二侧板分别与所述第一通道两侧的电气设备的正面大致平齐。

6.如权利要求5所述的一种电气系统，其特征在于：

两电气设备组内的电气设备数量相同，且两电气设备组的各电气设备沿所述第二方向相对设置；

所述送风部设有与所述电气设备组内的电气设备数量对应的所述送风口，各送风口与所述电气设备组的各电气设备在所述第一方向上的位置对应。

7.如权利要求6所述的一种电气系统，其特征在于：所述第一底板设有至少两个所述送风口，其还设有至少一个具有凸台构造且位于所述送风段内的扰流部；

所述扰流部沿第二方向延伸至所述第一侧板和第二侧板的内壁面，且具有将其凸台构造的顶面与所述第一底板的内壁面过渡连接的两过渡面；

所述扰流部位于任意两送风口之间，用以对流经所述送风段内的冷风减速并均匀各送风口的送风流量。

8.如权利要求5所述的一种电气系统，其特征在于：所述风道件的各板件的外壁贴设有隔热棉。

9.如权利要求5所述的一种电气系统，其特征在于：所述壳体内界定出具有具有立方体构造的第一仓体，所述第一仓体具有顶壁、底壁、第二侧壁、第四侧壁，以及所述第一侧壁和第三侧壁；所述第二侧壁和第四侧壁沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向相对设置；

所述电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均设于所述第一仓体；所述第一仓体、电气设备阵列、制冷设备阵列和风道件均关于一第一平面对称，所述第一平面垂直于所述第二方向；

其中，所述电气设备和制冷设备均座设于所述底壁；所述制冷设备阵列靠近所述第二侧壁设置，所述电气设备阵列靠近所述第四侧壁设置。

10.如权利要求9所述的一种电气系统，其特征在于：所述风道件为风罩，其固设于所述顶壁并与顶壁围合以共同形成所述导风管道。