CN209526662U - 整流柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力整流设备领域，具体提供一种整流柜。为了解决现有技术中整流柜散热方式不合理导致其内部空气不洁净、容易产生凝露并因此损坏非功率器件等问题。本实用新型提出了一种整流柜，该整流柜至少包括第一区域，整流柜内的非功率器件位于第一区域内，该第一区域设置为封闭区域并采用内循环散热模式，其内部的温度和/或湿度利用空调设备进行调节。本实用新型的整流柜通过对第一区域采用内循环散热模式，使外部空气中的粉尘、杂质不能进入第一区域内；再通过空调设备对第一区域的温度和/或湿度进行调节，能够在对第一区域内的非功率器件进行散热的同时，保证空气洁净度，提高防护性，从而提供适宜防护等级较高的非功率器件的工作环境。

Description

整流柜

技术领域

本实用新型属于电力整流设备领域，具体提供一种整流柜。

背景技术

整流柜是用于将交流电变为直流电的功率设备。整流柜采用同相逆并联三相桥式整流电路结构。其基本原理：把两个相同三相桥式整流联结，从结构上按相序相同、相位相差180度和正、负直流排仅仅排列在一起，构成自二次绕组直到整流臂的两组相反极性引线尽可能靠近的配置，其通过的电流在任何瞬间都大小相等、方向相反，使各自所产生的交变磁通在两逆并导体的外部相互抵消之机理，从而大大减少各部分线路电抗，并增加相间阻抗的对称性，从基本上解决了大电流的交变磁通所引起的壳体局部过热，电抗压降增大，并联元件均流下降，损耗增大等特殊问题，有利于提高机组效率与功率因数。

由于整流柜中安装有大量电器元件，运行过程中产生热量引起整流柜内温度升高，不仅影响各部件工作效率，也会减短其使用寿命，因此整流柜的散热性能就显得尤为重要。现有技术中，整流柜的常规散热方式是单风道设计，在一侧设置带滤网的进风孔，另一侧设置轴流风机向柜外抽风，桩外的空气夹杂粉尘一起进入桩内部；整流柜中一些低压器件一般需要在洁净环境中运行，而粉尘积累导致内部器件短路，因此经常出现故障停机现象，并且，对于目前现存的作为电动汽车(油电混动车辆)的充电设施的大功率直流型整流柜，基本是在户外露天放置，且无人值守，整流柜停机的时候，由于内外温差大，金属件尤其是铜导体上会有凝露现象，此时，当充电设施再次启动时，由于导体带水，相间或相对地绝缘距离不足，就会导致出现短路或漏电流故障，造成严重后果。

相应地，本领域需要一种整流柜来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决整流柜散热方式不合理导致其内部空气不洁净、容易产生凝露并因此损坏非功率器件等问题。本实用新型提出了一种整流柜，所述整流柜至少包括第一区域，所述整流柜内的非功率器件位于所述第一区域，所述第一区域设置为封闭区域，且所述第一区域内的温度和/或湿度利用空调设备进行调节。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述空调设备为壁挂式一体空调，且所述壁挂式一体空调设置于所述整流柜的背部，在所述壁挂式一体空调运行时，能够对所述第一区域内的温度和/或湿度进行调节。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述整流柜还包括独立于所述第一区域设置的第二区域，所述整流柜内的功率器件位于所述第二区域。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述第二区域包括与外界连通的散热风道，所述散热风道的一侧设置有风机，在所述风机运行时，外界空气能够流经所述散热风道以对所述第二区域内的功率器件进行散热。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述散热风道的与所述风机相对的一侧设置有过滤棉，所述过滤棉用于过滤从外界进入所述散热风道的空气。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述整流柜的前部设置有带栅格的通风窗，所述散热风道通过所述带栅格的通风窗与外界连通；所述过滤棉设置于所述栅格内。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述整流柜包括隔离板，所述隔离板设置在所述第一区域和所述第二区域之间，用于将所述第一区域和所述第二区域分隔为两个独立的区域。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述隔离板上设置有通孔，所述通孔用于所述非功率器件与所述功率器件之间的线束穿过。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述第一区域内还设置有功率器件，以使所述非功率器件和所述功率器件均位于所述封闭区域。

在上述整流柜的优选实施方案中，所述整流柜用于直流充电桩。

本实用新型的整流柜内至少包括第一区域，整流柜内的非功率器件位于该第一区域内，并且第一区域设置为密封区域，这样一来，第一区域内空气不能与外部空气流通、交换，外部空气中的粉尘、杂质便不能进入第一区域内；再通过空调设备对第一区域的温度和/或湿度进行调节，能够在对第一区域内的非功率器件进行散热的同时，保证空气洁净度，提供适宜防护等级较高的非功率器件的工作环境。本实用新型的整流柜对防护等级要求更高、散热量较低的非功率器件利用内循环散热模式进行散热，保证区域内的空气洁净，防护性更佳，从而避免了现有技术的散热方式致使整流柜内部空气不洁净、容易产生凝露等损坏非功率器件的问题。

附图说明

图1是本实用新型的整流柜的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整流柜的主视示意图；

图3是本实用新型的整流柜的后视示意图；

图4是本实用新型的整流柜的俯视示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是结合电动汽车充电设施来描述的，但是，本实用新型显然可以用于其他整流柜，只要该整流柜中设置有较高防护等级的电器元件，而较高防护等级的电器元件的正常运行需要保证空气洁净度。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“背”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，图1是本实用新型的整流柜的整体结构示意图；图2是本实用新型的整流柜的主视示意图；图3是本实用新型的整流柜的后视示意图。如图1-3所示，整流柜中电子器件包括功率器件和非功率器件，功率器件指功率电力电子器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上)；非功率器件指保护器件、开关器件、加热器件及除湿器件等电子器件，本实用新型的整流柜至少包括第一区域1，整流柜内的非功率器件位于第一区域1内，非功率器件为精密元件，防护等级要求较高，对空气洁净度要求较高，且散热量较小，基于此原因，第一区域1采用内循环散热模式，将第一区域1设置为封闭区域，这样第一区域1内部空气不能与外部空气流通、交换，外部空气中的粉尘、杂质便不能进入第一区域1内，同时，在第一区域1内设置空调设备11，利用空调设备11对第一区域1内的温度和/或湿度进行调节，这样，既能够对第一区域1内的非功率器件进行散热，同时保证第一区域1内空气洁净，提供适宜防护等级较高的非功率器件的工作环境。

参照图3，在一种具体的实施方式中，第一区域1内的空调设备11选用壁挂式一体空调，壁挂式一体空调体积小，所需安装空间较小，同时不受安装位置限制，可以灵活设置安装目标位置，并且壁挂式一体空调整机运转时噪音很小。优选地，壁挂式一体空调设置于整流柜的背部(与整流柜柜门或操作窗相对的一面)，与第一区域1相对应的位置，在壁挂式一体空调运行时，能够对第一区域1内的温度和/或湿度进行调节。

参照图4，图4是本实用新型的整流柜的俯视示意图。如图4所示，本实用新型的整流柜还包括第二区域2，整流柜内的功率器件位于第二区域2内，由于功率器件散热量较大，防护等级要求较低，对空气洁净度要求较低，基于此，第二区域2设置为独立于第一区域1的功率器件区域，并且第二区域2采用外循环散热模式。第二区域2中包括能够与外界连通的散热风道21，散热风道21为外界空气进入第二区域2至流出第二区域2所流经的路径，外界冷空气进入第二区域2，流经散热风道21带走功率器件的热量并排出第二区域2，实现为功率器件散热的目的。

返回参照图3，如图3所示，在一种具体的实施方式中，整流柜的前部(设置有整流柜柜门或操作窗的一面)设置有带栅格的通风窗，带栅格的通风窗位于与第二区域2相对应的位置，第二区域2的散热风道21通过带栅格的通风窗与外界连通，外界空气能够流经带栅格的通风窗进入散热风道21，从而为散热风道21提供更大的空气流量，同时，栅格结构能够过滤外界空气中较大体积的杂质，帮助提高第二区域2的散热效率的同时保护其内部的功率器件。优选地，整流柜的背部设置有带栅格的通风后窗22，带栅格的通风后窗22位于与第二区域2相对应的位置，第二区域2的散热风道21通过带栅格的通风后窗22与外界连通，散热风道21内的空气能够流经带栅格的通风后窗22进入外界空气中，同时，借助栅格结构过滤外界空气中较大体积的杂质，防止外界空气中较大体积的杂质被倒吸进入散热风道21从而进入第二区域2中，帮助提高第二区域2的散热效率的同时保护其内部的功率器件。本领域技术人员可以根据需求设置第二区域2前部的带栅格的通风窗和第二区域2背部的带栅格的通风后窗22的大小及位置。为了解决功率器件散热量较大的问题，适应其使用需求，在散热风道21的一侧设置风机，风机用于加快散热风道21内的空气流动速度，进而提高第二区域2内的散热效率。风机可以为轴流风机，该轴流风机设置在整流柜的背部，与第二区域2相对应的位置，由于轴流风机能够产生与转轴方向相同的气流，在轴流风机的作用下，散热风道21内的空气加速流动、加速散热的同时加速排出整流柜。

通过设置风机加快了空气流动速度，提高了散热效率，同时也将外界空气中更多的粉尘、杂质带入到散热风道21中，使位于第二区域2的功率器件接触更多的粉尘杂质，为防止粉尘、杂质过多影响功率器件散热效果，或者由于粉尘积累导致功率器件短路故障甚至停机现象，散热风道21的与风机相对的一侧设置有过滤棉，在一种具体地实施方式中，将过滤棉设置在整流柜的前部通风窗的栅格内，用于过滤从外界进入散热风道21的空气，使进入散热风道21的空气更加洁净。本领域技术人员容易理解的是，过滤棉不局限于这一种实施方式，还可以是过滤网、过滤芯等适宜用于此处的能够实现等同过滤效果的部件都不脱离本实用新型的保护范围。

作为示例，本实用新型的整流柜还包括隔离板3，隔离板3设置在第一区域1和第二区域2之间，用于将第一区域1和第二区域2分隔为两个独立的区域，以便于对两个区域采用不同的散热方式，同时将两区域之间做密封处理，对第一区域1进行内循环模式散热，而对第二区域2进行外循环模式散热。更进一步地，非功率器件位于第一区域1内，功率器件位于第二区域2内，非功率器件与功率器件之间需要通过线束串连实现电连接，因此，在隔离板3上设置有通孔31，通孔31用于串联非功率器件与功率器件之间的线束穿过，并在线束穿过通孔31的位置处使用电缆接头连接，进而将孔31密封。

在一种可能的实施方式中，可以将功率器件也放置于第一区域1内，即整柜密封，通过空调设备同时对非功率器件和功率器件进行散热，这样散热及防护效果更佳。

在一种具体的实施方式中，本实用新型的整流柜用于大功率的直流充电桩，由于直流充电桩的使用场景基本是在户外露天放置，且无人值守，电动车主在充电时经常会遇到坏桩导致无法充电的情形，采用上述结构的整流柜可以有效降低坏桩的几率，提升用户体验。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整流柜，其特征在于，所述整流柜至少包括第一区域，所述整流柜内的非功率器件位于所述第一区域，

所述第一区域设置为封闭区域，且所述第一区域内的温度和/或湿度利用空调设备进行调节。

2.根据权利要求1所述的整流柜，其特征在于，所述空调设备为壁挂式一体空调，且所述壁挂式一体空调设置于所述整流柜的背部，在所述壁挂式一体空调运行时，能够对所述第一区域内的温度和/或湿度进行调节。

3.根据权利要求2所述的整流柜，其特征在于，所述整流柜还包括独立于所述第一区域设置的第二区域，所述整流柜内的功率器件位于所述第二区域。

4.根据权利要求3所述的整流柜，其特征在于，所述第二区域包括与外界连通的散热风道，所述散热风道的一侧设置有风机，

在所述风机运行时，外界空气能够流经所述散热风道以对所述第二区域内的功率器件进行散热。

5.根据权利要求4所述的整流柜，其特征在于，所述散热风道的与所述风机相对的一侧设置有过滤棉，

所述过滤棉用于过滤从外界进入所述散热风道的空气。

6.根据权利要求5所述的整流柜，其特征在于，所述整流柜的前部设置有带栅格的通风窗，

所述散热风道通过所述带栅格的通风窗与外界连通；所述过滤棉设置于所述栅格内。

7.根据权利要求3所述的整流柜，其特征在于，所述整流柜包括隔离板，

所述隔离板设置在所述第一区域和所述第二区域之间，用于将所述第一区域和所述第二区域分隔为两个独立的区域。

8.根据权利要求7所述的整流柜，其特征在于，所述隔离板上设置有通孔，所述通孔用于所述非功率器件与所述功率器件之间的线束穿过。

9.根据权利要求1所述的整流柜，其特征在于，所述第一区域内还设置有功率器件，以使所述非功率器件和所述功率器件均位于所述封闭区域。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的整流柜，其特征在于，所述整流柜用于直流充电桩。