CN212012447U - 变流器 - Google Patents

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李玉相
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Abstract

本实用新型提供了一种变流器,包括第一机箱、第二机箱以及第三机箱,且所述第一机箱、第二机箱以及第三机箱以可拆卸的方式装配在一起;所述第一机箱内装设有直流驱动组件,所述第二机箱内装设有交流滤波组件,所述第三机箱内具有一组直流铜排和一组交流铜排,且所述直流铜排与所述直流驱动组件导电连接,所述直流驱动组件与所述交流滤波组件导电连接,所述交流滤波组件与所述交流铜排导电连接。本实用新型实施例通过设置装配一体的第一机箱、第二机箱和第三箱体,可实现模块化布局设计,提高了布局设计的合理性,不仅能够削弱电磁干扰,提高电磁兼容性,还可缩减体积,使变流器具高功率密度,且无需占用较大安装面积,有利于整体的拆装维护。

Description

变流器
技术领域
本实用新型涉及输配电技术领域,更具体地说,涉及一种变流器。
背景技术
随着经济社会的发展,能源危机逐步凸显以及全球环境的逐渐恶化,发展和使用清洁替换能源已成为能源行业的重要目标。
伴随着新能源发电、储能以及新能源汽车产业的不断发展,作为能源控制装置的变流器(变流器用于连接交流电力系统以及直流电力系统,并实现两个系统之间的能源传递)成为清洁能源应用的关键因素之一,其中变流器是实现可再生能源-太阳能光伏能源相电网传递的必不可少单元。
但是,目前市场上的变流器的布局设计较不合理,电磁兼容性较差,且结构还不够紧凑,导致体积较为庞大,不仅降低了功率密度,还需要占用较大的安装面积,不利于拆装维护操作。
此外,现有变流器的散热效果不太理想,所以需要对变流器的散热功能设计进行优化,以保证变流器使用的可靠性。
实用新型内容
本实用新型实施例针对上述现有变流器的布局设计较不合理、电磁兼容性较差、结构不紧凑、体积庞大以及散热效果较为不足的问题,提供一种新的变流器。
本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是,提供一种变流器,包括第一机箱、第二机箱以及第三机箱,且所述第一机箱、第二机箱以及第三机箱以可拆卸的方式装配在一起;所述第一机箱内装设有直流驱动组件,所述第二机箱内装设有交流滤波组件,所述第三机箱内具有一组直流铜排和一组交流铜排,且所述直流铜排与所述直流驱动组件导电连接,所述直流驱动组件与所述交流滤波组件导电连接,所述交流滤波组件与所述交流铜排导电连接。
优选地,所述第一机箱内具有第一安装腔,所述第二机箱内具有第二安装腔,且所述第三机箱以嵌入所述第一安装腔和第二安装腔的方式与所述第一机箱、第二机箱装配在一起。
优选地,所述第一安装腔包括位于所述第一机箱的背板的第一开口,所述第二安装腔包括位于所述第二机箱的背板的第二开口,且所述第三机箱通过第一开口和第二开口插接到所述第一安装腔和第二安装腔。
优选地,所述第一安装腔位于所述第一机箱的底部,所述第二安装腔位于所述第二机箱的底部。
优选地,所述第一机箱和第二箱体的底板分别包括第一导向结构,所述第三机箱的底部具有第二导向结构,且所述第三机箱通过第一导向结构和第二导向结构的配合插接到所述第一安装腔和第二安装腔内。
优选地,所述直流驱动组件包括第一开关器件、控制单元以及功率单元,所述第一开关器件、控制单元以及功率单元在所述第一安装腔上方由下至上依次排列,且所述第一开关器件与所述第三机箱的直流铜排导电连接、所述控制单元和功率单元分别与所述第一开关器件导电连接。
优选地,所述交流滤波组件包括滤波电抗、滤波电容以及第二开关器件,所述滤波电抗、滤波电容以及第二开关器件在所述第二安装腔上方由下至上依次排列,且所述滤波电抗与所述第一机箱内的功率单元导电连接,所述滤波电容与所述滤波电抗导电连接,所述第二开关器件分别与所述滤波电抗和第三机箱的交流铜排导电连接。
优选地,所述第一开关器件和控制单元分别与所述第一机箱的前面板相邻设置。
优选地,所述第一机箱内设有第一风扇组件,并通过所述第一风扇组件在所述第一机箱内形成第一散热通道;所述第二机箱内设有第二风扇组件,并通过所述第二风扇组件在所述第二机箱内形成第二散热通道。
优选地,所述第一散热通道在所述第一机箱内沿垂向设置;所述第二散热通道在所述第二机箱内沿垂向设置。
本实用新型实施例的变流器具有以下有益效果:通过设置装配一体的第一机箱、第二机箱和第三箱体,可将直流驱动组件和交流滤波组件进行区分装配后再集成一体,实现模块化布局设计,以提高布局设计的合理性,不仅能够削弱直流驱动组件与交流滤波组件之间的电磁干扰,提高电磁兼容性,还可有效缩减体积,使变流器具高功率密度,且无需占用较大安装面积,有利于整体的拆装维护。
此外,上述变流器通过将第一开关器件和控制单元分别以与第一机箱的前面板相邻的方式设置,从而可提高对直流驱动组件拆装操作的方便性,同时降低维护调试的难度,使得工作效率更高。并且,上述变流器还通过设置第一风扇组件以在第一机箱内形成沿垂向设置的第一散热通道、以及设置第二风扇组件以在第二机箱内形成沿垂向设置的第二散热通道,由此优化变流器的散热功能设计,使变流器具较高的散热效果,提高变流器使用的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的变流器的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的变流器分解的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的第一机箱的内部结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的第二机箱的内部结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的第三机箱的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,是本实用新型实施例提供的变流器的结构示意图,该变流器可应用于输配电技术领域,其主要用于连接交流电力系统以及直流电力系统,并实现两个系统之间的能源传递。结合图2所示,本实施例中的变流器包括第一机箱1、第二机箱2以及第三机箱3,且第一机箱1、第二机箱2以及第三机箱3以可拆卸的方式装配在一起,这样可将变流器拆分成三个主要模块,然后以模块化的形式集成一体。
结合图3、4所示,第一机箱1内装设有直流驱动组件4,第二机箱2内装设有交流滤波组件5,且第三机箱3内具有一组与直流驱动组件4相对应的直流铜排31、以及一组与交流滤波组件5相对应的交流铜排32。为保证模块化设计的变流器的功能正常,使直流铜排31与直流驱动组件4导电连接,直流驱动组件4与直流驱动组件4导电连接,然后使交流滤波组件5与交流铜排32导电连接,由此实现直流驱动组件4、交流滤波组件5与第三机箱3之间的电性连接,以达成能量传递功能。
上述变流器通过设置装配一体的第一机箱1、第二机箱2和第三箱体3,以将变流器拆分为三大模块后再集成一体,从而可实现模块化布局设计,以提高布局设计的合理性,不仅能够削弱直流驱动组件4与交流滤波组件5之间的电磁干扰,提高电磁兼容性,还可有效缩减体积,使上述变流器具更高的功率密度,并且无需占用较大的安装面积,有利于整体的拆装维护、及在受限的空间中的使用安装,对安装空间的要求较低,可拓展应用场景。
当然,在实际应用中,也可设置第四机箱或第五机箱,以将变流器呈四大模块集成一体或五大模块集成一体,由此提高变流器的模块化设计的程度,但这将会大大使变流器的结构复杂化,降低变流器使用的实用性。优选将变流器呈三大模块集成一体设计,可在实现模块化设计的同时使变流器的结构最简化,避免过余设计而增加成本。
在本实用新型的一个实施例中,第一机箱1内具有第一安装腔,第二机箱2内具有第二安装腔,且第三机箱3以嵌入第一安装腔和第二安装腔的方式与第一机箱1、第二机箱2装配在一起,实现第一机箱1、第二机箱2和第三机箱3的一体连接。组装时,可先将第三机箱3装配固定到安装空间,然后再分别将第一机箱1和第二机箱2装配到第三机箱3上,拆装方便,且单一模块(即第一机箱1、第二机箱2和第三机箱3的单体)的体积和重量都较为轻小,移动搬运较为轻松,从而可降低装配的难度,且同时无需配备较多装配人员,可减少人力成本。
进一步地,第一安装腔包括位于第一机箱1的背板的第一开口,第二安装腔包括位于第二机箱2的背板的第二开口,且第三机箱3通过第一开口和第二开口插接到第一安装腔和第二安装腔,即在第一机箱1、第二机箱2和第三机箱3装配一体时,第三机箱3位于第一机箱1和第二机箱2的背部。并且,第三机箱3的直流铜排31可由第一开口插入,并嵌设到第一安装腔内,不仅提高了空间利用率,还能由第一机箱1密封保护直流铜排31,避免积尘,也能够防止人员触碰,提高变流器的安全性能。
同样地,在第二机箱2装配到第三机箱3时,第三机箱3的交流铜排32可由第二开口插入,并嵌设到第二安装腔内,由第二机箱2密封保护交流铜排32,使变流器具高安全性。
为提高拆装的方便性,优选将第一安装腔设于第一机箱1的底部,第二安装腔设于第二机箱2的底部,这样在组装时,无需抬起第一机箱1和第二机箱2即可将第一机箱1和第二机箱2分别装配到第三机箱3上,大大降低了组装操作的难度,并且该设置方式有利于第三机箱3与第一机箱1和第二机箱2之间的受力,有效避免了悬空装配所带来的应力及装配误差问题。当然,第一安装腔在第一机箱1上的设置位置和第二安装腔在第二机箱2上的位置具体可根据实际情况进行调整,以满足对应安装空间的装配需求。
结合图5所示,在本实用新型的另一实施例中,第一机箱1和第二箱体2的底板分别包括第一导向结构11、21,第三机箱3的底部具有第二导向结构33,且第三机箱3通过第一导向结构11、21和第二导向结构33的配合插接到第一安装腔和第二安装腔内,即第一机箱1可通过第一导向结构11导向的方式限位固定到第三机箱3上,第二机箱2可通过第一导向结构21导向的方式限位固定到第三机箱3上,这样可以大大提高第一机箱1和第二机箱2的装配操作的方便性,同时使变流器具较高的装配精度,无需校正,保证直流驱动组件4、交流滤波组件5与第三机箱3(即直流铜排31和交流铜排32)之间的电性连接的稳定性和可靠性。
在实际应用中,为降低装配人员的劳动强度,第二导向构件33可包括多个导向板槽,第一导向结构11可包括设于第一机箱1的底板上的多个第一滚轮,在进行第一机箱1的组装时,可通过推动使多个第一滚轮滚动、并限位到第二导向构件33的导向板槽上,将第一机箱1移动并固定到第三机箱3上。同样地,第二导向构件21可包括设于第二机箱2的底板上的多个第二滚轮,通过推动使多个第二滚轮滚动、并限位到第二导向构件的导向板槽上,将第二机箱2移动并固定到第三机箱3上。当然,第一机箱1和第二机箱2与第三机箱3之间的配合设计可根据实际情况进行调整。
具体地,直流驱动组件4包括第一开关器件41、控制单元42以及功率单元43,且第一开关器件41、控制单元42以及功率单元43在第一安装腔上方由下至上依次排列,以优化直流驱动组件4的布局设计,使第一机箱1与直流驱动组件4之间的布局更加合理,并能够有效提高第一机箱1内的空间利用率,有利于第一机箱1缩减横向上的体积。并且,第一开关器件41与第三机箱3的直流铜排31导电连接、控制单元42和功率单元43分别与第一开关器件41导电连接,由此实现直流驱动组件4与第三机箱3(即直流铜排31)的电性连接。
进一步地,交流滤波组件5包括滤波电抗51、滤波电容52以及第二开关器件53,且滤波电抗51、滤波电容52以及第二开关器件53在第二安装腔上方由下至上依次排列,以优化交流滤波组件5的布局设计,使第二机箱2与交流滤波组件5之间的布局更加合理,并能够有效提高第二机箱2内的空间利用率,有利于第二机箱2缩减横向上的体积,这样在与第一机箱1以并排的方式设于第三机箱3上时可提高集成度,有利于变流器的体积缩减,以便于在空间大小受限的环境中的使用,使适用范围更加广泛。
并且,为保证直流驱动组件4、交流滤波组件5与第三机箱3之间的电性连接,滤波电抗51与第一机箱1内的功率单元43导电连接,滤波电容52与滤波电抗51导电连接,第二开关器件53分别与滤波电抗51和第三机箱3的交流铜排32导电连接。
特别地,优选将第一开关器件41和控制单元42分别以与第一机箱1的前面板相邻的方式设置,这样可实现对直流驱动组件4的前维护,以降低维护操作的难度,提高维护效率。
在本实用新型的又一实施例中,第一机箱1内设有第一风扇组件12,并通过该第一风扇组件12在第一机箱1内形成第一散热通道,从而可由第一散热通道内的散热气流转移第一机箱1内的热量,以对直流驱动组件4进行风冷散热,保证直流驱动组件4运行的稳定性和可靠性。上述第一风扇组件12还能加速第一散热通道内的散热气流的流速,提高散热气流与外部空气之间的循环流动效率,使得第一机箱1具更高散热效果。
第二机箱2内设有第二风扇组件22,并通过第二风扇组件22在第二机箱2内形成第二散热通道,从而可由第二散热通道内的散热气流转移第二机箱2内的热量,以对交流滤波组件5进行风冷散热,保证交流滤波组件5运行的稳定性和可靠性。上述第二风扇组件22还能加速第二散热通道内的散热气流的流速,进而提高散热气流与外部空气之间的循环流动效率,使得第二机箱2具有更高的散热效果。
为进一步提高散热效果,可使第一散热通道在第一机箱1内沿垂向设置,使第二散热通道在第二机箱2内沿垂向设置,这样可分别在第一机箱1和第二机箱2内形成由下向上的流动的散热气流,使第一机箱1内的散热气流能够沿直流驱动组件4的设置方向流动,并分别转移第一开关器件41、控制单元42以及功率单元43上的热量。同样地,使第二机箱2内的散热气流能够沿交流滤波组件5的设置方向流动,并分别转移滤波电抗51、滤波电容52以及第二开关器件53上的热量,实现高效散热降温。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变流器,其特征在于,包括第一机箱、第二机箱以及第三机箱,且所述第一机箱、第二机箱以及第三机箱以可拆卸的方式装配在一起;所述第一机箱内装设有直流驱动组件,所述第二机箱内装设有交流滤波组件,所述第三机箱内具有一组直流铜排和一组交流铜排,且所述直流铜排与所述直流驱动组件导电连接,所述直流驱动组件与所述交流滤波组件导电连接,所述交流滤波组件与所述交流铜排导电连接。
2.根据权利要求1所述的变流器,其特征在于,所述第一机箱内具有第一安装腔,所述第二机箱内具有第二安装腔,且所述第三机箱以嵌入所述第一安装腔和第二安装腔的方式与所述第一机箱、第二机箱装配在一起。
3.根据权利要求2所述的变流器,其特征在于,所述第一安装腔包括位于所述第一机箱的背板的第一开口,所述第二安装腔包括位于所述第二机箱的背板的第二开口,且所述第三机箱通过第一开口和第二开口插接到所述第一安装腔和第二安装腔。
4.根据权利要求3所述的变流器,其特征在于,所述第一安装腔位于所述第一机箱的底部,所述第二安装腔位于所述第二机箱的底部。
5.根据权利要求4所述的变流器,其特征在于,所述第一机箱和第二箱体的底板分别包括第一导向结构,所述第三机箱的底部具有第二导向结构,且所述第三机箱通过第一导向结构和第二导向结构的配合插接到所述第一安装腔和第二安装腔内。
6.根据权利要求4所述的变流器,其特征在于,所述直流驱动组件包括第一开关器件、控制单元以及功率单元,所述第一开关器件、控制单元以及功率单元在所述第一安装腔上方由下至上依次排列,且所述第一开关器件与所述第三机箱的直流铜排导电连接、所述控制单元和功率单元分别与所述第一开关器件导电连接。
7.根据权利要求6所述的变流器,其特征在于,所述交流滤波组件包括滤波电抗、滤波电容以及第二开关器件,所述滤波电抗、滤波电容以及第二开关器件在所述第二安装腔上方由下至上依次排列,且所述滤波电抗与所述第一机箱内的功率单元导电连接,所述滤波电容与所述滤波电抗导电连接,所述第二开关器件分别与所述滤波电抗和第三机箱的交流铜排导电连接。
8.根据权利要求6所述的变流器,其特征在于,所述第一开关器件和控制单元分别与所述第一机箱的前面板相邻设置。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的变流器,其特征在于,所述第一机箱内设有第一风扇组件,并通过所述第一风扇组件在所述第一机箱内形成第一散热通道;所述第二机箱内设有第二风扇组件,并通过所述第二风扇组件在所述第二机箱内形成第二散热通道。
10.根据权利要求9所述的变流器,其特征在于,所述第一散热通道在所述第一机箱内沿垂向设置;所述第二散热通道在所述第二机箱内沿垂向设置。
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