CN212969420U - 电能转换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电能转换系统，该电能转换系统包括：多个电能转换装置，多个电能转换装置之间通过铜排电连接；散热器，与铜排的位置对应设置；温度检测电路，温度检测电路具有温度检测探头，温度检测探头的位置对应铜排；温度检测电路用于检测铜排的温度，并输出对应的温度检测信号；控制器，与温度检测电路电连接；控制器用于根据温度检测信号控制散热器工作。本实用新型可以防止铜排的温度过高影响电能转换系统正常工作，同时还可以降低电能转换系统自身的功耗。

Description

电能转换系统

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种电能转换系统。

背景技术

电能转换装置例如汇流箱与台逆变器之间，通常采用铜排实现电连接，由于汇流箱与台逆变器等功率较大，因此流经铜排的电流也通常较大，铜排工作时的温度也随之上升，若不及时进行散热，容易影响电能转换正常工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电能转换系统，旨在防止铜排的温度过高影响电能转换系统正常工作，以及降低电能转换系统自身的功耗。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电能转换系统，所述电能转换系统包括：

多个电能转换装置，多个所述电能转换装置之间通过铜排电连接；

散热器，与所述铜排的位置对应设置；

温度检测电路，所述温度检测电路具有温度检测探头，所述温度检测探头的位置对应所述铜排；所述温度检测电路用于检测所述铜排的温度，并输出对应的温度检测信号；

控制器，与所述温度检测电路电连接；所述控制器用于根据所述温度检测信号控制所述散热器工作。

可选地，所述控制器还与所述电能转换装置连接，所述控制器还用于根据所述温度检测信号控制所述电能转换装置调节输出电流。

可选地，所述控制器还与所述电能转换装置连接，所述控制器还用于根据所述温度检测信号输出故障控制信号，以控制所述电能转换装置停止工作，并进行故障指示。

可选地，所述铜排包括第一引出端子和第二引出端子，所述第一引出端子和第二引出端子分别连接一所述电能转换装置；

所述温度检测电路的温度检测探头设置于对应所述铜排连接的两个电能装置中心位置处。

可选地，所述铜排包括连接一所述电能转换装置的第一铜排段及连接另一所述电能转换装置的第二铜排段，所述第一铜排段与所述第二铜排段之间搭接；

所述温度检测电路的温度检测探头靠近所述第一铜排段与所述第二铜排段搭接处设置。

可选地，所述电能转换系统还包括：

防护罩，所述防护罩设置于所述铜排的外围。

可选地，所述散热器设置于所述电能转换装置的进线侧，且通过设置于所述铜排外围的防护罩形成散热风道；

和/或，所述散热器设置于同一铜排连接的两个所述电能转换装置中的任意一个的壳体内，且通过设置于所述铜排外围的防护罩形成散热风道。

可选地，所述散热器为散热风扇或液冷装置。

可选地，每两个所述电能转换装置通过至少一个所述铜排电连接；

连接两个所述电能转换装置的铜排对应至少设置有一所述温度检测电路。

可选地，所述电能转换装置为DC/DC变换器、DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器中的一种或者多种组合。

本实用新型电能转换系统设置有多个电能转换装置，多个电能转换装置之间通过铜排电连接；散热器，与所述铜排的位置对应设置；本实用新型还设置有温度检测电路，以检测所述铜排的温度，并输出对应的温度检测信号至控制器，以使控制器根据所述温度检测信号控制所述散热器工作。本实用新型可以根据检测的铜排温度控制散热器启停，以在温度达到一定程度时，控制散热器对铜排进行散热，以减小铜排发热，防止铜排的温度过高影响电能转换系统正常工作，严重时烧毁铜排。本实用新型还可以在温度降下来后，则停止散热，以降低电能转换系统自身的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电能转换系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中铜排一实施例处的放大图；

图3为图1中铜排另一实施例处的放大图；

图4为图1中散热器设置位置一实施例处的放大图；

图5为图1中散热器设置位置另一实施例处的放大图；

图6为图1中控制器一实施例的控制流程示意图；

图7为本实用新型电能转换系统一实施例的工作流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电能转换装置	41	温度检测探头
20	铜排	21	第一引出端子
				30	散热器	22	第二引出端子
40	温度检测电路	23	第一铜排段
				50	控制器	24	第二铜排段
60	防护罩

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本实用新型提出一种电能转换系统。

参照图1至图7，在本实用新型一实施例中，该所述电能转换系统包括：

多个电能转换装置10，多个所述电能转换装置10之间通过铜排20电连接；

散热器30，与所述铜排20的位置对应设置；

温度检测电路40，所述温度检测电路40具有温度检测探头41，所述温度检测探头41的位置对应所述铜排20；所述温度检测电路40用于检测所述铜排20的温度，并输出对应的温度检测信号；

控制器50，与所述温度检测电路40电连接；所述控制器50用于根据所述温度检测信号控制所述散热器30工作。

本实施例中，散热器30可以是风扇和/或液冷装置，或者其他可以提高散热速度的散热器件。电能转换装置10可以是两个，或者两个以上，每两个电能转换装置10之间通过实现电连接，并且，在每个电能转换装置10设置有连接器件，具体可以是可插拔连接的连接接口，例如连接座、导向槽以及接线端子等，对应的，铜排20用于连接两个电能装置的两端可以与连接座、导向槽以及接线端子适配，例如两端可以设置为梳状齿的插接端插接连接在电能转换装置10的连接座上。在一实施例中，每两个所述电能转换装置10通过至少一个所述铜排20电连接；两台电能转换装置10之间连接的多根铜排 20(铜排20数量n≥1)。两个通过铜排20互连的电能转换装置10标记为电能转换装置1、电能转换装置2。

温度检测电路40可以设置有负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、热电偶、热电堆红外温度传感器、RTD(铂热电阻)中的一种或者多种组合，负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、热电偶、热电堆红外温度传感器、RTD(铂热电阻)可以作为探头设置在铜排20上，并且铜排20与探头之间绝缘设置，例如可以通过导热胶等固定连接。温度检测电路40根据设置的检测探头的不同，还设置有其他外围电路，例如在采用负温度系数热敏电阻来实现时，还可以设置于有分压电阻、滤波器件、信号放电器(运算放大器等)、差分电路等，以构成温度检测电路40。温度检测电路40根据检测到的温度，输出对应大小的温度检测信号，该温度检测信号可以是模拟信号也可以是数字信号，具体可以根据温度检测电路40设置的电路结构不同而进行确定。连接两个所述电能转换装置10的铜排20对应至少设置有一所述温度检测电路40。也即，温度检测电路40或者温度检测探头41可以设置为多个，例如连接两个电能转换装置10的铜排20中间位置，或者靠近电能转换装置 10的位置设置一个或者各设置一个，或者在这三个地方各设置一个。

控制器50可以采用单片机、DSP、FPGA、PLC等微处理器来实现，控制器50是电能转换系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电能转换系统的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行电能转换系统的各种功能和处理数据，从而对电能转换系统进行整体监控。控制器50可包括一个或多个处理单元；优选的，控制器50可集成数据处理器。控制器50中可以集成有多个比较器及多个温度参考值，或者本领域技术人员可以在控制器50中集成现有的有对温度检测信号与存储的温度参考值进行分析、比较运算的软件程序，以使控制器50实现根据检测到的温度检测信号输出对应的控制指令。具体地：设备运行后，开始检测铜排20的温度，数据送到控制器50，对温度数值进行判断和动作，在根据所述温度检测信号确定所述铜排20当前工作温度达到(大于等于)散热器30启动温度T1时，控制所述散热器30启动；在根据所述温度检测信号确定所述铜排20当前工作温度小于散热器30停止温度T1-Δt1时，控制所述散热器30停止工作。如此，可以在温度达到一定程度时，控制散热器30对铜排20进行散热，以减小铜排20发热。同时在温度降下来后，则停止散热，以降低电能转换系统自身的功耗。也即，当铜排20温度检测值＞散热器30启动温度T1时，启动风扇，进行散热；当铜排20温度检测值＜散热器30启动温度T1-Δt1时，风扇停止运行；控制器50将风扇运行或者停止的运行信息传递到电能转换装置10。

本实用新型电能转换系统设置有多个电能转换装置10，多个电能转换装置10之间通过铜排20电连接；散热器30，与所述铜排20的位置对应设置；本实用新型还设置有温度检测电路40，以检测所述铜排20的温度，并输出对应的温度检测信号至控制器50，以使控制器50根据所述温度检测信号控制所述散热器30工作。本实用新型可以根据检测的铜排20温度控制散热器30启停，以在温度达到一定程度时，控制散热器30对铜排20进行散热，以减小铜排20发热，防止铜排20的温度过高影响电能转换系统正常工作，严重时烧毁铜排20。本实用新型还可以在温度降下来后，则停止散热，以降低电能转换系统自身的功耗。

参照图1至图7，在一实施例中，所述控制器50还与所述电能转换装置 10连接，所述控制器50还用于根据所述温度检测信号控制所述电能转换装置 10调节输出电流。

具体地，所述控制器50还用于在根据所述温度检测信号确定所述铜排20 的温度达到限流保护值时，控制所述电能转换装置10调节输出电流；

在根据所述温度检测信号确定所述铜排20的温度达到限流取消值时，控制所述电能转换装置10恢复输出电流。

进一步地，所述控制器50还与所述电能转换装置10连接，所述控制器 50还用于根据所述温度检测信号输出故障控制信号，以控制所述电能转换装置10停止工作，并进行故障指示。所述控制器50还与所述电能转换装置10 连接，具体地，所述控制器50在根据所述温度检测信号确定所述电能转换系统故障时，控制所述电能转换装置10停止工作，并输出故障指示信号。

参照图6和图7，图6为控制器的50的控制流程示意图，图7为电能转换系统中散热器30及电能转换装置10的工作流程示意图，本实施例中，控制器50内存储有多个温度值，具体可以包括达到该温度时，启动散热器30 工作的散热器30启动温度T1、散热器30停止温度T1-Δt1、限流启动温度T2。限流取消温度T2--Δt2、故障提醒温度T3。

可以理解的是，温度检测电路40可以实时检测铜排20的温度，也可以周期性的检测铜排20的温度，例如在温度检测电路40实时检测铜排20的温度时，若检测的铜排20当前温度大于启动散热器30工作的散热器30启动温度T1，且启动散热器30工作预设时长后，若检测的温度仍大于散热器30启动温度T1，甚至大于限流启动温度T2时，则控制散热器30继续工作，控制器50还控制该铜排20连接的两个电能转换装置10中的一个或者两个均进行限电流动作，减小铜排20上电流负载，减小铜排20发热，同时还控制电能转换装置1或者电能转换装置2进行限电流告警指示。在启动限流动作预设时长后，若检测到温度小于限流取消温度T2--Δt2，但仍大于散热器30停止温度T1-Δt1时，则控制电能转换装置1或者电能转换装置2取消限电流运行，告警指示消除，并控制散热器30仍然工作，直至小于或者等于散热器30停止温度T1-Δt1。若检测到温度仍大于限流启动温度T2，甚至大于故障提醒温度T3时，控制器50控制电能转换装置1或者电能转换装置2关机，也即停机工作，并做故障指示，需要断电和检修。上述的预设时长可以设置为5分钟、10分钟、30分钟等数值，具体时长可以根据散热器30的功率、铜排20 的数量及铜排20的横截面、产生的热量等进行设置。

在温度检测电路40周期性的检测铜排20的温度时，则可以根据检测的温度与散热器30启动温度T1、散热器30停止温度T1-Δt1、限流启动温度T2、限流取消温度T2--Δt2及故障提醒温度T3进行匹配，并根据匹配的温度区间控制散热器30、电能转换装置1或者电能转换装置2进行工作。本实用新型可以解决两个电能转换装置10(电能转换装置10可以DC/AC变换器、智能汇流箱、DCDC变换、变压器等)之间，采用铜排20连接时，并且铜排20 上电流流过，铜排20上会发热，通过采集铜排20的温度，送到控制器50，控制器50控制风扇启动和停转，当铜排20温度过高时，控制器50传送相关指令到电能转换装置10，控制电能转换装置10降电流，以减小铜排20发热，当铜排20温度达到极限阈值时，再通知电能转换装置10停机，切断铜排20 上的电流。

参照图2，在一实施例中，所述铜排20包括第一引出端子21和第二引出端子22，所述第一引出端子21和第二引出端子22分别连接一所述电能转换装置10；

所述温度检测电路40的温度检测探头41设置于对应所述铜排20连接的两个电能装置中心位置处。

本实施例中，当两个电能转换装置10采用完整的铜排20连接，也即铜排20不适用短接方案时，温度检测探头41应布置在两台电能转换装置10铜排20连接路径上的中心距离位置，并且至少检测中间位置的铜排20温度，如此设置，有利于在铜排20利用自身的散热性能进行一定程度的散热后，准确地检测铜排20的实际温度，以根据检测的温度控制散热器30、电能转换装置10工作。当然在其他如此设置，可以温度检测探头41可以设置在铜排20靠近两个电能转换装置10中的任意一端设置，或者在两端或者中间位置均设置温度检测点。

参照图3，在一实施例中，所述铜排20包括连接一所述电能转换装置10 的第一铜排段23及连接另一所述电能转换装置10的第二铜排段24，所述第一铜排段23与所述第二铜排段24之间搭接；

所述温度检测电路40的温度检测探头41靠近所述第一铜排段23与所述第二铜排段24搭接处设置。

本实施例中，当两个电能转换装置10采用的铜排20段进行连接时，也即使用短接铜排20进行连接的方案，温度检测点应该布置在铜排20短接位置附近，并且至少检测中间位置的铜排20温度，两个铜排20段搭接处可以设置有绝缘胶、进行固定，或者采用铰接、焊接等方式实现固定连接。在两个铜排20段搭接处的铜排20段的横截面会增加，因此会提高一定程度的散热。将温度检测点设置在两个铜排20段搭接处有利于在铜排20利用自身的散热性能进行一定散热后，准确地检测铜排20的实际温度，以根据检测的温度控制散热器30、电能转换装置10工作。

参照图1、图4或图5，在一实施例中，所述电能转换系统还包括：

防护罩60，所述防护罩60设置于所述铜排20的外围。

本实施例中，防护罩60设置在铜排20的外围，在铜排20采用短接的方式来实现时，铜排段23和铜排段24的搭接处采用上下交叉翻边防护板加胶带卡紧方式设置防护罩60进行防护，铜排20的两个连接电能转换装置10的连接端可以采用火山口结构胶圈加胶带方式设置防护罩60进行防护。进一步地，所述防护罩60内还可以设置有挡水边，挡水边与防护罩60连接处设有防水装置。铜排20外部有防护罩60，以在两个电能转换装置10形成密封空间，防止灰尘、杂物或者雨水进入铜排20或者铜排20与两个电能转换装置 10的连接处，影响电能转换系统正常工作。

参照图1、图4，在一实施例中，所述散热器30设置于所述电能转换装置10的进线侧，且通过设置于所述铜排20外围的防护罩60形成散热风道。

本实施例中，防护罩60可以与电能转换装置10的接触位置密封配合，以电能转换装置10具有合适的密封等级，除此之外，户外使用时还可设置密封件，密封件在安装完毕后位于外部铜排20通过孔处，以便用来密封外部线缆，例如O型密封圈。散热风扇就近安装在其中一台电能转换装置10的进线侧，风扇从电能转换装置10的一侧外部空气抽风，通过铜排20外部防护罩 60形成的散热风道，带走连接路径上的铜排20热量，在另外一端的电能转换装置10处排风。其中，虚线所绘制为风向。

参照图1、图5，在一实施例中，所述散热器30设置于同一铜排20连接的两个所述电能转换装置10中的任意一个的壳体内，且通过设置于所述铜排 20外围的防护罩60形成散热风道。

本实施例中，散热风扇直接安装在其中一台电能转换装置10内，通过铜排20外部防护罩60形成的散热风道，带走连接路径上的铜排20热量，在另外一端的电能转换装置10处排风。将散热风扇设置在电能转换装置10内，可以有效的有利于散热风扇的固定，且从热源处开始散热，有利于提高铜排 20的散热效率。其中，虚线所绘制为风向。

可以理解的是，上述实施例中，散热器30的数量可以设置为一个，也可以设置为多个，当设置为多个时，可以均设置为散热风扇或者液冷装置，或者散热器件的组合，也即散热器30可以是散热风扇或者液冷装置中的一种或者多种组合。散热器30的位置也可以设置在电能转换装置10内和/或铜排20 对应的位置，具体可以根据电能转换装置10产生热量的铜排20大小进行设置，此处不做限制。

参照图1至图6，在一实施例中，所述电能转换装置10为DC/DC变换器、 DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器中的一种或者多种组合。

本实施例中，电能转换系统可以设置有DC/DC变换器、DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器中的一种或者多种组合，或者DC/DC 变换器、DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器中的任意一种可以设置多个，例如采用汇流箱的光伏发电系统中，多个汇流箱的输出并联到一台逆变器的直流输入端，DC/AC变换器数量可以为单台或双台。铜排 20可以设置于两个DC/AC变换器中间，远离DC/AC变换器输出端的端面朝外放置。并且，DC/DC变换器、DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器任意组合时，各个设备之间通过铜排20连接，各个电能转换装置 10商务位置适应电能转换系统设置，以缩短所需铜排20长度，降低铜排20 成本，也便于维修，同时也为电能转换系统设置留出散热空间。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电能转换系统，其特征在于，所述电能转换系统包括：

多个电能转换装置，多个所述电能转换装置之间通过铜排电连接；

散热器，与所述铜排的位置对应设置；

温度检测电路，所述温度检测电路具有温度检测探头，所述温度检测探头的位置对应所述铜排；所述温度检测电路用于检测所述铜排的温度，并输出对应的温度检测信号；

控制器，与所述温度检测电路电连接；所述控制器用于根据所述温度检测信号控制所述散热器工作。

2.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述控制器还与所述电能转换装置连接，所述控制器还用于根据所述温度检测信号控制所述电能转换装置调节输出电流。

3.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述控制器还与所述电能转换装置连接，所述控制器还用于根据所述温度检测信号输出故障控制信号，以控制所述电能转换装置停止工作，并进行故障指示。

4.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述铜排包括第一引出端子和第二引出端子，所述第一引出端子和第二引出端子分别连接一所述电能转换装置；

所述温度检测电路的温度检测探头设置于对应所述铜排连接的两个电能装置中心位置处。

5.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述铜排包括连接一所述电能转换装置的第一铜排段及连接另一所述电能转换装置的第二铜排段，所述第一铜排段与所述第二铜排段之间搭接；

所述温度检测电路的温度检测探头靠近所述第一铜排段与所述第二铜排段搭接处设置。

6.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述电能转换系统还包括：

防护罩，所述防护罩设置于所述铜排的外围。

7.如权利要求6所述的电能转换系统，其特征在于，所述散热器设置于所述电能转换装置的进线侧，且通过设置于所述铜排外围的防护罩形成散热风道；

和/或，所述散热器设置于同一铜排连接的两个所述电能转换装置中的任意一个的壳体内，且通过设置于所述铜排外围的防护罩形成散热风道。

8.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，所述散热器为散热风扇或液冷装置。

9.如权利要求1所述的电能转换系统，其特征在于，每两个所述电能转换装置通过至少一个所述铜排电连接；

连接两个所述电能转换装置的铜排对应至少设置有一所述温度检测电路。

10.如权利要求1至9任意一项所述的电能转换系统，其特征在于，所述电能转换装置为DC/DC变换器、DC/AC变换器、智能汇流箱、开关柜、变压器及变压器中的一种或者多种组合。

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