CN215580921U - 一种储能变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能变流器，储能变流器包括柜体，柜体内设置有功率链路；功率链路在柜体内布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块。本申请的储能变流器，将柜体内的功率链路布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块，通过直流列和交流列的分开并排布置，使得储能变流器的结构更加紧凑，空间利用率高，同时也减少了直流侧和交流侧的相互干扰，功率转换更加顺畅。

Description

一种储能变流器

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种储能变流器。

背景技术

随着近些年全球能源供应紧张和全球气候的变化以及环境的污染，越来越多的国家认识到新能源的重要性，着力发展新能源发电，尤其是风力发电和光伏发电等。随着分布式发电技术的不断发展和新能源发电规模的增加，为了改善电场的输出特性，很多研究者在配电网中配置了储能系统用于提高风电和光伏发电等新型能源的并网能力。

储能系统可以做到削峰填谷，即储能系统在负荷低谷时吸收系统中多余的电能进行储存，在高峰负荷时把存储的电能释放供给系统负荷，从而有效的消除了昼夜间的峰谷差值，这样一方面保证了供电的可靠性和运行的稳定性，保证了良好的电压质量，另外一方面也解决了传统输电线路因满足高峰负荷而投资大的问题。

储能方式按照工作原理的差别可分为机械储能、电磁储能及化学储能。化学储能主要指蓄电池储能，其具有成本低，技术成熟，充放电倍数高等优点。蓄电池储能系统连接电网时，需要用到双向电能转换器，即储能变流器，而现有的储能器在空间结构以及安全性能等方面，还有待提升。

实用新型内容

鉴于现有技术蓄电池储能系统连接电网的双向电能转换问题，提出了本实用新型的一种储能变流器，以便克服上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种储能变流器，所述储能变流器包括柜体，所述柜体内设置有功率链路；所述功率链路在所述柜体内布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；所述直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；所述交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块。

可选地，所述直流断路器模块包括并联连接的多个断路器。

可选地，所述功率模块包括竖向安装的多组，多组所述功率模块之间形成密封风道，使冷风从所述功率模块下方向上方流动。

可选地，所述功率模块包括上下对置的轨道槽，所述功率模块的功率板插装在所述轨道槽内，并与所述电容模块通过紧固件机械连接。

可选地，所述储能变流器还包括：设置在所述柜体内的直流侧风机组件和交流侧风机组件；所述直流侧风机组件设置在所述交流列上方，所述交流侧风机组件设置在所述交流列上方。

可选地，所述直流侧风机组件和所述交流侧风机组件采用风机后置、面板前置的方式安装在所述柜体内。

可选地，所述柜体的外表面设置有人机界面，所述人机界面包括如下的一种或多种结构：屏幕、按键和指示灯。

可选地，所述柜体在预设位置设置有蜂窝开孔以使所述柜体内外空气流通。

可选地，所述直流列还包括辅助模块，所述辅助模块与所述电容模块连接，包括充放电单元和软启动单元。

可选地，所述交流电抗器模块的电抗器周围设置有环状填充，所述环状填充形成风道以使冷风从所述电抗器表面流过。

综上所述，本申请的有益效果是：

本申请的储能变流器，将功率链路布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块，通过直流列和交流列的分开并排布置，使得储能变流器的结构更加紧凑，空间利用率高，同时也减少了直流侧和交流侧的相互干扰，功率转换更加顺畅。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的爆炸结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的柜体内正面结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的柜体内背面结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的一种储能变流器右视图下的柜体空气流通示意；

图5为本申请一个实施例提供的一种储能变流器正视图下的柜体空气流通示意；

图6为本申请一个实施例提供的一种储能变流器左视图下的柜体空气流通示意；

图中，1、直流断路器模块；2、辅助模块；3、电容模块；4、功率模块；5、直流侧风机组件；6、交流侧风机组件；7、人机界面；8、柜体；9、交流接触器模块；10、交流断路器模块；11、交流电抗器模块。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的技术构思是：本申请的储能变流器，将柜体内的功率链路布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块，通过直流列和交流列的分开并排布置，使得储能变流器的结构更加紧凑，空间利用率高，同时也减少了直流侧和交流侧的相互干扰，功率转换更加顺畅。

图1至图6示出了本申请一个示意性实施例的储能变流器。其中，图1为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的爆炸结构示意图；图2为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的柜体内正面结构示意图；图3为本申请一个实施例提供的一种储能变流器的柜体内背面结构示意图；图4为本申请一个实施例提供的一种储能变流器右视图下的柜体空气流通示意；图5为本申请一个实施例提供的一种储能变流器正视图下的柜体空气流通示意；图6为本申请一个实施例提供的一种储能变流器左视图下的柜体空气流通示意。

如图1至图6所示，本申请的储能变流器包括柜体8，柜体8内设置有功率链路。功率链路在柜体8内布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列。直流列包括依次连接的直流断路器模块1、电容模块3和功率模块4；交流列包括依次连接的交流接触器模块9、交流断路器模块10和交流电抗器模块11。

本申请通过将储能变流器的功率链路分为并排的直流列和交流列，使得柜体8内结构布置紧凑，空间利用率高，同时也减少了直流侧和交流侧的相互干扰，功率转换更加顺畅。

在本实施例中，直流断路器模块1、电容模块3、功率模块4、交流接触器模块9、交流断路器模块10和交流电抗器模块11等，均设置有铜排，以方便功率链路的电气连接。

在本申请的一些实施例中，直流断路器模块1包括并联连接的多个断路器。通过多个断路器并联的结构，本申请可以提高功率链路整体可通过的电流，从而满足大功率电气设备的供电/用电需求。

在本申请的一些实施例中，如图3所示，功率模块4包括竖向安装的多组(本实施例中为三组)，多组功率模块4之间可形成密封风道，使冷风从功率模块4的下侧向上侧流动，从而带走功率板上IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)工作产生的热量。

具体地，在本申请的一些实施例中，功率模块4包括上下对置的轨道槽，功率模块4的功率板插装在轨道槽内，进行限位安装，且各功率板与电容模块3通过紧固件机械连接。例如，各功率板与电容模块3的中心部位可以通过螺钉连接。上述安装结构安装方便，能够实现功率板的固定，并保持功率板与电容模块3之间连接稳定，提高电能质量。

在本申请的一些实施例中，本申请的储能变流器还包括：设置在柜体8内的直流侧风机组件5和交流侧风机组件6；直流侧风机组件5设置在交流列上方，交流侧风机组件6设置在交流列上方。直流侧风机组件5和交流侧风机组件6均包括风机以及风机的面板(用于配电和控制)。

优选地，在本申请的实施例中，直流侧风机组件5和交流侧风机组件6采用风机后置、面板前置的方式安装在柜体8内，以提高空间利用率，风机从柜体8后方排风。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，柜体8的外表面设置有人机界面7，人机界面7包括如下的一种或多种结构：屏幕、按键和指示灯。通过将人机界面7安装在柜体8外侧的适当高度处，可以便于用户操作控制以及查看信息，保障电池系统与电网和/或用电负荷之间的功率转换。

在本申请的一些实施例中，柜体8在预设位置设置有蜂窝开孔，以使柜体8内外空气流通。如图1所示，在本申请实施例储能变流器的柜体8柜门上，分别设置有三处蜂窝开孔，以实现柜体8进风。参考附图4至附图6的空气流通示意图，本实施例中，储能变流器通过直流侧风机组件5和交流侧风机组件6，从柜体8后上方向外排风，从而促使外界冷风从柜体8前下方进入(冷风进入柜体8的示意图如图5所示)，最终借助冷风在柜体8内的流通实现储能变流器的良好散热。

在本申请的一个优选实施例中，交流电抗器模块11的电抗器周围设置有环状填充，通过环状填充形成风道，以封堵柜体8内电抗器周围的低风阻空间，使冷风尽可能从电抗器表面流过，保障散热效果。

在本申请的一个优选实施例中，如图1所示，储能变流器的直流列还包括辅助模块2，辅助模块2与电容模块3连接，包括充放电单元和软启动单元，以及其他辅助性功能单元，用于实现充放电和软启动等功能设置。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种储能变流器，其特征在于，所述储能变流器包括柜体，所述柜体内设置有功率链路；所述功率链路在所述柜体内布置为竖向并排的两列，包括：直流列和交流列；所述直流列包括依次连接的直流断路器模块、电容模块和功率模块；所述交流列包括依次连接的交流接触器模块、交流断路器模块和交流电抗器模块。

2.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述直流断路器模块包括并联连接的多个断路器。

3.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述功率模块包括竖向安装的多组，多组所述功率模块之间形成密封风道，使冷风从所述功率模块下方向上方流动。

4.根据权利要求3所述的储能变流器，其特征在于，所述功率模块包括上下对置的轨道槽，所述功率模块的功率板插装在所述轨道槽内，并与所述电容模块通过紧固件机械连接。

5.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述储能变流器还包括：设置在所述柜体内的直流侧风机组件和交流侧风机组件；所述直流侧风机组件设置在所述交流列上方，所述交流侧风机组件设置在所述交流列上方。

6.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述直流侧风机组件和所述交流侧风机组件采用风机后置、面板前置的方式安装在所述柜体内。

7.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述柜体的外表面设置有人机界面，所述人机界面包括如下的一种或多种结构：屏幕、按键和指示灯。

8.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述柜体在预设位置设置有蜂窝开孔以使所述柜体内外空气流通。

9.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述直流列还包括辅助模块，所述辅助模块与所述电容模块连接，包括充放电单元和软启动单元。

10.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述交流电抗器模块的电抗器周围设置有环状填充，所述环状填充形成风道以使冷风从所述电抗器表面流过。

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