CN216016057U - 一种能量路由器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能量路由器，适于接入多种输入电源并为多种输出负载供电，包括柜体、若干第一变换模块、若干第二变换模块和直流母线模块。柜体设有第一腔体和第二腔体；各第一变换模块均可拆卸地锁接于第一腔体内且均适于接入一输入电源并将该输入电源变换为直流电能；各第二变换模块均可拆卸地锁接于第二腔体内且均用于将直流电能进行电能变换并适于连接相应的输出负载；直流母线模块可拆卸地锁接于第一腔体或第二腔体内且连接各第一变换模块的输出端和各第二变换模块的输入端。本实用新型的能量路由器便于维护且内部电气模块的布置方式具有特定布局，有利于初次布署和后期使用时的接线操作。

Description

一种能量路由器

技术领域

本实用新型涉及电气柜技术领域，尤其涉及一种能量路由器。

背景技术

现有的能量路由设备大多为集装箱式的柜体，体积庞大且不够便携。而一些小功率的便携式能量路由设备通常为高柜形式，不利于维护且各电气模块的放置位置无特定布局，给设备在初次布署以及用户后期使用过程中的接线操作造成了较大的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术中存在的至少一种缺陷或问题，提供一种能量路由器，其便于维护且内部电气模块的布置方式具有特定布局，有利于初次布署和后期使用时的接线操作。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种能量路由器，适于接入多种输入电源并为多种输出负载供电；其包括：柜体，其内界定出沿水平的第一方向间隔的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体和第二腔体内均设有沿水平的第二方向延伸且沿竖向间隔的若干滑轨；其中，所述第二方向与第一方向垂直；若干第一变换模块，其均可拆卸地锁接于所述第一腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；各第一变换模块均适于接入一输入电源并将该输入电源变换为直流电能；若干第二变换模块，其均可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；各第二变换模块均用于将直流电能进行电能变换并适于连接相应的输出负载；和直流母线模块，其可拆卸地锁接于所述第一腔体或第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；所述直流母线模块连接各所述第一变换模块的输出端和各所述第二变换模块的输入端。

进一步的，各所述第一变换模块包括AC/DC模块、第一DC/DC模块和第二DC/DC模块；所述AC/DC模块的输入端用于连接电网或发电机，其输出端连接所述直流母线模块，以将交流电能变换为直流电能；所述第一DC/DC模块的输入端用于连接光伏组件，其输出端连接所述直流母线模块，以将光伏组件输出的直流电压变换为所述直流母线模块的母线电压；所述第二DC/DC模块的输入端用于连接储能组件，其输出端连接所述直流母线模块，以将储能组件输出的直流电能变换为所述直流母线模块的母线电压。

进一步的，各所述第二变换模块包括DC/AC模块、第三DC/DC模块和第四DC/DC模块；所述DC/AC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接交流负载，以将直流电能变换为交流电能；所述第三DC/DC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接第一直流负载，以将直流母线模块的母线电压变换为第一直流输出电压；所述第四DC/DC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接第二直流负载，以将直流母线模块的母线电压变换为第二直流输出电压。

进一步的，所述第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块均设有相应的航空插口，且各航空插口暴露于柜体的外表面，以适于分别与对应的输入电源或输出负载电连接。

进一步的，所述直流母线模块设于所述第一腔体内。

进一步的，还包括配电模块，其可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；所述配电模块连接所述AC/DC模块的输入端、DC/AC模块的输出端和直流母线模块，并设有暴露于柜体的外表面的交流输入接口、交流输出接口和直流母线接口，用以将相应的输入电源、输出负载和外部设备分别连接至所述AC/DC模块、DC/AC模块和直流母线模块。

进一步的，还包括交流PDU模块，其可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；所述交流PDU模块连接所述DC/AC模块的输出端，且设有若干暴露于柜体的外表面的交流三角插口和熔断器按钮，以适于输出交流电能。

进一步的，还包括控制模块，其可拆卸地锁接于所述第一腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；所述控制模块用于控制各所述第一变换模块和第二变换模块的工作，并设有暴露于柜体的外表面的网络接口、通信接口、显示屏和若干状态指示灯。

进一步的，所述柜体内还界定出沿所述第一方向间隔的第三腔体和第四腔体，所述第三腔体与第一腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第一隔板，所述第四腔体与第二腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第二隔板；还包括电连接结构；所述电连接结构包括：若干第一接口，其均设于所述第一隔板并与各第一变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第一变换模块的输出端；第一汇流排，其固设于所述第三腔体内且沿竖向延伸；所述第一汇流排的一端与各第一接口连接，另一端连接所述直流母线模块；若干第二接口，其均设于所述第二隔板并与各第二变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第二变换模块的输入端；和第二汇流排，其固设于所述第四腔体内且沿竖向延伸；所述第二汇流排的一端连接所述直流母线模块，另一端连接所述与各第二接口连接。

进一步的，所述第一方向为左右方向，所述第二方向为前后方向；所述电连接结构设于所述柜体的后部；各第一变换模块和第二变换模块的前部均设有维护把手和进风口，其后部设有出风口。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)能量路由器的柜体内分为沿水平的第一方向间隔的两腔体，两腔体内设有若干沿水平的第二方向延伸且沿竖向间隔的滑轨，用于与输出电源耦合并对输出电源的电能进行变换的第一变换模块和用于与输出负载耦合并将电能变换为适于为输出负载供电的第二变换模块分别可拆卸地锁接于第一腔体和第二腔体且在解锁后均适于与滑轨滑动配合。

换言之，能量路由器具有两列竖直排布的模块，整体高度适中，便于后期维护。并且，能量路由器内部的每一电气模块均便于通过解锁滑动的方式进行便利地拆卸，进一步方便了后期维护。此外，能量路由器内部的各电气模块根据其在电气拓扑中属于输入侧或输出侧分别位于两不同的腔体内，形成了特定的布局，在初次布署以及用户后期使用过程中，用户均可以根据接线对象快速地进行接线操作，较为方便。

(2)第一变换模块包括AC/DC模块、第一DC/DC模块和第二DC/DC模块，可以接入市电、发电机、光伏组件和储能组件，应用范围广。

(3)第二变换模块包括DC/AC模块、第三DC/DC模块和第四DC/DC模块，可以连接交流负载、适于受第一直流输出电压供电的第一直流负载和适于受第二直流输出电压供电的第二直流负载，应用范围广。

(4)第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块均设有相应的航空插口，且各航空插口暴露于柜体的外表面，便于输入电源或输出负载与对应模块的电连接。

(5)配电模块、交流PDU模块和控制模块均设于相应腔体内且同样具有拆卸后可滑动的维护优势。此外，配电模块、交流PDU模块和控制模块所具有的特定接口均丰富了能量路由器的功能。

(6)电连接结构包括与各第一变换模块耦合的第一接口和第一汇流排，以及与各第二变换模块耦合的第二接口和第二汇流排，第一汇流排与第二汇流排通过直流母线模块连接，结构简单且美观、连接关系稳定可靠。此外，电连接结构设于柜体的后部，使得各变换模块在装入柜体后即可完成电连接。而各第一变换模块和第二变换模块的前部均设有维护把手和进风口，其后部设有出风口，便于用户操作，且提高了各模块各自的散热能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例能量路由器的结构框图；

图2为本实用新型实施例能量路由器的一立体图；

图3为本实用新型实施例能量路由器的另一立体图；

图4为本实用新型实施例能量路由器的正视图；

图5为本实用新型实施例柜体的一立体图。

主要附图标记说明：

柜体10；滑轨11；第一隔板12；第二隔板13；

AC/DC模块21；第一DC/DC模块22；第一DC/DC模块的航空插口22A；第二DC/DC模块23；

DC/AC模块31；第三DC/DC模块32；第四DC/DC模块33；

直流母线模块40；配电模块50；交流PDU模块60；控制模块70；

第一接口81；第一汇流排82；第二接口83；第二汇流排84。

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，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、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。

本实用新型的权利要求书、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实用新型和简化描述，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实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、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。

本实用新型的权利要求书、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1，本实用新型实施例提供一种能量路由器，用于接入多种输入电源并适于为多种输出负载供电。本实施例中，所述多种输入电源包括交流电源、光伏组件和储能组件，所述多种输出负载包括交流负载、第一直流负载和第二直流负载，因而本实施例的能量路由器，应用范围较广。

具体而言，所述交流电源可为市电或发电机，其电压为220V。所述第一直流负载和第二直流负载分别适于受第一直流输出电压和第二直流输出电压供电，本实施例中，所述第一直流输出电压为240V，所述第二直流输出电压为48V。

接下来参照图2-5，所述能量路由器包括柜体10、若干第一变换模块、若干第二变换模块、直流母线模块40、配电模块50、交流PDU模块60、控制模块70和电连接结构。

结合图5，所述柜体10呈立方体构造，其前侧形成开口且后面板在附图中被隐藏。本实施例中，所述柜体10的内部界定出沿水平的第一方向(左右方向)间隔的第一腔体和第二腔体。所述第一腔体和第二腔体内均设有沿水平的第二方向(前后方向)延伸且沿竖向间隔的若干滑轨11。进一步的，所述柜体10的内部还界定出沿所述第一方向间隔的第三腔体和第四腔体，所述第三腔体与第一腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第一隔板12，所述第四腔体与第二腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第二隔板13。不言而喻的，所述第二方向与第一方向垂直。此外，所述柜体10的底部还设有移动滑轮，以使能量路由器具备便携特性。

所述第一变换模块、第二变换模块、直流母线模块40、配电模块50、交流PDU模块60、控制模块70均可拆卸地锁接于第一腔体内或第二腔体内且均适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨11滑动配合，以使得各模块均具有拆卸后可滑动的维护优势。

结合图2-4，各第一变换模块均适于接入一输入电源并将该输入电源变换为直流电能。具体的，各所述第一变换模块均设于所述第一腔体内，且包括AC/DC模块21、第一DC/DC模块22和第二DC/DC模块23。所述AC/DC模块21的输入端用于连接所述电网或发电机，其输出端连接所述直流母线模块40，以将交流电能变换为直流电能。所述第一DC/DC模块22的输入端用于连接所述光伏组件，其输出端连接所述直流母线模块40，以将光伏组件输出的直流电压变换为所述直流母线模块40的母线电压。所述第二DC/DC模块23的输入端用于连接所述储能组件，其输出端连接所述直流母线模块40，以将储能组件输出的直流电能变换为所述直流母线模块40的母线电压。通常而言，所述第一DC/DC模块22和第二DC/DC模块23为升压型的DC/DC变换器。

各第二变换模块均设于所述第二腔体内，且用于将直流电能进行电能变换并适于连接一相应的输出负载。具体的，各所述第二变换模块包括DC/AC模块31、第三DC/DC模块32和第四DC/DC模块33。所述DC/AC模块31的输入端连接所述直流母线模块40，其输出端用于连接交流负载，以将直流电能变换为交流电能。所述第三DC/DC模块32的输入端连接所述直流母线模块40，其输出端用于连接所述第一直流负载，以将直流母线模块40的母线电压变换为所述第一直流输出电压。所述第四DC/DC模块33的输入端连接所述直流母线模块40，其输出端用于连接所述第二直流负载，以将直流母线模块40的母线电压变换为所述第二直流输出电压。通常而言，所述第三DC/DC模块32和第四DC/DC模块33为降压型的DC/DC变换器。

本实施例中，各第一变换模块和第二变换模块的前部均设有维护把手和进风口，其后部设有出风口，便于用户操作，且提高了各模块各自的散热能力。此外，所述第一DC/DC模块22、第二DC/DC模块23、第三DC/DC模块32、第四DC/DC模块33均设有相应的航空插口(以第一DC/DC模块22的航空插口22A为示例)，且各航空插口暴露于柜体10的前外表面，以适于分别与对应的输入电源或输出负载电连接，从而便于输入电源或输出负载与对应模块的电连接。

所述直流母线模块40设于所述第一腔体内，且连接各所述第一变换模块的输出端和各所述第二变换模块的输入端，以实现各第一变换模块与第二变换模块的电气耦合。此外，其他实施例中，所述直流母线模块40也可设于所述第二腔体内。

所述配电模块50设于所述第二腔体内，且连接所述AC/DC模块21的输入端、DC/AC模块31的输出端和直流母线模块40，并设有暴露于柜体10的前外表面的交流输入接口(图1中的电网/发电机接口)、交流输出接口(图1中的交流负载接口)和直流母线接口，用以将相应的输入电源、输出负载和外部设备分别连接至所述AC/DC模块21、DC/AC模块31和直流母线模块40。

所述交流PDU模块60设于所述第二腔体内，且连接所述DC/AC模块31的输出端，且设有若干暴露于柜体10的前外表面的交流三角插口和熔断器按钮，以适于输出交流电能。

所述控制模块70设于所述第一腔体内，且用于控制各所述第一变换模块和第二变换模块的工作，并设有暴露于柜体10的前外表面的网络接口、通信接口、显示屏和若干状态指示灯。

可以看出，配电模块50、交流PDU模块60和控制模块70所具有的特定接口均丰富了能量路由器的功能。

所述电连接结构设于所述柜体10的后部，且包括若干第一接口81、第一汇流排82、若干第二接口和第二汇流排84。各所述第一接口81均设于所述第一隔板12上并与各第一变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第一变换模块的输出端。所述第一汇流排82固设于所述第三腔体内且沿竖向延伸。所述第一汇流排82的一端与各第一接口81连接，另一端连接所述直流母线模块40。各所述第二接口均设于所述第二隔板13上并与各第二变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第二变换模块的输入端。所述第二汇流排84固设于所述第四腔体内且沿竖向延伸。所述第二汇流排84的一端连接所述直流母线模块40，另一端连接所述与各第二接口连接。

因而，本实施例的能量路由器的柜体10内分为沿水平的第一方向间隔的两腔体，两腔体内设有若干沿水平的第二方向延伸且沿竖向间隔的滑轨11，用于与输出电源耦合并对输出电源的电能进行变换的第一变换模块和用于与输出负载耦合并将电能变换为适于为输出负载供电的第二变换模块分别可拆卸地锁接于第一腔体和第二腔体且在解锁后均适于与滑轨11滑动配合。

换言之，能量路由器具有两列竖直排布的模块，整体高度适中，便于后期维护。并且，能量路由器内部的每一电气模块均便于通过解锁滑动的方式进行便利地拆卸，进一步方便了后期维护。此外，能量路由器内部的各电气模块根据其在电气拓扑中属于输入侧或输出侧分别位于两不同的腔体内，形成了特定的布局，在初次布署以及用户后期使用过程中，用户均可以根据接线对象快速地进行接线操作，较为方便。

此外，电连接结构包括与各第一变换模块耦合的第一接口81和第一汇流排82，以及与各第二变换模块耦合的第二接口和第二汇流排84，第一汇流排82与第二汇流排84通过直流母线模块40连接，结构简单且美观、连接关系稳定可靠。此外，电连接结构设于柜体10的后部，使得各变换模块在装入柜体10后即可完成电连接。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型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实用新型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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能量路由器，适于接入多种输入电源并为多种输出负载供电；其特征在于，包括：

柜体，其内界定出沿水平的第一方向间隔的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体和第二腔体内均设有沿水平的第二方向延伸且沿竖向间隔的若干滑轨；其中，所述第二方向与第一方向垂直；

若干第一变换模块，其均可拆卸地第一接口锁接于所述第一腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；各第一变换模块均适于接入一输入电源并将该输入电源变换为直流电能；

若干第二变换模块，其均可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；各第二变换模块均用于将直流电能进行电能变换并适于连接相应的输出负载；和

直流母线模块，其可拆卸地锁接于所述第一腔体或第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；所述直流母线模块连接各所述第一变换模块的输出端和各所述第二变换模块的输入端。

2.如权利要求1所述的一种能量路由器，其特征在于：各所述第一变换模块包括AC/DC模块、第一DC/DC模块和第二DC/DC模块；

所述AC/DC模块的输入端用于连接电网或发电机，其输出端连接所述直流母线模块，以将交流电能变换为直流电能；

所述第一DC/DC模块的输入端用于连接光伏组件，其输出端连接所述直流母线模块，以将光伏组件输出的直流电压变换为所述直流母线模块的母线电压；

所述第二DC/DC模块的输入端用于连接储能组件，其输出端连接所述直流母线模块，以将储能组件输出的直流电能变换为所述直流母线模块的母线电压。

3.如权利要求2所述的一种能量路由器，其特征在于：各所述第二变换模块包括DC/AC模块、第三DC/DC模块和第四DC/DC模块；

所述DC/AC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接交流负载，以将直流电能变换为交流电能；

所述第三DC/DC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接第一直流负载，以将直流母线模块的母线电压变换为第一直流输出电压；

所述第四DC/DC模块的输入端连接所述直流母线模块，其输出端用于连接第二直流负载，以将直流母线模块的母线电压变换为第二直流输出电压。

4.如权利要求3所述的一种能量路由器，其特征在于：

所述第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第三DC/DC模块、第四DC/DC模块均设有相应的航空插口，且各航空插口暴露于柜体的外表面，以适于分别与对应的输入电源或输出负载电连接。

5.如权利要求3所述的一种能量路由器，其特征在于：所述直流母线模块设于所述第一腔体内。

6.如权利要求5所述的一种能量路由器，其特征在于：还包括配电模块，其可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；

所述配电模块连接所述AC/DC模块的输入端、DC/AC模块的输出端和直流母线模块，并设有暴露于柜体的外表面的交流输入接口、交流输出接口和直流母线接口，用以将相应的输入电源、输出负载和外部设备分别连接至所述AC/DC模块、DC/AC模块和直流母线模块。

7.如权利要求6所述的一种能量路由器，其特征在于：还包括交流PDU模块，其可拆卸地锁接于所述第二腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；

所述交流PDU模块连接所述DC/AC模块的输出端，且设有若干暴露于柜体的外表面的交流三角插口和熔断器按钮，以适于输出交流电能。

8.如权利要求7所述的一种能量路由器，其特征在于：还包括控制模块，其可拆卸地锁接于所述第一腔体内且适于在解锁后沿所述第二方向与所述滑轨滑动配合；

所述控制模块用于控制各所述第一变换模块和第二变换模块的工作，并设有暴露于柜体的外表面的网络接口、通信接口、显示屏和若干状态指示灯。

9.如权利要求1-8中任一项所述的一种能量路由器，其特征在于：

所述柜体内还界定出沿所述第一方向间隔的第三腔体和第四腔体，所述第三腔体与第一腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第一隔板，所述第四腔体与第二腔体沿所述第二方向对应且二者间设有第二隔板；

还包括电连接结构；所述电连接结构包括：

若干第一接口，其均设于所述第一隔板并与各第一变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第一变换模块的输出端；

第一汇流排，其固设于所述第三腔体内且沿竖向延伸；所述第一汇流排的一端与各第一接口连接，另一端连接所述直流母线模块；

若干第二接口，其均设于所述第二隔板并与各第二变换模块沿所述第二方向对应设置，以对应连接各第二变换模块的输入端；和

第二汇流排，其固设于所述第四腔体内且沿竖向延伸；所述第二汇流排的一端连接所述直流母线模块，另一端连接所述与各第二接口连接。

10.如权利要求9所述的一种能量路由器，其特征在于：所述第一方向为左右方向，所述第二方向为前后方向；

所述电连接结构设于所述柜体的后部；各第一变换模块和第二变换模块的前部均设有维护把手和进风口，其后部设有出风口。

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