CN216720121U - 模块化机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化机柜，属于供变电技术领域，包括柜体、汇流模块、空开模块以及第一导通件；汇流模块沿第一方向滑设于柜体内，汇流模块上沿第二方向的侧面设有多个连接点；其中，第一方向与第二方向垂直；空开模块沿第一方向滑设于柜体内；第一导通件沿第一方向连接于空开模块的连接点与汇流模块的连接点之间。本实用新型提供的模块化机柜，通过将空气开关模块化及汇流铜排的模块设计，单独备料组装后，每个功能模块再单独组装到柜体内，且空开模块与汇流模块相向滑设于柜体内，在维修保养时，可以快速的拆卸和更换，缩短维修停机对生产造成的损失。

Description

模块化机柜

技术领域

本实用新型属于供变电技术领域，具体涉及一种模块化机柜。

背景技术

随着近年来数据中心及机房的快速发展，系统机柜需求的数量也随之递增，对机柜售后维护过程中各功能模块的快速更换提出了更高的要求。

现有一些机柜，虽然电池模块能够单独拆装，但是，其他的功能元件还比较零散，达不到快速更换及组装的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种模块化机柜，旨在实现机柜中各功能的模块化组装，实现功能模块的快速拆装更换，提高维护维修的效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种模块化机柜，包括：柜体、汇流模块、空开模块以及第一导通件；汇流模块沿第一方向滑设于所述柜体内，所述汇流模块上沿第二方向的侧面设有多个连接点；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；空开模块沿第一方向滑设于所述柜体内；第一导通件沿第一方向连接于空开模块的连接点与所述汇流模块的连接点之间。

在一种可能的实现方式中，所述汇流模块包括底板和组装于所述底板上的汇流子单元；所述汇流子单元包括多个平行设置的正极铜排以及多个与所述正极铜排数量匹配的负极铜排，所述负极铜排与所述正极铜排平行均平行于所述第二方向，所述正极铜排和所述负极铜排通过第二导通件实现串联或并联的转换。

在一种可能的实现方式中，所述汇流子单元还包括平行且间隔设置于所述底板上的支撑板，所述支撑板上设有阶梯状的安装面，所述正极铜排和所述负极铜排呈阶梯形平行设置于所述支撑板上。

在一种可能的实现方式中，当所述汇流模块包括多个所述汇流子单元时，多个所述汇流子单元沿第二方向并排设置于所述底板上。

在一种可能的实现方式中，所述空开模块包括安装板和组装于所述安装板上的空气开关，所述空开模块与所述汇流模块沿第一方向设置的导轨相向滑动。

在一种可能的实现方式中，当所述空开模块包括多个所述空气开关时，各所述空气开关的输出端汇接到一个共用的输出铜排，多个所述空气开关沿所述第二方向并排组装于所述安装板上，所述输出铜排组装于所述安装板上；所述空气开关的数量与所述汇流子单元的数量匹配，每个所述空气开关分别通过一所述第一导通件与对应的所述汇流子单元连接。

在一种可能的实现方式中，所述空开模块还包括安装于所述安装板上的印制板，所述印制板与所述空气开关分设于所述安装板的前后两侧。

在一种可能的实现方式中，所述空气开关与所述安装板之间设有绝缘板。

在一种可能的实现方式中，所述导轨包括两个断面为L形的弯板，所述弯板的侧面设有连接孔，所述空开模块和所述汇流模块分别通过穿过所述连接孔的螺钉，紧固在所述导轨上。

在一种可能的实现方式中，模块化机柜还包括多个独立设置于所述柜体内的电池模块，所述电池模块串联或并联后与所述汇流模块的输入端连接。

本实用新型提供的模块化机柜，与现有技术相比，有益效果在于：通过将空气开关模块化及汇流铜排的模块设计，单独备料组装后，每个功能模块再单独组装到柜体内，且空开模块与汇流模块相向滑设于柜体内，在维修保养时，可以快速的拆卸和更换，缩短维修停机对生产造成的损失。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的模块化机柜的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的模块化机柜的平面结构示意图；

图3为图1提供的汇流模块的立体结构示意图；

图4为图3所示的汇流模块并联接法的结构示意图；

图5为图3所示的汇流模块串联接法的结构示意图；

图6为图1提供的空开模块的立体结构示意图(前视)；

图7为图1提供的空开模块的立体结构示意图(后视)；

图8为图1提供的空开模块的爆炸分解结构图；

图9为图1提供的电池模块的立体结构示意图；

附图标记说明：

1、空开模块；11、安装板；12、空气开关；13、输出铜排；14、印制板；15、汇流铜排；16、绝缘板；2、电池模块；3、柜体；31、导轨；4、汇流模块；41、正极铜排；42、支撑板；43、底板；44、负极铜排；45、第二导通件；46、汇流子单元；5、第一导通件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“前”、“后”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、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。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的模块化机柜进行说明。所述模块化机柜，包括柜体3、汇流模块4、空开模块1以及第一导通件5；汇流模块4沿第一方向滑设于柜体3内，汇流模块4上沿第二方向的侧面设有多个连接点；其中，第一方向与第二方向垂直；空开模块1沿第一方向滑设于柜体3内，第一导通件5沿第一方向连接于空开模块1的连接点与汇流模块4的连接点之间。

本实施例提供的模块化机柜，通过将空气开关12模块化及汇流铜排15的模块设计，各功能模块单独备料，在生产线可分不同流水线进行单独组装，极大的提高了生产效率，各功能模块组装后，最终在机柜总组装处只需进行简单的模块插入及简单的固定安装，使整体机柜的安装更便捷快速，模块化集成度大大提高了安装效率较高。在维修保养时，可以快速的拆卸和更换，缩短维修停机对生产造成的损失。

每个功能模块再单独组装到柜体3内，当其中的一个功能模块需要维修保养时，可各自的拆卸，并对其中的元件进行更换，再各自组装到柜体3内。

需要说明对第一方向和第二方向进行解释说明的是：

当第一方向为柜体的前后方向时，第二方向为柜体的左右方向，此时，汇流模块与空开模块一前一后布置，为了节省线路连接的长度，布局紧凑，节省空间及便于两者之间的连接，空开模块与汇流模块布置在同一层的水平面上。

同样的道理，当第一方向也可以沿柜体的上下方向设置，此时，第二方向可以为柜体的左右方向。

本实施例提供的模块化柜体可实现客户定制：当客户对空开品牌，汇流需求，模块尺寸数量有不同需求，仅需更改相对应的功能组件，即可实现产品的多样化定制，满足不同客户的需求，缩短产品开发周期。

也便于售后维护：每种产品都具有一定的使用寿命，当后期需对某个功能模块进行更换时，只需拆除相应的功能模块进行替换，即可完成售后维护维修，这种全模块化方式，维修保养简单快捷。

作为模块化机柜的一种实施方式，参见图3至图5，汇流模块4包括底板43和组装于底板43上的汇流子单元46；汇流子单元46包括多个平行设置的正极铜排41以及多个与正极铜排41数量匹配的负极铜排44，负极铜排44与正极铜排41均平行于第二方向，正极铜排41和负极铜排44通过第二导通件45实现串联或并联的转换。正极铜排41和负极铜排44集成到底板43上构成汇流模块4，在组装到柜体3时，将底板43沿着导轨31推入即可，并在到位后，将底板43与柜体3或导轨31固定即可，组装拆卸快捷方便，且也为在底板43上扩展多个汇流子单元46，提供了便利。

汇流模块4的主要功能，是将电池模块2的功率输出汇流后经过空开模块1汇总至一路作为机柜的输出，本实施例可为单路汇流，对应的空开模块1设置一个空气开关12，汇流模块4可以通过第二导通件45调整实现输出串联、并联等，满足不同的需求。

可选地，参见图3所示，汇流子单元46还包括平行且间隔设置于底板43上的支撑板42，支撑板42上设有阶梯状的安装面，正极铜排41和负极铜排44呈阶梯形平行设置于支撑板42上。空开模块1与汇流模块4相对的安装，由于空开模块1本身的空气开关12需要占据一定的空间，正极铜排41和负极铜排44呈阶梯形设置，能够充分利用空间的高度，保证各铜排之间的距离，缩短汇流模块4的长度。其中，支撑板42通过螺钉固定在底板43上，以使汇流模块4的组装快捷方便。

作为模块化机柜的另一种实施方式，参见图3至图5所示，汇流模块4包括多个汇流子单元46，多个汇流子单元46沿第二方向并排组装于底板43上。图3所示为在底板43上设置两路汇流子单元46的结构示意图，在实际应用中，在柜体3内设有对应每个汇流子单元46的电池子单元，每个电池子单元包括多个并联或串联的电池模块2，同时，空开模块1对应的设有两个空气开关12，两个空气开关12的输出端并联汇总到输出铜排13，也即电池子单元的功率输出经各汇流子单元46汇流后再经过各自对应的空气开关12，再经空开模块1汇总至一路作为系统机柜的输出。同时，各汇流子单元46上的正负铜排可根据设计需求串联或并联，互不影响。

本实施例的图示给出的电池子单元均包括10个电池模块2。其中，电池模块2作为单独产品研制安装发货，客户可以根据自身需求选择电池模块2数量，本实施例给出的机柜两个电池子单元最多可配备20个模块，每个电池模块2单独安装，维护时每个电池模块2均可单独更换安装。

在其他的实施中，可以在底板43上设置三个、四个等数量的汇流子单元46，对应的设置空开模块1。

在上述的汇流模块4设置的基础上，如图6至图8所示，本实施例的空开模块1包括安装板11和组装于安装板11上的空气开关12，空开模块1与汇流模块4沿第一方向设置的导轨31相向滑动。本实施例中，汇流模块4和空开模块1处于柜体的最顶层的同一水平面上。对应具有一个汇流子单元46的汇流模块4，设置一个空气开关12。机柜组装时，将空开模块1从机柜前端沿导轨31推入，汇流模块4从机柜后端沿导轨31推入，本实施例将空开模块1和汇流模块4布局在机柜的最顶层，电池模块2布局在空开模块1和汇流模块4的下方，结构紧凑，连接方便，也更利于空开模块1和汇流模块4的组装。

空开模块1与汇流模块4相向滑动，也即空开模块1与汇流模块4相互向着对方的方向滑动至柜体3内一定的深度后，再将两者固定在柜体3上即可，这种布局对称，两者之间的连接方便，出线方便，便于快速的拆装。

如图1至图8所示，在两个以上的汇流子单元46构成的汇流模块4的基础上，空开模块1包括多个空气开关12和一个共用的输出铜排13，多个空气开关12沿第二方向并排组装于安装板11上，输出铜排13组装于安装板11上；空气开关12的数量与汇流子单元46的数量匹配，每个空气开关12分别通过一第一导通件5与对应的汇流子单元46连接。多个空气开关12与输出铜排13并联，使电池模块2的功率经汇流模块4汇流至一路输出。

本实施例图示给出的是两个空气开关12对应两个汇流子单元46的结构图，当空气开关12为多个时，输出铜排13布局在空气开关12之间，便于各空气开关12的接线。

为了提高模块化设计的程度，图7及图8所示，空开模块1还包括安装于安装板11上的印制板14，印制板14与空气开关12分设于安装板11的前后两侧。安装时，印制板14随空开模块1的安装板11一起推入柜体3内。其中，电源板、作为输入端接线的汇流铜排15等元件，均可直接安装在安装板11的后面(或背面)，与空开模块一起安装至柜体3内，大大提高了机柜的模块化程度，便于快捷的拆装。

如图6及图8所示，在空气开关12与安装板11之间设有绝缘板16，安装板11为钣金件，设置的绝缘板16能够提高空气开关12安装后的绝缘性。其中绝缘板16，为环氧树脂板，又称环氧板，具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘性。

如图1及图2，为了便于空开模块1和汇流模块4的安装，在柜体3上设置的导轨31，导轨31包括两个断面为L形的弯板，弯板的侧面设有连接孔，空开模块1和汇流模块4分别通过穿过连接孔的螺钉，紧固在导轨31上。在具体的柜体3设计时，柜体3为框架式结构，空开模块1的安装板11和汇流模块4的底板43与导轨31直接接触，导轨31作为柜体3上的支撑结构，可以与支撑及安装电池模块2的支撑横杆结构相同，简化柜体3的结构。

在常规的使用中，机柜以其放置的位置及操作的便利性，以机柜便于操作的一侧为前端，背离的一侧为后端，如图1及图2，空开模块1从柜体3的前端插入，汇流模块4从柜体3的后端插入，两者背靠背的固定在同一个导轨31上，并设置在机柜的顶层，下方布局多层的独立的电池模块2，本实施例中，沿高度方向设置了两排电池模块2，每一排电池模块2构成一个电池子单元，电池子单元与同侧的汇流子单元46连接，汇流子单元46再与同侧的空气开关12连接，在空气开关12并联后，从输出铜排13输出。

如图1、图2及图9，电池模块2单独备料，单独安装，可以串联或并联，客户可以根据自身需求选择模块数量，维护时进行单个锂电模块更换安装，提高整机的模块化设计及快速更换安装，减少维修保养的时间，降低停机停产带来的经济损失。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化机柜，其特征在于，包括：

柜体(3)；

汇流模块(4)，沿第一方向滑设于所述柜体(3)内，所述汇流模块(4)上沿第二方向的侧面设有多个连接点；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；

空开模块(1)，沿所述第一方向滑设于所述柜体(3)内；以及

第一导通件(5)，沿所述第一方向连接于所述空开模块(1)的连接点与所述汇流模块(4)的连接点之间。

2.如权利要求1所述的模块化机柜，其特征在于，所述汇流模块(4)包括底板(43)和组装于所述底板(43)上的汇流子单元(46)；所述汇流子单元(46)包括多个平行设置的正极铜排(41)以及多个与所述正极铜排(41)数量匹配的负极铜排(44)，所述负极铜排(44)与所述正极铜排(41)均平行于所述第二方向，所述正极铜排(41)和所述负极铜排(44)通过第二导通件(45)实现串联或并联的转换。

3.如权利要求2所述的模块化机柜，其特征在于，所述汇流子单元(46)还包括平行且间隔设置于所述底板(43)上的支撑板(42)，所述支撑板(42)上设有阶梯状的安装面，所述正极铜排(41)和所述负极铜排(44)呈阶梯形平行设置于所述支撑板(42)上。

4.如权利要求2所述的模块化机柜，其特征在于，当所述汇流模块(4)包括多个所述汇流子单元(46)时，多个所述汇流子单元(46)沿所述第二方向并排设置于所述底板(43)上。

5.如权利要求2所述的模块化机柜，其特征在于，所述空开模块(1)包括安装板(11)和设置于所述安装板(11)上的空气开关(12)，所述空开模块(1)与所述汇流模块(4)沿所述第一方向设置的导轨(31)相向滑动。

6.如权利要求5所述的模块化机柜，其特征在于，当所述空开模块(1)包括多个所述空气开关(12)时，各所述空气开关(12)的输出端汇接到一个共用的输出铜排(13)，多个所述空气开关(12)沿所述第二方向并排组装于所述安装板(11)上，所述输出铜排(13)组装于所述安装板(11)上；所述空气开关(12)的数量与所述汇流子单元(46)的数量匹配，每个所述空气开关(12)分别通过一所述第一导通件(5)与对应的所述汇流子单元(46)连接。

7.如权利要求5所述的模块化机柜，其特征在于，所述空开模块(1)还包括安装于所述安装板(11)上的印制板(14)，所述印制板(14)与所述空气开关(12)分设于所述安装板(11)的前后两侧。

8.如权利要求5所述的模块化机柜，其特征在于，所述空气开关(12)与所述安装板(11)之间设有绝缘板(16)。

9.如权利要求5所述的模块化机柜，其特征在于，所述导轨(31)包括两个断面为L形的弯板，所述弯板的侧面设有连接孔，所述空开模块(1)和所述汇流模块(4)分别通过穿过所述连接孔的螺钉，紧固在所述导轨(31)上。

10.如权利要求1-9任一项所述的模块化机柜，其特征在于，其特征在于，还包括多个独立设置于所述柜体(3)内的电池模块(2)，所述电池模块(2)串联或并联后与所述汇流模块(4)的输入端连接。

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