CN217589923U - 一种户外模块化储能变流器集成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用电力电子技术领域，提供了一种户外模块化储能变流器集成系统，包括：柜体，柜体设有模块仓；依次间隔设置于模块仓内的多个储能变流器；以及液冷散热组件，液冷散热组件包括多个水冷板、水箱、水泵、冷凝器及风扇，每个储能变流器分别设置有水冷板，水冷板的进水口通过进水管路与水泵的出水口连通，水泵的进水口与水箱连通；水冷板的出水口通过出水管路与冷凝器连通，冷凝器与水箱连通，风扇设于冷凝器一侧，且风扇的出风口朝向冷凝器设置。本实用新型提供的户外模块化储能变流器集成系统利用水冷板对储能变流器液冷散热，相比传统采用风扇散热方式，液冷散热更加可靠，不易出现故障，便于后期维护，且散热效果更好，实现成本低。

Description

一种户外模块化储能变流器集成系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种户外模块化储能变流器集成系统。

背景技术

户外储能变流器集成系统作为一种能量存储媒介，具有双向功率能力和灵活调节特性，可以有效改善可再生能源发电功率波动性与间歇性对电网带来的负面影响，提高电网对分布式新能源的接纳能力，因此具有广阔的应用前景。储能变流器(PCS，PowerConversion System)作为电池储能系统中关键部件之一，可将不同种类电池存储的直流能量转换为符合相应标准的交流电能。

现有技术中，户外储能变流器集成系统通常包括柜体、安装于柜体的储能变流器、及安装于柜体并与储能变流器一一对应设置的多个风扇，每个储能变流器利用对应的风扇进行散热。由于每个储能变流器需要单独设置风扇，使得风扇数量较多，实现成本高，且风扇易出现故障，故障点较多，不便后期维护；而且，由于储能变流器发热量大且储能变流器安装空间狭小，单纯依靠风扇并不能将储能变流器产生的热量及时排出，散热效果差，导致储能变流器使用寿命低。

实用新型内容

本实用新型提供一种户外模块化储能变流器集成系统，旨在解决现有技术的户外模块化储能变流器集成系统采用风扇散热方式存在实现成本高、不便后期维护，且散热效果差的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种户外模块化储能变流器集成系统，包括：

柜体，所述柜体设有模块仓；

依次间隔设置于所述模块仓内的多个储能变流器；以及

液冷散热组件，所述液冷散热组件包括多个水冷板、储存有冷却液体的水箱、水泵、冷凝器及风扇，每个所述储能变流器分别设置有所述水冷板，所述水冷板的进水口通过进水管路与所述水泵的出水口连通，所述水泵的进水口与所述水箱连通；所述水冷板的出水口通过出水管路与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述水箱连通，所述风扇设于所述冷凝器一侧，且所述风扇的出风口朝向所述冷凝器设置。

优选的，还包括设置于所述进水管路及所述出水管路上的阀门。

优选的，所述水冷板可拆卸固定于所述储能变流器的内部。

优选的，所述柜体还设有第一安装腔，所述水箱、所述水泵、所述冷凝器及所述风扇安装于所述第一安装腔内。

优选的，所述柜体还设有位于所述模块仓下方的第二安装腔，所述第二安装腔的前侧设有与多个所述储能变流器一一对应设置的直流开关，所述第二安装腔的后侧设有与多个所述储能变流器一一对应设置的交流开关；每个所述储能变流器通过线缆或铜排与对应的所述直流开关及对应的所述交流开关电连接。

优选的，所述柜体的前侧还设有位于所述第二安装腔下方的直流接线区域，所述直流接线区域设有与多个所述直流开关一一对应设置的直流接线端子，每个所述直流开关通过线缆与对应的所述直流接线端子电连接；

所述柜体的后侧设有位于所述第二安装腔下方的交流接线区域，所述交流接线区域设有与多个所述交流开关一一对应设置的交流接线端子，每个所述交流开关通过线缆与对应的所述交流接线端子电连接。

本实用新型提供的一种户外模块化储能变流器集成系统通过设置液冷散热组件，利用液冷散热组件的水箱、水泵、水冷板及冷凝器形成循环水路，通过水冷板对储能变流器进行液冷散热，相比传统采用风扇对储能变流器风冷散热方式，液冷散热更加可靠，不易出现故障，便于后期维护，且散热效果更好，实现成本低；而且，通过冷凝器对水冷板的出水口出来的冷却液体进行冷凝降温，并利用风扇对冷凝器进行散热降温，确保水箱内的冷却液体始终维持在较低温度，提升冷却液体对储能变流器的冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种户外模块化储能变流器集成系统的前视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种户外模块化储能变流器集成系统的后视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种户外模块化储能变流器集成系统的液冷散热组件的示意图。

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。

本实用新型实施例提供的一种户外模块化储能变流器集成系统通过设置液冷散热组件，液冷散热组件包括多个水冷板、水箱、水泵、冷凝器及风扇，水箱、水泵、水冷板及冷凝器形成循环水路，利用水冷板对储能变流器液冷散热，相比传统采用风扇对储能变流器风冷散热方式，液冷散热更加可靠，不易出现故障，便于后期维护，且散热效果更好，实现成本低；而且，通过冷凝器对水冷板的出水口出来的冷却液体进行冷凝降温，并利用风扇对冷凝器进行散热降温，确保水箱内的冷却液体始终维持在较低温度，提升冷却液体对储能变流器的冷却效果。

请参照图1-图3，本实用新型实施例提供一种户外模块化储能变流器集成系统，包括：

柜体1，柜体1设有模块仓11；

依次间隔设置于模块仓11内的多个储能变流器2；以及

液冷散热组件，液冷散热组件包括多个水冷板31、储存有冷却液体的水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35，每个储能变流器2分别设置有水冷板31，水冷板31的进水口通过进水管路36与水泵33的出水口连通，水泵33的进水口与水箱32连通；水冷板31的出水口通过出水管路37与冷凝器34连通，冷凝器34与水箱32连通，风扇35设于冷凝器34一侧，且风扇35的出风口朝向冷凝器34设置。

本实用新型实施例中，储能变流器2的具体数量不限，可以根据实际需要进行设置。各储能变流器2模块化安装在模块仓11内，多个储能变流器2在模块仓11内沿柜体1的长度方向依次间隔排布，以使多个储能变流器2在模块仓11内呈一字型布局。其中，储能变流器2通过悬挂方式安装于模块仓11内，使储能变流器2在模块仓11内处于悬空状态，便于储能变流器2通过上下侧散热，且储能变流器2的线缆可以直接从储能变流器2的底部出线，方便连接储能变流器2线缆的走线。储能变流器2具体可以通过导轨安装于模块仓11内，便于储能变流器2的抽拉，便于储能变流器2的安装和维修。

本实用新型实施例中，水冷板31的数量与储能变流器2的数量相同，每个储能变流器2对应设置一个水冷板31，每个水冷板31固定安装在储能变流器2的表面或内部，以利用水冷板31对储能变流器2工作产生的热量进行散热。

本实用新型实施例中，冷却液体为水或冷却液，水箱32用于向水冷板31内部通入冷却液体。水泵33的进水口可以直接与水箱32连通，也可以通过管路连通。水泵33用于不断从水箱32内部抽取冷却液体，使水箱32内的冷却液体进入水冷板31。冷凝器34可以直接与水箱32连通，也可以通过管路连通。冷凝器34用于对水冷板31出来的冷却液体进行冷凝降温，以使水箱32内的冷却液体维持较低温度，提升水冷板31对储能变流器2的冷却效果。风扇35用于对冷凝器34吹冷风，实现冷凝器34的散热降温，以提升冷凝器34的冷凝降温效果。

当户外模块化储能变流器2集成系统工作时，水泵33工作，水泵33不断从水箱32内抽取冷却液体，使水箱32内的冷却液体经水泵33的进水口进入水泵33，然后经水泵33的进水口、进水管路36、水冷板31的进水口进入水冷板31内部，冷却液体在水冷板31内部流动以带走储能变流器2工作产生的热量，冷却液体再从水冷板31的出水口依次经过出水管路37、冷凝器34流入水箱32内，从而实现冷却液体的循环水路，利用冷却液体的不断循环流动实现储能变流器2的散热。

本实用新型实施例中，利用水冷板31液冷散热方式取代传统采用多个风扇35分别对储能变流器2风冷散热的方式，液冷散热更加可靠，不易出现故障，便于后期维护，且散热效果更好，实现成本低。其中，通过冷凝器34对水冷板31的出水口出来的冷却液体进行冷凝降温，以使水箱32内的冷却液体始终维持在较低温度，提升冷却液体对储能变流器2的冷却效果。而且，利用风扇35对冷凝器34进行散热降温，以提升冷凝器34的冷凝降温效果，进一步确保提升冷却液体的冷却效果。

作为本实用新型的一个实施例，户外模块化储能变流器2集成系统还包括设置于进水管路36及出水管路37上的阀门38。阀门通过在进水管路36及出水管路37上设置阀门38，便于根据需要导通或关断36及出水管路37，便于维修。

作为本实用新型的一个实施例，水冷板31可拆卸固定于储能变流器2的内部，水冷板31可以将储能变流器2内部元器件工作产生的热量及时带走，大大提升了储能变流器2的散热效果。其中，水冷板31具体可以通过螺钉可拆卸固定于储能变流器2内部，便于水冷板31安装更换。

作为本实用新型的一个实施例，水冷板31与储能变流器2的接触位置之间还设有导热材料(图未示)。利用导热材料可以填充水冷板31与储能变流器2接触位置的之间缝隙，使水冷板31与储能变流器2之间传热效果更好，提升水冷板31的散热效果。

作为本实用新型的一个实施例，导热材料为导热垫或导热硅脂。优选的，导热材料为导热硅脂，可以更好地填充水冷板31与储能变流器2之间间隙，使接触面积更大，具有良好的传热效果。

作为本实用新型的一个实施例，柜体1还设有第一安装腔12，水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35安装于第一安装腔12内。通过将水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35集成安装于第一安装腔12内，可以将水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35外置于模块仓112外部，无需占用模块仓112内的空间，便于储能变流器2在模块仓112内的布局。而且，将需要维护的水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35集中在一处，便于水箱32、水泵33、冷凝器34及风扇35的安装及后期维修。

作为本实用新型的一个实施例，柜体1还设有位于模块仓11下方的第二安装腔13，第二安装腔13的前侧设有与多个储能变流器2一一对应设置的直流开关4，第二安装腔13的后侧设有与多个储能变流器2一一对应设置的交流开关5。

本实施例中，每个储能变流器2通过线缆或铜排与对应的直流开关4及对应的交流开关5电连接。通过将各直流开关4设置在第二安装腔13的前侧，并将各交流开关5设置在第二安装腔14的后侧，实现直流开关4和交流开关5分区，方便储能变流器2与直流开关4和交流开关5接线，且便于维护。

作为本实用新型的一个实施例，柜体1的前侧还设有位于第二安装腔13下方的直流接线区域14，直流接线区域14设有与多个直流开关4一一对应设置的直流接线端子6，每个直流开关4通过线缆与对应的直流接线端子6电连接；柜体1的后侧设有位于第二安装腔13下方的交流接线区域15，交流接线区域15设有与多个交流开关5一一对应设置的交流接线端子7，每个交流开关5通过线缆与对应的交流接线端子7电连接。

本实施例中，通过将直流接线区域14和交流接线区域15分别设置在柜体1的前侧和后侧，实现直流接线区域14和交流接线区域15的分区，便于直流接线端子6和直流开关4之间接线及交流开关5与交流接线端子7之间接线，且便于线缆走线。

本实用新型实施例提供的一种户外模块化储能变流器集成系统通过设置液冷散热组件，利用水冷板对储能变流器液冷散热，相比传统采用风扇对储能变流器风冷散热方式，液冷散热更加可靠，不易出现故障，便于后期维护，且散热效果更好，实现成本低；而且，通过冷凝器对水冷板的出水口出来的冷却液体进行冷凝降温，并利用风扇对冷凝器进行散热降温，确保水箱内的冷却液体始终维持在较低温度，提升冷却液体对储能变流器的冷却效果。

以上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 (6)

1.一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体设有模块仓；

依次间隔设置于所述模块仓内的多个储能变流器；以及

液冷散热组件，所述液冷散热组件包括多个水冷板、储存有冷却液体的水箱、水泵、冷凝器及风扇，每个所述储能变流器分别设置有所述水冷板，所述水冷板的进水口通过进水管路与所述水泵的出水口连通，所述水泵的进水口与所述水箱连通；所述水冷板的出水口通过出水管路与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述水箱连通，所述风扇设于所述冷凝器一侧，且所述风扇的出风口朝向所述冷凝器设置。

2.根据权利要求1所述的一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，所述冷却液体为水或冷却液。

3.根据权利要求1所述的一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，所述水冷板可拆卸固定于所述储能变流器的内部。

4.根据权利要求1所述的一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，所述柜体还设有第一安装腔，所述水箱、所述水泵、所述冷凝器及所述风扇安装于所述第一安装腔内。

5.根据权利要求1所述的一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，所述柜体还设有位于所述模块仓下方的第二安装腔，所述第二安装腔的前侧设有与多个所述储能变流器一一对应设置的直流开关，所述第二安装腔的后侧设有与多个所述储能变流器一一对应设置的交流开关；每个所述储能变流器通过线缆或铜排与对应的所述直流开关及对应的所述交流开关电连接。

6.根据权利要求5所述的一种户外模块化储能变流器集成系统，其特征在于，所述柜体的前侧还设有位于所述第二安装腔下方的直流接线区域，所述直流接线区域设有与多个所述直流开关一一对应设置的直流接线端子，每个所述直流开关通过线缆与对应的所述直流接线端子电连接；

所述柜体的后侧设有位于所述第二安装腔下方的交流接线区域，所述交流接线区域设有与多个所述交流开关一一对应设置的交流接线端子，每个所述交流开关通过线缆与对应的所述交流接线端子电连接。

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