CN218449029U - 一种集成配电柜及集装箱储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏技术领域，公开了一种集成配电柜及集装箱储能系统。该集成配电柜包括柜体、配电组件、汇流组件和吹风机，其中配电组件设于柜体的上方，配电组件能将电源电量进行分配后输出给机柜内需要用电的元器件。汇流组件设置于柜体下方，汇流组件与储能电池相连能将直流电转换为交流电输出。因此该集成配电柜集成了配电柜的功能与汇流柜的功能，占用空间小。吹风机与配电组件电连接，吹风机位于配电区下方的柜体中，且能朝向配电区吹风。柜体正面有封板，其余三面无封板。吹风机能将配电组件产生的热量吹至箱内内，避免电器元件由于过热而损坏。集装箱储能系统通过设有上述的集成配电柜使得箱内的能量密度高，且集成配电柜的散热效果好。

Description

一种集成配电柜及集装箱储能系统

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种集成配电柜及集装箱储能系统。

背景技术

集装箱式储能电池储能系统具有容量大、建设周期短、可靠性高、安装调度灵活、环境适应性强等特点被广泛应该用为光伏储能系统。

现有的集装箱式储能系统往往都配备有配电柜和汇流柜，以将由太阳光转换成的电能存储于储能电池内，并将储能电池的直流电转换为交流电输出。另外，满足集装箱式储能系统内电器元件的用电需求。为了保证储能电池的正常工作及安全性，每块储能电池均配备有液冷板，从而使得储能电池的体积比较大，占用集装箱内的空间比较多，使得集装箱内安装其他零部件的空间变小，在此条件下，很难将配电柜和汇流柜同时摆放下，能量密度低。即使将配电柜和汇流柜同时摆放下，配电柜和汇流柜中存在产生热量的电器元件，由于空间的限制，使得散热不畅，从而使得配电柜或者汇流柜中的发热元器件过热而发生损伤。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种将配电柜和汇流柜中的电器元件集成在一起并且散热好的集成配电柜。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集成配电柜，包括：

柜体，正面设有封板；

配电组件，设置于柜体的上方，配电组件被配置为将电源电量进行分配后输出给机柜内需要用电的元器件；

汇流组件，设置于柜体的下方，汇流组件与储能电池相连并可将储能电池的直流电转换为交流电输出；

吹风机，与配电组件电连接，吹风机能够朝向配电组件吹风。

作为优选地，柜体除正面外其余三面无封板。

作为优选地，集成配电柜还包括：

开关电源，为配电组件提供电能；

电源板，与开关电源电连接，柜体中需要用电的元器件均与电源板电连接以获取电量；

BMS，与电源板电连接，以实现对各个元器件电量的分配及信号传输，开关电源、电源板以及BMS均可抽拉设置于柜体中。

作为优选地，开关电源、电源板以及BMS通过可抽拉导轨设置于柜体中。

作为优选地，开关电源、电源板以及BMS均通过多个可抽拉导轨设置于柜体中。

作为优选地，可抽拉导轨包括：

导槽，可拆卸设置于柜体上；

导杆，可沿导槽滑动，导杆可拆卸设置于开关电源和\或电源板和\或BMS上。

作为优选地，配电组件还包括：

塑壳断路器，一端与配电组件电连接。

作为优选地，集成配电柜还包括：

防雷器，设置于柜体上。

本实用新型的另一个目的在于提供一种内部结构空间不局促，能量密度高且内部配电元件及汇流元件散热效果好的集装箱储能系统。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集装箱储能系统，包括：

箱体；

储能电池，设置于箱体内；

作为优选地，集装箱储能系统还包括如上述的集成配电柜，集成配电柜与储能电池电连接，能够将储能电池中的直流电转换成交流电输出。

作为优选地，集装箱储能系统还包括光伏组件设置于箱体上，光能组件能够吸收太阳光并将光能转化为电能，储能电池与光伏组件电连接，并能存储光伏组件转换的电能。

作为优选地，储能电池上设置有液冷板，液冷板能够对储能电池降温。

作为优选地，箱体上开设有与外界相连通的通风孔。

有益效果：本实用新型的集成配电柜通过在将产生热量的配电组件设置在柜体上方，将吹风机设置于配电组件下方，柜体三面无封板，使得吹风机能够配电组件内的元器件产生的热量及时通过柜体无封板的三个面吹散至集装箱的箱内内而不在散热元器件周边聚集，从而保护散热元器件不会由于温度过高而损坏。另外将能够实现汇流柜功能的汇流组件设置在柜体下方，使得集成配电柜集成了配电柜的功能与汇流柜的功能，从而减小了占地面积，使得集装箱箱内内的空间不再局促。本实用新型的集装箱储能系统通过设有上述的集成配电柜使得箱内内的空间不局促，且集成配电柜内部配电元件及汇流元件散热效果好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的集成配电柜的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例提供的集成配电柜的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例提供的集成配电柜的结构示意图三。

图中：110、柜体；120、封板；

200、配电组件；210、开关电源；220、电源板；230、BMS；240、可抽拉导轨；250、塑壳断路器；260、变压器；

300、汇流组件；

400、吹风机；

500、防雷器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种集装箱储能系统，该集装箱储能系统能够利用光伏发电，并将电能转换成交流电输出。

具体地，该集装箱储能系统包括箱体、光伏组件和储能电池其中光伏组件设置于箱体上，能够吸收太阳光并将光能转换成电能。储能电池与光伏组件电连接，储能电池能够存储光伏组件转换的电能。箱体上开设有与外界相连通的通风孔，便于热量的散发，从而避免箱体内部温度过高而损坏箱体内的电子元器件。

为了使得光伏组件转换的电能能够转换为交流电以供使用，以及满足其他电器元件的电能供应，现有技术的集装箱储能系统还包括汇流柜和配电柜，由于储能电池存储的电能输出时为直流电，因此需要汇流柜对其进行直流电和交流电的转换，以使输出的电能可以直接使用。同时为了满足其他电器元件的用电需求，配电柜能够将电源的电量进行分配后输出给各个需要用电的元器件，以保证汇流柜以及配电柜内的所有电器元件能够正常工作。

能够储能的储能电池一般都配有液冷板，液冷板能够给储能电池降温，保证储能电池的寿命及安全性。但是由于液冷板的存在也使得储能电池的占地面积比较大，占用大量的箱体内的空间，从而使得箱体内的其余部件的放置存在困难。

为了解决上述问题，本实施例的集装箱储能系统还包括集成配电柜，该集成配电柜集成了原来的汇流柜和配电柜的功能，既能实现将储能电池的直流电转换为交流电输出又能将电源的电量进行分配，以对其他需要用电的元器件进行电量供应。用一个柜体代替了原来的两个柜体，占用空间小，使得箱体内的结构空间不局促,提高集装箱的能量密度。

具体而言，如图1～图3所示，该集成配电柜包括柜体110、配电组件200和汇流组件300，其中配电组件200设置于柜体110的上方，配电组件200能够将电源电量进行分配后输出给需要用电的元器件。汇流组件300设置于柜体110的下方，与储能电池电连接，能够将储能电池的直流电转换为交流电输出。

如图1～图3所示，由于配电组件200中包含有发热的元器件比如变压器260，因此对柜体110的散热的要求比较高，现有技术中的配电柜往往都是采用抽风机将发热的元器件散发的热量抽出至柜体的散热口处散发至箱体内，再经由箱体的通风口排出至外界。采用这种方式散热慢，且散热效果不好，容易引起配电柜内温度太高而损坏元器件的现象。另外现有配电柜的柜体四周都有封板，因此在对柜体内的元器件进行维修时或者拆装时需要将先将封板拆卸下来后在进行操作，过程复杂，费时费力。

为了解决上述问题，如图1～图3所示，本实施例提供的集成配电柜还包括吹风机400，吹风机400与配电组件200电连接，配电组件200能够提供吹风机400吹风的用电量。吹风机400位于配电组件200与汇流组件300之间的柜体110中，吹风机400能够朝向配电组件200吹风。柜体110正面设有封板120，其余三面无封板120，因此在吹风机400的作用下，配电组件200中的发热元器件散发的热量能够通过柜体110没有封板120的三个侧面排出至箱体内，使得集成配电柜内的温度不会过高而损坏元器件，保证集成配电柜的安全。并且，在需要对柜体110内的元器件进行维修或者拆卸时节省了拆卸封板120的步骤，省时省力。正面的封板120能够打开，并且封板120上标注有安全标识以及开设有操作孔，以提示工作人员该柜体110的类型，并方便工作人员对柜体110内的元器件进行操作。

在现有技术中为了满足集装箱储能系统中的其他元器件的用电需求，配电柜的电源往往为一大块铅蓄电池，不仅占用空间大，并且当铅蓄电池出现故障时很难进行维护。需要注意的是这里的铅蓄电池与储能电量的储能电池不是一块。

为了解决上述问题，如图3所示，集成配电柜还包括开关电源210、电源板220及多个小的储能电池元件，其中电源板220与多个小电池元件电连接，开关电源210与电源板220电连接，电源板220能将电源输入，开关电源210能够控制电能的输出与关闭。即将现有技术中的一整块铅蓄电池分成了开关电源210、电源板220及多个小的电池元件三部分，而开关电源210与电源板220可抽拉设置于安装于柜体110上，便于维修或者维护。

进一步地，为了实现电源电量的合理分配，集成配电柜还包括储能电池管理系统(Battery Management System，BMS)230,BMS230与开关电源210电连接，并将输入的电量进行管理后合理分配输出给各个所需用电的元器件，以保证其正常的工作。BMS230可抽拉设置于柜体110上，当需要维修时可将BMS230于柜体110中抽出，维修方便。

具体而言，如图3所示，开关电源210、电源板220以及BMS230通过可抽拉导轨240设置于柜体110中，当需要对开关电源210、电源板220以及BMS230进行维护时可通过可抽拉导轨240将其抽出，结构简单，操作方便。

作为可选方案，开关电源210、电源板220以及BMS230均通过多个可抽拉导轨240设置于柜体110中，使得抽拉更加平稳。

进一步地，可抽拉导轨240包括导槽和导杆，其中导槽可拆卸设置于柜体110上，导杆可沿柜体110滑动，开关电源210、电源板220以及BMS230均可拆卸设置有导杆，导杆与导槽一一对应，推拉开关电源210、电源板220以及BMS230使得导杆沿导槽移动，从而实现了开关电源210、电源板220以及BMS230相对于柜体110的可抽拉，操作方便。可拆卸方式可以采用螺接，螺接不仅连接的可靠性高并且通过简单的旋拧动作就可以实现安装和拆卸，结构简单，操作方便。

需要说明的是，开关电源210、电源板220以及BMS230的可抽拉侧为柜体110设有封板120的正面。

作为可选方案，如图1～图3所示，集成配电柜还包括塑壳断路器250，塑壳断路器250与配电组件200电连接，当电流量过大时塑壳断路器250能够将电路断开，以避免功率太大而将配电组件200损坏。塑壳断路器250设置于柜体110正面，从而便于维修。

作为可选方案，集成配电柜还包括防雷器500，防雷器500与配电组件200电连接，配电组件200提供防雷器500所需的电量，防雷器500设置于柜体110中并位于汇流组件300上方，朝向柜体110正面，吹风机400位于防雷器500上方，使得防雷器500便于维修。防雷器500能够防止雷电与集成配电柜连电，避免集成配电柜受雷电的影响而损坏，进一步保证集装箱储能系统的安全性与寿命。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种集成配电柜，其特征在于，包括：

柜体(110)，正面设有封板(120)；

配电组件(200)，设置于所述柜体(110)的上方，所述配电组件(200)被配置为将电源电量进行分配后输出给机柜内需要用电的元器件；

汇流组件(300)，设置于所述柜体(110)的下方，所述汇流组件(300)与储能电池相连并可将所述储能电池的直流电转换为交流电输出；

吹风机(400)，与所述配电组件(200)电连接，所述吹风机(400)能够朝向所述配电组件(200)吹风。

2.根据权利要求1所述的集成配电柜，其特征在于，所述柜体(110)除所述正面外其余三面无封板。

3.根据权利要求1所述的集成配电柜，其特征在于，所述集成配电柜还包括：

开关电源(210)，为所述配电组件(200)提供电能；

电源板(220)，与所述开关电源(210)电连接，所述柜体(110)中需要用电的所述元器件均与所述电源板(220)电连接以获取电量；

BMS(230)，与所述电源板(220)电连接，以实现对各个元器件电量的分配及信号传输，所述开关电源(210)、所述电源板(220)以及所述BMS(230)均可抽拉设置于所述柜体(110)中。

4.根据权利要求3所述的集成配电柜，其特征在于，所述开关电源(210)、所述电源板(220)以及所述BMS(230)通过可抽拉导轨(240)设置于所述柜体(110)中。

5.根据权利要求4所述的集成配电柜，其特征在于，所述开关电源(210)、所述电源板(220)以及所述BMS(230)均通过多个所述可抽拉导轨(240)设置于所述柜体(110)中。

6.根据权利要求4所述的集成配电柜，其特征在于，所述可抽拉导轨(240)包括：

导槽，可拆卸设置于所述柜体(110)上；

导杆，可沿所述导槽滑动，所述导杆可拆卸设置于所述开关电源(210)和\或所述电源板(220)和\或所述BMS(230)上。

7.根据权利要求1所述的集成配电柜，其特征在于，所述配电组件(200)还包括：

塑壳断路器(250)，一端与所述配电组件电连接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的集成配电柜，其特征在于，所述集成配电柜还包括：

防雷器(500)，设置于所述柜体(110)上。

9.一种集装箱储能系统，包括：

箱体；

储能电池，设置于所述箱体内；

其特征在于，所述集装箱储能系统还包括如权利要求1～7任一项所述的集成配电柜，所述集成配电柜与所述储能电池电连接，能够将所述储能电池中的直流电转换成交流电输出。

10.根据权利要求9所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述集装箱储能系统还包括：

光伏组件，设置于所述箱体上，所述光伏组件能够吸收太阳光并将光能转化为电能，所述储能电池与所述光伏组件电连接，并能存储所述光伏组件转换的电能。

11.根据权利要求9所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述储能电池上设置有液冷板，所述液冷板能够对所述储能电池降温。

12.根据权利要求9所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述箱体上开设有与外界相连通的通风孔。

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