CN219395384U - 一种制氢电源柜的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制氢电源柜的冷却系统，包括总进水管、总回水管、制氢电源柜内电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，总进水管和总回水管固定安装在制氢电源柜的柜体上，电能转换器冷却机构的进水口和汇流排冷却机构的进水口均与总进水管连通，电能转换器冷却机构的出水口和汇流排冷却机构的出水口均与总回水管连通。本实用新型采用水冷方式，实现对汇流排和电能转换器的冷却，大大提高了冷却效果，减少了汇流排和电能转换器的损坏率，延长了制氢电源柜的使用寿命；解决了现有技术中仅仅通过风冷冷却，冷却效果差，且无针对汇流排和电能转换器的冷却系统，汇流排和电能转换器经常出现温度过高的情况，存在安全隐患的问题。

Description

一种制氢电源柜的冷却系统

技术领域

本实用新型属于制氢设备技术领域，具体涉及一种制氢电源柜的冷却系统。

背景技术

制氢电源是制氢系统的重要组成部分，常规制氢电源的机箱一般采用风冷散热，具体在机箱上设置进风口和出风口，利用输风装置驱动机箱外的冷风进入机箱内对各功能器件散热，然后由出风口排出。

但是，机箱内不同功能器件的散热需求不同，而现有散热结构仅能对机箱内各功率器件一同散热，对电能转换器内部无法冷却，难以达到最佳散热效果。另外，现有制氢电源中，各功能器件的排布杂乱，导致机箱内难以形成畅通的散热通道，散热风阻大，影响散热效率。

而且制氢电源柜主要的热量来源于汇流排和电能转换器，现有技术中只是通过风冷对制氢电源柜整体进行散热冷却，没有针对汇流排和电能转换器的冷却系统，汇流排和电能转换器经常出现温度过高的情况，存在安全隐患。

经检索发现，2022-11-15公开的专利申请号为CN202220659532的中国实用新型专利公开了一种制氢电源的散热结构，包括机箱和散热通道；机箱内设有功能器件；散热通道设置在机箱内，用于驱动并引导外界冷风进入机箱内对功能器件吹扫后再排出机箱外；散热通道为多个，并且不同的散热通道用于对不同的功能器件吹扫散热。上述散热结构中机箱内设有多个散热通道，各散热通道用于对不同的功能器件散热，满足各种功能器件的散热需求，提高散热效果。但该专利中的冷却方式仍然是风冷，冷却效果仍然不好，而且无法对电能转换器内部进行冷却。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、冷却效果好的制氢电源柜的冷却系统，该冷却系统采用水冷方式，实现对汇流排和电能转换器的冷却，提高了冷却效果，延长了制氢电源柜的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种制氢电源柜的冷却系统，包括总进水管、总回水管、制氢电源柜内电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，总进水管和总回水管固定安装在制氢电源柜的柜体上，电能转换器冷却机构的进水口和汇流排冷却机构的进水口均与总进水管连通，电能转换器冷却机构的出水口和汇流排冷却机构的出水口均与总回水管连通。

进一步的，所述制氢电源柜包括多个单元柜，每个单元柜均包括电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，多个单元柜的多个电能转换器冷却机构并联连接在总进水管和总回水管上，多个单元柜的多个汇流排冷却机构并联连接在总进水管和总回水管上。

进一步的，所述电能转换器冷却机构包括进水横管、进水竖管和电能转换器进水管，进水横管一端与总进水管连通，进水横管的另一端与进水竖管连通，电能转换器进水管的一端与进水竖管连通，电能转换器进水管的另一端与电能转换器中冷却系统的进水口连通。

进一步的，所述电能转换器冷却机构还包括回水横管、回水竖管和电能转换器回水管，电能转换器回水管的一端与电能转换器中冷却系统的出水口连通，电能转换器回水管的另一端与回水竖管连通，回水横管的一端与回水竖管连通，回水横管的另一端与总回水管连通。

进一步的，所述总进水管和总回水管位于制氢电源柜的后部，进水竖管、回水竖管和电能转换器中冷却系统的进水口、出水口均位于制氢电源柜的前部，进水横管和回水横管穿过制氢电源柜将进水竖管与总进水管连通、回水竖管与总回水管连通。

进一步的，所述汇流排冷却机构包括正极水冷铜排、正极水冷铜排进水管和正极水冷铜排回水管，正极水冷铜排进水管的一端与总进水管连通，正极水冷铜排进水管的另一端与正极水冷铜排的进水口连通，正极水冷铜排回水管的一端与极水冷铜排的出水口连通，正极水冷铜排回水管的另一端与总回水管连通。

进一步的，所述汇流排冷却机构还包括负极水冷铜排、负极水冷铜排进水管和负极水冷铜排回水管，负极水冷铜排进水管的一端与总进水管连通，负极水冷铜排进水管的另一端与负极水冷铜排的进水口连通，负极水冷铜排回水管的一端与负极水冷铜排的出水口连通，负极水冷铜排回水管的另一端与总回水管连通。

进一步的，所述正极水冷铜排通过正极转接排与正极汇流排连接，负极水冷铜排通过负极转接排与负极汇流排连接。

采用本实用新型技术方案的优点为：

本实用新型采用水冷方式，实现对汇流排和电能转换器的冷却，大大提高了冷却效果，减少了汇流排和电能转换器的损坏率，延长了制氢电源柜的使用寿命；解决了现有技术中仅仅通过风冷冷却，冷却效果差，且无针对汇流排和电能转换器的冷却系统，汇流排和电能转换器经常出现温度过高的情况，存在安全隐患的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型冷却系统整体结构示意图；

图2为本实用新型冷却系统局部单元示意图。

上述图中的标记分别为：1、总进水管；2、总回水管；3、进水横管；4、进水竖管；5、回水横管；6、回水竖管；7、正极水冷铜排；8、正极水冷铜排进水管；9、正极水冷铜排回水管；10、负极水冷铜排；11、负极水冷铜排进水管；12、负极水冷铜排回水管；13、正极转接排；14、负极转接排。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”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。

如图1、图2所示，一种制氢电源柜的冷却系统，包括总进水管1、总回水管2、制氢电源柜内电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，总进水管1和总回水管2固定安装在制氢电源柜的柜体上，电能转换器冷却机构的进水口和汇流排冷却机构的进水口均与总进水管1连通，电能转换器冷却机构的出水口和汇流排冷却机构的出水口均与总回水管1连通。本实用新型采用水冷方式，实现对汇流排和电能转换器的冷却，大大提高了冷却效果，减少了汇流排和电能转换器的损坏率，延长了制氢电源柜的使用寿命；解决了现有技术中仅仅通过风冷冷却，冷却效果差，且无针对汇流排和电能转换器的冷却系统，汇流排和电能转换器经常出现温度过高的情况，存在安全隐患的问题。

制氢电源柜包括多个单元柜，每个单元柜均包括电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，多个单元柜的多个电能转换器冷却机构并联连接在总进水管1和总回水管2上，多个单元柜的多个汇流排冷却机构并联连接在总进水管1和总回水管2上。

电能转换器冷却机构包括进水横管3、进水竖管4和电能转换器进水管，进水横管3一端与总进水管1连通，进水横管3的另一端与进水竖管4连通，电能转换器进水管的一端与进水竖管4连通，电能转换器进水管的另一端与电能转换器中冷却系统的进水口连通。

电能转换器冷却机构还包括回水横管5、回水竖管6和电能转换器回水管，电能转换器回水管的一端与电能转换器中冷却系统的出水口连通，电能转换器回水管的另一端与回水竖管6连通，回水横管5的一端与回水竖管6连通，回水横管5的另一端与总回水管2连通。

为方便布局、实现结构的紧凑化，总进水管1和总回水管2位于制氢电源柜的后部，进水竖管4、回水竖管6和电能转换器中冷却系统的进水口、出水口均位于制氢电源柜的前部，进水横管3和回水横管5穿过制氢电源柜将进水竖管4与总进水管1连通、回水竖管6与总回水管2连通。

电能转换器中冷却系统指电能转换器本身的冷却系统，电能转换器本身的冷却系统通过其外部电能转换器冷却机构与制氢电源柜冷却系统的总进水管和总回水管连通，即通过电能转换器冷却机构为电能转换器本身的冷却系统提供冷却液，实现对电能转换器的冷却，防止电能转换器高温。

汇流排冷却机构包括正极水冷铜排7、正极水冷铜排进水管8和正极水冷铜排回水管9，正极水冷铜排进水管8的一端与总进水管1连通，正极水冷铜排进水管8的另一端与正极水冷铜排7的进水口连通，正极水冷铜排回水管9的一端与极水冷铜排7的出水口连通，正极水冷铜排回水管9的另一端与总回水管2连通。

汇流排冷却机构还包括负极水冷铜排10、负极水冷铜排进水管11和负极水冷铜排回水管12，负极水冷铜排进水管11的一端与总进水管1连通，负极水冷铜排进水管11的另一端与负极水冷铜排10的进水口连通，负极水冷铜排回水管12的一端与负极水冷铜排10的出水口连通，负极水冷铜排回水管12的另一端与总回水管2连通。

正极水冷铜排7与负极水冷铜排10结构相同均包括铜排和设置在铜排内的冷却水路，冷却水路与铜排之间设有防水涂层，铜排内的冷却水路中通入的冷却水为纯水，不导电。

正极水冷铜排7通过正极转接排13与正极汇流排连接，负极水冷铜排10通过负极转接排14与负极汇流排连接。

正极水冷铜排7和负极水冷铜排10作为输出结构，当汇流排与铜排连接会出现高温情况，所以本实用新型在铜排内设置冷却水路形成正极水冷铜排7和负极水冷铜排10，通过水冷对铜排进行降温，与风冷方式比较，该水冷方式对铜排进行降温更加直接，效果更好。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现。并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：包括总进水管(1)、总回水管(2)、制氢电源柜内电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，总进水管(1)和总回水管(2)固定安装在制氢电源柜的柜体上，电能转换器冷却机构的进水口和汇流排冷却机构的进水口均与总进水管(1)连通，电能转换器冷却机构的出水口和汇流排冷却机构的出水口均与总回水管(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述制氢电源柜包括多个单元柜，每个单元柜均包括电能转换器冷却机构和汇流排冷却机构，多个单元柜的多个电能转换器冷却机构并联连接在总进水管(1)和总回水管(2)上，多个单元柜的多个汇流排冷却机构并联连接在总进水管(1)和总回水管(2)上。

3.如权利要求2所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述电能转换器冷却机构包括进水横管(3)、进水竖管(4)和电能转换器进水管，进水横管(3)一端与总进水管(1)连通，进水横管(3)的另一端与进水竖管(4)连通，电能转换器进水管的一端与进水竖管(4)连通，电能转换器进水管的另一端与电能转换器中冷却系统的进水口连通。

4.如权利要求3所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述电能转换器冷却机构还包括回水横管(5)、回水竖管(6)和电能转换器回水管，电能转换器回水管的一端与电能转换器中冷却系统的出水口连通，电能转换器回水管的另一端与回水竖管(6)连通，回水横管(5)的一端与回水竖管(6)连通，回水横管(5)的另一端与总回水管(2)连通。

5.如权利要求4所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述总进水管(1)和总回水管(2)位于制氢电源柜的后部，进水竖管(4)、回水竖管(6)和电能转换器中冷却系统的进水口、出水口均位于制氢电源柜的前部，进水横管(3)和回水横管(5)穿过制氢电源柜将进水竖管(4)与总进水管(1)连通、回水竖管(6)与总回水管(2)连通。

6.如权利要求3至5任意一项所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述汇流排冷却机构包括正极水冷铜排(7)、正极水冷铜排进水管(8)和正极水冷铜排回水管(9)，正极水冷铜排进水管(8)的一端与总进水管(1)连通，正极水冷铜排进水管(8)的另一端与正极水冷铜排(7)的进水口连通，正极水冷铜排回水管(9)的一端与极水冷铜排(7)的出水口连通，正极水冷铜排回水管(9)的另一端与总回水管(2)连通。

7.如权利要求6所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述汇流排冷却机构还包括负极水冷铜排(10)、负极水冷铜排进水管(11)和负极水冷铜排回水管(12)，负极水冷铜排进水管(11)的一端与总进水管(1)连通，负极水冷铜排进水管(11)的另一端与负极水冷铜排(10)的进水口连通，负极水冷铜排回水管(12)的一端与负极水冷铜排(10)的出水口连通，负极水冷铜排回水管(12)的另一端与总回水管(2)连通。

8.如权利要求7所述的一种制氢电源柜的冷却系统，其特征在于：所述正极水冷铜排(7)通过正极转接排(13)与正极汇流排连接，负极水冷铜排(10)通过负极转接排(14)与负极汇流排连接。