CN220190185U - 一种储能高压汇流柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储能高压汇流柜，其包括汇流开关区，其包括直流汇流总开关、按照矩形阵列排列的各簇直流开关、以及控制开关；高压箱区，其每一层区域装配同一簇的簇继电器、分流器、预充电阻、熔断器；每一层装配电池簇管理单元；还包括从控单元。本实用新型能够解决以往储能系统的电池簇高压箱因空间狭小及元器件布局凌乱而造成的诸多安全隐患问题，并且通过优化布局而进一步地使高压箱与汇流柜之间的集成度大幅提升，形成具备一体结构的综合功能柜体；其次，有利于提高生产效率、降低生产错误率，也方便人员后期进行调试和维修，省去了高压箱外壳，节约了材料成本。

Description

一种储能高压汇流柜

技术领域

本实用新型涉及储能系统高压箱技术的改进，尤其涉及一种储能高压汇流柜。

背景技术

按照常规概念，汇流箱亦属于如高压配电箱等电力设施的一种电器设备，汇流箱可用于电缆汇流、电源连接、电流测量等，其外壳可采用不锈钢或铝合金再经过防腐蚀处理。在应用时，通过汇流箱这种设备，用户可将一定数量、规格相同的电池串联而组成串列，再并联接入光伏汇流箱，在汇流箱内汇流后，通过控制器、配电柜、逆变器等配套使用，从而构成完整的电力系统。

对于储能技术领域，电池通过串并联成电池模组或电池簇的方式以获得所需的工作电压和电量，因而，高压箱可视为电池组或电池簇的管理单元，其可为电池组或电池簇提供充放电控制，主要包括电池组、控制系统、电池管理系统等。其中，控制系统可根据电池组的状态来控制充放电的速度和电流大小以保证电池组的安全和稳定性，同时，还可采集电池组或簇内电池的电压、电流、温度等信息以及对电池组进行故障诊断和保护。

基于储能技术中的汇流设备与高压系统之间的关系，技术人员针对以往的高压箱与汇流柜的同类技术手段进行分析后发现了需要克服的缺陷，包括以下方面：

其一，传统的储能系统，技术人员均知晓，由于每簇电池都具有一个高压箱，而高压箱的体积一般同电池模组大小，里面包含直流接触器、熔断器、分流器、二级控制单元和风扇等设备，显然，这种因高压箱空间狭小而导致内部结构存在很多问题，这些问题集中表现为内部零部件布置的过于拥挤、凌乱(如图2所示)，如此拥挤的空间会造成很多组件装配的不便，例如，正负极与外壳没有空间安装绝缘组件，因空间局限而导致正负极出口距离过近，没有空间配置接触器等等，因此，使得高压箱成了最大的安全隐患。

其二，以往的储能系统的高压箱和汇流柜普遍为分开布置，这导致用材成本过高、生产成本增加、模块化程度与集成度均较低。

为了既能够满足每个电池簇高压箱的应用需求、又能合理地提升高压箱与汇流柜二者之间的集成度，本实用新型提出一种储能高压汇流柜，以便同时解决储能系统的电池簇高压箱因空间狭小而造成的安全隐患，以及其与汇流柜之间集成度较低的问题。经过本实用新型技术方案的提出，技术人员不断地进行实践与分析，能够证明本实用新型所提出的技术方案有利于解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种储能高压汇流柜，其能够在克服储能系统的电池簇高压箱因空间狭小及元器件布局凌乱而造成安全隐患问题的基础上，通过优化布局而令高压箱与汇流柜之间的集成度大幅提升，以便形成具备一体结构的设施。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种储能高压汇流柜，其用于使储能系统的高压箱与汇流柜兼并形成高集成度的一体式综合设备，此储能高压汇流柜由左至右采用横向布局形成三大区域，包括：

汇流开关区，其包括装配于其下部区域且便于下进线的直流汇流总开关、装配于直流汇流总开关上方且按照矩形阵列排列的各簇直流开关、以及装配于汇流开关区上部区域的控制开关；

高压箱区，其由上至下具备若干层，每一层区域装配同一簇的若干器件，该器件包括簇继电器、分流器、预充电阻、熔断器；每一层装配一电池簇管理单元，并且其装配位置的高度与其同一簇的器件所在区域保持同一高度；

从控单元，其装配区域与所述高压箱区相邻。

技术人员结合设计需求，在同一构思的基础上，本实用新型还可实施以下技术手段：

在本方案中，储能高压汇流柜采用同一个柜体来装配汇流开关区、高压箱区以及从控单元；高压箱区的同一层装配同一簇器件。

对于汇流开关区，其上部区域设置端子排；

对于簇继电器，其包括主正负继电器、预充继电器；

作为优选，电池簇管理单元均处于高压箱区的右侧区域。

相应地，储能高压汇流柜将BMS部分、高压箱、汇流柜以及配电控制部分集成布局在一个综合功能柜体内部。

技术人员针对以上技术方案，还可进一步选择以下技术手段进行补充：

簇继电器可装配于分流器的下方；

柜体内部具备用于装配不同位置处绝缘组件的空间。

另外，为克服传统高压箱的缺陷及降低成本，每簇高压箱均不配置外壳。

本实用新型首先能够解决以往储能系统的电池簇高压箱因空间狭小及元器件布局凌乱而造成的诸多安全隐患问题，并且通过优化布局而进一步地使高压箱与汇流柜之间的集成度大幅提升，形成具备一体结构的综合功能柜体；其次，每簇元器件都是按顺序依次装配，在位置上更加合理，有利于提高生产效率、降低生产错误率，也方便人员后期进行调试和维修；此外，省去了高压箱外壳，节约了材料成本。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型所实施的储能高压汇流柜，其内部结构示意图；

图2是以往储能系统高压箱的内部布局示意图。

1、汇流开关区；

101、直流汇流总开关；

102、簇直流开关；

103、控制开关；

104、端子排；

2、高压箱区；

201、分流器；

202、预充电阻；

203、熔断器；

204、簇继电器；

205、电池簇管理单元；

3、从控单元；

4、传统的同类高压箱；

100、柜体。

具体实施方式

本实用新型所实施的储能高压汇流柜，所实施技术方案的目的在于，通过一个整体的技术方案来同时解决以往储能系统的电池簇高压箱因内部空间小且布局凌乱而带来安全隐患，以及高压箱与汇流柜之间集成度较低的问题，以便促使储能系统高压箱与汇流柜形成一体结构的设施。

如图1所示，本实用新型所实施的储能高压汇流柜，其设计构思源于应用需求，因为以往缺少这样的一种高压汇流柜，即：其既能克服储能系统的电池簇高压箱内部安全限制与内部安全隐患问题，又能与汇流柜兼并为集成度高一体式综合柜。因而，所实施的储能高压汇流柜从整体上是将BMS部分、高压箱、汇流柜以及配电控制等子系统集成在一个综合功能柜内，该柜体100采用横向布局的三大区域，即由左至右依次设置为汇流开关区1、高压箱区2、从控单元3。

首先，对于汇流开关区1，其上、下部区域依次分别设置端子排104、直流汇流总开关101，此直流汇流总开关101设置的位置用于方便下进线，所实施的端子排104下方装配控制开关103，所实施的直流汇流总开关101上方装配各簇直流开关102，此各簇直流开关102按照矩形阵列的排列方式，即从上到下、从左至右顺序依次装配。

然后，对于高压箱区2，其按照由上至下的方向装配为若干层，即每一层装配同一簇的相应器件，因而，每一层的区域所装配的器件包括该簇的簇继电器204、分流器201、预充电阻202、熔断器203，其中，簇继电器204可装配于分流器201的下方，此簇继电器204包括主正负继电器、预充继电器等器件，进一步地，所实施的高压箱区2的每一层区域还装配有二级BMS，即电池簇管理单元205，在位置布局上，优选处于每一层的右侧，即全部的电池簇管理单元205均处于高压箱区2的右侧区域，因而，每一簇的电池簇管理单元205所在位置的高度与其左侧的同一簇的高压箱元器件(包括簇继电器204、分流器201等器件)所在区域的高度保持一致，从而形成“同层、同簇、同器件”的清晰整齐的位置对应关系。

以上本实用新型所实施的储能高压汇流柜，其优势可以从不同方面体现出来，包括但不限于：

其一，所实施的高压汇流箱有利于将传统的同类高压箱4中的元器件有序、整齐、对应的分拆开，同时把高压箱与汇流柜合并成新式汇流柜，显然，通过这种空间结构的装配，初步增大了元器件摆放的可用空间，从而使绝缘距离大大增加、绝缘强度更高、提高了散热性、提升了安全系数；

其二，所实施的高压汇流箱按照元器件功能进行区域划分，进一步合理利用了空间，将空间利用率实现最大化，同时，每簇元器件都是按顺序依次装配，在位置上更加合理，有利于提高生产效率、降低生产错误率，也方便人员后期进行调试和维修；

其三，由于所实施的高压汇流箱集成度高、耗材率低，其结构去掉了传统技术手段惯用的每簇高压箱外壳，因而，省去了高压箱外壳材料费用，同时将所有元器件和BMS系统集成在一个柜子内，也节省了柜架材料费用，降低关于该方面的成本。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“设置”、“具有”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技术效果之外，如将储能系统的汇流柜、高压箱以及从控单元集成在同一个设备内；②采用公知技术对本实用新型技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同，如对所装配的继电器类型、柜体的尺寸等进行等效替换；③以本实用新型技术方案为基础进行拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方案之外；④利用本实用新型文本记载内容或说明书附图所作的等效变换，将所得技术手段应用在其它相关技术领域的方案。

Claims (10)

1.一种储能高压汇流柜，其用于使储能系统的高压箱与汇流柜兼并形成高集成度的一体式综合设备，其特征在于，所述储能高压汇流柜由左至右采用横向布局形成三大区域，包括：

汇流开关区，其包括装配于其下部区域且便于下进线的直流汇流总开关、装配于所述直流汇流总开关上方且按照矩形阵列排列的各簇直流开关、以及装配于所述汇流开关区上部区域的控制开关；

高压箱区，其由上至下具备若干层，每一层区域装配同一簇的若干器件，所述器件包括簇继电器、分流器、预充电阻、熔断器；每一层装配一电池簇管理单元，并且其装配位置的高度与其同一簇的器件所在区域保持同一高度；

从控单元，其装配区域与所述高压箱区相邻。

2.根据权利要求1所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述储能高压汇流柜采用同一个柜体来装配所述汇流开关区、高压箱区以及从控单元。

3.根据权利要求1所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述高压箱区的同一层装配同一簇器件。

4.根据权利要求1所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述汇流开关区上部区域设置端子排。

5.根据权利要求1-4任一项所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述簇继电器包括主正负继电器、预充继电器。

6.根据权利要求1-4任一项所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述电池簇管理单元均处于高压箱区的右侧区域。

7.根据权利要求5所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述储能高压汇流柜将BMS部分、高压箱、汇流柜以及配电控制部分集成布局在一个综合功能柜体内部。

8.根据权利要求1所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述簇继电器装配于分流器的下方。

9.根据权利要求2所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述柜体内部具备用于装配不同位置处绝缘组件的空间。

10.根据权利要求7所述的储能高压汇流柜，其特征在于：所述每簇高压箱均不配置外壳。