CN220510475U - 一种直流功率分配控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流功率分配控制柜，包括柜体以及位于柜体内的功率投切单元，功率投切单元包括继电器组和功率输出总线；柜体内设有安装板，安装板上设有安装区域，继电器组一一对应设置于安装区域内；继电器组包括第一连接件、第二连接件以及至少两对高压继电器；所有所述高压继电器的一端通过第一连接件与外部的直流转换模组相连，高压继电器的另一端与第二连接件一一对应相连，功率输出总线与不同的继电器组中的第二连接件相连。本实用新型能够更加灵活地进行直流功率分配，使得直流功率分配控制柜满足实际使用需求，可应用于更为复杂的应用场景。

Description

一种直流功率分配控制柜

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，特别涉及一种直流功率分配控制柜。

背景技术

DC控制柜是一种用于控制输出直流功率分配的设备。随着储能系统的发展与应用，人们对DC控制柜的功率分配功能有了更高的要求，主要表现在输出通道数量以及输出功率从的大小变化两个方面，有助于让DC控制柜适应愈加复杂的应用场景。

因此，基于对现实使用需求的考虑，如何使得DC控制柜的直流功率分配更加灵活就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种直流功率分配控制柜，能够更加灵活地进行直流功率分配。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种直流功率分配控制柜，包括柜体以及功率投切单元，所述功率投切单元包括继电器组和功率输出总线；

所述柜体内设有安装板，所述安装板上设有安装区域，所述继电器组一一对应设置于所述安装区域内；

所述继电器组包括第一连接件、第二连接件以及至少两对高压继电器；

所有所述高压继电器的一端通过所述第一连接件与外部的直流转换模组相连，所述高压继电器的另一端与所述第二连接件一一对应相连，所述功率输出总线与所述继电器组中的所述第二连接件相连。

进一步地，所有所述安装区域在所述安装板内沿第一方向排列布置；

所述安装区域内的所述高压继电器所连接的所述第二连接件与相邻的所述安装区域内属于同一所述功率输出总线的所述高压继电器的所述第二连接件相连。

进一步地，所述第一连接件和所述第二连接件均为连接铜巴；

所述第一连接件沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；

所有所述高压继电器沿所述第一连接件排列设置，且均与所述第一连接件相连；

所述第二连接件沿所述第一方向延伸设置。

进一步地，所述第一连接件和所述高压继电器位于所述安装板的内侧面，所述第二连接件位于所述安装板的外侧面；

所述安装板上设有供所述高压继电器与所述第二连接件连接的孔洞。

进一步地，所述安装板上设有绝缘柱；

所述第一连接件和所述第二连接件分别通过一个所述绝缘柱固定于所述安装板上。

进一步地，所述安装板为两个且在所述柜体内对称设置；

所述高压继电器包括正继电器和负继电器；

所有所述正继电器设置于一个所述安装板上，所有所述负继电器设置于另一所述安装板上。

进一步地，还包括位于所述柜体内的正极输出保护组件与负极输出保护组件；

所述正极输出保护组件与所述负极输出保护组件对应设置于所述直流转换模组的正极直流输入端与负极直流输入端。

进一步地，还包括位于所述柜体内的继电器转接板和电能管理单元；

所述继电器转接板与所述继电器组一一对应；

所述继电器转接板分别与对应的所述继电器组的所有所述高压继电器相连；

所述继电器转接板与所述电能管理单元相连。

进一步地，所述柜体内还设有散热风扇。

进一步地，还包括位于所述柜体内的供电转换器；

所述供电转换器的交流输入端用于外接电网，所述供电转换器的直流输出端分别与所述电能管理单元和所述继电器转接板相连。

本实用新型的有益效果在于：提供一种直流功率分配控制柜，在柜体内部设立安装板来装设多个继电器组，将多个外部的直流转换模组引出的多路输出分别通过一个继电器组的高压继电器进行分路，而后同一继电器组的不同高压继电器对应的直流功率输出又汇总到不同的功率输出总线上，通过制高压继电器的开合状态，从而实现不同的功率输出总线输出不同的功率，更加灵活地进行直流功率分配，使得直流功率分配控制柜满足实际使用需求，可应用于更为复杂的应用场景。

附图说明

图1为本实用新型涉及的一种直流功率分配控制柜的功率分配连接原理图；

图2为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的功率投切单元的组成连接示意图；

图3为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的电能管理单元与继电器转接板的连接示意图；

图4为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的部分元件的供电示意图；

图5为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的柜体的主视图；

图6为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的柜体的表面拆分示意图；

图7为图6中A处放大示意图；

图8为图6中B处放大示意图；

图9为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的柜体的内部结构示意图；

图10为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的柜体的内部结构示意图；

图11为本实用新型实施例涉及的一种直流功率分配控制柜的柜体的内部结构示意图。

标号说明：

1、柜体；2、安装板；3、安装区域；4、前门；5、后门；6、左侧门；7、右侧门；8、第一连接件；9、第二连接件；10、孔洞；11、绝缘柱；

AU、直流转换模组；

FU、熔断器；

J1、第一继电器；J2、第二继电器；

K1、第一开关；

L、功率输出总线；

Q1、交直流变换器；Q2、供电转换器；

R1、第一电阻；RS、分流器；

U1、电能管理单元；U2、功率投切单元；U3、功率控制单元；U4、继电器转接板；

Y、高压继电器；

Z、散热风扇。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

传统DC柜是2-4通道的功率分配，无法应用于更复杂的应用场景。并且，传统DC柜所输出的功率大小也较为单一，适用性差。

基于此，本实用新型提出一种直流功率分配控制柜，结合图1至图11所示，包括柜体1、以及位于所述柜体1内的电能管理单元U1和功率投切单元U2；

在本实施例中，柜体内设有安装板2，安装板2上设有安装区域3，继电器组一一对应设置于安装区域3内；继电器组包括第一连接件8、第二连接件9以及至少两对高压继电器Y；柜外的直流转换模组AU通过第一连接件8与所有高压继电器Y相连，高压继电器Y与第二连接件9一一对应相连，功率输出总线L与继电器组中的第二连接件9相连。

在本实施例中，所有安装区域3在安装板2内沿第一方向排列布置；安装区域3内的高压继电器Y所连接的第二连接件9与相邻的安装区域3内属于同一功率输出总线L的高压继电器Y的第二连接件9相连。以图6至图8为例，安装板2上每一行为一个安装区域3，第一方向为由上至下或由下至上。在其他等同实施例中，安装板2还能够以一列作为安装区域3，而第一方向对应变为从左到右或从右到左。以此方式，属于同一功率输出总线L的高压继电器Y的第二连接件9之间就可串联，而后一起汇入功率输出总线L上。

在本实施例中，第一连接件8和第二连接件9均为连接铜巴；第一连接件8沿垂直于第一方向的第二方向延伸；所有高压继电器Y沿第一连接件8排列设置，且均与第一连接件8相连；第二连接件9沿第一方向延伸设置。以图6至图8为例，参照前述内容，在第一方向为由上至下或由下至上时，第二方向则是从左到右或从右到左，即第一连接件8横向固定于安装板2的内侧，第二连接件9竖向固定于安装板2的外侧，如此设置既能保证高压继电器Y输入输出侧的安全间距，又能充分利用空间。另外为了便于连接，高压继电器Y的输入端和输出端通过转接铜巴分别与第一连接件8和第二连接件9连接固定。并且，安装板2上设置孔洞10，以供高压继电器的输出端通过转接铜巴连接到安装板2外侧的第二连接件9。

在一些实施例中，每个继电器组的高压继电器Y的数量均与功率输出总线L的数量相同；每个继电器组的高压继电器Y与功率输出总线L一一对应相连。以8个直流转换模组AU、6对功率输出总线L(其中，包括6条正输出总线和6条负输出总线)、8组继电器组以及每组继电器包含6对高压继电器Y(其中，包括6个正高压继电器和6个负高压继电器)为例，对本实用新型的直流功率分配控制过程说明如下：

结合图1和图2所示，交直流变换器Q1的直流输出端通过8个直流转换模组AU得到8路直流功率输出。8路直流功率输出通过功率投切单元U2后转换为对应6对功率输出总线L的6路直流功率输出。

其中，图2只代表性地展示两个继电器组、两个直流转换模组AU以及6条功率输出总线L之间的连接关系，而其他的直流转换模组AU和继电器组与功率输出总线L之间的连接关系则与之相同，转换过程为：

参照图2所示，8路直流功率输出中的每一路都对应接在一个继电器组的六对高压继电器Y上，从而通过高压继电器Y形成6路输出并一一对应接在功率输出总线L上，形成6路独立的电流输出。

并且，通过控制高压继电器Y的通断，可以控制每对功率输出总线L上的输出总功率。若每个高压继电器Y所在支路的输出为80千瓦，则功率输出总线L可以输出480千瓦，也可以只输出80千瓦，实现灵活分配。

在其他实施例中，不同的继电器组所包含的高压继电器Y的数量也可以不同，每对功率输出总线L所连接的高压继电器Y的也可以不同，以及实际使用情况来设定。

在一些实施例中，还包括位于柜体1内的正极输出保护组件与负极输出保护组件。正极输出保护组件包括熔断器FU与第一继电器J1；熔断器FU与第一继电器J1串联于交直流变换器Q1的正极直流输出端；第一继电器J1与电能管理单元U1相连。而负极输出保护组件包括分流器RS与第二继电器J2；分流器RS与第二继电器J2串联于交直流变换器Q1的负极直流输出端；第二继电器J2与电能管理单元U1相连。正极输出保护组件与负极输出保护组件提供第一重保护。

此外，还包括位于柜体1内的第一电阻R1、第一开关K1和功率控制单元U3；第一电阻R1的一端与第一开关K1的一端相连，第一电阻R1的另一端同时与第一继电器J1的一端和功率控制单元U3相连，第一开关K1的另一端同时与第一继电器J1的另一端和功率控制单元U3相连。并且，分流器RS的两端以及第二继电器J2的两端均与功率控制单元U3相连，由功率控制单元U3获取流经分流器RS的电流大小等数据，管理所有直流转换模组AU的输出功率。

在一些实施例中，还包括位于所述柜体1内的继电器转接板U4；继电器转接板U4与继电器组一一对应；继电器转接板U4分别与对应的继电器组的所有高压继电器Y相连；继电器转接板U4与电能管理单元U1相连。对于一组继电器组来说，由一块继电器转接板U4分别与该继电器组包含的所有高压继电器Y进行通讯连接，从而使得电能管理单元U1通过继电器转接板U4控制这些高压继电器Y，实现功率调配。

在一些实施例中，还包括位于柜体1内的供电转换器Q2；供电转换器Q2的交流输入端用于外接电网，供电转换器Q2的直流输出端分别与电能管理单元U1和继电器转接板U4相连。供电转换器Q2主要包括了两个AC/DC电源，将外部交流电转换为直流电并供给电能管理单元U1、功率控制单元U3等部件。其中，电能管理单元U1由单独一个AC/DC电源供电，保证电能管理单元U1的稳定供电。

结合图5至图11所示，本实用新型的一种直流功率分配控制柜的柜体1包含了前门4、后门5、左侧门6以及右侧门7。前门4为铰链开合门，而后门5、左侧门6以及右侧门7均为可拆卸，便于日常维护作业。

安装板2有两块，在柜体1内部一左一右对称设置，分别用于安装组成高压继电器Y的正继电器和负继电器，由直流转换模组AU处引出的功率输出通过横向安装的第一连接件8与每个横列的安装区域3内的高压继电器Y连接；每一竖列的高压继电器Y的另一端通过第二连接件9相连接，从而形成功率输出总线L。其中，安装板2上设置有绝缘柱，第一连接件8和第二连接件9锁付在绝缘柱上。

在一些实施例中，继电器转接板U4安装在两个安装板2之间。供电转换器Q2安装固定在下端。具体的，继电器转接板U4安装在钣金支架上，钣金支架再锁附再后门5前面。

进一步的，电能管理单元U1、功率控制单元U3固定于其中一块安装板2的下方，熔断器FU、分流器RS、第一继电器J1、第二继电器J2以及主回路铜巴等固定于另一块安装板2的下方。

此外，还包括至少两个且分布设置于所述柜体1内的散热风扇Z。散热风扇Z可拆卸架设在柜体1内，主要用于对分流器RS等发热部件进行散热。电能管理单元U1、直流转换模组AU、继电器转接板U4等均可通过螺栓所锁附的方式固定在柜体1内部的钣金上。

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：

一种直流功率分配控制柜，包括柜体1以及位于柜体1内的电能管理单元U1以及功率投切单元U2；功率投切单元U2包括继电器组和功率输出总线L，继电器组包括至少两对的高压继电器Y；一个继电器组的所有高压继电器Y用于与外部的直流转换模组AU相连；功率输出总线L为至少两对，每对功率输出总线L与至少一个继电器组中的高压继电器Y一一对应相连；电能管理单元U1与所有高压继电器Y相连。

在本实施例中，一种直流功率分配控制柜实现功率灵活分配的原理为：

直流转换模组AU的直流功率输出被功率投切单元U2分成多路分支输出，而后又分别汇总到不同的输出功率总线上。电能管理单元U1通过控制高压继电器Y的通断状态来调整每条输出功率总线所收到的分支输出的数量，从而实现调配输出功率。

在本实施例中，还包括位于柜体1内的继电器转接板U4；继电器转接板U4与继电器组一一对应；继电器转接板U4分别与对应的继电器组的所有高压继电器Y相连；继电器转接板U4与电能管理单元U1相连。

请参照图1，本实用新型的实施例二为：

一种直流功率分配控制柜，在上述实施例一的基础上，还包括位于柜体1内的正极输出保护组件与负极输出保护组件；正极输出保护组件与负极输出保护组件对应设置于交直流变换器Q1的正极直流输出端与负极直流输出端。

在本实施例中，正极输出保护组件包括熔断器FU与第一继电器J1；熔断器FU与第一继电器J1串联于交直流变换器Q1的正极直流输出端；第一继电器J1与电能管理单元U1相连。

在本实施例中，负极输出保护组件包括分流器RS与第二继电器J2；分流器RS与第二继电器J2串联于交直流变换器Q1的负极直流输出端；第二继电器J2与电能管理单元U1相连。

在本实施例中，还包括位于柜体1内的第一电阻R1、第一开关K1和功率控制单元U3；第一电阻R1的一端与第一开关K1的一端相连，第一电阻R1的另一端同时与第一继电器J1的一端和功率控制单元U3相连，第一开关K1的另一端同时与第一继电器J1的另一端和功率控制单元U3相连。

请参照图6与图7，本实用新型的实施例三为：

一种直流功率分配控制柜，在上述实施例一或二的基础上，柜体1内设有安装板2；安装板2上设有至少两行的安装区域3；属于同一继电器组的所有高压继电器Y排列设置于一个安装区域3内。

综上所述，本实用新型提供的一种直流功率分配控制柜，将交直流变换器和多个外部的直流转换模组引出的多路输出分别通过一个继电器组的高压继电器进行分路，而后同一继电器组的不同高压继电器对应的直流功率输出又汇总到不同的功率输出总线上，通过电能管理单元控制高压继电器的开合状态，从而实现不同的功率输出总线输出不同的功率，更加灵活地进行直流功率分配，还配设有正负极保护和散热功能，各部件在柜体内部合理分布设置，使得直流功率分配控制柜满足实际使用需求，可应用于更为复杂的应用场景。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流功率分配控制柜，其特征在于，包括柜体以及位于柜体内的功率投切单元，所述功率投切单元包括继电器组和功率输出总线；

所述柜体内设有安装板，所述安装板上设有安装区域，所述继电器组一一对应设置于所述安装区域内；

所述继电器组包括第一连接件、第二连接件以及至少两对高压继电器；

所有所述高压继电器的一端通过所述第一连接件与外部的直流转换模组相连，所述高压继电器的另一端与所述第二连接件一一对应相连，所述功率输出总线与不同的所述继电器组中的所述第二连接件相连。

2.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所有所述安装区域在所述安装板内沿第一方向排列布置；

所述安装区域内的所述高压继电器所连接的所述第二连接件与相邻的所述安装区域内属于同一所述功率输出总线的所述高压继电器的所述第二连接件相连。

3.根据权利要求2所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件均为连接铜巴；

所述第一连接件沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；

所有所述高压继电器沿所述第一连接件排列设置，且均与所述第一连接件相连；

所述第二连接件沿所述第一方向延伸设置。

4.根据权利要求2所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所述第一连接件和所述高压继电器位于所述安装板的内侧面，所述第二连接件位于所述安装板的外侧面；

所述安装板上设有供所述高压继电器与所述第二连接件连接的孔洞。

5.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所述安装板上设有绝缘柱；

所述第一连接件和所述第二连接件分别通过一个所述绝缘柱固定于所述安装板上。

6.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所述安装板为两个且在所述柜体内对称设置；

所述每对高压继电器包括正继电器和负继电器；

所有所述正继电器设置于一个所述安装板上，所有所述负继电器设置于另一所述安装板上。

7.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，还包括位于所述柜体内的正极输出保护组件与负极输出保护组件；

所述正极输出保护组件与所述负极输出保护组件对应设置于所述直流转换模组的正极直流输入端与负极直流输入端。

8.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，还包括位于所述柜体内的继电器转接板和电能管理单元；

所述继电器转接板与所述继电器组一一对应；

所述继电器转接板分别与对应的所述继电器组的所有所述高压继电器相连；

所述继电器转接板与所述电能管理单元相连。

9.根据权利要求1所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，所述柜体内还设有散热风扇。

10.根据权利要求8所述的一种直流功率分配控制柜，其特征在于，还包括位于所述柜体内的供电转换器；

所述供电转换器的交流输入端用于外接电网，所述供电转换器的直流输出端分别与所述电能管理单元和所述继电器转接板相连。