CN220527859U - 一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备 - Google Patents
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Abstract
一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备，一种电解制氢电源装置包括：若干个串联设置的电源转换柜，电源转换柜包括箱体、功率模块、电感和设置于箱体上的散热风扇，功率模块设置于箱体内的上部空腔，电感设置于箱体的下部空腔，顶板的设置散热风扇位置处设置有第一出风孔，前板设置有第一进风孔，底板设置有第二进风孔。功率模块和电感分开设置于箱体的上部空腔和下部空腔，内部结构合理，通过两路冷风进行散热，散热效率高，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢设备技术领域，特别是涉及一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备。
背景技术
在碳达峰和碳中和的需求背景下，节碳减排成为能源行业的共识。发展新能源，缩减石油、煤炭的消耗，大力发展除风电、光伏之外的氢能源也成为一大需求领域。电解水制氢是氢气的来源之一，具有环保、储量大的特点。电解水制氢装置主要包括电解制氢电源装置和电解槽组成。
目前电解制氢电源装置基本采用晶闸管方案，该方案采用特种整流变压器、水冷装置等，特种压器相对常规变压器设计难度大，成本高，因此，组成的电源装置投资成本高；另外采用特种整流变压器，发热量大，通常采用水冷散热，需要敷设散热水管，结构复杂，且成本高。
因而，急需开发一种成本低、散热结构简单的电解制氢电源装置及具有其的制氢设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种成本低、散热结构简单的电解制氢电源装置及具有其的制氢设备，旨在解决上述技术问题之一。
一种电解制氢电源装置，包括：电源转换柜，所述电源转换柜包括具有顶板、前板和底板的箱体、功率模块、电感和设置于所述箱体上的散热风扇，所述功率模块设置于所述箱体内的上部空腔，所述电感设置于所述箱体的下部空腔，所述顶板的设置所述散热风扇位置处设置有第一出风孔，所述前板设置有第一进风孔，所述底板设置有第二进风孔。
优选地，上述箱体的下部空腔设置有电感箱，所述电感箱的下端设置有第三进风孔，所述电感箱的左端或上端设置有第二出风孔，所述电感设置于所述电感箱内。
优选地，上述第三进风孔和所述第二进风孔的位置相对应。
优选地，上述功率模块的下端或后侧设置有第四进风孔，所述功率模块的上端或左侧设置有第三出风孔。
优选地，上述第一进风孔设置于所述前板的下部。
优选地，上述箱体具有后板，所述箱体内部的所述功率模块的左侧、所述后板和所述顶板之间设置有连通所述第一出风孔和所述第三出风孔的散热风道，所述散热风道设置有第五进风孔，所述散热风道和所述电感箱之间设置有连通所述第五进风孔和所述第二出风孔的电感风道。
优选地，上述电源转换柜的数目为三个，三个所述电源转换柜串联设置，第一个所述电源转换柜为交流转直流电源转换柜，另外两个所述电源转换柜为直流转直流电源转换柜；所述第一进风孔为带有防尘网的第一进风孔，所述第二进风孔为带有防尘网的第二进风孔。
优选地，所述直流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为四个、所述电感的数目为两个，四个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通四个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感设置于所述电感箱内，所述直流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为两个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应；
或
所述直流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为四个、所述电感、所述电感箱和所述电感风道的数目均为两个，四个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通四个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感分别设置于对应的所述电感箱内，一个所述电感箱对应一个所述电感风道，所述电感风道连通所述第五进风孔和其对应所述电感箱的第二出风孔，所述直流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为两个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应。
优选地，所述交流转直流电源转换柜内所述功率模块的数目为六个、所述电感的数目为两个，六个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通六个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感设置于所述电感箱内，所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为三个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应；
或
所述交流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为六个、所述电感、所述电感箱和所述电感风道的数目均为两个，六个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通六个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感分别设置于对应的所述电感箱内，一个所述电感箱对应一个所述电感风道，所述电感风道连通所述第五进风孔和其对应所述电感箱的第二出风孔，所述交流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为三个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应。
本实用新型还公开了一种制氢设备，包括电解槽，所述制氢设备还包括如上所述的电解制氢电源装置，所述电解制氢电源装置给所述电解槽提供电解电源。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型的一种电解制氢电源装置的功率模块可以实现交直流转换或直流电压电流的调节，电感可以起到滤波的作用。功率模块可以是IGBT功率模块。功率模块设置于箱体内的上部空腔，电感设置于箱体的下部空腔，顶板的设置散热风扇位置处设置有第一出风孔，前板设置有第一进风孔，底板设置有第二进风孔，散热时，开启散热风扇，通过第一出风孔对箱体抽风，外界的冷风从前板的第一进风孔和底板的第二进风孔进入，两路冷风分别通过箱体内的上部空腔的功率模块和箱体的下部空腔，分别对功率模块和电感散热，冷风吸收功率模块和电感的热量后的热风由散热风扇抽出箱体，进而实现对电源转换柜的散热。功率模块和电感分开设置于箱体的上部空腔和下部空腔，内部结构合理，并通过两路冷风进行散热，散热效率高，散热效率好。与现有技术的电解制氢电源装置的采用水冷散热相比，结构简单，散热效果好，成本低。
同理，制氢设备也具有电解制氢电源装置结构简单、散热效果、成本低的优点。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的一种电解制氢电源装置的结构示意图；
图2是本实用新型的一种电解制氢电源装置的主视结构示意图；
图3是本实用新型的一种电解制氢电源装置的侧视剖视结构示意图；
图4是本实用新型的一种电解制氢电源装置的电源转换柜的结构示意图；
图5是本实用新型的一种电解制氢电源装置的功率模块的结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例和附图对本实用新型作进一步描述：
一种电解制氢电源装置100，如图1至图5所示，包括：电源转换柜10，电源转换柜10包括具有顶板11、前板12和底板13的箱体14、功率模块15、电感16和设置于箱体14上的散热风扇17，功率模块15设置于箱体14内的上部空腔，电感16设置于箱体14的下部空腔，顶板11的设置散热风扇17位置处设置有第一出风孔18，前板12设置有第一进风孔19，底板13设置有第二进风孔20。
本实用新型的一种电解制氢电源装置100的功率模块15可以实现交直流转换或直流电压电流的调节，电感16可以起到滤波的作用。功率模块15可以是IGBT功率模块15。
功率模块15设置于箱体14内的上部空腔，电感16设置于箱体14的下部空腔，顶板11的设置散热风扇17位置处设置有第一出风孔18，前板12设置有第一进风孔19，底板13设置有第二进风孔20，散热时，开启散热风扇17，通过第一出风孔18对箱体14抽风，外界的冷风从前板12的第一进风孔19和底板13的第二进风孔20进入，两路冷风分别通过箱体14内的上部空腔的功率模块15和箱体14的下部空腔，分别对功率模块15和电感16散热，冷风吸收功率模块15和电感16的热量后的热风由散热风扇17抽出箱体14，进而实现对电源转换柜10的散热。功率模块15和电感16分开设置于箱体14的上部空腔和下部空腔，内部结构合理，并通过两路冷风进行散热，散热效率高，散热效率好。与现有技术的电解制氢电源装置100的采用水冷散热相比，结构简单，散热效果好，成本低。
较佳地，如图1至图5所示，箱体14的下部空腔设置有电感箱21，电感箱21的下端设置有第三进风孔22，电感箱21的左端或上端设置有第二出风孔23，电感16设置于电感箱21内。电感16设置于电感箱21内，电感箱21设置有第三进风孔22和第二出风孔23，外部冷风从第一进风孔19后在通过第三进风孔22进入电感箱21，对电感16散热，热风再从第二出风孔23流出箱体14内，通过散热风扇17抽出箱体14外部。电感16通过电感箱21设置独立的散热空腔，因电感16发热量大，与功率模块15分开散热通道，散热效果更好。
较佳地，如图2所示，第三进风孔22和第二进风孔20的位置相对应。第三进风孔22和第二进风孔20的位置相对应，有利于进入第二进风孔20内的冷风快速进入第三进风孔22，散热效率更高，散热效果更好。
较佳地，如图3和图5所示，功率模块15的下端或后侧设置有第四进风孔24，功率模块15的上端或左侧设置有第三出风孔25。功率模块15设置第四进风孔24和第三出风孔25，由第一进风孔19进入箱体14的冷风，通过进入第四进风孔24进入功率模块15，对功率模块15的内部的元器件进行散热，吸收元器件的热量后的热风通过第三出风孔25流出功率模块15，最后由散热风扇17抽出箱体14外，进而实现对功率模块15的散热。与单对功率模块15外部整体散热相比，冷风流入功率模块15内部对元器件进行散热，可以进一步提高散热效率。当然，可以在功率模块15的下端和后侧均设置有第四进风孔24，进而提高功率模块15的散热效率。
较佳地，如图3所示，第一进风孔19设置于前板12的下部。第一进风孔19设置于前板12的下部，冷风通过前板12下部的第一进风孔19进入箱体14后进入功率模块15的第四进风孔24进行散热。当然，第一进风孔19可以根据需要设置于前板12的其他部位。
较佳地，如图1至图5所示，箱体14具有后板27，箱体14内部的功率模块15的左侧、后板27和顶板11之间设置有连通第一出风孔18和第三出风孔25的散热风道28，散热风道28设置有第五进风孔29，散热风道28和电感箱21之间设置有连通第五进风孔29和第二出风孔23的电感风道30。
即散热风道28和电感风道30连通，电感风道30与电感箱21连通，散热风道28设置于功率模块15的左侧，通过散热风扇17吸风力作用，功率模块15第三出风孔25流出的热风快速流入散热风道28，从顶板11的第一出风孔18抽出箱体14外。电感箱21内的热风通过第二出风孔23流入电感风道30，因电感风道30和散热风道28连通，由散热风扇17吸风力作用，热风从电感风道30流入至散热风道28，最后从顶板11的第一出风孔18抽出箱体14外。本申请实施例，通过设置散热风道28和电感风道30，使得散热风的集中在散热风道28和电感风道30流通并排出箱体14外，电感16和功率模块15分开散热风流，能大大提高散热效率，散热效果更好。
较佳地，如图1和图2所示，电源转换柜10的数目为三个，三个电源转换柜10串联设置，第一个电源转换柜10为交流转直流电源转换柜10，另外两个电源转换柜10为直流转直流电源转换柜10；第一进风孔19为带有防尘网(图中未标示)的第一进风孔19，第二进风孔20为带有防尘网(图中未标示)的第二进风孔20。交流转直流电源转换柜10内的功率模块15可以将交流电源转换为直流电源，直流转直流电源转换柜10内的功率模块15可以将直流电源转换为工作需要的电流和电压的直流电源。通过两个直流转直流电源转换柜10可以将直流电转换为大电流低电压的直流电源，以满足电解制氢电源装置100的需求。
采用串联设置的电源转换柜10，每个电源转换柜10设置功率模块15，通过若干个功率模块15进行电源交直流转换和电流电压转换，与现有技术采用特种整流变压器实现相比，具有结构简单、设备成本低的优点。
串联设置的电源转换柜10，可以根据需要调整输出电压和输出电流的大小，具体地可以获得低电压、大电流的输出电流，进而满足电解制氢设备的使用需求。每个电源转换柜10分开散热，能大大提高电解制氢电源装置100的散热效率。
第一进风孔19为带有防尘网(图中未标示)的第一进风孔19，第二进风孔20为带有防尘网(图中未标示)的第二进风孔20，防尘网(图中未标示)可以很好的防止灰尘和颗粒进入箱体14。
较佳地，如图1所示，直流转直流电源转换柜10内的功率模块15的数目为四个、电感16的数目为两个，四个功率模块15并排设置，散热风道28连通四个功率模块15的第三出风孔25，两电感16设置于电感箱21内，直流转直流电源转换柜10的散热风扇17和第一出风孔18的数目均为两个，散热风扇17和第一出风孔18的位置一一对应。功率模块15的数目为四个、电感16的数目为两个，可以增大电解制氢电源装置100的输出电流和电压。功率模块15和电感16的数目可以根据需要设置。散热风道28连通四个功率模块15的第三出风孔25，两电感16设置于电感箱21内，即直流转直流电源转换柜10内所有的功率模块15和电感16可以通过散热风道28和电感风道30散热。散热风扇17设置为两个，可以增大散热效率，当然散热风扇17的具体数量可以根据散热风道28、电感风道30、功率模块15和电感箱21等的空间大小设置；
另一较佳地，如图1和图4所示，直流转直流电源转换柜10内的功率模块15的数目为四个、电感16、电感箱21和电感风道30的数目均为两个，四个功率模块15并排设置，散热风道28连通四个功率模块15的第三出风孔25，两电感16分别设置于对应的电感箱21内，一个电感箱21对应一个电感风道30，电感风道30连通第五进风孔和其对应电感箱21的第二出风孔23，直流转直流电源转换柜10的散热风扇17和第一出风孔18的数目均为两个，散热风扇17和第一出风孔18的位置一一对应。
功率模块15的数目为四个、电感16的数目为两个，可以增大电解制氢电源装置100的输出电流和电压。功率模块15和电感16的数目可以根据需要设置。散热风道28连通四个功率模块15的第三出风孔25，两电感16分别设置于对应的电感箱21内，一个电感箱21对应一个电感风道30，电感风道30连通第五进风孔和其对应电感箱21的第二出风孔23，即直流转直流电源转换柜10内所有的功率模块15和电感16可以通过散热风道28和电感风道30散热。散热风扇17设置为两个，可以增大散热效率，当然散热风扇17的具体数量可以根据散热风道28、电感风道30、功率模块15和电感箱21等的空间大小设置。设置两个电感风道30，两个电感16分开散热，能进一步提高散热效率。
较佳地，如图1所示，交流转直流电源转换柜10内功率模块15的数目为六个、电感16的数目为两个，六个功率模块15并排设置，散热风道28连通六个功率模块15的第三出风孔25，两电感16设置于电感箱21内，散热风扇17和第一出风孔18的数目均为三个，散热风扇17和第一出风孔18的位置一一对应。功率模块15的数目为六个、电感16的数目为两个，可以增大电解制氢电源装置100的输出电流和电压。功率模块15和电感16的数目可以根据需要设置。散热风道28连通六个功率模块15的第三出风孔25，两电感16设置于电感箱21内，即交流转直流电源转换柜10内所有的功率模块15和电感16可以通过散热风道28和电感风道30散热。散热风扇17设置为三个，可以增大散热效率，当然散热风扇17的具体数量可以根据散热风道28、电感风道30、功率模块15和电感箱21等的空间大小设置。
另一较佳地，如图1所示，交流转直流电源转换柜10内的功率模块15的数目为六个、电感16、电感箱21和电感风道30的数目均为两个，六个功率模块15并排设置，散热风道28连通六个功率模块15的第三出风孔25，两电感16分别设置于对应的电感箱21内，一个电感箱21对应一个电感风道30，电感风道30连通第五进风孔和其对应电感箱21的第二出风孔23，交流转直流电源转换柜10的散热风扇17和第一出风孔18的数目均为三个，散热风扇17和第一出风孔18的位置一一对应。
功率模块15的数目为六个、电感16的数目为两个，可以增大电解制氢电源装置100的输出电流和电压。功率模块15和电感16的数目可以根据需要设置。散热风道28连通六个功率模块15的第三出风孔25，两电感16分别设置于对应的电感箱21内，一个电感箱21对应一个散热风道28，电感风道30连通第五进风孔和其对应电感箱21的第二出风孔23，即交流转直流电源转换柜10内所有的功率模块15和电感16可以通过散热风道28和电感风道30散热。散热风扇17设置为三个，可以增大散热效率，当然散热风扇17的具体数量可以根据散热风道28、电感风道30、功率模块15和电感箱21等的空间大小设置。设置两个电感风道30，两个电感16分开散热，能进一步提高散热效率。
本实用新型还公开了一种制氢设备，包括电解槽(图中未标示)，制氢设备还包括如上所述的电解制氢电源装置100，电解制氢电源装置100给电解槽(图中未标示)提供电解电源。
同理，制氢设备也具有电解制氢电源装置100结构简单、散热效果、成本低的优点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种电解制氢电源装置，其特征在于，包括：电源转换柜，所述电源转换柜包括具有顶板、前板和底板的箱体、功率模块、电感和设置于所述箱体上的散热风扇，所述功率模块设置于所述箱体内的上部空腔，所述电感设置于所述箱体的下部空腔，所述顶板的设置所述散热风扇位置处设置有第一出风孔，所述前板设置有第一进风孔，所述底板设置有第二进风孔。
2.根据权利要求1所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述箱体的下部空腔设置有电感箱，所述电感箱的下端设置有第三进风孔，所述电感箱的左端或上端设置有第二出风孔，所述电感设置于所述电感箱内。
3.根据权利要求2所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述第三进风孔和所述第二进风孔的位置相对应。
4.根据权利要求3所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述功率模块的下端或后侧设置有第四进风孔，所述功率模块的上端或左侧设置有第三出风孔。
5.根据权利要求4所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述第一进风孔设置于所述前板的下部。
6.根据权利要求5所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述箱体具有后板，所述箱体内部的所述功率模块的左侧、所述后板和所述顶板之间设置有连通所述第一出风孔和所述第三出风孔的散热风道，所述散热风道设置有第五进风孔，所述散热风道和所述电感箱之间设置有连通所述第五进风孔和所述第二出风孔的电感风道。
7.根据权利要求6所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述电源转换柜的数目为三个，三个所述电源转换柜串联设置，第一个所述电源转换柜为交流转直流电源转换柜，另外两个所述电源转换柜为直流转直流电源转换柜；所述第一进风孔为带有防尘网的第一进风孔，所述第二进风孔为带有防尘网的第二进风孔。
8.根据权利要求7所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述直流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为四个、所述电感的数目为两个，四个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通四个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感设置于所述电感箱内，所述直流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为两个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应；
或
所述直流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为四个、所述电感、所述电感箱和所述电感风道的数目均为两个，四个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通四个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感分别设置于对应的所述电感箱内，一个所述电感箱对应一个所述电感风道，所述电感风道连通所述第五进风孔和其对应所述电感箱的第二出风孔，所述直流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为两个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应。
9.根据权利要求7所述的一种电解制氢电源装置，其特征在于：所述交流转直流电源转换柜内所述功率模块的数目为六个、所述电感的数目为两个，六个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通六个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感设置于所述电感箱内，所述交流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为三个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应；
或
所述交流转直流电源转换柜内的所述功率模块的数目为六个、所述电感、所述电感箱和所述电感风道的数目均为两个，六个所述功率模块并排设置，所述散热风道连通六个所述功率模块的所述第三出风孔，两所述电感分别设置于对应的所述电感箱内，一个所述电感箱对应一个所述电感风道，所述电感风道连通所述第五进风孔和其对应所述电感箱的第二出风孔，所述交流转直流电源转换柜的所述散热风扇和所述第一出风孔的数目均为三个，所述散热风扇和所述第一出风孔的位置一一对应。
10.一种制氢设备，包括电解槽，其特征在于，所述制氢设备还包括权利要求1至9任一所述的电解制氢电源装置，所述电解制氢电源装置给所述电解槽提供电解电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321893578.5U CN220527859U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321893578.5U CN220527859U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备 |
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| CN220527859U true CN220527859U (zh) | 2024-02-23 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202321893578.5U Active CN220527859U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种电解制氢电源装置及具有其的制氢设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |