CN220553923U - 一种模块化acdc转换器及储能热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种模块化ACDC转换器，其包括功能模块、壳体及接线端子，其中功能模块集成于壳体内，且用于执行交流到直流和/或直流到交流的转换，并通过接线端子与外部器件电气连接，接线端子设置于壳体的外表面。将ACDC转换器集成为模块化产品，进而使得在安装时只需要接进线、出线、控制线即可，解决了通过开关端子排布线接线工艺繁琐的问题。

Description

一种模块化ACDC转换器及储能热管理系统

技术领域

本实用新型涉及储能热管理技术领域，特别涉及一种模块化ACDC转换器及储能热管理系统。

背景技术

为了解决用电高峰供电不足的状况，目前多采用“削峰填谷”技术来调整电网峰谷负荷差。削峰填谷储能系统是一种利用电力储能技术解决电网峰谷负荷差的装置，其基本原理是将电网负荷低谷时的电能储存起来，在负荷高峰时释放，实现电力系统的“蓄水池”功能。削峰填谷储能系统主要包括电池储能、压缩空气储能、液态空气储能等多种技术路线，其中电池储能是指利用锂离子电池、钠硫电池等电池作为储能介质，通过充电、放电的过程实现电能储存和释放。

对于锂离子电池等电池的充电控制通常通过交流-直流/直流-交流(ACDC)转换器实现。相较于外接适配器，ACDC转换器充电效率更高。但是现有的ACDC转换技术多为离散式结构，其各个功能模块分布于储能热管理机组中，组装工艺复杂且存在安全隐患。具体而言，现有的用于实现ACDC转换功能的各个功能模块之间主要通过开关端子排实现电气连接，而开关端子排布线、接线工艺较为繁琐，易出现接错线的问题，而端子排本身不易防错，因此易出现安全事故。此外，端子排接线不具备防水防尘功能，因此还易发生电气安全事故。在现有的储能热管理系统中，由于未集成模块，高低压线束通常冗杂在一起，还会产生强烈的电磁干扰。此外，由于各功能模块散布于储能热管理机组内，因此不易实现散热，可能出现高温损坏设备。

实用新型内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本实用新型第一方面提供一种模块化ACDC转换器，包括：

功能模块，其用于执行交流到直流和/或直流到交流的转换；

壳体，其用于容纳所述功能模块；以及

接线端子，设置于所述壳体的外表面，且与所述功能模块电连接。

进一步地，所述功能模块包括：

电阻模块，其第一侧固定于所述壳体的内侧表面；

电容模块，其固定于所述壳体的底板上，且所述电容模块与所述底板之间设置有绝缘纸，所述电容模块用于存储转换生成的直流电能；

整流模块，其固定于所述壳体的底板上，且靠近设置有接线端子的一端，所述整流模块与所述电容模块电连接，用于将外部输入的交流电转换为直流电能，并存储至所述电容模块内；以及

接触器，其固定于所述壳体的底板上，且与所述整流模块可通信地连接。

进一步地，所述电阻模块包括铝壳电阻。

进一步地，所述模块化ACDC转换器还包括接线排模块，其通过绝缘子固定于所述壳体的底板上，所述接线排模块与所述电容模块及接线端子电连接。

进一步地，所述接线排模块包括：

第一接线排，其与所述电容模块及接线端子的正极电连接；以及

第二接线排，其与所述电容模块及接线端子的负极电连接，其中所述第一接线排与第二接线排采用不同规格的压铆螺母。

进一步地，所述电容模块通过转接排与所述接线排模块电连接；和/或

所述接线端子通过导线连接至所述第一接线排及第二接线排。

进一步地，所述接线端子包括格兰头。

进一步地，所述接线端子包括：

至少一个输出端子，其用于将所述电容模块中存储的直流电输送至用电模块；

输入端子，其用于将外部交流电源输送至所述整流模块；以及

控制端子，其与所述接触器可通信地连接，用于为所述接触器提供控制指令。

进一步地，所述模块化ACDC转换器还包括盖板，其适配于所述壳体，以将各功能模块密封于所述壳体内，所述盖板对应于接线端子处设置有标识。

进一步地，所述模块化ACDC转换器还包括散热模块，其设置于所述壳体底部的对应于所述接触器的部位。

基于如前所述的模块化ACDC转换器，本实用新型第二方面提供一种储能热管理系统，其包括如前所述的模块化ACDC转换器，并通过所述模块化ACDC转换器为所述储能热管理系统中的其他功能模块提供直流电源。

本实用新型提供的一种模块化ACDC转换器，将ACDC转换器集成为模块化产品，进而在安装时只接进线、出线、控制线即可，解决了通过开关端子排布线接线工艺繁琐的问题。同时其将高压与低压线束用格兰头隔离，分开进出线，有效避免了高低压线束冗杂在一起，电磁干扰强烈的问题。而且格兰头防护等级较高，与壳体、盖板一起起到双重防护作用，提高了所述模块化ACDC转换器的防护等级。此外，所述盖板上设置有相应标识，且不同信号接线端子具有机械防错措施，因此还能避免接错线的问题。

附图说明

为进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本实用新型一个实施例的一种模块化ACDC转换器的结构示意图；以及

图2示出本实用新型一个实施例的一种模块化ACDC转换器的背面结构示意图。

附图标记列表

101 壳体

121 输出端子

122 输入端子

123 控制端子

103 电阻模块

104 电容模块

105 整流模块

106 接触器

107 散热器

181 第一接线排

182 第二接线排

191 第一转接排

192 第二转接排

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

现有的储能热管理系统中多采用开关端子排实现ACDC转换模块内部及其与其他功能模块的电气连接，一方面接线工艺繁琐，另一方面易导致安全事故，且存在强烈的电磁干扰。为了解决这一问题，本实用新型提供一种模块化的ACDC转换器，将ACDC集成为模块化产品，以简化接线工艺。

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图1示出本实用新型一个实施例的一种模块化ACDC转换器的结构示意图。如图1所示，一种模块化ACDC转换器，其包括功能模块、壳体101及接线端子，其中所述模块化ACDC转换器的功能模块用于执行交流到直流和/或直流到交流的转换，所述功能模块集成于所述壳体101内，并通过所述接线端子102与外部器件、模块电气连接，所述接线端子设置于所述壳体101的外表面。

如图1所示，所述模块化ACDC转换器包括电阻模块103、电容模块104、整流模块105以及接触器106。所述电阻模块103、电容模块104、整流模块105以及接触器106均设置于所述壳体101内，且通过所述接线端子实现对外电气连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述电阻模块103采用铝壳电阻，所述铝壳电阻优选固定于所述壳体101的内侧表面，进而可以通过所述壳体101快速散热。

所述电容模块104固定于所述壳体101的底板上，其主要用于存储转换生成的直流电能。由于所述电容模块104包括设置于印刷电路板PCBA上的多个电容器，因此为了隔绝所述壳体101与所述电容模块104之间的电气间隙，保证安规问题，在本实用新型的一个实施例中，在所述电容模块104与所述底板之间设置有绝缘纸。

所述整流模块105固定于所述壳体101的底板上，且靠近设置有接线端子的一端，所述整流模块105与所述电容模块104电连接，用于将自所述接线端子输入的外部的交流电转换为直流电能，并存储至所述电容模块104内。

所述接触器106通过支架固定于所述壳体101的底板上，且与所述整流模块105可通信地连接，以控制所述整流模块105。由于所述接触器106为功率器件，发热量大，因此，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，在所述壳体101的底部的对应于所述接触器106的部位设置有散热器107。为了使得所述接触器106与散热器107直接充分接触，以解决功率器件温度过高的问题，在本实用新型的一个实施例中，所述壳体101对应于所述接触器106的位置处开方孔，进而使得所述接触器106直接安装至所述散热器107的基板上。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，所述接线端子包括至少一个输出端子121、输入端子122以及控制端子123。

所述至少一个输出端子121用于将所述电容模块104中存储的直流电输送至用电模块，例如在本实用新型的一个实施例中，其可用于为储能热管理系统中的风扇、泵、控制器等模块提供直流电源。所述输出端子121采用格兰头，以避免水汽进入到所述壳体的内部，进而对内部功能模块造成损坏。

在本实用新型的一个实施例中，通过接线排模块实现所述电容模块与输出端子121的电连接，其中，在本实用新型的一个实施例中，所述电容模块104通过转接排与所述接线排模块电连接，而所述输出端子通过导线连接至所述接线排模块。为了避免接错线，在本实用新型的一个实施例中，分别通过不同的接线排实现所述电容模块104与输出端子121之间的正极、负极的连接。具体而言，所述接线排模块包括第一接线排181以及第二接线排182。如图1所示，所述第一接线排181上设置有若干接线孔，所述电容模块104的正极通过第一转接排191与所述第一接线排181上的任一接线孔电连接，而所述输出端子121的正极导线通过压铆螺母固定至所述第一接线排181的其他接线孔上，进而实现与所述电容模块104的正极的电连接。类似地，所述第二接线排182上设置有若干接线孔，所述电容模块104的负极通过第二转接排192与所述第二接线排182上的任一接线孔电连接，而所述输出端子121的负极导线通过压铆螺母固定至所述第二接线排182的其他接线孔上，进而实现与所述电容模块104的负极的电连接。在本实用新型的一个实施例中，所述第一接线排181以及第二接线排182分别压有不同规格的压铆螺母，进而在连接进出线时可起到机械防错作用。在本实用新型的一个实施例中，为了保证所述接线排模块相对于所述壳体101的安规问题，所述第一接线排181以及第二接线排182的下方均设置有绝缘子。

所述输入端子122例如通过导线与所述整流模块105电连接，用于将外部交流电输送至所述整流模块105。所述输入端子122采用格兰头，进而可起到一定防护作用，以避免外部水汽进入到所述模块化ACDC转换器的内部。

所述控制端子123例如可通过导线与所述接触器106可通信地连接，用于为所述接触器106提供控制指令，以控制所述整流模块105。所述控制端子123为低压线束，其采用屏蔽格兰头，进而可以输入端子122的高压线束隔离开来，避免了高低压线束冗杂在一起产生的电磁干扰问题。

此外，在本实用新型的一个实施例中，在所述壳体上还设置有盖板，所述壳体101与盖板可采取一定的防水措施，例如打密封胶、设置密封圈等，进而与格兰头接线端子形成双重防护，提高所述模块化ACDC转换器的防护等级。此外，在本实用新型的一个实施例中，所述盖板对应于接线端子处设置有标识，以便于用户区分各接线端子，避免接错线。

基于如前所述的模块化ACDC转换器，本实用新型还提供一种储能热管理系统，其包括如前所述的模块化ACDC转换器，并通过所述模块化ACDC转换器为所述储能热管理系统中的其他功能模块，如风扇、泵、控制器等模块提供直流电源。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (10)

1.一种模块化ACDC转换器，其特征在于，包括：

功能模块，其被配置为执行交流到直流和/或直流到交流的转换；

壳体，其被配置为容纳所述功能模块；以及

接线端子，设置于所述壳体的外表面，且与所述功能模块电连接。

2.如权利要求1所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，所述功能模块包括：

电阻模块，其包括铝壳电阻，所述铝壳电阻固定于所述壳体的内侧表面；

电容模块，其固定于所述壳体的底板上，且所述电容模块与所述底板之间设置有绝缘纸，所述电容模块被配置为存储转换生成的直流电能；

整流模块，其固定于所述壳体的底板上，且靠近设置有接线端子的一端，所述整流模块与所述电容模块电连接，且被配置为将外部输入的交流电转换为直流电能，并存储至所述电容模块内；以及

接触器，其固定于所述壳体的底板上，且与所述整流模块可通信地连接。

3.如权利要求2所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，还包括接线排模块，其通过绝缘子固定于所述壳体的底板上，所述接线排模块与所述电容模块及接线端子电连接。

4.如权利要求3所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，所述接线排模块包括：

第一接线排，其与所述电容模块及接线端子的正极电连接；以及

第二接线排，其与所述电容模块及接线端子的负极电连接，其中所述第一接线排与第二接线排采用不同规格的压铆螺母。

5.如权利要求3所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，所述电容模块通过转接排与所述接线排模块电连接；和/或

所述接线端子通过导线连接至所述接线排模块。

6.如权利要求1所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，所述接线端子包括格兰头。

7.如权利要求2所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，所述接线端子包括：

至少一个输出端子，其被配置为将所述电容模块中存储的直流电输送至用电模块；

输入端子，其被配置为将外部交流电源输送至所述整流模块；以及

控制端子，其与所述接触器可通信地连接，且被配置为为所述接触器提供控制指令。

8.如权利要求1所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，还包括盖板，其适配于所述壳体，以将各功能模块密封于所述壳体内，所述盖板对应于接线端子处设置有标识。

9.如权利要求2所述的模块化ACDC转换器，其特征在于，还包括散热模块，其设置于所述壳体底部的对应于所述接触器的部位。

10.一种储能热管理系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的模块化ACDC转换器，所述模块化ACDC转换器被配置为为所述储能热管理系统中的功能模块提供直流电源。