CN220673639U - 储能逆变器和储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能逆变器和储能系统，所述储能逆变器包括：散热器、第一控制板和第二控制板，所述第一控制板与所述散热器层叠设置；所述第二控制板与所述第一控制板层叠设置，且至少一部分位于所述第一控制板的背离所述散热器的一侧，所述第一控制板、所述第二控制板以及所述散热器之间具有间隙。根据本实用新型实施例的储能逆变器，能够提升储能逆变器的空间利用率，既能够保证第一控制板和第二控制板的散热效果，且能够使储能逆变器的结构紧凑，便于储能逆变器的小型化设计。

Description

储能逆变器和储能系统

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，特别涉及一种储能逆变器和储能系统。

背景技术

储能逆变器通过将电能储存到电池中，并在需要时将电池中的电能转换为交流电的一种逆变器。该技术广泛应用于太阳能发电、风能发电、燃料电池等新能源领域，其工作原理是将太阳能(或其他能源)转化为直流电，并将其充入电池模块中进行储存。当用户需要用电时，储能逆变器会将电池中的直流电转换为交流电输出给用户使用。相关技术中的储能逆变器内部结构布局不合理，导致储能逆变器的整体体积较大，不方便用户使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种储能逆变器，控制板的布局合理，提升储能逆变器的空间利用率。

根据本实用新型实施例的储能逆变器，包括：散热器、第一控制板和第二控制板，所述第一控制板与所述散热器层叠设置；所述第二控制板与所述第一控制板层叠设置，且至少一部分位于所述第一控制板的背离所述散热器的一侧，所述第一控制板、所述第二控制板以及所述散热器之间具有间隙。

根据本实用新型实施例的储能逆变器，通过将第一控制板与散热器层叠设置，第二控制板位于第一控制板的背离散热器的一侧，第一控制板上可设置发热量较大的元器件，以方便通过散热器进行散热，第二控制板上可设置发热量较小的元器件，通过合理的布局提升储能逆变器的空间利用率，既能够保证第一控制板和第二控制板的散热效果，且能够使储能逆变器的结构紧凑，便于储能逆变器的小型化设计。

另外，根据本实用新型上述实施例的储能逆变器，还可以具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，所述第一控制板与所述散热器间隔设置，所述第二控制板与所述第一控制板间隔设置。

在一些实施例中，所述散热器与所述第一控制板之间设有第一支撑柱，所述第一控制板与所述第二控制板之间设有第二支撑柱，所述第一支撑柱与所述散热器相连，所述第二支撑柱与所述第一支撑柱相连以定位所述第一控制板。

在一些实施例中，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱中的任一个支撑柱均沿垂直于所述散热器表面的方向延伸，且所述支撑柱具有相对的第一端和第二端，所述支撑柱的第一端具有螺柱，且第二端具有定位孔；其中，所述第一控制板上设有安装孔，所述第二支撑柱的螺柱穿过所述安装孔与所述第一支撑柱的定位孔螺纹配合。

在一些实施例中，所述支撑柱的外周面凸出所述螺柱的外周面，以在所述支撑柱和所述螺柱之间构造出台阶结构。

在一些实施例中，所述支撑柱被构造成六棱柱；和/或，所述支撑柱的第二端的端部设有拧紧缺口；和/或，所述支撑柱的周面上设有缺口槽。

在一些实施例中，所述储能逆变器还包括：定位部，所述定位部与所述第二支撑柱相连，以定位所述第二控制板。

在一些实施例中，所述第一控制板与所述散热器之间的间距不小于10mm，所述第二控制板与所述第一控制板之间的间距不小于10mm。

在一些实施例中，所述第一控制板上具有强电元器件，所述第二控制板上具有弱电元器件。

在一些实施例中，所述散热器具有相对的第一侧和第二侧，所述第一控制板和所述第二控制板设于所述散热器的第一侧，所述散热器的第二侧上设有多个散热翅片。

在一些实施例中，所述储能逆变器还包括：壳体，所述壳体与所述散热器密封配合，且所述壳体与所述散热器之间构造出容置腔，所述第一控制板和所述第二控制板设于所述容置腔内；散热风扇，所述散热风扇设于所述容置腔内。

在一些实施例中，所述储能逆变器具有光伏接口、电池接口、电网输入接口、直流输出接口以及交流输出接口中的至少一个。

根据本实用新型实施例的储能系统，包括：电池和前述的储能逆变器，所述储能逆变器与所述电池电连接。

在一些实施例中，所述储能逆变器具有直流输出接口，所述储能系统还包括用电设备，所述用电设备具有直流供电口，所述直流供电口与所述直流输出接口电连接。

在一些实施例中，所述用电设备包括暖通设备。

附图说明

图1是本实用新型实施例的储能逆变器的示意图。

图2是本实用新型实施例的储能逆变器的另一个方向的示意图。

图3是本实用新型实施例的储能逆变器的支撑柱的示意图。

图4是本实用新型实施例的储能逆变器的示意图，其中隐藏了部分壳体。

附图标记：

储能逆变器100，散热器10，第一侧11，第二侧12，散热翅片13，第一控制板20，强电元器件21，第二控制板30，弱电元器件31，支撑柱40，第一支撑柱41，第二支撑柱42，第一端43，第二端44，螺柱45，定位孔46，缺口槽47，定位部50，壳体60，散热风扇70。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

结合图1，根据本实用新型实施例的储能逆变器100，包括散热器10、第一控制板20和第二控制板30，散热器10用于散发储能逆变器100在工作过程中产生的热量，第一控制板20与散热器10层叠设置，第二控制板30与第一控制板20层叠设置，且第二控制板30的至少一部分位于第一控制板20的背离散热器10的一侧，第一控制板20、第二控制板30以及散热器10之间具有间隙，第一控制板20和第二控制板30上可设有元器件，元器件可实现电路的控制以及信号传输等，元器件在工作过程中产生热量，第一控制板20、第二控制板30以及散热器10之间的间隙能够便于元器件的散热，提升散热的效果，且能够避免发生电路短路。

第一控制板20和第二控制板30上可设有不同的元器件，例如，可以将发热量较高的元器件设置在第一控制板20上，将发热量较少的元器件设置在第二控制板30上，如此设置，第一控制板20更加靠近散热器10，能够更好的通过散热器10为第一控制板20上的元器件进行散热，第二控制板30上的元器件的散热需求较小，将第二控制板30层叠在第一控制板20的背离散热器10的一侧，能够提升储能逆变器100的空间利用率，既能够保证第一控制板20和第二控制板30的散热效果，且能够使储能逆变器100的结构紧凑，便于储能逆变器100的小型化设计。

其中，第二控制板30上可设置散热需求较小的元器件，第二控制板30上的元器件可以利用自然冷却或者散热器10辅助散热，例如可以根据储能逆变器100的型号类型等或者根据第二控制板30上的元器的类型，调整第二控制板30与第一控制板20的间距。

结合图1，在本实用新型的一些实施例中，第一控制板20上可具有强电元器件21，第二控制板30上可具有弱电元器件31。可以理解地是，强电元器件21由更高的电流和电压驱动，在工作过程中会产生较高的热量，第一控制板20与散热器10层叠设置，且与散热器10之间具有间隙，这样，强电元器件21在工作过程中产生的热量能够有效通过散热器10进行散发掉，避免元器件温度升高造成损坏，提高强电元器件21的工作稳定性和可靠性，弱电元器件31经过的电流和电压较小，发热量较低，散热需求较小，弱电元器件31相对强电元器件21件可以设置在距离散热器10较远的位置。将强电元器件21和弱电元器件31布置在不同的控制板上，通过合理的布局，能够提升储能逆变器100的空间利用率，避免空间的浪费，且能够保证强电元器件21与弱电元器件31的散热需求。

例如，第一控制板20可设有IGBT、MOSFET、二极管等元器件，主要用于控制电流和电压，实现直流到交流的转换，在工作过程中会产生较多的热量，散热需求较大，第二控制板30上可设有微控制器、电容、电感、传感器等元器件，主要用于控制电流和电压的稳定性，实现储能逆变器100的智能化控制和优化运行，这些元器件在工作过程中发热较少，散热需求较小，根据散热的需求将元器件合理的布局在第一控制板20和第二控制板30上，提升空间利用率，避免空间浪费造成储能逆变器100的体积过大。另外，通过将第一控制板20和第二控制板30隔开，实现强电元器件21和弱电元器件31的隔离，能够避免强电对弱电信号的干扰，提高信号控制的稳定性，提高储能逆变器100的电气性能和工作稳定性。

结合图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，第一控制板20与散热器10间隔设置，第二控制板30与第一控制板20间隔设置，以确保第一控制器上的元器件与散热器10之间保持一定的物理距离，第一控制板20上的元器件与第二控制板30上的元器件之间保持一定的物理距离，提升电路结构安全性能，能够降低电路之间的干扰，提升储能逆变器100的工作稳定性。

结合图1，进一步地，散热器10与第一控制板20之间可设有第一支撑柱41，第一支撑柱41与散热器10相连，第一支撑柱41可将第一控制板20支撑于散热器10上，以方便通过散热器10对第一控制板20上的元器件进行散热，第一控制板20与第二控制板30之间可设有第二支撑柱42，第二支撑柱42与第一支撑柱41相连以定位第一控制板20，第二支撑柱42能够定位第一控制板20且将第二控制板30支撑于第一控制板20上。通过设置第一支撑柱41和第二支撑柱42对第一控制板20和第二控制板30进行支撑，提升第一控制板20和第二控制板30的结构稳定性，且第一支撑柱41与第二支撑柱42相连，使散热器10、第一控制板20和第二控制板30的连接结构简单，能够提升装配的效率。

其中，第一支撑柱41和第二支撑柱42相连，可以是焊接、铆接或者螺栓连接等方式。优选地，通过螺栓连接的方式，以便于储能逆变器100的维护。

结合图1和图3，在本实用新型的一些实施例中，第一支撑柱41和第二支撑柱42中的任一个支撑柱40均沿垂直于散热器10表面的方向延伸，且支撑柱40具有相对的一端和第二端44，支撑柱40的第一端43具有螺柱45，且第二端44具有定位孔46。其中，第一控制板20上可设有安装孔，第二支撑柱42的螺柱45穿过安装孔与第一支撑柱41的定位孔46螺纹配合。具体地，第一支撑柱41的第一端43可与散热器10固定连接，例如，散热器10上可设有配合孔，螺柱45穿过配合孔与散热器10固定连接。第一支撑柱41的第二端44可与第一控制板20抵接，第二支撑柱42的螺柱45穿过第一控制板20的安装孔，并与第一支撑柱41的定位孔46螺纹配合，实现对第一控制板20的定位，且使第二支撑柱42与第一支撑柱41实现稳定地连接，以方便第二支撑柱42对第二控制板30进行稳定地支撑，进而确保第一控制板20和第二控制板30均能够稳定地固定，且连接结构简单。

另外，螺柱45与定位孔46螺纹配合，能够便于储能逆变器100的维护，例如在需要对第一控制板20或第二控制板30进行检修或更换时，可将第二支撑柱42从第一支撑柱41拧下，便可将第二控制板30拆卸，以方便对第一控制板20或第二控制板30进行检修，提升储能逆变器100的维修或者更换效率。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，还可包括定位部50，定位部50可与第二支撑柱42相连，以定位第二控制板30。具体地，定位部50可与第二支撑柱42的第二端44相连，换言之，定位部50与第二支撑柱42的定位孔46连接。例如，定位部50可以是螺钉，第二控制板30上可设有安装孔，螺钉可穿过安装孔并与定位孔46螺纹配合，通过设置定位部50对第二控制板30进行定位，提升第二控制板30的结构稳定性，且能够方便第二控制板30的维护。

结合图3，进一步地，支撑柱40的外周面可凸出螺柱45的外周面，以在支撑柱40和螺柱45之间构造出台阶结构，在第一支撑柱41和第二支撑柱42连接后，或者第二支撑柱42与定位部50连接后，通过设置台阶结构，提升支撑柱40与第一控制板20或第二控制板30之间的接触面积，增强支撑柱40对控制板的支撑强度和刚性，进而提升连接的稳定性和可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，支撑柱40可被构造成六棱柱，六棱柱方便直接用手进行拧紧，提升储能逆变器100的组装效率，且能够方便储能逆变器100后期的维护。

在本实用新型的一些实施例中，支撑柱40的第二端44的端部上可设有拧紧缺口，缺口可以是一字型缺口，也可以是十字型缺口，以便于通过螺丝刀拧紧支撑柱40，方便储能逆变器100的组装，提升组装效率，且能够方便储能逆变器100后期的维护。

在本实用新型的一些实施例中，支撑柱40的周面上可设有缺口槽47，可在不同的支撑柱40的周面上设置不同数量的缺口槽47以对支撑柱40进行防呆。具体而言，第一控制板20与散热器10之间的间距可以是d1，第二控制板30与第一控制板20之间的间距可以是d2，其中d1和d2可相同可不同，那么第一支撑柱41和第二支撑柱42的长度也可相同可不同，当第一支撑柱41和第二支撑柱42的长度不同时，通过在第一支撑和第二支撑柱42的周面上设置不同数量的缺口槽47以方便区分第一支撑柱41和第二支撑柱42，提升组装的效率和合格率。例如，第一支撑柱41的周面上可设有一组缺口槽47，第二支撑柱42的周面上可设有两组缺口槽47，或者可在不同的位置设置缺口槽47以进行区分管理。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，第一控制板20与散热器10之间的间距不小于10mm，参照附图，第一控制板20与散热器10之间的间距为d1，d1不小于10mm，能够有效避免元器件和散热器10之间发生短路或者电弧放电，第二控制板30与所述第一控制板20之间的间距不小于10mm，参照附图，第二控制板30与所述第一控制板20之间的间距为d2，d2不小于10mm，能够有效避免第一控制板20和第二控制板30上的元器件发生短路或者电弧放电，通过将第一控制板20和散热器10、第二控制板30和第二控制板30之间设置合理的间距，既方便第一控制板20和第二控制板30的散热，且能够提升储能逆变器100的安全性能和工作稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，d2可大于d1，第一控制板20上可具有强电元器件21，第二控制板30上可具有弱电元器件31，弱电元器件31相对于强电元器件21的散热需求小，强电元器件21可通过散热器10进行散热，弱电元器件31可通过自然冷的方式进行散热，这样，d2的尺寸较大，能够确保强电元器件21与弱电元器件31之间不会互相干扰，且能够满足强电元器件21与弱电元器件31的散热需求，提升储能逆变器100的空间利用率和工作稳定性。

结合图2，在本实用新型的一些实施例中，散热器10可具有相对的第一侧11和第二侧12，第一控制板20和第二控制板30设于散热器10的第一侧11，散热器10的第二侧12上可设有多个散热翅片13，第一控制板20和第二控制板30上的热量传递到散热器10的第一侧11，通过第二侧12的散热翅片13将热量散发，提升对第一控制板20和第二控制板30的散热效果，且使储能逆变器100的空间布局合理，结构紧凑，便于储能逆变器100小型化设计。

结合图4，在本实用新型的一些实施例中，储能逆变器100还可包括壳体60，壳体60与散热器10密封配合，且壳体60与散热器10之间可构造出容置腔，第一控制板20和第二控制板30设于容置腔内，第一控制板20和第二控制板30位于一个相对稳定、干燥的环境，提升第一控制板20和第二控制板30上的元器件的散热效果和运行稳定性。为了提升对第一控制板20和第二控制板30的散热效果，储能逆变器100还可包括散热风扇70，散热风扇70可设于容置腔内，风扇能够驱动气流流动，且风扇设于容置腔内，容置腔内的气流适于在散热风扇70的驱动作用下循环流通体，进而提升容置腔内的散热效果，优化容置腔内的运行环境。

在本实用新型的一些实施例中，储能逆变器100可具有光伏接口、电池接口、电网输入接口、直流输出接口以及交流输出接口中的至少一个。其中，可通过光伏接口连接太阳能电池板或者其它可再生能源发电系统和储能逆变器100；通过电池接口以连接电池和储能逆变器100，电池可以储存电能，以方便电池的电能通过储能逆变器100转换并输出；电网输入接口可接入电网的高压电能，并通过储能逆变器100降压后输出到低压的电力设备或系统中；储能逆变器100可包括光伏接口、电池接口、电网输入接口中的一个或多个。交流输出接口可连接家用电器等需要交流电的产品，储能逆变器100通过将交流电转换为直流电并输出电器上，储能逆变器100还可包括直流输出接口，其中，直流输出接口可连接充电桩、热泵系统等需要直流用电的设备，储能设备可包括直流输出接口或者交流输出接口中的一个或者多个，通过设置直流输出接口，提升储能逆变器100的适配性，满足不同场景下的使用需求。

本实用新型还提供了一种储能系统，储能系统可包括电池和前述的储能逆变器100，储能逆变器100与电池电连接，储能逆变器100可将太阳能、风力发电或者燃料电池等产生的能源转换为直流电，并将其储存到电池中，在需要使用时将电池中的电能输出，储能系统能够为用户提供可靠的能源储备，并在断电、或者电力不足时为用户提供备用电源，方便用户使用。

进一步地，储能逆变器100可具有直流输出接口，储能系统还包括用电设备，用电设备具有直流供电口，直流供电口与直流输出接口电连接。其中，用电设备可以是充电桩等需要直流用电的设备，通过储能逆变器100将光伏、电网中或者电池中的电能通过直流输出接口输入到直流供电口供用电设备用电，提升储能逆变器100的适配性，丰富储能系统的使用场景，满足用户在不同场景下的使用需求。

其中，用电设备可包括暖通设备。暖通设备可以是中央空调系统、地暖系统、热泵等。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种储能逆变器，其特征在于，包括：

散热器；

第一控制板，所述第一控制板与所述散热器层叠设置；

第二控制板，所述第二控制板与所述第一控制板层叠设置，且至少一部分位于所述第一控制板的背离所述散热器的一侧，所述第一控制板、所述第二控制板以及所述散热器之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述第一控制板与所述散热器间隔设置，所述第二控制板与所述第一控制板间隔设置。

3.根据权利要求2所述的储能逆变器，其特征在于，所述散热器与所述第一控制板之间设有第一支撑柱，所述第一控制板与所述第二控制板之间设有第二支撑柱，所述第一支撑柱与所述散热器相连，所述第二支撑柱与所述第一支撑柱相连以定位所述第一控制板。

4.根据权利要求3所述的储能逆变器，其特征在于，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱中的任一个支撑柱均沿垂直于所述散热器表面的方向延伸，且所述支撑柱具有相对的第一端和第二端，所述支撑柱的第一端具有螺柱，且第二端具有定位孔；

其中，所述第一控制板上设有安装孔，所述第二支撑柱的螺柱穿过所述安装孔与所述第一支撑柱的定位孔螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的储能逆变器，其特征在于，所述支撑柱的外周面凸出所述螺柱的外周面，以在所述支撑柱和所述螺柱之间构造出台阶结构。

6.根据权利要求4所述的储能逆变器，其特征在于，所述支撑柱被构造成六棱柱；和/或，所述支撑柱的第二端的端部设有拧紧缺口；和/或，所述支撑柱的周面上设有缺口槽。

7.根据权利要求3所述的储能逆变器，其特征在于，所述储能逆变器还包括：

定位部，所述定位部与所述第二支撑柱相连，以定位所述第二控制板。

8.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述第一控制板与所述散热器之间的间距不小于10mm，所述第二控制板与所述第一控制板之间的间距不小于10mm。

9.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述第一控制板上具有强电元器件，所述第二控制板上具有弱电元器件。

10.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述散热器具有相对的第一侧和第二侧，所述第一控制板和所述第二控制板设于所述散热器的第一侧，所述散热器的第二侧上设有多个散热翅片。

11.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述储能逆变器还包括：

壳体，所述壳体与所述散热器密封配合，且所述壳体与所述散热器之间构造出容置腔，所述第一控制板和所述第二控制板设于所述容置腔内；

散热风扇，所述散热风扇设于所述容置腔内。

12.根据权利要求1所述的储能逆变器，其特征在于，所述储能逆变器具有光伏接口、电池接口、电网输入接口、直流输出接口以及交流输出接口中的至少一个。

13.一种储能系统，其特征在于，包括：

电池；

根据权利要求1-11中任一项所述的储能逆变器，所述储能逆变器与所述电池电连接。

14.根据权利要求13所述的储能系统，其特征在于，所述储能逆变器具有直流输出接口，所述储能系统还包括用电设备，所述用电设备具有直流供电口，所述直流供电口与所述直流输出接口电连接。

15.根据权利要求14所述的储能系统，其特征在于，所述用电设备包括暖通设备。