CN220710968U - 一种测试电源机柜及电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测试电源机柜及电气设备，涉及电气设备技术领域。本实用新型的测试电源机柜包括柜体和安装在柜体内的功率单元和磁性器件，功率单元具有外壳，柜体内设置有风道、第一气流驱动件和第二气流驱动件，第一气流驱动件位于风道内，第二气流驱动件和磁性器件均位于风道外，风道与外壳的内部连通。本实用新型利用功率单元自身所具有的外壳与柜体内设置的风道相配合，将功率单元和磁性器件隔离在两个不同的放置空间内进行分别降温，既可保证测试电源的工作性能，又可便于对功率单元和磁性器件的环境温度进行实时监控。而且，磁性器件可直接通过外壳与功率单元进行电连接，有利于提升连接线缆的排布以及装卸维护的便捷性。

Description

一种测试电源机柜及电气设备

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，具体而言，涉及一种测试电源机柜及电气设备。

背景技术

测试电源是将相对固定状态的电网能量输入转换成可变的精确的电能输出的一种电气装置，其在工作过程中会产生大量的热量，尤其是对于电源功率在35KW到1MW之间的大功率测试电源。因此，作为测试电源的容纳结构，测试电源机柜内部的散热对于测试电源的使用稳定性影响较大，一般会在测试电源机柜内设置散热装置进行风冷散热。

但是，测试电源是由功率单元和磁性器件等组成，而磁性器件的耐热等级是高于功率单元的耐热等级，对测试电源机柜内部空间进行散热时，若散热温度处于磁性器件的工作温度范围内，则易导致功率单元出现过温，若散热温度处于功率单元的工作范围内，则不能充分利用磁性器件的温升性能，均会对测试电源的工作性能产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何同时使得功率单元和磁性器件的环境温度维持在工作温度范围内，以保证测试电源的工作性能。

为解决上述问题，一方面，本实用新型提供一种测试电源机柜，包括柜体和安装在所述柜体内的功率单元和磁性器件，所述功率单元具有外壳，所述柜体内设置有风道、第一气流驱动件和第二气流驱动件，所述第一气流驱动件位于所述风道内，所述第二气流驱动件和所述磁性器件均位于所述风道外，所述风道与所述外壳的内部连通。

相对于现有技术，本实用新型的测试电源机柜的有益效果包括：设置柜体作为测试电源的容纳结构，柜体内设有组成测试电源的功率单元和磁性器件，还设有风道、第一气流驱动件和第二气流驱动件，其中，磁性器件和第二气流驱动件均位于风道外，可通过第二气流驱动件可驱动气流在柜体的内外循环流动，吸收磁性器件工作产生的热量，可降低磁性器件的环境温度，使得磁性器件的环境温度处于工作温度范围内，从而使得磁性器件的温升性能得到充分利用，可保证磁性器件的工作稳定性，同时，将第一气流驱动件设于风道的内部，同时将风道与功率单元的外壳的内部连通，风道内的第一气流驱动件可驱动气流在风道内外循环流动，从而使得气流沿风道进出外壳内，吸收功率单元工作产生的热量，可降低功率单元的环境温度，使得功率单元的环境温度处于工作温度范围内，从而保证功率单元的工作稳定性。这样设置，可利用功率单元自身所具有的外壳，将其与柜体内设置的风道相配合，将功率单元和磁性器件隔离在两个不同的放置空间内，既可便于通过第一气流驱动件和第二气流驱动件分别实现对功率单元和磁性器件的分别冷却，保证测试电源的工作性能，又可避免功率单元和磁性器件工作产生的热流相互流动，保证分别进行降温时的结构独立性，便于对功率单元和磁性器件的环境温度进行实时监控。而且，外壳同样位于风道的外部，外壳与磁性器件处于同一空间，磁性器件需要与功率单元进行电连接，可直接通过外壳与功率单元进行电连接，有利于提升连接线缆的排布以及装卸维护的便捷性。

可选地，所述柜体内安装有隔板，所述隔板位于所述柜体的柜门和所述磁性器件之间，并与所述外壳连接，所述隔板、所述柜门和所述柜体的壁板配合形成所述风道。

可选地，所述柜体内还安装有直交流开关组件，所述直交流开关组件安装在所述隔板朝向所述柜门的一侧，所述磁性器件包括变压器，所述变压器位于所述隔板背离所述直交流开关组件的一侧。

可选地，所述隔板包括相互连接的第一隔板和第二隔板，所述磁性器件还包括直流电抗器，所述第一气流驱动件和所述直流电抗器分别位于所述第一隔板的相对两侧，所述直交流开关组件安装在所述第二隔板上。

可选地，所述柜体内还安装有弱电组件，所述弱电组件位于所述第一气流驱动件和所述柜门之间，所述第一气流驱动件的左右两侧均设有第一壁板，所述第一壁板分别与所述弱电组件和所述第一隔板连接。

可选地，所述第二隔板包括安装板和倾斜板，所述磁性器件还包括交流电抗器，所述交流电抗器位于所述直流电抗器和所述变压器之间，所述倾斜板的一端与所述安装板连接，另一端朝向所述交流电抗器倾斜并与所述第一隔板连接。

可选地，所述安装板上设有出风口，所述直交流开关组件包括分别位于所述出风口左右两侧的直流侧开关和交流侧开关，所述倾斜板与所述出风口远离所述第一气流驱动件的边沿连接，所述倾斜板的左右两端均通过第二壁板分别与所述出风口的左右两边沿连接。

可选地，所述柜体内上下间隔安装有多个横隔板，所述功率单元和所述第一气流驱动件均安装在所述横隔板上，所述风道贯穿所述功率单元和所述第一气流驱动件之间的所述横隔板。

可选地，所述外壳上设有接头，所述接头与所述功率单元电连接，并通过线缆与所述磁性器件电连接。

另一方面，本实用新型还提供一种电气设备，包括如上所述的测试电源机柜。

相对于现有技术，本实用新型的电气设备的有益效果与如上所述的测试电源机柜的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中测试电源机柜内部一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中测试电源机柜内部另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中测试电源机柜的爆炸图；

图4为图3中所示A的放大示意图。

附图标记说明：

1-柜体；11-风道；12-柜门；13-壁板；14-进风口；15-出风口；2-功率单元；21-外壳；211-接头；3-磁性器件；31-变压器；32-直流电抗器；33-交流电抗器；4-第一气流驱动件；41-第一壁板；5-第二气流驱动件；6-隔板；61-第一隔板；62-第二隔板；621-安装板；6211-出风口；622-倾斜板；6221-第二壁板；7-直交流开关组件；71-直流侧开关；72-交流侧开关；8-弱电组件；9-横隔板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴的正向代表右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表后方，Y轴的反向代表前方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

一方面，本实用新型一实施例提供一种测试电源机柜，包括柜体1和安装在柜体1内的功率单元2和磁性器件3，功率单元2具有外壳21，柜体1内设置有风道11、第一气流驱动件4和第二气流驱动件5，第一气流驱动件4位于风道11内，第二气流驱动件5和磁性器件3均位于风道11外，风道11与外壳21的内部连通。

在本实施例中，如图1和图2所示，设置柜体1作为测试电源的容纳结构，柜体1内设有组成测试电源的功率单元2和磁性器件3，还设有风道11、第一气流驱动件4和第二气流驱动件5，其中，磁性器件3和第二气流驱动件5均位于风道11外，通过第二气流驱动件5可驱动气流在柜体1的内外循环流动，吸收磁性器件3工作产生的热量，降低磁性器件3的环境温度，使得磁性器件3的环境温度处于磁性器件3的工作温度范围内，从而使得磁性器件3的温升性能得到充分利用，保证磁性器件3的工作稳定性，同时，将第一气流驱动件4设于风道11的内部，同时将风道11与功率单元2的外壳21的内部连通，风道11内的第一气流驱动件4可驱动气流在风道11内外循环流动，从而使得气流沿风道11进出外壳21，吸收功率单元2工作产生的热量，降低功率单元2的环境温度，使得功率单元2的环境温度处于功率单元2的工作温度范围内，从而保证功率单元2的工作稳定性。这样设置，可利用功率单元2自身所具有的外壳21，将其与柜体1内设置的风道11相配合，将功率单元2和磁性器件3隔离在两个不同的放置空间内，既便于通过第一气流驱动件4和第二气流驱动件5分别实现对功率单元2和磁性器件3的分别冷却，保证测试电源的工作性能，又避免功率单元2和磁性器件3工作产生的热流相互流动，保证分别进行降温时的结构独立性，便于对功率单元2和磁性器件3的环境温度进行实时监控。而且，外壳21同样位于风道11的外部，外壳21与磁性器件3处于同一空间，磁性器件3需要与功率单元2进行电连接，可直接通过外壳21与功率单元2进行电连接，有利于提升连接线缆的排布以及装卸维护的便捷性。

需要说明的是，外壳21为具有开口端的中空结构，功率单元2位于外壳21的内部，外壳21可对功率单元2进行防护，同时，风道11通过开口端与外壳21内部连通，从而使得气流能进出外壳21。

需要说明的是，在本实施例中，如图3所示，为了便于气流进入风道11和柜体1，柜体1上还设置有进风口14和出风口15，进风口14与柜体1的内部以及风道11连通，出风口15可与柜体1的内部以及风道11连通，或者出风口15可与柜体1的内部和外壳21内部连通。此外，为了避免外部杂质通过进风口14和出风口15随气流进出柜体1，在进风口14和出风口15上均罩设有过滤网。

需要说明的是，为了提升气流的传输效率，在本实施例中，如图3所示，在柜体1上设有通风口，第二气流驱动件5安装覆盖通风口，第二气流驱动件5为轴流风机，可驱动气流通过通风口输出到柜体1的外部。

需要说明的是，在本实施例中，第一气流驱动件4为离心风机。

需要说明的是，在本实施例中，如图1所示，外壳21内并排设置有多个功率单元2。

可选地，柜体1内安装有隔板6，隔板6位于柜体1的柜门12和磁性器件3之间，并与外壳21连接，隔板6、柜门12和柜体1的壁板13配合形成风道11。

为了便于操作人员进行工作，同时避免磁性器件3带来的触电风险，在本实施例中，如图1所示，在柜体1内安装有隔板6，隔板6位于柜体1的柜门12和磁性器件3之间，并与外壳21连接，而且，隔板6可与柜门12以及柜体1的壁板13配合形成风道11，从而使得风道11位于磁性器件3的前侧，磁性器件3位于隔板6的后侧。这样设置，在操作人员需要对功率单元2等结构进行作业时，打开柜门12，由于隔板6的阻隔作用，操作人员的操作空间与磁性器件3的安装空间相隔离，避免磁性器件3上处于裸露状态的线包以及接线端子对操作人员产生危害，避免磁性器件3带来的触电风险，而且，在操作人员打开柜门12时，其所处的空间主要为风道11的内部空间，环境温度远小于磁性器件3所处空间的温度，可有利于提升操作人员进行工作的环境条件，提升操作安全性和舒适度。

需要说明的是，为了保证气流输入风道11，如图1和图3所示，将进风口14设置在柜门12上和/或柜体1的底板上。

需要说明的是，外壳21位于隔板6的上方，并与柜体1的顶壁上的出风口15连通，从而可通过风道11内的第一气流驱动件4将驱动气流穿过功率单元2，并输出至柜体1的外部。

可选地，柜体1内还安装有直交流开关组件7，直交流开关组件7安装在隔板6朝向柜门12的一侧，磁性器件3包括变压器31，变压器31位于隔板6背离直交流开关组件7的一侧。

在本实施例中，如图1所示，柜体1内还安装有直交流开关组件7，磁性器件3包括变压器31，其中，直交流开关组件7位于隔板6朝向柜门12的一侧，而变压器31位于隔板6背离直交流开关组件7的一侧。这样设置，由于变压器31属于磁性器件3中横向尺寸最大的结构，而直交流开关组件7属于包括功率单元2在内的开关器件中横向尺寸最小的结构，因此，将二者分别设于隔板6的相对两侧，既便于操作人员打开柜门12，对直交流开关组件7进行作业，保证操作的安全性和便捷性，又可使得柜体1前后方向的横向尺寸维持在最小，在保证操作和工作安全性的同时，增大柜体1内部器件的密度，减少柜体1的横向尺寸，有利于柜体1的小型化设计。

可选地，隔板6包括相互连接的第一隔板61和第二隔板62，磁性器件3还包括直流电抗器32，第一气流驱动件4和直流电抗器32分别位于第一隔板61的相对两侧，直交流开关组件7安装在第二隔板62上。

在本实施例中，如图1所示，设置两个相互连接的第一隔板61和第二隔板62组成隔板6，磁性器件3还包括直流电抗器32，其中，第一气流驱动件4和直流电抗器32分别位于第一隔板61的相对两侧，而第一气流驱动件4的空间占用体积和直流电抗器32的空间占用体积接近，从而通过第一隔板61将柜体1的横向空间分割为两部分，分别用于放置第一气流驱动件4和直流电抗器32，减小第一气流驱动件4和直流电抗器32所处的柜体1空间的横向尺寸，增大柜体1内部器件的密度，有利于柜体1的小型化设计。此外，将直交流开关组件7安装在第二隔板62上，既保证第二隔板62对变压器31和直交流开关组件7的隔离，又进一步减少直交流开关组件7安装所需要的空间占用体积。

可选地，柜体1内还安装有弱电组件8，弱电组件8位于第一气流驱动件4和柜门12之间，第一气流驱动件4的左右两侧均设有第一壁板41，第一壁板41分别与弱电组件8和第一隔板61连接。

为了便于第一气流驱动件4的拆装，在本实施例中，如图1和图2所示，柜体1内还安装有弱电组件8，弱电组件8位于第一气流驱动件4和柜门12之间，而第一气流驱动件4的左右两侧均设有第一壁板41，第一壁板41分别与弱电组件8和第一隔板61连接。这样设置，可通过两个第一壁板41、弱电组件8以及第一隔板61围成上下开口的中空壳体，而第一隔板61分别与第二隔板62以及外壳21连接，从而使得此中空壳体能够作为风道11的一部分，且与外壳21连通，保证在第一气流驱动件4的驱动作用下，气流能够稳定的传输至外壳21内，实现对功率单元2的冷却降温。同时，利用弱电组件8设于第一气流驱动件4的前方，作为用于容纳第一气流驱动件4的壳体的一部分，既便于操作人员打开柜门12，对弱电组件8以及第一气流驱动件4进行操作，又缩小了弱电组件8和第一气流驱动件4安装所需要占用的空间体积，提升柜体1内的器件密度，有利于柜体1的小型化设计。此外，将第一气流驱动件4容纳于上下连通的中空壳体内，既可通过中空壳体实现气流的导向，又便于对中空壳体进行拆装来实现对第一气流驱动件4在柜体1内的拆装，便于第一气流驱动件4的拆装和维护。

可选地，第二隔板62包括安装板621和倾斜板622，磁性器件3还包括交流电抗器33，交流电抗器33位于直流电抗器32和变压器31之间，倾斜板622的一端与安装板621连接，另一端朝向交流电抗器33倾斜并与第一隔板61连接。

在本实施例中，如图1所示，设置安装板621和倾斜板622连接形成第二隔板62，磁性器件3还包括交流电抗器33，其中，交流电抗器33位于直流电抗器32和变压器31之间，而倾斜板622的一端与安装板621连接，另一端朝向交流电抗器33倾斜，并与第一隔板61连接，这样设置，既通过安装板621实现了变压器31与直交流开关组件7之间的隔离，又利用交流电抗器33的横向尺寸小于变压器31的横向尺寸的特点，通过倾斜板622的倾斜设置，使得风道11的内部空间朝向交流电抗器33延伸，占用交流电抗器33与隔板6之间的空间，以使得倾斜板622与第一隔板61连接后，第一气流驱动件4的驱动端能够完全与横向尺寸小于第一气流驱动件4所处空间的横向尺寸的直交流开关组件7所处空间连通，实现整个风道11的贯通，保证气流在风道11内的稳定流动，而且还充分利用磁性器件3各个组件上下排布后，其横向存在的空余空间，有效提升柜体1内部的器件安装密度，降低柜体1的横向尺寸需要，有利于柜体1的小型化设计。

需要说明的是，在本实施例中，如图1所示，为了使得第二气流驱动件5能够驱动气流对磁性器件3进行降温，将第二气流驱动件5设置在直流电抗器32上方的柜体1的顶壁上，而柜体1的后壁和底壁开设有进风口14。

可选地，安装板621上设有出风口6211，直交流开关组件7包括分别位于出风口6211左右两侧的直流侧开关71和交流侧开关72，倾斜板622与出风口6211远离第一气流驱动件4的边沿连接，倾斜板622的左右两端均通过第二壁板6221分别与出风口6211的左右两边沿连接。

在本实施例中，如图2至图4所示，在安装板621上设置出风口6211，而直交流开关组件7包括分别位于出风口6211左右两侧的直流侧开关71和交流侧开关72，既保证了直交流开关组件7的直流侧开关71和交流侧开关72在安装板621上的我内定安装，又使得气流能够通过出风口6211穿过安装板621，避免直交流开关组件7对气流的传输造成干涉。在此基础上，将倾斜板622与出风口6211远离第一气流驱动件4的边沿连接，从而使得气流在穿出出风口6211后，能够在倾斜板622的导向作用下，向上流动进入到第一气流驱动件4所处的空间，从而与由柜门12和安装板621之间进入第一气流驱动件4所处空间的气流共同被第一气流驱动件4输出至外壳21内，实现对功率单元2的冷却降温。同时，在倾斜板622的左右两端均通过第二壁板6221分别与出风口6211的左右两边沿连接，从而避免气流由倾斜板622的左右两端与安装板621之间的空隙输出风道11，保证进入风道11的气流能够集中朝向外壳21流动，进一步提升对功率单元2的降温效果。

可选地，柜体1内上下间隔安装有多个横隔板9，功率单元2和第一气流驱动件4均安装在横隔板9上，风道11贯穿功率单元2和第一气流驱动件4之间的横隔板9。

在本实施例中，如图1至图4所示，在柜体1内上下间隔安装有多个横隔板9，而功率单元2和第一气流驱动件4均安装在横隔板9上，从而保证了功率单元2和第一气流驱动件4的安装稳定性，在此基础上，风道11可贯穿功率单元2和第一气流驱动件4之间的横隔板9，从而使得第一气流驱动件4驱动的气流能够穿过横隔板9传输至功率单元2的外壳21内，实现对功率单元2的降温。示例地，可在横隔板9上设置通孔，来实现风道11的贯通。

可选地，外壳21上设有接头211，接头211与功率单元2电连接，并通过线缆与磁性器件3电连接。

在本实施例中，如图1所示，在外壳21上安装接头211，而接头211与功率单元2电连接，这样设置，磁性器件3可通过线缆与接头211电连接，进而实现与功率单元2的电连接，在保证磁性器件3和功率单元2连接稳定性的同时，保证磁性器件3和功率单元2的环境温度均处于工作温度范围，保证测试电源的工作性能。

另一方面，本实用新型一实施例还提供一种电气设备，包括上述的测试电源机柜。

如图1至图4所示，本实施例中的电气设备的技术效果与上述的测试电源机柜的技术效果相类似，在此不再赘述。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种测试电源机柜，包括柜体(1)和安装在所述柜体(1)内的功率单元(2)和磁性器件(3)，其特征在于，所述功率单元(2)具有外壳(21)，所述柜体(1)内设置有风道(11)、第一气流驱动件(4)和第二气流驱动件(5)，所述第一气流驱动件(4)位于所述风道(11)内，所述第二气流驱动件(5)和所述磁性器件(3)均位于所述风道(11)外，所述风道(11)与所述外壳(21)的内部连通。

2.根据权利要求1所述的测试电源机柜，其特征在于，所述柜体(1)内安装有隔板(6)，所述隔板(6)位于所述柜体(1)的柜门(12)和所述磁性器件(3)之间，并与所述外壳(21)连接，所述隔板(6)、所述柜门(12)和所述柜体(1)的壁板(13)配合形成所述风道(11)。

3.根据权利要求2所述的测试电源机柜，其特征在于，所述柜体(1)内还安装有直交流开关组件(7)，所述直交流开关组件(7)安装在所述隔板(6)朝向所述柜门(12)的一侧，所述磁性器件(3)包括变压器(31)，所述变压器(31)位于所述隔板(6)背离所述直交流开关组件(7)的一侧。

4.根据权利要求3所述的测试电源机柜，其特征在于，所述隔板(6)包括相互连接的第一隔板(61)和第二隔板(62)，所述磁性器件(3)还包括直流电抗器(32)，所述第一气流驱动件(4)和所述直流电抗器(32)分别位于所述第一隔板(61)的相对两侧，所述直交流开关组件(7)安装在所述第二隔板(62)上。

5.根据权利要求4所述的测试电源机柜，其特征在于，所述柜体(1)内还安装有弱电组件(8)，所述弱电组件(8)位于所述第一气流驱动件(4)和所述柜门(12)之间，所述第一气流驱动件(4)的左右两侧均设有第一壁板(41)，所述第一壁板(41)分别与所述弱电组件(8)和所述第一隔板(61)连接。

6.根据权利要求4所述的测试电源机柜，其特征在于，所述第二隔板(62)包括安装板(621)和倾斜板(622)，所述磁性器件(3)还包括交流电抗器(33)，所述交流电抗器(33)位于所述直流电抗器(32)和所述变压器(31)之间，所述倾斜板(622)的一端与所述安装板(621)连接，另一端朝向所述交流电抗器(33)倾斜并与所述第一隔板(61)连接。

7.根据权利要求6所述的测试电源机柜，其特征在于，所述安装板(621)上设有出风口(6211)，所述直交流开关组件(7)包括分别位于所述出风口(6211)左右两侧的直流侧开关(71)和交流侧开关(72)，所述倾斜板(622)与所述出风口(6211)远离所述第一气流驱动件(4)的边沿连接，所述倾斜板(622)的左右两端均通过第二壁板(6221)分别与所述出风口(6211)的左右两边沿连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的测试电源机柜，其特征在于，所述柜体(1)内上下间隔安装有多个横隔板(9)，所述功率单元(2)和所述第一气流驱动件(4)均安装在所述横隔板(9)上，所述风道(11)贯穿所述功率单元(2)和所述第一气流驱动件(4)之间的所述横隔板(9)。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的测试电源机柜，其特征在于，所述外壳(21)上设有接头(211)，所述接头(211)与所述功率单元(2)电连接，并通过线缆与所述磁性器件(3)电连接。

10.一种电气设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的测试电源机柜。