CN220830119U - 一种一体式铜排和储能变流器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种一体式铜排和储能变流器，该一体式铜排包括呈一体式结构的基础段和连接段，连接段设置有至少两个并均与基础段相连，至少两个的连接段沿第一方向排列，且至少有一个连接段沿第二方向延伸，至少有另一个连接段沿第三方向延伸，以能与至少两个的处于不同角度或位置的部件相连。该一体式铜排将至少两个朝向不同的连接段通过一体式结构连接到一起，相当于将三个分体式的铜排作为了一个整体式结构，减少了铜排数量，减少了铜排之间进行组装连接的次数，简便铜排连接操作；且降低了铜排所占用的空间体积，并减少了所需使用的连接件如螺钉的数量，利于节约成本。

Description

一种一体式铜排和储能变流器

技术领域

本申请涉及变流器技术领域，具体涉及一种一体式铜排和储能变流器。

背景技术

在电力设备上，诸多部件之间都需要导电性能良好的铜排进行连接，如储能变流器上，功率模块、电抗器和断路器是三大组成部件，三者之间需要通过铜排进行电路连接，然储能变流器的柜体空间受限，对部件的布局有所要求，容易导致部件之间进行电路连接所需的铜排较多较长，不仅不利于节约成本，且也不便于进行连接操作。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种一体式铜排及使用该一体式铜排的储能变流器，优化铜排结构，以简便铜排连接操作，降低所需组装的铜排数量，利于节约成本，至少一定程度地缓解上述技术问题。

本申请提供了一种一体式铜排，包括呈一体式结构的基础段和连接段，所述连接段设置有至少两个并均与所述基础段相连，至少两个的所述连接段沿第一方向排列，且至少有一个所述连接段沿第二方向延伸，至少有另一个所述连接段沿第三方向延伸，以能与至少两个的处于不同角度或位置的部件相连；其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此之间均存在夹角。

在一种可能的实施方式中，至少两个的所述连接段中，至少有一个所述连接段与另一个所述连接段相垂直。

在一种可能的实施方式中，至少两个的所述连接段包括第一连接段和第二连接段，其中：所述第一连接段和所述第二连接段沿所述第一方向排列并在所述第一方向上具有间隙，所述第一连接段在所述第一方向上的尺寸A和所述第二连接段在所述第一方向上的尺寸B满足：2:1≥A:B≥1:1。

在一种可能的实施方式中，所述第一连接段沿所述第二方向延伸且在所述第二方向上的尺寸为C，所述第二连接段沿所述第三方向延伸且在所述第三方向上的尺寸为D，所述基础段在所述第三方向上的尺寸为E，其中，C≥E，D≥E，2:1≥C:D≥1:1；和/或，所述基础段和所述连接段的厚度为F，8mm≥F≥15mm。

本申请进一步地还提供了一种储能变流器，包括柜体，以及设置在所述柜体内的功率模块、电抗器和断路器，所述功率模块通过第一铜排单元与所述电抗器的输入端相连，所述电抗器的输出端通过第二铜排单元与所述断路器相连，所述第一铜排单元和/或所述第二铜排单元包括如上任一项所述的一体式铜排。

在一种可能的实施方式中，所述第一铜排单元包括第一连接铜排和所述一体式铜排，所述一体式铜排的连接段包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述功率模块的输出铜排相连，所述第二连接段与所述第一连接铜排的一端相连，所述第一连接铜排的另一端与所述电抗器的输入铜排相连。

在一种可能的实施方式中，所述第一铜排单元包括至少三个所述一体式铜排，且至少三个的所述一体式铜排的尺寸逐渐递增；

和/或，所述功率模块的输出铜排具有与所述一体式铜排相连的输出端，沿逐渐靠近所述一体式铜排的方向所述输出端的宽度逐渐缩小。

在一种可能的实施方式中，所述第二铜排单元包括第二连接铜排和第三连接铜排，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排呈一体式结构或分体设置。

在一种可能的实施方式中，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排分体设置，且所述第二连接铜排和/或所述第三连接铜排包括至少两个弯折区段，所述至少两个弯折区段之间形成有夹角。

在一种可能的实施方式中，所述第二铜排单元中，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排均设置有至少三个；其中，至少三个的所述第二连接铜排的尺寸逐渐递增，和/或，至少三个的所述第三连接铜排的尺寸逐渐递增。

根据本申请提供的一体式铜排，其具有至少两个沿第一方向排列的连接段，且至少有一个连接段沿第二方向延伸，至少有另一个连接段沿第三方向延伸，能实现至少两个不相对的处于不同角度或位置的部件的电路连接，且为一体式结构，即将至少两个朝向不同的连接段通过一体式结构连接到一起，相当于将三个分体式的铜排作为了一个整体式的一体式的结构，减少了铜排数量，减少了铜排之间进行组装连接的次数，简便铜排连接操作；且降低了铜排所占用的空间体积，并减少了所需使用的连接件如螺钉的数量，利于节约成本。

附图说明

图1所示为本申请实施例中一体式铜排的结构示意图；

图2所示为本申请实施例中一体式铜排的连接示意图；

图3所示为本申请实施例中第二铜排单元的组成示意图；

图4所示为本申请实施例中第二铜排单元的连接示意图；

图5所示为本申请实施例中储能变流器的第一角度示意图；

图6所示为本申请实施例中储能变流器的第一角度示意图；

图7所示为本申请实施例中储能变流器的第一角度示意图。

图1-7中：

1、一体式铜排；11、基础段；12、第一连接段；13、第二连接段；2、第一连接铜排；3、功率模块；31、第一输出铜排；4、电抗器；41、第二输入铜排；42、第二输出铜排；5、断路器；51、第三输入铜排；6、柜体；7、第二连接铜排；8、第三连接铜排。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先需要说明的是，空间关系术语例如“水平”“垂直”等，及方向性指示(诸如上、下、前、后)仅用于解释在某一特定姿态(如附图中所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，不意图限制到单一方向。

请参考附图1和2，本申请的实施例提供了一种一体式铜排1，该一体式铜排1包括基础段11和至少两个连接段，至少两个连接段均与基础段11相连，且基础段11和连接段为一体式结构。至少两个连接段的朝向不同，能够与处于不同角度或位置的部件相连。同时，至少两个的连接段沿第一方向排列，也可以说基础段11沿第一方向(图中所示的X方向，下同)延伸将至少两个的连接段连接至一起(第一方向为基础段11的长度或宽度方向)，至少两个的连接段可分布在基础段11的同一侧也可以分布在基础段11的两侧，还可以沿基础段11的周向排列分布。且至少有一个连接段沿第二方向(图中所示的Y方向，下同)延伸，至少有另一个连接段沿第三方向(图中所示的Z方向，下同)延伸，第一方向、第二方向和第三方向彼此之间即任意两者之间均具有夹角，即至少有两个在第一方向上排列的连接段的朝向不同，能够实现两个在第一方向上连接点无法对齐的部件的连接。而现有技术中，两个在第一方向上连接点无法对齐的部件需要至少三个分体式铜排(需要两个分别与两个部件相连的铜排，以及一个用于连接该两个在第一方向上具有间距的铜排)才能实现连接。则本申请提供的一体式铜排1，相当于将三个分体式的铜排作为了一个整体式结构，减少了所需使用的铜排数量，减少了不同铜排之间进行组装连接的次数，简便铜排连接操作；且降低了铜排所占用的空间体积，并减少了所需使用的连接件如螺钉的数量，利于节约成本。

第一方向、第二方向和第三方向可以是彼此相垂直的三个方向，如此，一体式铜排1的至少两个的连接段中，至少有一个连接段与另一个连接段相垂直。如图1所示，至少两个的连接段包括第一连接段12和第二连接段13，第一连接段12和第二连接段13相垂直，以附图中所示姿态为例进行描述，第一连接段12和第二连接段13一个沿高度方向布置，与位于一体式铜排1上方的部件相连，第二连接段13沿水平方向布置，与位于一体式铜排1左侧的部件相连，而第一连接段12和第二连接段13通过基础段11呈一体式连接结构，不仅便于布置，也能允许部件之间在空间多个方向上都具有间距。且两个连接段相垂直，使得铜排无需倾斜设置，便于和部件上的铜排进行贴合连接，无需奇异结构或其他连接件进行找平，保证连接面积，保证电流传输效率。

一些实施例中，第一连接段12和第二连接段13沿第一方向排列并在第一方向上具有间隙，加之二者并非平行设置，而是具有夹角，如此，第一连接段12和第二连接段13的散热性能好，利于铜排快速散热。

第一方向通常为第一连接段12和第二连接段13的宽度方向，而一些实施例中，第一连接段12在第一方向上的尺寸A和第二连接段13在第一方向上的尺寸B满足：2:1≥A:B≥1:1。即两个连接段的宽度可以一致，也可以不一致，当不一致时，一者的宽度不会超过另一者的2倍，防止两个连接段之间的差异性过大，影响其中一者的电流传输。

第一连接段12沿第二方向延伸且在第二方向上的尺寸为C，也可以说第一连接段12的长度尺寸为C；第二连接段13沿第三方向延伸且在第三方向上的尺寸为D，也可以说第二连接段13的长度尺寸为D；基础段在第三方向上的尺寸为E，其中，C≥E，D≥E，即第一连接段12和第二连接段13的长度均大于基础段，如此，既便于进行连接操作，也能增快电流传输。一些实施例中，2:1≥D:C≥1:1，即两个连接段的长度可以一致，也可以不一致，当不一致时，一者的长度不会超过另一者的2倍，防止两个连接段之间的差异性过大，影响其中一者的电流传输。

一些实施例中，120mm≥A≥60mm，B≥30mm，150mm≥C≥100mm，D≥100mm，如此，尺寸不会过小，每个连接段都具有连接区域，便于实现不同方向的连接，同时满足铜排的整体强度需求，也防止尺寸过大而不利于散热。

一些实施例中，基础段和连接段(指所有的连接段)的厚度为F，8mm≥F≥15mm，以满足或者说增强铜排的强度，且增大电流传输体积，增快电流传输效率。

本申请的实施例还提供了一种储能变流器，如图2-7所示，包括柜体6，以及设置在柜体6内的功率模块3、电抗器4和断路器5，功率模块3的输出端通过第一铜排单元与电抗器4的输入端相连，电抗器4的输出端通过第二铜排单元与断路器5相连，而第一铜排单元和/或第二铜排单元包括如上所述的一体式铜排1。如此，本申请提供的储能变流器，通过主要部件的铜排，结构简洁，连接操作简便，且铜排所占用的空间体积变小，利于部件在柜体6内进行布置，换而言之也能够缩小柜体6的尺寸，还利于节约成本。该有益效果的推导过程与上述实施例中一体式铜排1的有益效果的推导过程基本一致，此处不再赘述。

一些实施例中，第一铜排单元包括第一连接铜排2和一体式铜排1，一体式铜排1的连接段包括第一连接段12和第二连接段13，第一连接段12与功率模块3的输出铜排(记为第一输出铜排31)相连，第二连接段13与第一连接铜排2的一端相连，第一连接铜排2的另一端与电抗器4的输入铜排(可记为第二输入铜排41)相连。如此设置，通过一体式铜排1和一个第一连接铜排2即可实现具有空间距离(在如高度、长度和宽度方向上均有间距)的功率模块3和电抗器4之间的电路连接，所需的铜排数量少，连接操作简便。

如图6所示，功率模块3的输出铜排(第一输出铜排31)和断路器5的输入铜排(记为第三输入铜排51)，即第一输出铜排31和第三输入铜排51均位于电抗器4的同一侧，如第一侧，而电抗器4的输入铜排和输出铜排(即第二输入铜排41和第二输出铜排42)，也均从电抗器4的第一侧伸出。如此设置，所需的铜排长度短，能够降低对空间的占用，也能节约成本。

而断路器5的输入铜排和输出铜排(可记为第三输入铜排51和第三输出铜排)，也可均设置在断路器5的同一侧，如均设置在朝向电扛器的一侧，且断路器5的输出铜排与柜体6底壁的距离小于断路器5的输入铜排与柜体6底壁的距离，即第三输入铜排51更靠近电抗器4的输出铜排，第三输出铜排更靠近柜体6底壁，布局合理，缩短铜排长度。

且断路器5的输出铜排即第三输出铜排，穿过位于电抗器4和柜体6底壁之间的支架而延伸至柜体6侧壁处，以便于和柜体6外的部件相连。如此，设置，柜体6上，连接柜体6外部电器部件或设备的铜排和柜体6底壁的距离近，且无需过多拐弯，直接向前延伸，从电抗器4下方的空间穿过并临近柜体6底壁铺设，可以缩短所需的铜排长度。

第一铜排单元包括至少三组铜排组，一组铜排组中包括一个一体式铜排1和一个第一连接铜排2，三个铜排组形成三相输出。如此，第一铜排单元包括至少三个一体式铜排1，且至少三个的一体式铜排1的尺寸逐渐递增。如此，多个一体式铜排1的结构和形状一致，但尺寸不同，不会增加多少制作成本，且使得功率模块3的输出铜排和电抗器4的输入铜排，即第一输出铜排31和第二输入铜排41，无需在某一方向上必须对齐，非常适用于在空间多方向上均具有间距的两个部件之间的连接，便于综合利用空间，优化布局；同时，也能允许不同批次或不同规格的设备上，电抗器4和功率模块3能够具有安装误差或偏差，具有一定程度的安装调整性。

如图5所示，一些实施例中，将第一输出铜排31的与一体式铜排1相连的一端记为输出端，沿逐渐靠近一体式铜排1的方向输出端的宽度逐渐缩小，如呈梯形等。如此设置，可以增大三个相邻设置的第一输出铜排31的端部之间的距离，为一体式铜排1和第一输出铜排31的连接提供更多地的操作空间，提供连接便利，简便连接操作。

第二铜排单元包括至少三组铜排组，进行三相连接，每组中均包括第二连接铜排7和第三连接铜排8。如图3和图4所示，第二连接铜排7的一端与电抗器4的输出铜排即第二输出铜排42相连，另一端与第三连接铜排8相连，而第三连接铜排8的另一端与断路器5的输入铜排即第三输入铜排51相连。

第二连接铜排7和第三连接铜排8可以呈一体式结构，也可以分体设置。若第二连接铜排7和第三连接铜排8为一体式结构，能够简便制作，也能简便连接，若第二连接铜排7和第三连接铜排8分体设置能够适应更广的安装尺寸范围。例如，第二连接铜排7和第三连接铜排8均设置有至少三个；其中，至少三个的第二连接铜排7的尺寸逐渐递增，和/或，至少三个的第三连接铜排8的尺寸逐渐递增。如此设置，第二连接铜排7和/或第三连接铜排8的结构和形状一致，但尺寸不同，不会增加多少制作成本，且，使得电抗器4的输出铜排和断路器5的输入铜排即第二输出铜排42和第三输入铜排51，无需在某一方向上必须对齐，非常适用于在空间多方向均上具有错间距的两个部件之间的连接，便于综合利用空间，优化布局；同时，也能允许不同批次或不同规格的设备上，电抗器4和断路器5能够具有安装误差或偏差，具有一定程度的安装调整性。

一些实施例中，可以是第二连接铜排7的结构、形状和尺寸均一致，而第三连接铜排8的尺寸不一致，如此，如图7所示，三组铜排组可以具有高低错位的布置情况，彼此间具有高度差，能够更加节省空间，也能缩短所需的铜排总长度，利于节约成本。

第二连接铜排7和第三连接铜排8分体设置时，第二连接铜排7和/或第三连接铜排8包括至少两个弯折区段，至少两个弯折区段之间形成有夹角，夹角可以是锐角、直角或钝角，优选的实施例中，夹角为直角。如此，第二连接铜排7和/或第三连接铜排8在至少两个方向上具有延伸长度，非常便于实现两个具有空间间距的连接端之间的连接，非常适用于部件布置。

还有一些实施例中，电抗器4的输入铜排、电抗器4的输出铜排、断路器5的输入铜排，即第二输入铜排41、第二输出铜排42和第三输入铜排51中的任意一者或任意组合，包括至少三个依次相连的弯折区段，同一个铜排中每相邻的两个弯折区段之间均形成有夹角，夹角可以是锐角、直角或钝角，优选的实施例中，夹角为直角，如图6所示。如此，第二输入铜排41、第二输出铜排42和第三输入铜排51，在至少两个方向上具有延伸长度，非常便于实现两个具有空间间距的连接端之间的连接，非常适用于部件布置。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

应当理解，本申请实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”和“第三”等仅用于更清楚的阐述技术方案，并不能用于限制本申请的保护范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式铜排，其特征在于，包括呈一体式结构的基础段和连接段，所述连接段设置有至少两个并均与所述基础段相连，至少两个的所述连接段沿第一方向排列，且至少有一个所述连接段沿第二方向延伸，至少有另一个所述连接段沿第三方向延伸；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此之间均存在夹角。

2.如权利要求1所述的一体式铜排，其特征在于，至少两个的所述连接段中，至少有一个所述连接段与另一个所述连接段相垂直。

3.如权利要求1所述的一体式铜排，其特征在于，至少两个的所述连接段包括第一连接段和第二连接段，其中：所述第一连接段和所述第二连接段沿所述第一方向排列并在所述第一方向上具有间隙，所述第一连接段在所述第一方向上的尺寸A和所述第二连接段在所述第一方向上的尺寸B满足：2:1≥A:B≥1:1。

4.如权利要求3所述的一体式铜排，其特征在于，所述第一连接段沿所述第二方向延伸且在所述第二方向上的尺寸为C，所述第二连接段沿所述第三方向延伸且在所述第三方向上的尺寸为D，所述基础段在所述第三方向上的尺寸为E，其中，C≥E，D≥E，2:1≥D:C≥1:1；

和/或，120mm≥A≥60mm，B≥30mm，150mm≥C≥100mm，D≥100mm；

和/或，所述基础段和所述连接段的厚度为F，8mm≥F≥15mm。

5.一种储能变流器，其特征在于，包括柜体，以及设置在所述柜体内的功率模块、电抗器和断路器，所述功率模块通过第一铜排单元与所述电抗器的输入端相连，所述电抗器的输出端通过第二铜排单元与所述断路器相连，所述第一铜排单元和/或所述第二铜排单元包括权利要求1-4中任一项所述的一体式铜排。

6.如权利要求5所述的储能变流器，其特征在于，所述第一铜排单元包括第一连接铜排和所述一体式铜排，所述一体式铜排的连接段包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述功率模块的输出铜排相连，所述第二连接段与所述第一连接铜排的一端相连，所述第一连接铜排的另一端与所述电抗器的输入铜排相连。

7.如权利要求6所述的储能变流器，其特征在于，所述第一铜排单元包括至少三个所述一体式铜排，且至少三个的所述一体式铜排的尺寸逐渐递增；

和/或，所述功率模块的输出铜排具有与所述一体式铜排相连的输出端，沿逐渐靠近所述一体式铜排的方向所述输出端的宽度逐渐缩小。

8.如权利要求5所述的储能变流器，其特征在于，所述第二铜排单元包括第二连接铜排和第三连接铜排，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排呈一体式结构或分体设置。

9.如权利要求8所述的储能变流器，其特征在于，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排分体设置，且所述第二连接铜排和/或所述第三连接铜排包括至少两个弯折区段，所述至少两个弯折区段之间具有夹角。

10.如权利要求8所述的储能变流器，其特征在于，所述第二铜排单元中，所述第二连接铜排和所述第三连接铜排均设置有至少三个；其中，至少三个的所述第二连接铜排的尺寸逐渐递增，和/或，至少三个的所述第三连接铜排的尺寸逐渐递增。