CN220985519U - 一种液冷储能变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷储能变流器，包括柜体、功率组件和液冷管路；功率组件排列布置于柜体内；柜体的底部设有通孔，至少两条液冷管路穿过通孔设置；液冷管路在柜体内的管道分布位置与功率组件相对应，通孔处设有固定液冷管路的密封件。本实用新型在柜体底部设置通孔，每个通孔处均接入液冷管路，利用分布设置的液冷管路对应为功率组件进行散热，同时在通孔处设置密封件，相比于通风散热，在不影响柜体防水防尘等级的同时具有良好的散热效果。

Description

一种液冷储能变流器

技术领域

本实用新型涉及储能变流技术领域，特别涉及一种液冷储能变流器。

背景技术

现有的光储充检智能微网系统常用风冷储能变流器，风冷采用空气流动带走热量的方式散热，散热的效果有限，受环境温度影响较大。风冷储能变流器采用风机向柜体内吹入空气，或由柜体内部往外吹风形成负压吸入柜外空气进行冷却降温，若环境温度较高则储能变流器散热效果受限，同等温升下将更快达到储能变流器的工作温度上限。并且，由于风冷储能变流器需要开通风孔，储能变流器的柜体防护等级较低，无法达到防水防尘等要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种液冷储能变流器，在不影响柜体防水防尘等级的同时具有良好的散热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种液冷储能变流器，包括柜体、功率组件和液冷管路；

所述功率组件排列布置于所述柜体内；所述柜体的底部设有通孔，至少两条所述液冷管路穿过所述通孔设置；

所述液冷管路在所述柜体内的管道分布位置与所述功率组件相对应，所述通孔处设有固定所述液冷管路的密封件。

进一步地，包括所述柜体内底部靠近柜门的一侧设有管道排布区；

所述液冷管路穿过所述管道排布区设置。

进一步地，还包括隔板；

所述柜体内通过所述隔板分隔形成第一安装区和第二安装区；

所述功率组件包括交流回路组件和直流回路组件；

所述交流回路组件位于所述第一安装区和部分所述第二安装区，所述直流回路组件位于所述第二安装区。

进一步地，所述交流回路组件包括交流接触器、交流断路器以及电抗器；

所述交流接触器和所述交流断路器位于所述第一安装区的上半部，所述电抗器包括三个，其中第一电抗器、第二电抗器堆叠位于所述第一安装区的下半部，第三电抗器位于所述第二安装区的中部；

所述直流回路组件包括储能变流器、熔断器、继电器以及直流断路器，位于第二安装区域的下半部。

进一步地，还包括第一安装面板，位于所述储能变流器的前侧，并且与所述柜体锁付，所述熔断器、所述继电器以及所述直流断路器安装于所述第一安装面板上。

进一步地，还包括第二安装面板，位于所述第三电抗器的前侧，并且与所述柜体锁付，所述第二安装面板上设置有低压电气元件。

进一步地，所述功率组件还包括了直流预充电阻、交流预充电阻以及电容；所述电容装设于所述第二安装区右上空间的后侧位置，所述交流预充电阻和所述直流预充电阻装设于所述第二安装区右上空间的前侧位置。

进一步地，所述储能变流器和所述电抗器均配设有冷水板；所述冷水板与所述液冷管路一一对应相连；其中，所述第一电抗器和所述第二电抗器共用一个液冷管路，所述第三电抗器单独配设一条液冷管路，所述储能变流器单独配设一条液冷管路。

进一步地，还包括排水组件；

所述排水组件设置于所述电抗器的底部。

进一步地，所述交流接触器和所述交流断路器之间、所述交流断路器和所述电抗器之间、所述储能变流器和所述继电器之间、所述继电器和所述熔断器之间以及所述熔断器和所述直流断路器之间分别通过铜排连接。

进一步地，所述密封件为格兰头。

本实用新型的有益效果在于：提供一种液冷储能变流器，在柜体底部设置通孔，每个通孔处均接入液冷管路，利用分布设置的液冷管路对应为功率组件进行散热，同时在通孔处设置密封件，相比于通风散热，在不影响柜体防水防尘等级的同时具有良好的散热效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种液冷储能变流器的柜体内部结构示意图；

图2为图1中A处结构放大示意图；

图3为本实用新型实施例的一种液冷储能变流器的第二安装区的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的一种液冷储能变流器的铜排的分布示意图；

图5为本实用新型实施例的一种液冷储能变流器的液冷管路的分布示意图；

图6为本实用新型实施例的一种液冷储能变流器的功率组件的连接示意图。

标号说明：

1、柜体；2、功率组件；3、液冷管路；4、通孔；5、密封件；6、管道排布区；7、隔板；8、第一安装区；9、第二安装区；10、直流预充电阻；11、交流预充电阻；12、电容；

21、交流接触器；22、交流断路器；23、电抗器；24、储能变流器；25、熔断器；26、继电器；27、直流断路器；28、铜排。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

现有的一些储能柜多采用风冷散热，需要在柜体1表面开设散热孔，将空气吹入柜内，依靠空气流动来带走热量。然而，储能柜都具有防护等级要求，其柜体1要实现防尘防水，就少不了密封性设计。散热孔的存在显然会对柜体1的防护等级造成影响。并且，吹风散热容易收到外部环境温度的限制，一旦外部温度较高，其散热效果就会变差。

基于此，本实用新型提出一种液冷储能变流器，结合图1至图6，包括柜体1、功率组件2和液冷管路3；功率组件2排列布置于柜体1内；柜体1的底部设有通孔4，至少两条液冷管路3穿过通孔4设置；液冷管路3在柜体1内的管道分布位置与功率组件2的分布位置相对应，通孔4处设有固定液冷管路3的密封件5。

在设备运行过程中，冷水通过液冷管路3在柜体1内部流动，从而与功率组件2进行换热，带走柜体1内部的热量；液冷管路3与功率组件2对应设置，精准瞄准柜体1内部的热源，提高散热效率。而柜体1底部的通孔4处设置密封件5，固定住冷水管道的同时，封住冷水管道与通孔4之间的空隙，可达到一定程度上的防水防尘等级，以满足在更为恶劣的工作环境下使用。并且，密封件5具体可选用格兰头、密封胶等防护部件。

在一些实施例中，如图1所示，柜体1内通过隔板7分隔形成第一安装区8和第二安装区9。功率组件2包括交流回路组件和直流回路组件；交流回路组件位于第一安装区8和部分第二安装区9内，直流回路组件位于第二安装区9内。可见，大部分交流回路组件和直流回路组件之间通过隔板7隔离，可减少交直流回路之间的影响，提高设备运行稳定性。

在一些实施例中，交流回路组件包括交流接触器21、交流断路器22以及电抗器23；交流接触器21和交流断路器22位于第一安装区8的上半部，电抗器23有三个，其中两个电抗器位于第一安装区8的下半部，第三电抗器位于第二安装区9的中部；直流回路组件包括储变流器24、熔断器25、继电器26以及直流断路器27，位于第二安装区9的下半部。

柜体1内还包括第一安装面板，位于储能变流器24的前侧，第一安装面板与柜体1锁付，熔断器25、继电器26以及直流断路器27安装于所述第一安装面板上。

不仅如此，对于一些低压部件，柜体1内的高压回路和低压回路分开，柜内右侧中部位置集中安装了低压回路的电气元件，与柜内的高压回路分隔开，减少了高压回路对低压回路的干扰。具体的，柜体1内设置第二安装面板，低压电气元件设置于第二安装面板上，第二安装面板位于右侧中部电抗器23的前侧，第二安装面板与柜体1之间具体可使用螺栓锁附；在维护时，拆除锁附螺栓即可开启面板，露出后方位于柜体1右上的电抗器23，以进行维护，并且对于容易发生故障的低压电气元件的维护更换更加便利。

此外，功率组件2还包括了直流预充电阻10、交流预充电阻11以及电容12；如图3所示，电容12装设于柜体1右上空间内的后侧位置，而三个交流预充电阻11和直流预充电阻10装设于柜体1右上空间内的前侧位置。

其中，电抗器23和储能变流器24均属于液冷部件，均配设有冷水板；冷水板与液冷管路3一一对应相连，具有良好的液冷散热效果。

而且，电抗器23和储能变流器24的重量大，存在漏液风险，故而装设在柜体1的下半部，即降低了整体柜体1的重心，又避免液冷管路3及元件发生漏液时损坏下方的电气元件。并且，柜体1内部对应电抗器23和储能变流器24下方的位置，靠近柜门的一侧设有管道排布区6；液冷管路3穿过管道排布区6设置。以此方式，一方面能够避免电抗器23和储能变流器24的漏液对其他电子器件造成影响；另一方面便于后续对于液冷管路3及液冷电气元件的维护，在液冷管路3、电气元件发生漏液时能第一时间被发现，并可清晰地观察电抗器23与储能变流器24的液冷管路3及接头是否存在漏液情况，减少漏液对设备造成的损失。

在一些实施例中，冷却液由液冷管路3的主管路进水管流入柜体1内的三个支管路，由每一路支管路再通过进水管进入发热量较大的储能变流器24和电抗器23。位于第一安装区8的两个电抗器23流量需求较小，可共用一个液冷管路3回路，而第二安装区9的电抗器23单独配设一条液冷管路3，储能变流器24流量需求较大，也单独配设一条液冷管路3，以此保证每个大型发热元器件的液冷管路3流量需求均可得到满足。

在一些实施例中，柜体1内部设有排水组件；排水组件位于电抗器23的底部。排水组件可由接水盘和排水管组成；在电抗器23发生漏液时，漏出的冷却液流入下方的接水盘中，再沿排水管排出柜外，不会对下方电气元件产生影响。

在一些实施例中，结合图4和图6所示，储能变流器柜内空间有限，为使柜体1尺寸在满足所有要求的情况下尽可能小，柜内的回路由铜排28进行连接，即交流接触器21和交流断路器22之间、交流断路器22和电抗器23、储能变流器24和继电器26之间、继电器26和熔断器25之间以及熔断器25和直流断路器27之间分别通过铜排28连接。

结合图1和图6所示，柜体1内部所组成的回路连接关系为：外部输入的三相交流市电通过铜排28接入至交流断路器22，再通过交流接触器21。交流接触器21后分三相主回路的铜排28，三相主回路的铜排28各接入一个电抗器23，再由每一相的电抗器23输出端的铜排28通过导线接储能变流器24的交流接入端。通过储能变流器24后的电流由储能变流器24顶部的直流接入端的正负极分别接至高压继电器26上，再通过熔断器25接至直流断路器27；最后通过直流断路器27的铜排28与外部直流回路连接。

请参照图1至图6，本实用新型的实施例一为：

一种液冷储能变流器，包括柜体1、功率组件2和液冷管路3；功率组件2排列布置于柜体1内；柜体1的底部设有通孔4，至少两条液冷管路3穿过通孔4设置；液冷管路3在柜体1内的管道分布位置与功率组件2相对应，通孔4处设有固定液冷管路3的密封件5。

在本实施例中，柜体1内通过隔板7分隔形成第一安装区8和第二安装区9；功率组件2包括交流回路组件和直流回路组件；交流回路组件包括交流接触器21、交流断路器22以及电抗器23；交流接触器21和交流断路器22位于第一安装区8的上半部，电抗器23有三个，其中两个电抗器位于第一安装区8的下半部，第三电抗器位于第二安装区9的中部；直流回路组件包括储能变流器24、熔断器25、继电器26以及直流断路器27，位于第二安装区9的下半部；液冷管路3分别穿过电抗器23和储能变流器24设置。

在本实施例中，液冷储能变流器的散热过程为：

当检测到柜内温度过高时，通过水泵等设备往液冷管路3内灌注冷却液，使其流经柜体1内部的相应位置，如电抗器23和储能变流器24所在处，以此吸收柜体1内部的热量。其中，柜内温度可通过设置温度传感器等检测获得，而后上报至监控平台或物理指示等反馈方式。

请参照图1和图4，本实用新型的实施例二为：

一种液冷储能变流器，在上述实施例一的基础上，交流接触器21和交流断路器22之间、交流断路器22和电抗器23、储能变流器24和继电器26之间、继电器26和熔断器25之间、以及熔断器25和直流断路器27之间分别通过铜排28连接。

综上所述，本实用新型提供的一种液冷储能变流器在柜体底部设置通孔，每个通孔处均接入液冷管路，利用分布设置的液冷管路对应为功率组件进行散热，同时在通孔处设置密封件，同时将不同的储能部件在柜体内部分区安放，避免部分部件漏液时对其它部件产生影响，各部件之间通过铜排练接，使得柜体体积尽可能小，交直流回路之间以及高低压部件之间相互隔离，提高设备运行稳定性，相比于通风散热，在不影响柜体防水防尘等级的同时具有良好的散热效果。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷储能变流器，其特征在于，包括柜体、功率组件和液冷管路；

所述功率组件排列布置于所述柜体内；所述柜体的底部设有通孔，至少两条所述液冷管路穿过所述通孔设置；

所述液冷管路在所述柜体内的管道分布位置与所述功率组件的分布位置相对应，所述通孔处设有固定所述液冷管路的密封件。

2.根据权利要求1所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，还包括隔板；

所述柜体内通过所述隔板分隔形成第一安装区和第二安装区；

所述功率组件包括交流回路组件和直流回路组件；

所述交流回路组件位于所述第一安装区和部分所述第二安装区，所述直流回路组件位于所述第二安装区。

3.根据权利要求2所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，所述交流回路组件包括交流接触器、交流断路器以及电抗器；

所述交流接触器和所述交流断路器位于所述第一安装区的上半部，所述电抗器包括三个，其中第一电抗器、第二电抗器堆叠位于所述第一安装区的下半部，第三电抗器位于所述第二安装区的中部；

所述直流回路组件包括储能变流器、熔断器、继电器以及直流断路器，位于第二安装区域的下半部。

4.根据权利要求3所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，还包括第一安装面板，位于所述储能变流器的前侧，并且与所述柜体锁付，所述熔断器、所述继电器以及所述直流断路器安装于所述第一安装面板上。

5.根据权利要求3所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，还包括第二安装面板，位于所述第三电抗器的前侧，并且与所述柜体锁付，所述第二安装面板上设置有低压电气元件。

6.根据权利要求3所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，所述功率组件还包括了直流预充电阻、交流预充电阻以及电容；所述电容装设于所述第二安装区右上空间的后侧位置，所述交流预充电阻和所述直流预充电阻装设于所述第二安装区右上空间的前侧位置。

7.根据权利要求3所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，所述储能变流器和所述电抗器均配设有冷水板；所述冷水板与所述液冷管路一一对应相连；其中，所述第一电抗器和所述第二电抗器共用一个液冷管路，所述第三电抗器单独配设一条液冷管路，所述储能变流器单独配设一条液冷管路。

8.根据权利要求3所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，还包括排水组件；

所述排水组件设置于所述电抗器的底部。

9.根据权利要求4所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，所述交流接触器和所述交流断路器之间、所述交流断路器和所述电抗器之间、所述储能变流器和所述继电器之间、所述继电器和所述熔断器之间以及所述熔断器和所述直流断路器之间分别通过铜排连接。

10.根据权利要求1所述的一种液冷储能变流器，其特征在于，所述密封件为格兰头。