CN221009982U - 功率变换装置与储能组合设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能设备领域，具体提供了一种功率变换装置与储能组合设备。功率变换装置包括功率变换主体、散热器以及接线端子，散热器设于功率变换主体的背面并用于对功率变换主体进行散热。接线端子设于功率变换主体的背面并与功率变换主体电性连接，定义第一方向与功率变换主体的背面平行，第二方向与功率变换主体的背面垂直，接线端子和散热器沿第一方向排布，接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体。功率变换主体以及散热器围设于接线端子的周围，从而保护接线端子不易受到碰撞，减少接线端子损坏的风险。

Description

功率变换装置与储能组合设备

技术领域

本申请涉及储能设备技术领域，特别涉及一种功率变换装置与储能组合设备。

背景技术

目前，储能系统在使用时往往需要搭载一个功率变换装置来对电流进行变换，例如直流变换器、逆变器或者储能变流器等等。但是功率变换装置的接线端子设置于功率变换装置的外壳上，并伸出于外壳。接线端子外漏后缺少保护，被碰撞时存在损坏的风险，易造成功率变换装置运行故障。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种功率变换装置与储能组合设备，能够为功率变换装置的接线端子提供保护，减少接线端子损坏的风险。

本申请的实施例提供一种功率变换装置，包括功率变换主体、散热器以及接线端子，散热器设于功率变换主体的背面并用于对功率变换主体进行散热。接线端子设于功率变换主体的背面并与功率变换主体电性连接，定义第一方向与功率变换主体的背面平行，第二方向与功率变换主体的背面垂直，接线端子和散热器沿第一方向排布，接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体。

上述的功率变换装置，接线端子和散热器沿第一方向排布，使得散热器能够在接线端子的第一方向的一侧为接线端子提供遮挡，进而使得接线端子第一方向的一侧不易受到碰撞。接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体，使得功率变换主体在接线端子的第二方向的一侧形成遮挡，进而使得接线端子第二方向的一侧不易受到碰撞。当功率变换主体的背面靠近墙壁等壁面放置时，功率变换主体、散热器以及墙壁围设于接线端子的周围，从而保护接线端子不易受到碰撞，减少接线端子损坏的风险。另外，接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体，使得接线端子的尺寸与功率变换主体的尺寸在第一方向上有重叠，从而减小功率变换装置整体在第一方向上的尺寸，有利于减小功率变换装置的体积。

在至少一个实施例中，功率变换主体包括壳体、功率变换模块与隔离开关，功率变换模块设于壳体内，隔离开关和接线端子与功率变换模块电性连接，壳体的外壁设有安装槽，隔离开关设于安装槽；散热器设于壳体的背面。

上述实施例中，通过隔离开关能够控制功率变换模块的工作模式。隔离开关设于安装槽，壳体能够为隔离开关提供保护，减少对隔离开关的误触。功率变换模块能够将产生的热量传递给散热器，以实现散热器对功率变换模块的散热。

在至少一个实施例中，隔离开关设于壳体朝向第一方向反方向的一侧，并位于接线端子朝向第二方向的一侧。

上述实施例中，隔离开关与接线端子位于壳体的同一侧，操控隔离开关或者连接接线端子时，能够从功率变换装置的同一侧进行操控，从而提高使用的便捷性。

在至少一个实施例中，功率变换模块包括第一电路板、第二电路板与支撑件，第二电路板与第一电路板沿第二方向间隔排布，第二电路板连接于散热器朝向壳体的一侧；支撑件的一端连接于第一电路板，另一端连接于散热器。

上述实施例中，支撑件连接于第一电路板与散热器之间，能够支撑第一电路板，保持第一电路板的稳定性。并且，第二电路板设置于散热器，便于第二电路板将自身产生的热量传递给散热器，提高散热效率。

在至少一个实施例中，功率变换装置还包括风扇，风扇设于第一电路板与第二电路板之间，风扇用于对第一电路板以及第二电路板上的元器件进行吹风。

上述实施例中，风扇能够朝第一电路板与第二电路板之间吹风，提高第一电路板与第二电路板之间空气的流动性，便于第一电路板与第二电路板上的元器件进行散热，提高功率变换模块的散热效率。

在至少一个实施例中，支撑件包括支撑柱和承载板，承载板支撑于第一电路板朝向第二电路板的一侧，支撑柱的一端连接于承载板，另一端连接于散热器。

上述实施例中，承载板能够为第一电路板提供支撑，并且与支撑柱配合，保持第一电路板与散热器的相对稳定性。支撑柱能够限制第一电路板与第二电路板相互靠近，从而使得第一电路板与第二电路板不易因发生碰撞而损坏。

在至少一个实施例中，接线端子具有接口，接口背向散热器。

上述实施例中，接线端子的接口背向散热器，使得散热器不易遮挡接口，便于接线端子与外部设备连接，也使得散热器能够为接线端子背向接口的一侧提供保护。

在至少一个实施例中，功率变换装置还包括接线盒和导电线，接线盒具有容纳腔；散热器设有穿线口，接线盒设于散热器背向功率变换主体的一侧，且容纳腔与穿线口相互连通，接线端子的一端设于接线盒并伸入于容纳腔，导电线一端与功率变换主体电性连接，另一端经穿线口延伸至容纳腔并与接线端子电性连接。

上述实施例中，一方面，接线盒能够固定接线端子，便于接线端子与外部设备连接；另一方面，接线盒能够容纳从功率变换主体延伸出的导电线，使得导电线不易与功率变换主体发生缠绕，以便导电线与接线端子连接。

在至少一个实施例中，接线端子沿第二方向的投影全部位于功率变换主体。

上述实施例中，接线端子的尺寸与功率变换主体的尺寸在第一方向上完全重叠，从而减小功率变换装置整体在第一方向上的尺寸，减小功率变换装置的体积。

本申请的实施例还提供一种储能组合设备，储能组合设备包括电池包以及上述任一实施例中的功率变换装置，功率变换装置与电池包电性连接。

上述实施例中，功率变换主体与散热器能够保护接线端子，使得接线端子不易受到碰撞，从而使接线端子不易损坏。另外，接线端子的设置方式不易增大功率变换主体的整体体积，从而减小储能组合设备的占用空间，便于储能组合设备放置。

附图说明

图1是本申请的一个实施例中的储能组合设备的立体图。

图2是本申请的一个实施例中的功率变换装置的模块图。

图3是本申请的一个实施例中的功率变换装置的立体图。

图4是本申请的一个实施例中的功率变换装置的分解图。

图5是本申请的一个实施例中为展示功率变换装置内部结构的分解图。

图6是本申请的一个实施例中的功率变换装置的仰视图。

图7是本申请的一个实施例中为展示功率变换模块与散热器的分解图。

图8是本申请的另一个实施例中功率变换装置的立体图。

图9是本申请的另一个实施例中功率变换装置的仰视图。

主要元件符号说明

100-功率变换装置 10-功率变换主体 101-背面

11-壳体 111-安装槽 112-凹槽

12-功率变换模块 121-第一电路板 122-第二电路板

123-支撑件 1231-支撑柱 1232-承载板

124-第三电路板 125-控制板 13-隔离开关

20-散热器 21-安装板 22-翅片

23-穿线口 30-接线端子 31-接口

40-连接端子 50-风扇 60-接线盒

61-容纳腔 70-导电线 200-储能组合设备

201-电池包 X-第一方向 Y-第二方向

Z-第三方向 300-光伏板 400-逆变器

500-电网 600-负载

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

目前，储能系统在使用时往往需要搭载一个功率变换装置来对电流进行变换，例如直流变换器、逆变器或者储能变流器等等。但是功率变换装置的接线端子设置于功率变换装置的外壳上，并伸出于外壳。接线端子外漏后缺少保护，被碰撞时存在损坏的风险，易造成功率变换装置运行故障。

有鉴于此，本申请提供一种功率变换装置与储能组合设备，功率变换装置包括功率变换主体、散热器以及接线端子，散热器设于功率变换主体的背面并用于对功率变换主体进行散热。接线端子设于功率变换主体的背面并与功率变换主体电性连接，定义第一方向与功率变换主体的背面平行，第二方向与功率变换主体的背面垂直，接线端子和散热器沿第一方向排布，接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体。

上述的功率变换装置，接线端子和散热器沿第一方向排布，使得散热器能够在接线端子的第一方向的一侧为接线端子提供遮挡，进而使得接线端子第一方向的一侧不易受到碰撞。接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体，使得功率变换主体在接线端子的第二方向的一侧形成遮挡，进而使得接线端子第二方向的一侧不易受到碰撞。当功率变换主体的背面靠近墙壁等壁面放置时，功率变换主体、散热器以及墙壁围设于接线端子的周围，从而保护接线端子不易受到碰撞，减少接线端子损坏的风险。另外，接线端子沿第二方向的投影至少部分地位于功率变换主体，使得接线端子的尺寸与功率变换主体的尺寸在第一方向上有重叠，从而减小功率变换装置整体在第一方向上的尺寸，有利于减小功率变换装置的体积。

下面结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。

如图1所示，本申请的实施例提供一种功率变换装置100与储能组合设备200，储能组合设备200包括功率变换装置100与电池包201，功率变换装置100与电池包201电性连接。

在一些实施例中，功率变换装置100用于将某种电流转换为其他类型电流。例如，功率变换装置100可以为直流变换器、逆变器或储能变流器等。

如图1和图2所示，作为一种示例，功率变换装置100为直流变换器，功率变换装置100用于连接光伏板300、电池包201和逆变器400，逆变器400用于连接电网500和负载600。功率变换装置100用于将光伏板300产生的直流电进行直流变换后存储到电池包201，或者传输到逆变器400，经过逆变器400逆变后供给电网500或者负载600。功率变换装置100还用于将电池包201输出的直流电进行直流变换后传输到逆变器400，经过逆变器400逆变后供给电网500或者负载600。

作为另一种示例，功率变换装置100为储能变流器，功率变换装置100用于连接电池包201与光伏板，还用于与电网和负载连接，功率变换装置100能够将光伏板产生的直流电转换为另一电压下的直流电存储到电池包201内，或者将光伏板产生的直流电转换为交流供电给电网或者负载。功率变换装置100还能够将电网的交流电转换为直流电存储到电池包201内，或者将电池包201输出的直流电转化为交流电供给电网或者负载。

参阅图3与图4，在一些实施例中，功率变换装置100包括功率变换主体10、散热器20以及接线端子30。功率变换装置100在使用时，功率变换主体10可以靠近墙壁等壁面放置，功率变换主体10具有背面101，背面101为功率变换主体10朝向墙壁的一面。散热器20设于功率变换主体10的背面101并用于对功率变换主体10进行散热。接线端子30设于功率变换主体10的背面101并与功率变换主体10电性连接。

定义第一方向X与背面101平行，第二方向Y与背面101垂直。接线端子30和散热器20沿第一方向X排布，这使得散热器20能够在接线端子30的第一方向X的一侧为接线端子30提供遮挡，使得接线端子30第一方向X的一侧不易受到碰撞。

接线端子30沿第二方向Y的投影至少部分地位于功率变换主体10，这使得功率变换主体10在接线端子30第二方向Y的一侧形成遮挡，进而使接线端子30第二方向Y的一侧不易受到碰撞。

当功率变换主体10的背面101靠近墙壁等壁面放置时，功率变换主体10、散热器20以及墙壁围设于接线端子30的周围，从而保护接线端子30不易受到碰撞，减少接线端子30损坏的风险。另外，接线端子30沿第二方向Y的投影至少部分地位于功率变换主体10，使得接线端子30的尺寸与功率变换主体10的尺寸在第一方向X上有重叠，从而减小功率变换装置100整体在第一方向X上的尺寸，有利于减小功率变换装置100的体积。

参阅图3与图4，在一些实施例中，功率变换主体10大体呈长方体，第一方向X为功率变换主体10的长度方向，第二方向Y为功率变换主体10的宽度方向，第三方向Z为功率变换主体10的高度方向，第一方向X垂直于第二方向Y，且垂直于第三方向Z；第二方向Y垂直于第三方向Z。功率变换主体10的长度方向与电池包201的长度方向一致，功率变换主体10的宽度方向与电池包201的宽度方向一致，功率变换主体10的高度方向与电池包201的高度方向一致。

电池包201与功率变换主体10沿第三方向Z堆叠设置，功率变换主体10沿第三方向Z反方向的投影至少部分地位于电池包201，以减小储能组合设备200的尺寸。

在一些实施例中，功率变换主体10沿第三方向Z反方向的投影全部位于电池包201，也即功率变换主体10的长度位于电池包201的长度范围内，功率变换主体10的宽度位于电池包201的宽度范围内，这使得功率变换主体10与电池包201堆叠设置后，不易增大储能组合设备200整体的长度与宽度，有利于减小储能组合设备200在第一方向X以及第二方向Y上的尺寸。

参阅图4与图5，在一些实施例中，功率变换主体10包括壳体11、功率变换模块12与隔离开关13，功率变换模块12设于壳体11内，隔离开关13和接线端子30与功率变换模块12电性连接，壳体11的外壁设有安装槽111，隔离开关13设于安装槽111。

通过隔离开关13能够控制功率变换模块12的工作模式。隔离开关13设于安装槽111，壳体11能够为隔离开关13提供保护，减少对隔离开关13的误触。并且使隔离开关13的操作空间位于安装槽111，接线端子30的操作空间位于安装槽111外，从而使隔离开关13与接线端子30操作空间互不影响。

参阅图4与图5，在一些实施例中，隔离开关13设于壳体11朝向第一方向X反方向的一侧，并位于接线端子30朝向第二方向Y的一侧。

隔离开关13与接线端子30位于壳体11的同一侧，操控隔离开关13或者连接接线端子30时，能够从功率变换装置100的同一侧进行操控，从而提高使用的便捷性。

以功率变换装置100为直流变换器为例，并结合图2所示，隔离开关13具有打开状态与关闭状态。隔离开关13在打开状态下，功率变换装置100与电池包201建立电连接关系，能够通过连接光伏板300给电池包201充电，或者电池包201放电；隔离开关13在关闭状态下，功率变换装置100与电池包201断开电连接关系，电池包201不工作，光伏板300产生的电流通过功率变换装置100后直接给逆变器400供电。

在一些实施例中，壳体11的背面101即为功率变换主体10的背面101，散热器20设于壳体11的背面101，功率变换模块12能够将产生的热量传递给散热器20，以实现散热器20对功率变换模块12的散热。

参阅图6，在一些实施例中，壳体11朝向电池包201的一侧设有凹槽112，功率变换装置100包括连接端子40，连接端子40设于凹槽112内，连接端子40用于与电池包201连接。

参阅图4与图5，在一些实施例中，功率变换模块12包括第一电路板121、第二电路板122与支撑件123，第二电路板122与第一电路板121沿第二方向Y间隔排布，第二电路板122连接于散热器20朝向壳体11的一侧。支撑件123的一端连接于第一电路板121，另一端连接于散热器20。例如，支撑件123的一端连接于第一电路板121朝向第二电路板122的一侧，另一端连接于散热器20朝向第一电路板121的一侧。

支撑件123连接于第一电路板121与散热器20之间，能够支撑第一电路板121，保持第一电路板121的稳定性。并且，第二电路板122设置于散热器20，便于第二电路板122将自身产生的热量传递给散热器20，提高散热效率。参阅图4与图5，在一些实施例中，支撑件123包括支撑柱1231和承载板1232，承载板1232支撑于第一电路板121朝向第二电路板122的一侧，支撑柱1231的一端连接于承载板1232，另一端连接于散热器20。

承载板1232能够为第一电路板121提供支撑，并且与支撑柱1231配合，保持第一电路板121与散热器20的相对稳定性。支撑柱1231能够限制第一电路板121与第二电路板122相互靠近，从而使得第一电路板121与第二电路板122不易因发生碰撞而损坏。

在一些实施例中，支撑柱1231设置有多个，多个支撑柱1231同时支撑于承载板1232，从而提高第一电路板121的安装稳定性。

在一些实施例中，第一电路板121为EMS(Energy Management System，能量管理系统)板，第二电路板122为PSDR(Power Supply Driver，电源输送)板，EMS板用于监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗。PSDR板用于功率直流变换。EMS板和PSDR板信号连接。

参阅图4与图5，在一些实施例中，功率变换模块12还包括第三电路板124，第三电路板124设于承载板1232背向第二电路板122的一侧，并与第一电路板121位于同一平面，以使得承载板1232能够同时支撑第一电路板121与第三电路板124，提高第三电路板124的稳定性。

在一些实施例中，第三电路板124为EMI板(Electromagnetic Interference，滤波板)，EMI板能够减少由于电磁干扰引起的高频振荡和电压波动。

参阅图7，在一些实施例中，功率变换模块12还包括控制板125，控制板125设置于第二电路板122，并位于第一电路板121与第三电路板124朝向第二电路板122的一侧。控制板125与第一电路板121、第二电路板122以及第三电路板124电性连接，控制板125用于控制第一电路板121、第二电路板122以及第三电路板124，以使得功率变换模块12能够处于不同的工作模式。

在一些实施例中，接线端子30具有接口31，接口31背向散热器20，这使得散热器20不易遮挡接口31，便于接线端子30与外部设备连接，也使得散热器20能够为接线端子30背向接口31的一侧提供保护。

参阅图5与图6，在一些实施例中，接线端子30设有多个，多个接线端子30可以是相同功能的接口，也可以是不同功能的接口。示例性的，多个接线端子30可以包括多个光伏板接口，多个光伏板接口能够与多个光伏板300连接，以便于多个光伏板300能够为电池包201供电。多个接线端子30还可以包括以太网接口和数据接口等等，具体可以根据功率变换装置100的功能需求进行设计，在此并不具体限定。

参阅图8与图9，在一些实施例中，接线端子30沿第二方向Y的投影全部位于功率变换主体10。接线端子30的尺寸与功率变换主体10的尺寸在第一方向X上完全重叠，从而减小功率变换装置100整体在第一方向X上的尺寸，减小功率变换装置100的体积。

仍请参阅图5与图6，在一些实施例中，散热器20包括安装板21与多个翅片22，安装板21设于壳体11的背面101，并与壳体11围合形成用于容置功率变换主体10的空间。多个翅片22设于安装板21背向壳体11的一侧，且多个翅片22沿第一方向X间隔排布。功率变换主体10能够将热量经安装板21传递给翅片22，从而通过翅片22散发热量。

参阅图5与图6，在一些实施例中，功率变换主体10还包括风扇50，风扇50设于第一电路板121与第二电路板122之间，且连接于承载板1232。风扇50用于对第一电路板121以及第二电路板122上的元器件进行吹风。

风扇50能够朝第一电路板121与第二电路板122之间吹风，提高第一电路板121与第二电路板122之间空气的流动性，便于第一电路板121与第二电路板122上的元器件进行散热，提高功率变换模块12的散热效率。

参阅图3、图4与图5，在一些实施例中，功率变换装置100还包括接线盒60和导电线70，接线盒60具有容纳腔61。散热器20设有穿线口23，接线盒60设于散热器20背向功率变换主体10的一侧，且容纳腔61与穿线口23相互连通，接线端子30的一端设于接线盒60并伸入于容纳腔61，导电线70一端与功率变换主体10电性连接，另一端经穿线口23延伸至容纳腔61并与接线端子30电性连接。

一方面，接线盒60能够固定接线端子30，便于接线端子30与外部设备连接；另一方面，接线盒60能够容纳从功率变换主体10延伸出的导电线70，使得导电线70不易与功率变换主体10发生缠绕，以便导电线70与接线端子30连接。

在一实施例中，穿线口23设于安装板21，以便于加工制造，也能够方便导电线70进入接线盒60中并与接线端子30连接。

在一些实施例中，接线盒60与安装板21可拆卸连接，以方便接线盒60与安装板21单独进行生产制造，例如接线盒60通过螺丝安装于安装板21上。在其他实施例中，接线盒60与安装板21一体成型，以减少接线盒60与安装板21的组装步骤，提高散热器20的组装效率。

本申请中的功率变换装置100在使用时，功率变换主体10的背面101靠近墙壁等壁面放置，功率变换主体10、散热器20以及墙壁围设于接线端子30的周围，从而保护接线端子30不易受到碰撞，减少接线端子30损坏的风险。

另外，本领域技术人员还可在本申请内做其它变化，当然，这些依据本申请所做的变化，都应包含在本申请所公开的范围。

Claims (10)

1.一种功率变换装置，其特征在于，包括：

功率变换主体；

散热器，所述散热器设于所述功率变换主体的背面并用于对所述功率变换主体进行散热；

接线端子，所述接线端子设于所述功率变换主体的背面并与所述功率变换主体电性连接，定义第一方向与所述功率变换主体的背面平行，第二方向与所述功率变换主体的背面垂直，所述接线端子和所述散热器沿所述第一方向排布，所述接线端子沿所述第二方向的投影至少部分地位于所述功率变换主体。

2.如权利要求1所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换主体包括壳体、功率变换模块与隔离开关，所述功率变换模块设于所述壳体内，所述隔离开关和所述接线端子与所述功率变换模块电性连接，所述壳体的外壁设有安装槽，所述隔离开关设于所述安装槽；所述散热器设于所述壳体的背面。

3.如权利要求2所述的功率变换装置，其特征在于，所述隔离开关设于所述壳体朝向所述第一方向反方向的一侧，并位于所述接线端子朝向所述第二方向的一侧。

4.如权利要求2所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换模块包括第一电路板、第二电路板与支撑件，所述第二电路板与所述第一电路板沿所述第二方向间隔排布，所述第二电路板连接于所述散热器朝向所述壳体的一侧；所述支撑件的一端连接于所述第一电路板，另一端连接于所述散热器。

5.如权利要求4所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括风扇，所述风扇设于所述第一电路板与所述第二电路板之间，所述风扇用于对第一电路板以及第二电路板上的元器件进行吹风。

6.如权利要求4所述的功率变换装置，其特征在于，所述支撑件包括支撑柱和承载板，所述承载板支撑于所述第一电路板朝向所述第二电路板的一侧，所述支撑柱的一端连接于所述承载板，另一端连接于所述散热器。

7.如权利要求1至6中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述接线端子具有接口，所述接口背向所述散热器。

8.如权利要求1至6中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括接线盒和导电线，所述接线盒具有容纳腔；所述散热器设有穿线口，所述接线盒设于所述散热器背向所述功率变换主体的一侧，且所述容纳腔与所述穿线口相互连通，所述接线端子的一端设于所述接线盒并伸入于所述容纳腔，所述导电线一端与所述功率变换主体电性连接，另一端经所述穿线口延伸至所述容纳腔并与所述接线端子电性连接。

9.如权利要求1至6中任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述接线端子沿所述第二方向的投影全部位于所述功率变换主体。

10.一种储能组合设备，其特征在于，包括电池包以及如权利要求1至9中任一项所述的功率变换装置，所述功率变换装置与所述电池包电性连接。