CN221283625U - 一种利于散热的储能变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利于散热的储能变流器，包括发热功率器件、散热风机组件、控制电路器件、第一安装腔和第二安装腔；发热功率器件和散热风机组件均位于第一安装腔内，且发热功率器件位于散热风机组件形成的风道内；控制电路器件位于第二安装腔内；发热功率器件与控制电路器件通过铜柱或软线进行电连接；第一安装腔位于所述第二安装腔的下方，两者之间设有隔板，隔板上设有供铜柱或软线穿过的通孔。本实用新型体积小巧、结构布置合理、功率密度大、防护能力强，通过将发热功率器件与控制电路器件隔离设置，并将发热功率器件设置在散热风机组件形成的风道内，便于快速带走热量，提高散热效果。

Description

一种利于散热的储能变流器

技术领域

本实用新型涉及变流器技术领域，更具体的说是涉及一种利于散热的储能变流器。

背景技术

储能变流器(Power Conversion System，PCS)可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。

目前，高防护等级的储能变流器密封性非常好，但相对的内部散热能力比较差，尤其是在炎热的夏天，储能变流器工作时间比较长时会导致储能变流器的温度过高，对内部器件造成损坏，严重影响储能变流器的使用寿命。

因此，如何提供一种具有良好散热功能的利于散热储能变流器是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种利于散热的储能变流器，将发热功率器件和控制电路器件进行隔离设置，解决了现有高防护等级储能变流器中存在的因密封性好而无法有效散热的弊端。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种利于散热的储能变流器，包括发热功率器件、散热风机组件、控制电路器件、第一安装腔和第二安装腔；

所述发热功率器件和所述散热风机组件位于所述第一安装腔内，且所述发热功率器件位于所述散热风机组件形成的风道内；

所述控制电路器件位于所述第二安装腔内；

所述发热功率器件与所述控制电路器件通过铜柱或软线进行电连接；

所述第一安装腔位于所述第二安装腔的下方，所述第一安装腔和所述第二安装腔之间设有隔板；

所述隔板上设有供铜柱或软线穿过的通孔。

发热功率器件与控制电路器件完全隔离，发热功率器件和散热风机位于第一安装腔内，且发热功率器件全部位于散热风机组件形成的风道内，器件所产生的热量能快速被带走，避免第一安装腔内部热量过高阻碍器件的正常运行；而控制电路器件位于第二安装腔内，第一安装腔位于第二安装腔的下方，两者之间用隔板进行分割，能避免将发热功率器件产生的热量传递给控制电路器件，提高了器件使用寿命。

进一步的，所述第一安装腔内的器件与所述第二安装腔内的器件通过铜柱或软线进行电连接，交流和直流电路之间走线无交叠，避免了互相之间的电磁干扰。

进一步的，所述发热功率器件中包括IGBT模块、电抗器、母线电解电容模块、辅助电源模块和交流滤波电感模块；

所述IGBT模块、所述母线电解电容模块、所述辅助电源模块和所述交流滤波电感模块均通过铜柱或软线与所述控制电路器件电连接；

所述IGBT模块与所述电抗器电连接；

所述电抗器与所述母线电解电容模块电连接；

所述母线电解电容模块与所述辅助电源模块电连接。

在电解电容输出到IGBT模块电路板之间串联电抗器，能有效抑制母线电解电容和IGBT模块附近薄膜之间连线寄生电感带来的震荡，提高电路的稳定性和可靠性。

进一步的，所述电抗器、母线电解电容模块和辅助电源模块共同固定在同一块电路板上，且所述电路板被完全灌封在第一散热器内，缩小结构体积，强化器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力。

进一步的，所述第一散热器底部设有第一散热齿，增加散热面积，提高散热效果。

进一步的，所述第一散热器顶部设有多个供所述铜柱或软线穿过的出线孔，且每个出线孔处设有第一防水密封圈，提高结构防护效果。

进一步的，所述控制电路器件灌封在第二散热器内，且所述控制电路器件倒装设置。

进一步的，所述第二散热器底部设有第二散热齿，增加散热面积，提高散热效果。

进一步的，所述第二散热器与所述隔板进行固定，且固定面设有第二密封圈。

进一步的，所述控制电路器件包括控制板、接口板等单板，运行时散热量少或者不会散热。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种利于散热的储能变流器，将发热功率器件和控制电路器件进行完全隔离，体积小巧、结构布置合理、功率密度大，且发热功率器件全部位于散热风机组所形成的风道内，其运行时所产生的热量能够快速被带走，既提高了结构的散热效率，延长了器件的使用寿命，也能充分满足结构高防护等级的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的储能变流器整体的结构示意图。

图2为发热功率器件的结构组成示意图。

图3为第一散热器示意图。

图4为第二散热器示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种利于散热的储能变流器，如图1所示，包括发热功率器件1、散热风机组件2、控制电路器件3、第一安装腔4和第二安装腔5；发热功率器件1和散热风机组件2位于第一安装腔4内，且发热功率器件1位于散热风机组件2形成的风道内；控制电路器件3位于第二安装腔5内；发热功率器件与控制电路器件通过铜柱或软线进行电连接；第一安装腔4位于第二安装腔5的下方，且第一安装腔4和第二安装腔5之间设有隔板(图中未示出)；隔板上设有供铜柱或软线穿过的通孔。

具体的，本实用新型将工作时产生热量较多的发热功率器件1设置在第一安装腔4中，工作时产生热量较少或不产生热量的控制电路器件3设置在第二安装腔5中，且第一安装腔4和第二安装腔5之间还设有隔板，使得发热功率器件1和控制电路器件3完全隔离，通过铜柱或软线的方式进行通信连接。同时，散热风机组件2也设置在第一安装腔4中，且发热功率器件1位于散热风机组件2形成的风道内，在风力的作用下，发热功率器件1所产生的热量快速被带走，能有效提高储能变流器的散热效率。

本实施例中，如图2所示，发热功率器件1中包括IGBT模块11、电抗器12、母线电解电容模块13、辅助电源模块14和交流滤波电感模块15；IGBT模块11、母线电解电容模块13、辅助电源模块14和交流滤波电感模块15均通过铜柱或软线与所述控制电路器件3电连接；IGBT模块11与电抗器12电连接；电抗器12与母线电解电容模块13电连接；母线电解电容模块13与辅助电源模块14电连接。

具体的，发热功率器件1采用模组化设计，将不同功能的器件组合成模块，彼此间相互独立，器件布局合理、集成化程度高且功率密度大，既能缩小结构体积，也能为安装、维护和替换提供便利。

其中，IGBT模块11是绝缘栅双极性晶体管的简称，是一种常用的功率开关器件，用于控制和调节电流，实现功率的开关和调节功能。

母线电解电容模块13是用于平滑和滤波电源的模块，用于对电压进行稳定控制，给其他器件提供稳定的电源，并减少电源中的噪声和波动。

辅助电源模块14用于为其他器件提供所需的电源和信号，确保整个系统的正常运行。

电抗器12是一种电感元件，具有阻碍交流电流变化的特性，其在电路中的作用是限制电流的变化速率，抑制电流的急剧变化，从而起到稳定电路的作用。本实用新型通过在母线电解电容模块13输出到IGBT模块11之间串联电抗器12，能有效抑制母线电解电容模块13和IGBT模块11附近薄膜之间连线寄生电感带来的震荡，从而提高电路的可靠性和稳定性。

本实施例中，如图3所示，电抗器12、母线电解电容模块13和辅助电源模块14共同固定在同一块电路板上，该电路板背面设有用于进行通信连接的接线柱，该电路板被完全灌封在第一散热器6内；第一散热器6包括外壳、左盖板、右盖板和底板，左盖板、右盖板及底板均与外壳固定连接，且连接处设有防水密封圈，用于防水防潮；同时，第一散热器6底板底部设有第一散热齿(图中未示出)，用于增加散热面积，提高散热效果；此外，第一散热器上6外壳顶部还设有出线孔，供铜柱或软线穿过，且出线孔处也设有防水密封圈。

具体的，本实用新型将电抗器12、母线电解电容模块13和辅助电源模块14集中灌封在单独的第一散热器6中，仅通过铜柱或软线与其他器件进行连接通信，这样进一步缩小了结构体积，同时能强化器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力。除此之外，本实用新型还在铜柱或软线出口处加设防水密封圈，有效改善内部器件的防水、防潮性能，提高结构的防护效果。

本实施例中，如图4所示，控制电路器件3灌封在第二散热器7内，且控制电路器件3倒装设置；第二散热器7底部设有第二散热齿，用于增加散热面积，提高散热效果；第二散热器7与第一安装腔和第二安装腔之间的隔板进行固定，且固定面设有第二密封圈。

具体的，本实用新型将控制电路器件3灌封在独立的第二散热器7内，增强了结构的防护能力。同时，交流滤波电路板是倒装在散热器中的，这样交流滤波电感处于散热器的上方，可以保证散热器下方带有足够高度的散热齿，不会阻挡其他发热功率器件模块的散热风道，从而有效提高散热效率。

本实施例中，控制电路器件为发热较少或不发热的控制板、接口板等单板，电路板器件朝上固定在隔板上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种利于散热的储能变流器，其特征在于，包括发热功率器件、散热风机组件、控制电路器件、第一安装腔和第二安装腔；

所述发热功率器件和所述散热风机组件位于所述第一安装腔内，且所述发热功率器件位于所述散热风机组件形成的风道内；

所述控制电路器件位于所述第二安装腔内；

所述发热功率器件与所述控制电路器件通过铜柱或软线进行电连接；

所述第一安装腔位于所述第二安装腔的下方，且所述第一安装腔和所述第二安装腔之间设有隔板；

所述隔板上设有供铜柱或软线穿过的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述发热功率器件中包括IGBT模块、电抗器、母线电解电容模块、辅助电源模块和交流滤波电感模块；

所述IGBT模块、所述母线电解电容模块、所述辅助电源模块和所述交流滤波电感模块均通过铜柱或软线与所述控制电路器件电连接；

所述IGBT模块与所述电抗器电连接；

所述电抗器与所述母线电解电容模块电连接；

所述母线电解电容模块与所述辅助电源模块电连接。

3.根据权利要求2所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述电抗器、母线电解电容模块和辅助电源模块共同固定在同一块电路板上，且所述电路板被完全灌封在第一散热器内。

4.根据权利要求3所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述第一散热器底部设有第一散热齿。

5.根据权利要求4所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述第一散热器顶部设有多个供所述铜柱或软线穿过的出线孔，且每个出线孔处均设有第一防水密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述控制电路器件灌封在第二散热器内，且控制电路器件倒装设置。

7.根据权利要求6所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述第二散热器底部设有第二散热齿。

8.根据权利要求7所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述第二散热器与所述隔板进行固定，且固定面设有第二密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种利于散热的储能变流器，其特征在于，所述控制电路器件包括控制板和接口板。