TWI842706B - 電感器模組及包括其的模組化不斷電電源供應器 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種電感器模組及包括其的模組化不斷電電源供應器，所述電感器模組包括第一電感器機櫃，所述第一電感器機櫃的一側上具有多個第一電連接端子；以及與所述多個第一電連接端子相對應且分隔設置的多個電感器，所述多個電感器位於所述第一電感器機櫃內部，所述多個電感器的每一者的導線的一端電連接至所述多個第一電連接端子中的一者。本發明的模組化不斷電電源供應器的安裝省時省力、維護成本低。

Description

電感器模組及包括其的模組化不斷電電源供應器

本發明涉及不斷電電源供應器領域，具體涉及電感器模組及包括其的模組化不斷電電源供應器。

不斷電電源供應器通常包括多個電感器，例如與整流器連接的整流電感器、與逆變器連接的逆變電感器，以及與電池連接的電池電感器。不斷電電源供應器中的多個電感器通常都是獨立的元器件，每一個電感器都需單獨安裝，多個電感器的安裝費時費力。

基於不斷電電源供應器的電子線路，整流電感器、逆變電感器和電池電感器以及不斷電電源供應器中的電容、功率開關等電子元器件混合在一起安裝，由此多個電感器分別被固定安裝在不斷電電源供應器機櫃的不同地方，造成結構混亂，且影響製造時間，不便於對不斷電電源供應器中的多個電感器進行管理和維護。而且不斷電電源供應器機櫃需要為每一個電感器預留空間，由此不斷電電源供應器機櫃的空間利用率不高，導致不斷電電源供應器機櫃體積較大。

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明提供了一種電感器模組，包括：

第一電感器機櫃，所述第一電感器機櫃的一側上具有多個第一電連接端子；以及

與所述多個第一電連接端子相對應且分隔設置的多個電感器，所述多個電感器位於所述第一電感器機櫃內部，所述多個電感器的每一者的導線的一端電連接至所述多個第一電連接端子中的一者。

較佳地，所述第一電感器機櫃呈框架結構，其包括：

平行佈置的頂板和底板；

平行佈置的兩個側板，所述兩個側板與所述頂板和底板固定連接；以及

分隔裝置，所述分隔裝置位於所述第一電感器機櫃內部，用於將所述第一電感器機櫃內部分隔成用於容納所述多個電感器的多個容納空間。

較佳地，所述分隔裝置包括與所述底板平行的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板都與所述兩個側板固定連接。

較佳地，所述多個第一電連接端子與所述兩個側板固定連接，所述多個第一電連接端子的一部分排列成第一排，另一部分排列成第二排，處於第一排的多個第一電連接端子與所述第一隔板相對設置，處於第二排的多個第一電連接端子與所述第二隔板相對設置。

較佳地，所述多個電感器具體包括三個整流電感器和三個逆變電感器，所述三個整流電感器分別位於所述底板、第一隔板和第二隔板上，所述三個逆變電感器分別位於所述底板、第一隔板和第二隔板上。

較佳地，所述三個逆變電感器的一端分別與處於第一排的多個第一電連接端子中的一者電連接，所述三個整流電感器的一端分別與處於第二排的多個第一電連接端子中的一者電連接。

較佳地，所述三個整流電感器的導線側壁上分別設置有輸入標記物，所述三個逆變電感器的導線側壁上分別設置有輸出標記物。

較佳地，所述電感器模組進一步包括第二電感器機櫃，所述第二電感器機櫃的一側上具有第二電連接端子，以及位於所述第二電感器機櫃內部的電池電感器，所述電池電感器的導線的一端電連接至所述第二電連接端子。

較佳地，所述第二電感器機櫃呈長方體狀框架結構，其與所述第一電感器機櫃具有相同的高度，所述第二電感器機櫃與所述第一電感器機櫃相接觸或形成一體。

本發明還提供了一種模組化不斷電電源供應器，包括：

如上所述的電感器模組；

與所述第一電感器機櫃相對設置的相電源模組，所述相電源模組的一側具有與所述多個第一電連接端子相適配的第三電連接端子；

與所述第二電感器機櫃相對設置的電池模組，所述電池模組的一側具有與所述第二電連接端子相適配的第四電連接端子；以及

輸入輸出介面板，所述第一電感器機櫃內部的多個電感器的每一者的導線的另一端被配置為電連接至所述輸入輸出介面板，所述電池電感器的導線的另一端被配置為電連接至所述輸入輸出介面板。

較佳地，相電源模組包括並列排列的第一相電源模組、第二相電源模組和第三相電源模組，其每一者與所述第一電感器機櫃相對設置的一側具有兩個電連接端子。

較佳地，所述第一相電源模組、第二相電源模組、第三相電源模組和電池模組的寬度之和等於所述第一電感器機櫃和第二電感器機櫃的長度之和，且所述第一電感器機櫃、第二電感器機櫃、第一相電源模組、第二相電源模組、第三相電源模組和電池模組的高度相同。

模組化不斷電電源供應器中的所有電感器固定安裝在電感器機櫃中，結構緊湊、體積小。由此實現了模組化設計與製造，能夠方便地將電感器模組中的電感器與不斷電電源供應器中的其他電路模組連接，安裝省時省力、維護成本低。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖通過具體實施例對本發明進一步詳細說明。

圖1是根據本發明的較佳實施例的模組化不斷電電源供應器的立體示意圖。如圖1所示，模組化不斷電電源供應器1包括並列排列放置的第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14；第一電感器模組15和第二電感器模組16，兩者分別相對於第一相電源模組11、第二相電源模組12和第三相電源模組13以及電池模組14設置並錯開一定距離；以及輸入輸出介面板17。第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13完全相同，其中每一者都包括整流器和逆變器（圖1未示出），用於實現交流-直流-交流變換。電池模組14包括DC-DC變換器，用於實現直流-直流變換。

第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14大體上呈長方體狀。並列排列的第一相電源模組11、第二相電源模組12和第三相電源模組13與第一電感器模組15相對設置，電池模組14與第二電感器模組16相對設置。

第一電感器模組15包括呈長方體狀框架結構的第一電感器機櫃151和位於第一電感器機櫃151內部的三個整流電感器和三個逆變電感器。第二電感器模組16包括呈長方體狀框架結構的第二電感器機櫃161和位於第二電感器機櫃161內部的兩個電池電感器163。三個整流電感器、三個逆變電感器和兩個電池電感器163與第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14之間的電連接關係下面將結合圖4至圖7詳細說明。

圖2是圖1所示的模組化不斷電電源供應器沿箭頭A看的平面示意圖。其中圖2僅示出了第一相電源模組11、第一電感器模組15、第二電感器模組16的一部分、以及輸入輸出介面板17。第一相電源模組11的一側具有快速連接插頭112、113，第一電感器模組15的一側具有與快速連接插頭112、113相對應的快速連接插座152、153，且快速連接插頭112、113分別插入快速連接插座152、153中。第一電感器模組15的一側還具有四個快速連接插座（以下將結合圖4至圖6詳細介紹）。

圖3是圖1所示的模組化不斷電電源供應器沿箭頭B看的平面示意圖。如圖3所示，第一電感器模組15、第二電感器模組16、第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14具有相同的高度。第一電感器模組15中的三個整流電感器和三個逆變電感器的導線的一端從第一電感器機櫃151內部伸出並電連接至輸入輸出介面板17，且第二電感器模組16中的兩個電池電感器163的導線的一端從第二電感器機櫃161內部伸出並電連接至輸入輸出介面板17。

圖4是圖1所示的模組化不斷電電源供應器的分解圖。第一相電源模組11包括大體呈長方體狀的第一相電源機櫃111，以及快速連接插頭112、113，快速連接插頭112、113通過螺釘固定安裝在第一相電源機櫃111的側壁上。快速連接插頭112、113分別與第一相電源模組11中的整流器和逆變器（圖4未示出）電連接。在與第一相電源模組11相同的位置處，第二相電源模組12具有快速連接插頭124、125，第三相電源模組13具有快速連接插頭136、137。

電池模組14包括大體呈長方體狀的電池機櫃141，與第二電感器模組16相對設置兩個快速連接插頭142（圖4僅示出一個），兩個快速連接插頭142通過螺釘固定安裝在電池機櫃141的側壁上。兩個快速連接插頭142與電池模組14中的DC-DC變換器（圖4未示出）的兩個輸入端子電連接。

第二電感器模組16的第二電感器機櫃161包括平行佈置的頂板1611和底板1612，平行佈置的側板1613、1614，側板1613、1614與頂板1611和底板1612固定連接，並限定了呈長方體的容納空間。第二電感器機櫃161進一步包括位於其內部的隔板1615，隔板1615與側板1613、1614固定連接，且將第二電感器機櫃161分隔成兩層，每一層上固定安裝有一個電池電感器163。

第一電感器模組15的第一電感器機櫃151包括平行佈置的頂板1511和底板1512，平行佈置的側板1513、1514，側板1513、1514與頂板1511和底板1512固定連接，並限定了呈長方體的容納空間。第一電感器機櫃151進一步包括位於其內部的第一隔板1515和第二隔板1516，第一隔板1515和第二隔板1516與側板1513、1514固定連接，且將第一電感器機櫃151分隔成底層、中間層和頂層共3層，每一層上固定安裝有兩個電感器。

第一電感器模組15的一側具有與快速連接插頭112、113相對設置的快速連接插座152、153，以及與快速連接插頭124、125、136、137相對設置的四個快速連接插座（具體參見圖5所示）。

圖5是圖4中的第一電感器模組沿箭頭C看的平面示意圖。如圖5所示，第一電感器模組15包括整流電感器152’、154’、156’，以及逆變電感器153’、155’、157’。其中整流電感器156’和逆變電感器157’位於底板1512上，整流電感器154’和逆變電感器155’位於第一隔板1515上，整流電感器152’和逆變電感器153’位於第二隔板1516上。

第一電感器模組15進一步包括與第二相電源模組12的快速連接插頭124、125相對設置的快速連接插座154、155，與第三相電源模組13的快速連接插頭136、137相對設置的快速連接插座156、157。其中快速連接插座153、155、157排列成一排，其排列方向平行於底板1512。快速連接插座153、155、157通過螺釘固定在第一電感器機櫃151的底層和中間層之間且與第一隔板1515相對設置。快速連接插座152、154、156排列成一排，其排列方向平行於底板1512。快速連接插座152、154、156通過螺釘固定在第一電感器機櫃151的中間層和頂層之間且與第二隔板1516相對設置。

圖6是圖4中的第一電感器模組沿箭頭B看的平面示意圖。如圖6所示，整流電感器152’、154’、156’和逆變電感器153’、155’、157’的一端分別與快速連接插座152、154、156、153、155、157固定連接，其另一端被配置為電連接至輸入輸出介面板17。

圖7是圖4中的第二電感器模組沿箭頭C看的平面示意圖。如圖7所示，第二電感器模組16進一步包括與電池模組14的兩個快速連接插頭142相對設置的兩個快速連接插座162，兩個快速連接插座162通過螺釘固定安裝在側板1613、1614。電池電感器163的一端與快速連接插座162固定連接，另一端被配置為電連接至輸入輸出介面板17。

將三相交流電源電連接至輸入輸出介面板17上的三相輸入接線端子後，形成的電流路徑如下：三相交流電分別經整流電感器156’、154’和152’後傳輸至快速連接插座156、154、152，再分別傳輸至第三相電源模組13的快速連接插頭136、第二相電源模組12的快速連接插頭124和第一相電源模組11的快速連接插頭112。再分別經過第三相電源模組13中的整流器和逆變器、第二相電源模組12中的整流器和逆變器、第一相電源模組11中的整流器和逆變器後傳輸至快速連接插頭137、125、113。再分別傳輸至第一電感器模組15上的快速連接插座157、155、153。再分別傳輸至第一電感器模組15中的逆變電感器157’、155’、153’的一端。再經過逆變電感器157’、155’、153’的另一端傳輸至輸入輸出介面板17的三相輸出接線端子上。

將可充電電池電連接至輸入輸出介面板17上的正負極後，形成的電流路徑如下：可充電電池的正負極通過電池電感器163後傳輸至快速連接插座162，再傳輸至電池模組14的兩個快速連接插頭142，經過電池模組14中的DC-DC變換器後到正負直流母線上，經過第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三電源模組13中的逆變器後傳輸至快速連接插頭137、125、113。再分別傳輸至第一電感器模組15上的快速連接插座157、155、153。再分別傳輸至第一電感器模組15中的逆變電感器157’、155’、153’的一端。再經過逆變電感器157’、155’、153’的另一端傳輸至輸入輸出介面板17的三相輸出接線端子上。

再次參考圖4，下面將簡述本發明的模組化不斷電電源供應器1的安裝過程。

將第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14排列成一排。將第一電感器模組15的快速連接插座152、153、154、155、156、157分別與第一相電源模組11的快速連接插頭112、113，第二相電源模組12的快速連接插頭124、125，第三相電源模組13的快速連接插頭136、137相對齊，並沿著箭頭B將第一電感器模組15與第一相電源模組11、第二相電源模組12和第三相電源模組13電連接。再將第二電感器模組16的兩個快速連接插座162與電池模組14的兩個快速連接插頭142相對齊，並沿著箭頭B將第二電感器模組16與電池模組14電連接。最後將第一電感器模組15中的三個整流電感器和逆變電感器，以及第二電感器模組16中的電池電感器163的另一端分別連接至輸入輸出介面板17上相應的接線端子上，組裝後的模組化不斷電電源供應器如圖1所示。

使用者採用上述安裝方式能在較短的時間內組裝模組化不斷電電源供應器1，安裝過程簡單、便捷、省時。

在該實施例中，第一電感器機櫃151和第二電感器機櫃161的長度之和等於第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14的寬度（即沿箭頭A的方向的尺寸）之和，且第一電感器機櫃151、第二電感器機櫃161、第一相電源模組11、第二相電源模組12、第三相電源模組13和電池模組14的高度相同。由此組裝後的模組化不斷電電源供應器1大體上呈長方體狀，空間利用率高、結構緊湊。

在本發明的另一個實施例中，第一電感器模組15進一步包括套在、黏結或纏繞在整流電感器156’、154’、152’和逆變電感器157’、155’、153’的導線側壁上的標記物。整流電感器156’、154’、152’的導線側壁上的輸入標記物分別形成有呈「R」、「S」、「T」的塗層、凹槽或凸起，或呈「A」、「B」、「C」的塗層、凹槽或凸起。逆變電感器157’、155’、153’的導線側壁上的輸出標記物分別形成有呈「U」、「V」、「W」的塗層、凹槽或凸起。由此在組裝模組化不斷電電源供應器1的過程中，只需要將輸入輸出介面板17上的三相輸入接線端子分別與具有「R」、「S」、「T」，或具有「A」、「B」、「C」的輸入標記物的導線電連接，且將輸入輸出介面板17上的三相輸出接線端子分別與具有「U」、「V」、「W」的凹槽或凸起的輸出標記物的導線電連接即可。由此避免了電感器的導線的誤裝配，且進一步減少了裝配時間。

在本發明的另一個實施例中，整流電感器152’、154’、156’的位置分別與逆變電感器153’、155’和157’的位置調換。

在本發明的另一個實施例中，快速連接插座和相對應的快速連接插頭的位置相互調換。

在本發明的又一個實施例中，第一電感器機櫃151被分隔成上下兩層，其中整流電感器152’、154’、156’固定安裝在其上層，逆變電感器153’、155’和157’固定安裝在其下層。

在本發明的其他實施例中，第一電感器機櫃151的側板1514和第二電感器機櫃161的側板1613錯開一定距離後固定連接形成一體；或第一電感器機櫃151的側板1514和第二電感器機櫃161的側板1613對齊後形成一體，即形成一個呈長方體狀的框架機櫃。

本發明的電感器模組並不限於用於模組化不斷電電源供應器中，還可以用於模組化單相不斷電電源供應器中。根據本發明的另一態樣，模組化單相不斷電電源供應器與模組化不斷電電源供應器1基本相同，區別在於，包括一個相電源模組，電感器機櫃的內部具有兩個電感器，電感器機櫃的一側具有與相電源模組的兩個快速連接插頭相對設置的兩個快速連接插座，且輸入輸出介面板上包括單相輸入接線端子和單相輸出接線端子。

雖然本發明已經通過較佳實施例進行了描述，然而本發明並非侷限於這裡所描述的實施例，在不脫離本發明範圍的情況下進一步包括所作出的各種改變以及變化。

1‧‧‧不斷電電源供應器 11‧‧‧電源模組 12‧‧‧電源模組 13‧‧‧電源模組 14‧‧‧電池模組 15‧‧‧電感器模組 16‧‧‧電感器模組 17‧‧‧輸入輸出介面板 111‧‧‧電源機櫃 112‧‧‧快速連接插頭 113‧‧‧快速連接插頭 124‧‧‧快速連接插頭 125‧‧‧快速連接插頭 136‧‧‧快速連接插頭 137‧‧‧快速連接插頭 141‧‧‧電池機櫃 142‧‧‧快速連接插頭 151‧‧‧電感器機櫃 152‧‧‧快速連接插座 152’‧‧‧電感器 153‧‧‧快速連接插座 153’‧‧‧電感器 154‧‧‧快速連接插座 154’‧‧‧電感器 155‧‧‧快速連接插座 155’‧‧‧電感器 156‧‧‧快速連接插座 156’‧‧‧電感器 157‧‧‧快速連接插座 157’‧‧‧電感器 161‧‧‧電感器機櫃 162‧‧‧快速連接插座 163‧‧‧電感器 1511‧‧‧頂板 1512‧‧‧底板 1513‧‧‧側板 1514‧‧‧側板 1515‧‧‧隔板 1516‧‧‧隔板 1611‧‧‧頂板 1612‧‧‧底板 1613‧‧‧側板 1614‧‧‧側板 1615‧‧‧隔板 A‧‧‧箭頭 B‧‧‧箭頭 C‧‧‧箭頭

以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中： 圖1是根據本發明的較佳實施例的模組化不斷電電源供應器的立體示意圖。 圖2是圖1所示的模組化不斷電電源供應器沿箭頭A看的平面示意圖。 圖3是圖1所示的模組化不斷電電源供應器沿箭頭B看的平面示意圖。 圖4是圖1所示的模組化不斷電電源供應器的分解圖。 圖5是圖4中的第一電感器模組沿箭頭C看的平面示意圖。 圖6是圖4中的第一電感器模組沿箭頭B看的平面示意圖。 圖7是圖4中的第二電感器模組沿箭頭C看的平面示意圖。

15‧‧‧電感器模組

151‧‧‧電感器機櫃

152‧‧‧快速連接插座

152’‧‧‧電感器

153‧‧‧快速連接插座

153’‧‧‧電感器

154‧‧‧快速連接插座

154’‧‧‧電感器

155‧‧‧快速連接插座

155’‧‧‧電感器

156‧‧‧快速連接插座

156’‧‧‧電感器

157‧‧‧快速連接插座

157’‧‧‧電感器

1511‧‧‧頂板

1512‧‧‧底板

1515‧‧‧隔板

1516‧‧‧隔板

Claims (11)

1. 一種電感器模組，其特徵在於，包括：第一電感器機櫃，所述第一電感器機櫃的一側上具有多個第一電連接端子；以及與所述多個第一電連接端子一一對應且分隔設置的多個電感器，所述多個電感器位於所述第一電感器機櫃內部，所述多個電感器的每一者的導線的一端電連接至所述多個第一電連接端子中的相應的一者，其中，所述第一電感器機櫃呈框架結構，其包括：平行佈置的頂板和底板；平行佈置的兩個側板，所述兩個側板與所述頂板和底板固定連接；以及分隔裝置，所述分隔裝置位於所述第一電感器機櫃內部，用於將所述第一電感器機櫃內部分隔成用於容納所述多個電感器的多個容納空間，所述多個第一電連接端子與所述兩個側板固定連接並且與所述分隔裝置相對設置。
2. 如請求項1所述的電感器模組，其中，所述分隔裝置包括與所述底板平行的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板都與所述兩個側板固定連接。
3. 如請求項2所述的電感器模組，其中，所述多個第一電連接端子的一部分排列成第一排，另一部分排列成第二排，處於第一排的多個第一電連接端子與所述第一隔板相對設置，處於第二排的多個第一電連接端子與所述第二隔板相對設置。
4. 如請求項3所述的電感器模組，其中，所述多個電感器具體包括三個整流電感器和三個逆變電感器，所述三個整流電感器分別位於所述底板、所述第一隔板和所述第二隔板上，所述三個逆變電感器分別位於所述底板、所述第一隔板和所述第二隔板上。
5. 如請求項4所述的電感器模組，其中，所述三個逆變電感器的一端分別與所述處於第一排的多個第一電連接端子中的一者電連接，所述三個整流電感器的一端分別與所述處於第二排的多個第一電連接端子中的一者電連接。
6. 如請求項4所述的電感器模組，其中，所述三個整流電感器的導線側壁上分別設置有輸入標記物，所述三個逆變電感器的導線側壁上分別設置有輸出標記物。
7. 如請求項1至6中任一項所述的電感器模組，其中，所述電感器模組進一步包括第二電感器機櫃，所述第二電感器機櫃的一側上具有第二電連接端子，以及位於所述第二電感器機櫃內部的電池電感器，所述電池電感器的導線的一端電連接至所述第二電連接端子。
8. 如請求項7所述的電感器模組，其中，所述第二電感器機櫃呈長方體狀框架結構，其與所述第一電感器機櫃具有相同的高度，所述第二電感器機櫃與所述第一電感器機櫃相接觸或形成一體。
9. 一種模組化不斷電電源供應器，其特徵在於，包括：如請求項7或8所述的電感器模組；與所述第一電感器機櫃相對設置的相電源模組，所述相電源模組的一側具有與所述多個第一電連接端子相適配的第三電連接端子； 與所述第二電感器機櫃相對設置的電池模組，所述電池模組的一側具有與所述第二電連接端子相適配的第四電連接端子；以及輸入輸出介面板，所述第一電感器機櫃內部的多個電感器的每一者的導線的另一端被配置為電連接至所述輸入輸出介面板，所述電池電感器的導線的另一端被配置為電連接至所述輸入輸出介面板。
10. 如請求項9所述的模組化不斷電電源供應器，其中，所述相電源模組包括並列排列的第一相電源模組、第二相電源模組和第三相電源模組，其每一者與所述第一電感器機櫃相對設置的一側具有兩個電連接端子。
11. 如請求項10所述的模組化不斷電電源供應器，其中，所述第一相電源模組、所述第二相電源模組、所述第三相電源模組和所述電池模組的寬度之和等於所述第一電感器機櫃和所述第二電感器機櫃的長度之和，且所述第一電感器機櫃、所述第二電感器機櫃、所述第一相電源模組、所述第二相電源模組、所述第三相電源模組和所述電池模組的高度相同。