一种变流器集成系统的制作方法

1.本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种变流器集成系统。


背景技术：

2.电池储能系统作为一种能量存储媒介，具有双向功率能力和灵活调节特性，可以有效改善可再生能源发电功率波动性与间歇性对电网带来的负面影响，提高电网对分布式新能源的接纳能力，因此具有广阔的应用前景。储能变流器(pcs，power conversion system)作为电池储能系统中关键部件之一，可将不同种类电池存储的直流能量转换为符合相应标准的交流电能。
3.现有常通过将多个储能变流器连接形成整体系统，然而常规采用储能变流器一般为户内型的模块化储能变流器，其交、直流开关一般放置在储能变流器模块机箱上，使得具体接线时是在每个储能变流器上进行接线，然而每个接线的高度不一致，使得现场施工和接线难以控制；同时由于设置在顶部的储能变流器模块机箱太高，使得不利于交、直流开关的操作控制；同时由于模块化储能变流器采用一字排开布置，使得占用空间较大。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种变流器集成系统，旨在解决现有储能变流器存在接线及操作维护不便的问题。
5.本实用新型实施例是这样实现的，一种变流器集成系统，包括机柜架、沿所述机柜架由上至下依次设置的模块仓和控制仓；
6.所述模块仓内设有阵列排布的采用模块化的多个储能变流器；
7.所述控制仓内包括分区设置的一交流控制组件及多个直流控制组件；
8.所述交流控制组件设置在交流控制区域内，且分别通过线缆与各个所述储能变流器的交流端及交流电源连接；
9.各个所述直流控制组件并排设置在直流控制区域内，且分别通过线缆和与其对应的所述储能变流器的直流端及直流电源连接。
10.更进一步的，所述机柜架上竖向设有分隔左右两端的分隔板，所述交流控制组件所处的交流控制区域设于所述分隔板的一侧，所述直流控制组件所处的直流控制区域设于所述分隔板的另一侧。
11.更进一步的，所述机柜架上设有承载各个所述储能变流器的多个第一承载板，位于所述机柜架最底端的第一承载板上开设有用于穿设线缆的容置孔，所述容置孔上装有用于固定线缆的束线器。
12.更进一步的，各个所述储能变流器的前端设有多个用于散热的散热仓，各个所述储能变流器的后端设有用于与所述交流控制组件电连接的交流端功率铜排、以及用于与所述直流控制组件电连接的直流端功率铜排。
13.更进一步的，所述交流控制组件包括交流开关、及与所述交流开关固定连接的交
流接线板，所述机柜架的交流控制区域内设有承载所述交流开关的第二承载板，所述交流开关承载固定于所述第二承载板上，所述交流接线板设置在所述第二承载板的下端。
14.更进一步的，所述直流控制组件包括直流开关、及与所述直流开关通过线缆连接的直流接线端子，所述机柜架的直流控制区域内设有固定所述直流开关的第一固定板、以及固定所述直流接线端子的第二固定板，所述第一固定板设置于所述第二固定板的上端。
15.更进一步的，所述储能变流器的数量为8个，采用2
×
4方式阵列排布。
16.更进一步的，所述机柜架的侧壁伸出于所述机柜架的底壁，所述机柜架的底壁对应所述交流控制组件及所述直流控制组件的位置设有用于穿设线缆的避让孔。
17.更进一步的，所述机柜架对应所述控制仓的前端设有遮盖所述交流控制组件和所述直流控制组件的盖板。
18.本实用新型实施例提供的变流器集成系统，通过将各个储能变流器阵列排布的单独设置在机柜架上端的模块仓内，且将直流控制组件和交流控制组件分区设置在机柜架下端的控制仓内，使得能够有效的缩小系统集成所占的空间体积，且实现直流控制组件和交流控制组件的集中安装，同时直流控制组件和交流控制组件的接线放置在机柜架的下端使得便于现场的施工和接线，同时直流控制组件和交流控制组件放置在机柜架的下端使得方便用户单独对直流控制组件或交流控制组件进行操作和维护，解决了现有储能变流器存在接线及操作维护不便的问题。
附图说明
19.图1是本实用新型一实施例提供的变流器集成系统的模块示意图；
20.图2是本实用新型一实施例提供的变流器集成系统在第一视角下去除盖板的结构示意图；
21.图3是本实用新型一实施例提供的变流器集成系统在第二视角下的结构示意图；
22.图4是本实用新型一实施例提供的变流器集成系统在第三视角下的爆炸结构示意图；
23.图5是本实用新型一实施例提供的变流器集成系统在第四视角下的爆炸结构示意图；
24.图6是图5中圈
ⅵ
部分的放大图；
25.图7是图5中圈
ⅶ
部分的放大图。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目
的任意的和所有的组合。
28.本实用新型通过将各个储能变流器阵列排布的单独设置在机柜架上端的模块仓内，且将直流控制组件和交流控制组件分区设置在机柜架下端的控制仓内，使得能够有效的缩小系统集成所占的空间体积，且实现直流控制组件和交流控制组件的集中安装，同时直流控制组件和交流控制组件的接线放置在机柜架的下端使得便于现场的施工和接线，同时直流控制组件和交流控制组件放置在机柜架的下端使得方便用户单独对直流控制组件或交流控制组件进行操作和维护，解决了现有储能变流器存在接线及操作维护不便的问题。
29.实施例一
30.请参阅图1至图7，是本实用新型实施例提供的变流器集成系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，本实用新型实施例提供的变流器集成系统包括机柜架20、沿机柜架20由上至下依次设置的模块仓30和控制仓40；
31.模块仓30内设有阵列排布的采用模块化的多个储能变流器31；
32.控制仓40内包括分区设置的一交流控制组件41及多个直流控制组件42；
33.交流控制组件41设置在交流控制区域内，且分别通过线缆与各个储能变流器31的交流端及交流电源连接；
34.各个直流控制组件42并排设置在直流控制区域内，且分别通过线缆和与其对应的储能变流器31的直流端及直流电源连接。
35.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，机柜架20上竖向设有分隔左右两端的分隔板21，交流控制组件41所处的交流控制区域设于分隔板21的一侧，直流控制组件42所处的直流控制区域设于分隔板21的另一侧，具体实施时，如图1
‑
图5所示，其分隔板21设于机柜架20的中间位置，其分隔板21竖向将控制仓40分隔为左右两个部分，其直流控制区域设于分隔板21的左侧，其交流控制区域设于分隔板21的右侧。
36.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，参照图1
‑
图5所示，储能变流器31的数量为8个，采用2
×
4方式阵列排布，此时直流控制组件42的数量对应为8个。可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，其储能变流器31的数量还可以为4个、6个等其他数量依次分布在分隔板21的左右两侧，其可以为3个、5个等其他数量分布在分隔板21的一侧或两侧，其储能变流器31的数量上限不做具体限制，其储能变流器31的数量根据实际使用需求进行设置。相应的，其储能变流器31的数量为其他时，其直流控制组件42的数量与该储能变流器31的数量相对应。进一步的，其集成的模块化储能变流器31为户外型，且其储能变流器31的功率为50kw
‑
200kw，每个储能变流器31的防护等级为ip65级。同时各个储能变流器31的前端设有多个用于散热的散热仓311，各个储能变流器31的后端设有用于与交流控制组件41电连接的交流端功率铜排312、以及用于与直流控制组件42电连接的直流端功率铜排313，相应的，如图3、图5及图6所示，其任一储能变流器31均与该交流控制组件41进行电连接，且其交流端功率铜排312的数量为3个；其任一储能变流器31分别和与其对应的一直流控制组件42进行电连接，且其直流端功率铜排313的数量为2个。
37.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，交流控制组件41包括交流开关411、及与交流开关411固定连接的交流接线板412；直流控制组件42包括直流开关421、及与直流开关421通过线缆连接的直流接线端子422。其中现有技术中交流开关411、直流开关421放置
在储能变流器31的模块机箱上，而本实施例中，将每个储能变流器31的交流开关411和直流开关421分离设置在对应的控制仓40内，且每个储能变流器31均对应与一个独立的直流开关421连接，而各个储能变流器31均与一总交流开关411连接，进一步的，其直流开关421和交流开关411的防护等级为ip65级，且设置在设于储能变流器31下方的控制仓40中，使得所有的直流开关421和交流开关411均集中布置，使得便于用户的操作和维护。进一步的，其直流接线端子422采用铜排的方式进行接线，且由于直流控制组件42采用并排设置，使得所有的直流接线端子422以及直流开关421的接线位置保持在同一高度，使得便于现场的接线和施工。进一步的，由于交流开关411需分别连接交流电源的零线端、火线端、及接地端，因此如图1至图6所示，其交流接线板412的数量为3个，其各个交流接线板412通过线缆与交流电源连接，此时该交流电源可以为电网、光伏逆变器等。同时，由于直流开关421需要分别连接直流电源的正极及负极，因此其每一直流控制组件42的直流接线端子422的数量为2个，此时在本实施例中，该储能变流器31具体为8个时，则其直流接线端子422的数量总共为16个。
38.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，机柜架20上设有承载各个储能变流器31的多个第一承载板22。其中，如图3及图5所示，由于本实施例中储能变流器31的数量为8个，因此其第一承载板22的数量为4个，且由于储能变流器31的宽度小于机柜架20的宽度，此时其位于上方的三个第一承载板22均内置于该机柜架20内，且设置的宽度为储能变流器31的宽度，而位于机柜架20底端的第一承载板22的宽度设置为与机柜架20的宽度相同，使得位于机柜架20底端的第一承载板22的宽度大于其他的各个第一承载板22的宽度。同时，需要指出的是，其也可以为多个第一承载板22上承载有少于所能承载的最大数量的储能变流器31，例如通过四个第一承载板22以及分隔板21使得该机柜架20可以最多承载8个储能变流器31，但其具体使用时所设置的储能变流器31的数量可以少于8个。
39.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，位于机柜架20最底端的第一承载板22上开设有用于穿设线缆的容置孔221，容置孔221上装有用于固定线缆的束线器222。其中，该容置孔221设于第一承载板22靠近储能变流器31后端的一侧，使得线缆在穿设该第一承载板22上的容置孔221后即可与对应的储能变流器31的直流端功率铜排313或交流端功率铜排312连接，实现储能变流器31与交流控制组件41及直流控制组件42的电连接，同时通过束线器222的固定使得可有效的固定住所穿设的线缆。
40.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，机柜架20的交流控制区域内设有承载交流开关411的第二承载板23，其中交流开关411承载固定于第二承载板23上，如图2所示，其第二承载板23为横向设置，其与各个第一承载板22相平行，且交流控制组件41固定至第二承载板23上时，其各个交流接线板412设置在第二承载板23的下端。其中该交流接线板412大体呈l型，其交流开关411和第二承载板23上均对应开设有固定孔，并通过螺丝、螺栓、螺帽等紧固件将交流开关411固定至第二承载板23上，
41.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，机柜架20的直流控制区域内设有固定直流开关421的第一固定板24、以及固定直流接线端子422的第二固定板25，如图3，图5及图7所示，其第一固定板24上并排安装固定有多个直流开关421，其第二固定板25上并排安装固定有多个直流接线端子422，其中本实施例中，储能变流器31的数量为8个，由于机柜架20的空间限制，其第一固定板24上无法完全固定所有的直流开关421，此时每排第一固定板24上固定有四个储能变流器31，因此本实施例中，其第一固定板24的数量为2个，可以理解的，
在本实用新型的其他实施例中，当当储能变流器31的数量为其他时，第一固定板24的数量也可以为其他，其根据实际的容置容量设定具体的数量以及根据实际使用需要进行设置，在此不做具体限定。进一步的，其第二固定板25的数量与第一固定板24的数量相同，本实施例中，第一固定板24采用上下两排竖向设置，其第二固定板25采用上下斜排竖向设置，且第一固定板24设置于第二固定板25的上端。
42.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，机柜架20的侧壁伸出于机柜架20的底壁，机柜架20的底壁对应交流控制组件41及直流控制组件42的位置设有用于穿设线缆的避让孔26。此时由于机柜架20的侧壁伸出于机柜架20的底壁，使得机柜架20的底壁与放置时的地面之间存在一定的中空空间，此时直流电源(例如蓄电池)或交流电源(如光伏逆变器或电网)通过线缆穿设该机柜架20底壁的避让孔26后与位于底部的交流控制组件41及直流控制组件42电连接，此时储能变流器31用于对电池组实现充放电管理，使得可将电池组的直流电源能量输送至电网或者将电网能量输送至电池组，实现电能双向转换。
43.相应的使用时，其各个蓄电池等直流电源分别与各个线缆一端连接，且各个线缆另一端由机柜架20的底壁上的避让孔26穿设至对应的直流接线端子422中，其各个直流接线端子422通过线缆与各个直流开关421连接，且各个直流开关421通过线缆与对应的各个储能变流器31的直流端功率铜排313连接；而光伏逆变器或电网等交流电源通过线缆穿设机柜架20的底壁上的避让孔26后与交流接线板412连接，交流开关411通过线缆与各个储能变流器31的交流端功率铜排312连接，此时各个储能变流器31可以将对应的各个蓄电池等直流电源能量输送至交流电源的电网中，或者将交流电源中的电网或光伏逆变器中的能量输送至各个蓄电池中，实现电能双向转换。
44.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，机柜架20对应控制仓40的前端设有遮盖交流控制组件41和直流控制组件42的盖板27，此时由于盖板27的设置使得可以更好的对机柜架20内部的交流控制组件41和直流控制组件42实现防水及防尘保护。
45.本实施例中，通过将各个储能变流器阵列排布的单独设置在机柜架上端的模块仓内，且将直流控制组件和交流控制组件分区设置在机柜架下端的控制仓内，使得能够有效的缩小系统集成所占的空间体积，且实现直流控制组件和交流控制组件的集中安装，同时直流控制组件和交流控制组件的接线放置在机柜架的下端使得便于现场的施工和接线，同时直流控制组件和交流控制组件放置在机柜架的下端使得方便用户单独对直流控制组件或交流控制组件进行操作和维护，解决了现有储能变流器存在接线及操作维护不便的问题。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。