一种一体式机柜及储能装置的制作方法

1.本技术实施例涉及储能系统领域，特别涉及一种一体式机柜及储能装置。


背景技术：

2.电能源是指电以各种形式做功的能力，大多来自水能（水利发电）、热能（火力发电）、原子能（核电）、光能（光电池）等等，被广泛应用在动力、照明、通信等各个领域，其中，太阳能是指太阳的热辐射能，由于其无污染、可再生、取之不尽等特点，成为一种新兴的可再生能源，被广泛用于发电供能源。
3.然而太阳能仅可用于白天发电，且还受季节及阴晴云雨等因素制约，为解决光伏发电的难点，增加储能装置，在负荷低谷时将光伏发电系统输出的电能用电池存储，在负荷高峰时释放存储的电能。
4.然而现在的储能装置会占用很多的安装空间。


技术实现要素：

5.本技术实施例解决的技术问题为提供一种一体式机柜及储能装置，从而减小一体式机柜及储能装置所需的安装空间。
6.为解决上述问题，本技术实施例提供一种一体式机柜，包括：前后间隔设置的前面板和后面板，以及左右间隔设置的两个侧面板；所述前面板、所述后面板和所述侧面板共同限定形成上下布置的第一容纳区和第二容纳区，所述前面板和所述后面板彼此相对的一侧表面沿前后方向的距离小于两个所述侧面板彼此相对的一侧表面沿左右方向的距离；至少一个所述侧面板上设置维护开口，所述维护开口上设有第一盖板，所述第一容纳区用于安装逆变器，所述第二容纳区用于安装电池组件，所述电池组件沿前后方向的第二厚度的值小于所述电池组件沿左右方向上的第二宽度的值。
7.另外，所述前面板和所述后面板彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离为100~400mm。
8.另外，所述前面板和所述后面板彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离为160~250mm。
9.另外，两个所述侧面板彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离为300~800mm。
10.另外，两个所述侧面板彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离为400~650mm。
11.另外，所述前面板和所述后面板彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离占两个所述侧面板彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离的比例小于或等于65%。
12.另外，所述前面板和所述后面板彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离占两个所述侧面板彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离的比例为20%~50%。
13.另外，所述后面板朝向所述第一容纳区的表面设有挂板，所述挂板沿左右方向上分布设有挂孔。
14.另外，所述第一容纳区内设有导向结构，所述导向结构左右对称设于所述后面板
朝向所述第一容纳区的表面。
15.另外，还包括：第三容纳区，且所述第二容纳区通过所述第三容纳区与所述第一容纳区相连通。
16.本技术还提供一种储能装置，包括：如上述的一体式机柜；逆变器，所述逆变器位于所述第一容纳区内，且所述逆变器沿前后方向的第一厚度的值小于所述逆变器沿左右方向上的第一宽度的值；电池组件，所述电池组件位于所述第二容纳区内，所述电池组件与所述逆变器电连接。
17.另外，所述后面板朝向所述第一容纳区的表面设有挂板，所述挂板沿左右方向上分布设有挂孔，所述逆变器朝向所述后面板的表面设有挂钩，所述挂钩与所述挂板朝向所述第一容纳区的表面上设置的所述挂孔配合设置，以通过所述挂钩将所述逆变器固定在所述挂孔上。
18.另外，所述一体式机柜还包括顶面板，所述顶面板位于所述前面板、所述后面板及所述侧面板的顶端部，且与所述前面板、所述后面板及所述侧面板相连，所述顶面板具有出风口，所述侧面板具有进风口，所述逆变器的背部具有散热部件，所述出风口与所述散热部件的顶面正对且所述出风口的面积大于或等于所述散热部件在所述顶面板上的正投影面积，所述进风口与所述散热部件的侧壁正对。
19.另外，所述电池组件包括至少两个电池模块，所述电池模块上下层叠设置于所述第二容纳区内，每层所述电池模块至少为一个，且所述电池模块沿所述前后方向的第二厚度的值小于所述电池模块沿所述左右方向上的第二宽度的值。
20.另外，所述电池组件的插接口朝向所述维护开口设置，且从所述插接口引出的连接线在所述第二容纳区的部分设于所述电池组件与所述维护开口之间的区域。
21.另外，还包括：第三容纳区，且所述第二容纳区通过所述第三容纳区与所述第一容纳区相连通，开关组件，所述开关组件位于所述第三容纳区内，且所述电池组件经由所述开关组件与所述逆变器电连接。
22.另外，所述后面板朝向所述第三容纳区设有安装轨，所述安装轨上分布有若干安装孔，且所述开关组件与所述安装孔相连以将所述开关组件固定于所述安装轨上。
23.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点：通过限制前面板及后面板之间的距离以减小一体式机柜在前后方向上的厚度，进而减小储能装置在前后方向上占用的空间，且在侧面板上设置维护开口，从而使得电池组件通过维护开口进行电池组件的存放及电连接，进而进一步减小一体式机柜在前后方向上的厚度。
附图说明
24.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
25.图1为本技术实施例提供的一体式机柜的一种视图的结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的一体式机柜的另一种视图的结构示意图；
27.图3为本技术实施例提供的一体式机柜的局部爆炸图；
28.图4为本技术实施例提供的一体式机柜的局部放大示意图；
29.图5为本技术实施例提供的一体式机柜的局部内部空间的结构示意图；
30.图6为本技术实施例提供的一体式机柜的局部放大示意图；
31.图7为本技术实施例提供的储能装置的局部结构示意图；
32.图8为本技术实施例提供的储能装置的局部放大示意图；
33.图9为本技术实施例提供的储能装置的局部结构示意图；
34.图10为本技术实施例提供的储能装置的局部放大示意图；
35.图11为本技术实施例提供的储能装置的局部结构示意图；
36.图12为本技术实施例提供的储能装置的局部放大示意图。
具体实施方式
37.由背景技术可知，目前储能装置存在占用安装空间较大的问题。
38.为解决上述问题，本技术提供一种一体式机柜及储能装置，至少有利于降低储能装置所需的安装空间。
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
40.图1为本实施例提供的一体式机柜的一种视图的结构示意图；图2为本实施例提供的一体式机柜的另一种视图的结构示意图；图3为本实施例提供的一体式机柜的局部爆炸图；图4为沿图3圆形虚线框内的局部结构放大示意图；图5为本实施例提供的一体式机柜的局部内部空间的结构示意图，图6为沿图5虚线框内的局部结构放大示意图。
41.参考图1至图6，在一些实施例中，一体式机柜包括：前后间隔设置的前面板100和后面板110，以及左右间隔设置的两个侧面板120；前面板100、后面板110和侧面板120共同限定形成上下布置的第一容纳区130和第二容纳区140，前面板100和后面板110彼此相对的一侧表面沿前后方向的距离小于两个侧面板120彼此相对的一侧表面沿左右方向的距离；至少一个侧面板120上设置维护开口150，维护开口150上设有第一盖板160。
42.通过限制前面板100及后面板110之间的距离以减小一体式机柜在前后方向上的厚度，进而减小储能装置在前后方向上占用的空间，且在侧面板120上设置维护开口150，从而使得电池组件通过维护开口150进行电池组件的安装及电连接，进而进一步减小一体式机柜在前后方向上的厚度。
43.可以理解的是，第一容纳区130与第二容纳区140是对前面板100、后面板110以及左右间隔设置的两个侧面板120共同限定围成的空间的划分，且第一容纳区130与第二容纳区140相连通。
44.在一些实施例中，前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离为100~400mm。
45.前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离即一体式机柜在前后方向上的厚度，可以理解的是，一体式机柜在前后方向上的厚度可以根据所需容纳的物体的厚度来选择。以第一容纳区130需承载逆变器，第二容纳区140需承载电池组件为例，逆变器与一体式机柜以相同方向摆放，即逆变器的侧面与一体式机柜的侧面板120相对，将电池组件与一体式机柜以相同方向摆放，即电池组件侧面与一体式机柜的侧面板120相对，
取逆变器与电池组件在前后方向上的厚度较大者为基准确认一体式机柜在前后方向上的厚度。本实施例中逆变器在前后方向上的厚度较大，因此以逆变器在前后方向上的厚度为基准，例如，逆变器在前后方向上的厚度为80~380mm，为安装逆变器，前面板100与后面板110之间需存在一定的间隙，故前面板100和后面板110之间的距离为100~400mm以满足逆变器安装需求。
46.在一些实施例中，前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离可以为160~260mm。具体的，以逆变器在前后方向上的厚度为基准确认一体式机柜在前后方向上的厚度，例如，逆变器在前后方向上的厚度为150~250mm，为安装逆变器，前面板100和后面板110之间的距离为160~260mm，此时逆变器与前面板100、后面板110之间紧密安装以减小前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离。
47.需要说明的是，逆变器与电池组件在前后方向上的厚度以实际使用的为准，在一些实施例中，逆变器在前后方向上的厚度可以大于电池组件的厚度，在另一些实施例中，逆变器在前后方向上的厚度可以小于电池组件的厚度，甚至在一些实施例中逆变器与电池组件前后方向上的厚度可以相同。
48.通过限制前面板100及后面板110之间的距离以减小一体式机柜在前后方向上的厚度，进而减小储能装置在前后方向上占用的空间。
49.在一些实施例中，两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离为300~800mm。
50.两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离即一体式机柜在左右方向上的宽度，可以理解的是，一体式机柜在左右方向上的宽度可以根据所需容纳的物体的宽度来选择。以第一容纳区130需承载逆变器，第二容纳区140需承载电池组件为例，将逆变器的侧面、电池组件侧面分别与一体式机柜的侧面板120相对，获取逆变器、电池组件在左右方向上的宽度，以逆变器与电池组件之中宽度较大的一者为基准确认一体式机柜在左右方向上的宽度。本实施例逆变器的宽度较大，因此以逆变器的宽度为基准，例如，逆变器在左右方向上的宽度为280~780mm，两个侧面板120之间的距离可以是300~800mm，两个侧面板120与逆变器之间存在一定的间隙，以满足逆变器安装需求。
51.在一些实施例中，两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离为400~650mm。
52.具体的，以逆变器在左右方向上的宽度为基准确认一体式机柜在左右方向上的宽度，例如，逆变器在左右方向上的宽度为390~640mm，两个侧面板120之间的距离可以是400~650mm，此时逆变器与两个侧面板120之间的间隙较小，通过逆变器与侧面板120之间紧密安装以减小两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离。
53.需要说明的是，逆变器与电池组件在左右方向上的宽度以实际使用的为准，在一些实施例中，逆变器在左右方向上的宽度可以大于电池组件在左右方向上的宽度，在另一些实施例中，逆变器在左右方向上的宽度可以小于电池组件在左右方向上的宽度，甚至在一些实施例中逆变器与电池组件左右方向上的宽度可以相同。
54.通过限制两个侧面板120之间的距离以减小一体式机柜在左右方向上的宽度，进而减小储能装置在左右方向上占用的空间。
55.在一些实施例中，前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离
占两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离的比例小于或等于65%，例如前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离占两个侧面板120彼此相背的一侧表面沿左右方向的距离的比例为20%~50%，可以理解的是，一体式机柜沿前后方向的厚度与一体式机柜沿左右方向上的宽度的比值可以与一体式机柜内需容纳的物体的厚度与宽度的比值对应。
56.在一些实施例中，前面板100、后面板110和侧面板120的厚度为0.5mm~5mm，例如是2mm，可以理解的是，前面板100、后面板110和侧面板120的厚度越薄，对应的一体式机柜在前后方向上及左右方向上所占的安装空间就越小，然而厚度越薄，对应的前面板100、后面板110和侧面板120的抗应力能力越差，前面板100、后面板110和侧面板120的厚度越厚，前面板100、后面板110和侧面板120的抗应力能力越强，故前面板100、后面板110和侧面板120的厚度根据实际需求选择对应的厚度。
57.在一些实施例中，后面板110朝向第一容纳区130的表面设有挂板170，挂板170沿左右方向上分布设有挂孔180。
58.可以理解的是，挂孔180用于安装逆变器，相对应的，在逆变器朝向后面板110的表面设有挂钩，通过挂钩与挂孔180配合以固定逆变器。通过挂孔180与挂钩的方式可以使逆变器与后面板110之间的间隙减小，以减小一体式机柜在前后方向上的厚度。当然在其他一些实施例中，还可以采用其他方式将逆变器固定。
59.一体式机柜还包括：顶面板190，顶面板190位于前面板100、后面板110及侧面板120的顶端部，顶面板190可以与前面板100、后面板110和侧面板120是可拆卸式连接，在安装逆变器时可以通过拆开顶面板190，以从一体式机柜的顶部在垂直于顶面板190的方向上从上至下进行安装，从而使得逆变器的挂钩与挂孔180更易配合安装。
60.在一些实施例中，第一容纳区130内设有导向结构200，导向结构200左右对称设于后面板110朝向第一容纳区130的表面。
61.可以理解的是，当逆变器从前后方向进行安装时，导向结构200通过对逆变器进行限位，以使逆变器沿导向结构200所导向的方向进行安装，使得逆变器在安装过程中不会出现偏移。
62.导向结构200为三角形导向板，且导向结构200的其中两边分别与后面板110和侧面板120相连。
63.三角形导向板其中两边确定，第三边即自侧面板120指向后面板110，可以起导向作用。在导向结构200朝向逆变器的第三边没有尖角，从而避免在安装过程中逆变器与导向结构200发生强烈碰撞，减小逆变器在安装过程中出现损伤的概率。
64.在一些实施例中，一体式机柜还包括：第三容纳区210，且第二容纳区140通过第三容纳区210与第一容纳区130相连通。
65.第三容纳区210可以用于安装开关，开关用于控制储能装置的运行，通过开关将逆变器与电池组件电连接。
66.需要说明的是，第一容纳区130、第二容纳区140及第三容纳区210是对前面板100、后面板110和侧面板120共同限定区域的划分，且第一容纳区130、第二容纳区140及第三容纳区210相互连通。
67.在一些实施例中，侧面板120上设有第一凹槽220，第一凹槽220朝向第三容纳区
210延伸，且在第一凹槽220朝向第三容纳区210的一面有若干通孔230。
68.储能装置通过第一凹槽220上的通孔230以将逆变器工作产生的交流电导出。
69.在一些实施例中，第一凹槽220的朝向第三容纳区210凹陷，且在第一凹槽220的槽底形成的槽底面为斜面，且在自上至下的方向上第一凹槽220朝向第三容纳区210内的深度逐渐增大，当采用输出线的方式引出交流电时，输出线通过通孔230，输出线穿过通孔230的方向与斜面垂直，从而可以避免在输出线上悬挂水滴。
70.本技术实施例通过控制前面板100和后面板110彼此相背的一侧表面沿前后方向的距离以减小一体式机柜在前后方向所占的空间，且通过在侧面板120上设置维护开口150，从而可通过维护开口150进行电池组件的存放及电连接，从而进一步减小一体式机柜在前后方向上的厚度。
71.本技术实施例还提供一种储能装置，包括：上述的一体式机柜、逆变器、电池组件及开关，以下将结合附图对本技术实施例提供的储能装置进行说明。
72.图7为本实施例提供的一种储能装置的部分结构放大示意图；图8为图7沿圆形虚线框内的局部放大示意图；图9为本实施例提供的一种储能装置的局部结构放大示意图；图10为沿图9圆形虚线框内的局部放大示意图；图11为本实施例提供的一种储能装置的部分结构示意图；图12本实施例提供的一种储能装置的部分结构放大示意图。
73.参考图1至图12，储能装置，包括：上述一体式机柜（参考图1~图6）；逆变器240，逆变器240位于第一容纳区130内，且逆变器240沿前后方向的第一厚度的值小于逆变器240沿左右方向上的第一宽度的值；电池组件250，电池组件250位于第二容纳区140内，电池组件250与逆变器240电连接。
74.通过限制逆变器240的安装方向，以减小逆变器240在前后方向上所需占用的空间，从而减小一体式机柜在前后方向上的厚度。
75.在一些实施例中，逆变器240朝向后面板110的表面设有挂钩260，挂钩260与挂板170朝向第一容纳区130的表面上设置的挂孔180配合，以通过挂钩260将逆变器240固定在挂孔180上。
76.通过挂钩260与挂孔180之间配合以实现逆变器240与后面板110之间紧密贴合，从而减小逆变器240与后面板110之间的连接空隙，进而减小储能装置在前后方向所需占用的空间，且通过挂孔180的设置可以减小连接逆变器240与后面板110固定连接所需占用的空间。
77.一体式机柜还包括顶面板190，顶面板190位于前面板100、后面板110及侧面板120的顶端部，且与前面板100、后面板110及侧面板120相连，顶面板190具有出风口300，侧面板120具有进风口310，逆变器240的背部具有散热部件320，出风口300与散热部件320的顶面正对且出风口300的面积大于或等于散热部件320在顶面板190上的正投影面积，进风口310与散热部件320的侧壁正对。
78.当逆变器240工作时，逆变器240产生的热量与逆变器240周围的空气发生热传递，从而使得第一容纳区130内空气的温度升高，空气受热膨胀后密度减小，体积增大，但是质量没变，受到周围空气的浮力增大，进而导致第一容纳区130内的热空气上升，通过出风口300离开第一容纳区130，第一容纳区130内的空气上升外流，大气压将第一容纳区130外部的空气通过进风口310压进第一容纳区130内，从而实现空气流通，通过出风口300及进风口
310将逆变器240工作产生的热量传递到外界以达到降低第一容纳区130内温度的效果，且还可以减少散热风扇的设置，从而降低光伏装置设计的复杂度、成本和系统能耗。
79.在一些实施例中，电池组件250与后面板110之间存在第一间隙，且第一间隙在前后方向上的距离小于等于30mm。
80.可以理解的是，当电池组件250与后面板110之间进行组装时，不可避免的，电池组件250与后面板110之间会存在间隙，通过减小电池组件250与后面板110之间的间隙可以缩小安装电池组件250所需占用的第二容纳区140在前后方向上的深度，从而减小储能装置在前后方向上所需占用的空间的大小。
81.在一些实施例中，逆变器240与后面板110之间存在第二间隙，第二间隙在前后方向上的距离小于等于30mm。
82.可以理解的是，当逆变器240与后面板110之间进行组装时，不可避免的，逆变器240与后面板110之间存在第二间隙，通过减小逆变器240与后面板110之间的第二间隙可以缩小安装逆变器240所需占用的第一容纳区130在前后方向上的深度，从而减小储能装置在前后方向上所需占用的空间的大小。
83.在一些实施例中，电池组件250包括至少两个电池模块270，电池模块270上下层叠设置于第二容纳区140内，每层电池模块270至少为一个，且电池模块270沿前后方向的第二厚度的值小于电池模块270沿左右方向上的第二宽度的值。
84.通过上下层叠设置的方式安装电池模块270可以减小电池组件250在前后方向上需占用的空间，且通过限制电池模块270的安装方向，使电池模块270的安装方向为沿左右方向安装，以减小电池组件250在前后方向上需占用的空间。
85.电池组件250的插接口280朝向维护开口150设置，且从插接口280引出的连接线410在第二容纳区140的部分设于电池组件250与维护开口150之间的区域。
86.以电池组件250包括两个电池模块270为例，两个电池模块270通过并联电连接，通过插接口280实现电池模块270的并联相连，且通过插接口280将电池模块270与逆变器240电连接，将插接口280设置在电池组件250与维护开口150之间的区域可以减小插接口280及连接线410在前后方向上需占用的空间，从而减小储能装置在前后方向所需占用的空间。
87.在一些实施例中，环绕维护开口150还设置有第一水平导流槽330与第一竖直导流槽340，且第一水平导流槽330与第一竖直导流槽340相连。
88.可以理解的是，当第一盖板160将维护开口150封闭时，由于第一盖板160无法将维护开口150完全的密封，可能存在部分水分通过第一盖板160与维护开口150连接缝隙渗入第二容纳区140内部，当水通过连接缝隙渗入第二容纳区140时，会汇集在第一水平导流槽330内，当水不断汇集超过第一水平导流槽330的可容纳水量时，会通过第一水平导流槽330将水分导入第一竖直导流槽340，进而通过第一竖直导流槽340及位于下方的连接缝隙将水导出，进而实现储能装置的防水功能。
89.储能装置还包括开关组件290，开关组件290位于第三容纳区210内，且电池组件250经由开关组件290与逆变器240电连接。
90.前面板100上还具有开关组件敞口350，通过开关组件敞口350对开关组件290进行安装等操作，与开关组件敞口350对应的还设有第二盖板360，第二盖板360用于封闭开关组件敞口350。
91.环绕开关组件敞口350设有第二水平导流槽370与第二竖直导流槽380，且第二水平导流槽370与第二竖直导流槽380相连，可以理解的是当第二盖板360将开关组件敞口350封闭时，第二盖板360与前面板100之间仍存在连接缝隙，水分可能通过连接缝隙进入第三容纳区210内部，故通过环绕开关组件敞口350设置第二水平导流槽370与第二竖直导流槽380，避免水分通过连接缝隙进入第三容纳区210内部，提高储能装置的防水性，当水通过连接缝隙进入第三容纳区210内部时，会汇集在第二水平导流槽370，当水不断汇集超过第二水平导流槽370可容纳的水量时，会通过第二竖直导流槽380及位于下方的连接缝隙导出，从而实现储能装置的防水功能。开关组件290可以控制电池组件250与逆变器240的连接与断开，且可以控制逆变器240的输出，开关组件290可以起到短路保护的作用，从而提高出储能装置的安全性。
92.在一些实施例中，电池模块270通过连接线410与开关组件290电连接，并通过开关组件290与逆变器240的输入端子420电连接，逆变器240通过输出端子430与开关组件290的其他端口电连接，并通过开关组件290的输出线440将逆变器240产生的交流电导出，输出线440穿过通孔230与储能装置外部电连接。
93.在一些实施例中，后面板110朝向第三容纳区210设有安装轨390，安装轨390上分布有若干安装孔400，且开关组件290与安装孔400相连以将开关组件290固定于安装轨390上。
94.通过将开关组件290固定在安装轨390上便于开关组件290与一体式机柜的组装，且可以根据开关组件290的大小选择安装轨390的规格尺寸，从而便于后期维修更换。
95.本技术实施例通过提供一种储能装置，通过限定逆变器240及电池组件250的安装方式从而减薄储能装置在前后方向上厚度，以减小储能装置所需的安装空间。
96.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。