CN215773978U - 一种功率机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有较好的散热能力且适于并柜的功率机柜，其包括柜体和设于柜体的内的电感模块、功率模块、第一风机模块和第二风机模块；柜体表面设有第一风口、第二风口、第三风口和三个第四风口，且内部还界定出相互间隔的第一风道和第二风道，第一风道连通第一风口和第二风口，第二风道连通第三风口和各第四风口；电感模块和功率模块分别设于第一风道和第二风道内，功率模块位于第三风口上方且适于沿前后方向从柜体后部抽出；第一风机模块位于第一风道内且与所述第一风口对应设置；第二风机模块位于第二风道内且与各第四风口对应设置。

Description

一种功率机柜

技术领域

本实用新型涉及功率设备技术领域，尤其涉及一种功率机柜。

背景技术

光伏逆变器、储能变流器等功率机柜内通常包括电感器和IGBT功率模块，二者均具有较高的散热需求。现有的功率机柜中通常将二者设置于同一竖向风道内，且电感器由于重量原因通常设置在下方，而功率模块由于需要接线通常设置在上方，从而导致通过功率模块与电感器的热气流互相影响，整个机柜无法达到很好的散热水平。此外，出于功率扩充的考量，功率机柜还具有并柜需求，因而还需要在保证散热的基础上提出适于并柜的功率机柜。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率机柜，具有较好的散热能力且适于并柜。

为达成上述目的，本实用新型的技术方案是：一种功率机柜，其包括柜体和设于所述柜体的内的电感模块、功率模块、第一风机模块和第二风机模块；所述柜体表面设有第一风口、第二风口、第三风口和三个第四风口，所述第一风口和第三风口位于柜体底部，所述第二风口位于柜体的侧中部，三个所述第四风口分别位于柜体的前顶部、左顶部和后顶部，且其中一个第四风口与所述第二风口位于柜体的同一侧表面；所述柜体内还界定出相互间隔的第一风道和第二风道，所述第一风道连通所述第一风口和第二风口，所述第二风道连通所述第三风口和各第四风口；所述电感模块和功率模块彼此电气耦合且分别设于所述第一风道和第二风道内；所述电感模块设于所述柜体的下部，所述功率模块位于所述第三风口的上方且适于沿前后方向从柜体后部抽出；所述第一风机模块位于所述第一风道内且与所述第一风口对应设置，并驱动第一风道内的气流流动；所述第二风机模块位于所述第二风道内且与各第四风口对应设置，并驱动第二风道内的气流流动。

进一步的，所述柜体包括具有立方体构造的框架和均固接于所述框架的顶板、底板、前板、后板、左侧板和右侧板；所述第一风口设于所述底板；所述第三风口设于所述底板或设于所述前板的底部或所述后板的底部；三个所述第四风口分别设于所述前板、后板和左侧板的顶部，且所述第二风口设于所述左侧板的中部；或三个所述第四风口分别设于所述前板、后板和右侧板的顶部，且所述第二风口设于所述右侧板的中部。

进一步的，所述第一风口和第二风口分别被配置为第一风道的进风口和出风口；所述第三风口和各第四风口分别被配置为第二风道的进风口和出风口。

进一步的，所述第一风机模块为送风风机，所述第二风机模块为抽风风机。

进一步的，所述柜体内还固设有罩设于所述电感模块外的罩体；所述罩体内界定出所述第一风道，所述柜体与罩体之间界定出所述第二风道。

进一步的，所述第一风机模块设于所述罩体内。

进一步的，所述功率模块包括三个沿左右方向间隔设置的功率单元，每一功率单元均包括散热器和功率器件；所述散热器具有基体和由基体延伸形成的多个散热齿，各散热齿间形成过流间隙；所述功率器件设于所述基体并与该基体其建立热传导关系。

进一步的，所述第二风机模块包括盒体和多个单体风机；所述盒体内界定出三个风腔，每一风腔均具有对应的抽风口和排风口，且每一风腔内均设有至少一个单体风机；三个所述抽风口分别与各所述散热器的过流间隙相对设置；三个所述排风口分别设于所述盒体的前部、左侧部和后部，且分别与三个所述第四风口相对设置。

进一步的，所述三个功率单元分别为三相逆变单元，所述功率器件为IGBT管。

进一步的，所述功率机柜为光伏逆变柜。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)功率机柜内形成有互相间隔的第一风道和第二风道，电感模块和功率模块分别设于第一风道和第二风道内，二者的散热风道互相独立且互不影响，且第二风道具有三个位于柜体顶部的第四风口，充分利用了柜体顶部空间，过风量大，使得机柜达到了较好的散热水平。

不仅如此，由于第二风口与位于柜体侧部的第四风口位于柜体的同一侧表面，其他第四风口也均位于柜体的前部和后部，功率模块也从柜体后部抽出，因而留出了柜体的另一侧面，即与第二风口所在侧面相对的另一侧面，该侧面既无需进出风，也无需作为维护面，从而可以利用该侧面与其他机柜进行并柜，不会影响功率机柜本身的工作、散热和维护。

并且，第一风道和第二风道的进、出风方向均可调换，对安装环境和客户需求的兼容性好。进一步的，由于第一风道的第二风口位于柜体的侧中部，可以将该第二风口配置为第一风道的出风口，相较于第一风道的出风口位于柜体前中部的方案，不会出现热风从机柜的正前方吹出的情况，符合行业设计规范。并且，即便是将第二风口配置为第一风道的进风口，由于第二风口处于与并柜侧面相对的一侧，也不会影响第一风道的进风。

(2)第二风口和一个第四风口可同设于柜体的左侧板，也可同设于柜体的右侧板，兼容性好，且可形成彼此镜像的两个功率机柜，从而利用一个功率机柜的右侧面和另一个机柜的左侧面实现并柜。

(3)将第一风机模块和第二风机模块分别配置为送风风机和抽风风机，可构建对应风道的风路。

(4)将电感模块用罩体罩住以形成第一风道，罩体与柜体之间形成第二风道，可有效保证第一风道和第二风道互相间隔、互不影响。

(5)第一风机模块设于罩体内，可将第一风机模块、电感模块和罩体形成一个整体，模块化生产制造和装配，效率高。

(6)功率模块包括散热器和功率器件，可对功率器件进行有效散热。

(7)第二风机模块的盒体具有三个风腔，每个风腔均具有单体风机，三个风腔的抽风口对应各散热器的过流间隙，排风口对应各第四风口，使得每一功率单元均具有各自对应的散热通道，彼此互不影响，均温性好，散热效果大大提升。

(8)功率单元为三相逆变单元，功率机柜为光伏逆变柜，适用于光伏场景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例功率机柜的一立体图，其中顶板被隐藏；

图2是本实用新型实施例功率机柜的另一立体图，其中顶板和右侧板被隐藏；

图3是本实用新型实施例功率机柜的另一立体图，其中各柜板均被隐藏；

图4是本实用新型实施例功率机柜的正视图，其中各柜板均被隐藏；

图5是本实用新型实施例电感模块、罩体和第一风机模块装配后的立体图，其中电感模块被罩体遮挡；

图6是本实用新型实施例电感模块和第一风机模块装配后的立体图；

图7是本实用新型实施例功率单元的立体图；

图8是本实用新型实施例第二风机模块的立体图。

主要附图标记：柜体10；第一风口10A；第二风口10B；第三风口10C；第四风口10D；第一风道10E；第二风道10F；框架11；前板12；后板13；左侧板14；罩体15；电感模块20；功率模块30；功率单元31；散热器311；基体3111；散热齿3112；过流间隙311A；功率器件312；第一风机模块40；第二风机模块50；盒体51；风腔51A；抽风口51B；排风口51C；单体风机52。

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，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作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。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接，以及通过其他装置或元件固定连接。

参照图1-4并结合其示出的方向标识，本实用新型实施例提供一种功率机柜，包括柜体10和设于所述柜体10的内的电感模块20、功率模块30、第一风机模块40和第二风机模块50。本实施例中，所述功率机柜为光伏逆变柜，其接入光伏基板输出的直流电能并经过升压、逆变等变换后输出交流电能，用于并网或直接为交流负载供电。

所述柜体10表面设有第一风口10A、第二风口10B、第三风口10C和三个第四风口10D。所述第一风口10A和第三风口10C位于柜体10底部，所述第二风口10B位于柜体10的侧中部，三个所述第四风口10D分别位于柜体10的前顶部、侧顶部和后顶部，且其中一个第四风口10D与所述第二风口10B位于柜体10的同一侧表面。换言之，一个第四风口10D与所述第二风口10B同位于柜体10的左侧表面或同位于柜体10的右侧表面，本实施例中，所述第二风口10B与对应的第四风口10D均位于柜体10的左侧表面。值得说明的是，在本实用新型中所指的“侧”、“侧面”仅指代左侧和右侧，前后方向则不被包含在其中。此外，所述柜体10内还界定出相互间隔的第一风道10E和第二风道10F，所述第一风道10E的两端分别连通所述第一风口10A和第二风口10B，所述第二风道10F连通所述第三风口10C和各第四风口10D。

所述电感模块20和功率模块30彼此电气耦合且分别设于所述第一风道10E和第二风道10F内。所述电感模块20设于所述柜体10的下部，所述功率模块30位于所述电感模块20和第三风口10C的上方且在解锁后适于沿前后方向滑动连接柜体10并从柜体10后部抽出，以便于对其维护。

所述第一风机模块40位于所述第一风道10E内且与所述第一风口10A对应设置，并驱动第一风道10E内的气流流动以对电感模块20散热。所述第二风机模块50位于所述第二风道10F内且与各第四风口10D对应设置，并驱动第二风道10F内的气流流动以对功率模块30散热。

因而，功率机柜内形成有互相间隔的第一风道10E和第二风道10F，电感模块20和功率模块30分别设于第一风道10E和第二风道10F内，二者的散热风道互相独立且互不影响，且第二风道10F具有三个位于柜体10顶部的第四风口10D，充分利用了柜体10顶部空间，过风量大，使得机柜达到了较好的散热水平。

不仅如此，由于第二风口10B与位于柜体10侧部的第四风口10D位于柜体10的同一侧表面，其他第四风口10D也均位于柜体10的前部和后部，功率模块30也从柜体10后部抽出，因而留出了柜体10的另一侧面，即与第二风口10B所在侧面相对的另一侧面，该侧面既无需进出风，也无需作为维护面，从而可以利用该侧面与其他机柜进行并柜，不会影响功率机柜本身的工作、散热和维护。

并且，第一风道10E和第二风道10F的进、出风方向均可调换，对安装环境和客户需求的兼容性好。进一步的，由于第一风道10E的第二风口10B位于柜体10的侧中部，可以将该第二风口10B配置为第一风道10E的出风口，相较于第一风道10E的出风口位于柜体10前中部的方案，不会出现热风从机柜的正前方吹出的情况，符合行业设计规范。并且，即便是将第二风口10B配置为第一风道10E的进风口，由于第二风口10B处于与并柜侧面相对的一侧，也不会影响第一风道10E的进风。

具体结构中，所述柜体10包括具有立方体构造的框架11和均固接于所述框架11的若干柜板，若干柜板包括顶板(图中未示出)、底板、前板12、后板13、左侧板14和右侧板(图中未示出)。所述第一风口10A设于所述底板，所述第三风口10C设于所述前板12的底部，三个所述第四风口10D分别设于所述前板12、后板13和左侧板14的顶部，且所述第二风口10B设于所述左侧板14的中部。在其他实施例中，所述第三风口10C还可设于所述底板或所述后板13的底部，而三个所述第四风口10D也可以分别设于所述前板12、后板13和右侧板的顶部，且所述第二风口10B设于所述右侧板的中部。因而，第二风口10B和一个第四风口10D可同设于柜体10的左侧板14，也可同设于柜体10的右侧板，兼容性好，且可形成彼此镜像的两个功率机柜，从而利用一个功率机柜的右侧面和另一个机柜的左侧面实现并柜。

本实施例中，所述第一风口10A和第二风口10B分别被配置为第一风道10E的进风口和出风口，所述第三风口10C和各第四风口10D分别被配置为第二风道10F的进风口和出风口。具体的，所述第一风机模块40为送风风机，所述第二风机模块50为抽风风机，从而构建对应风道的风路。

参照图5-6，所述柜体10内还固设有罩设于所述电感模块20外的罩体15，所述罩体15内界定出所述第一风道10E，所述柜体10与罩体15之间界定出所述第二风道10F，这样可有效保证第一风道10E和第二风道10F互相间隔、互不影响。此外，所述第一风机模块40设于所述罩体15内，可将第一风机模块40、电感模块20和罩体15形成一个如图5所示出的整体，模块化生产制造和装配，效率高。所述罩体15还具有两过风口，该两过风口与所述第一风口10A和第二风口10B相对设置。

参照图7-8，所述功率模块30包括三个沿左右方向间隔设置的功率单元31，每一功率单元31均包括散热器311和功率器件312。所述散热器311具有基体3111和由基体3111延伸形成的多个散热齿3112，各散热齿3112间形成过流间隙311A。所述功率器件312设于所述基体3111并与该基体3111其建立热传导关系，以受散热器311散热。本实施例中，所述三个功率单元31分别为三相逆变单元，所述功率器件312为IGBT管。

优选的，所述第二风机模块50包括盒体51和多个单体风机52。所述盒体51内界定出三个风腔51A，每一风腔51A均具有对应的抽风口51B和排风口51C，且每一风腔51A内均设有至少一个单体风机52。三个所述抽风口51B分别与所述散热器311的过流间隙311A相对设置，三个所述排风口51C分别设于所述盒体51的前部、左侧部和后部，且分别与三个所述第四风口10D相对设置。换言之，第二风机模块50的盒体51具有三个风腔51A，每个风腔51A均具有单体风机52，三个风腔51A的抽风口51B对应各散热器311的各过流间隙311A，排风口51C对应各第四风口10D，使得每一功率单元31均具有各自对应的散热通道，彼此互不影响，均温性好，散热效果大大提升。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率机柜，其特征在于：包括柜体和设于所述柜体的内的电感模块、功率模块、第一风机模块和第二风机模块；

所述柜体表面设有第一风口、第二风口、第三风口和三个第四风口，所述第一风口和第三风口位于柜体底部，所述第二风口位于柜体的侧中部，三个所述第四风口分别位于柜体的前顶部、侧顶部和后顶部，且其中一个第四风口与所述第二风口位于柜体的同一侧表面；所述柜体内还界定出相互间隔的第一风道和第二风道，所述第一风道连通所述第一风口和第二风口，所述第二风道连通所述第三风口和各第四风口；

所述电感模块和功率模块彼此电气耦合且分别设于所述第一风道和第二风道内；所述电感模块设于所述柜体的下部，所述功率模块位于所述第三风口的上方且适于沿前后方向从柜体后部抽出；

所述第一风机模块位于所述第一风道内且与所述第一风口对应设置，并驱动第一风道内的气流流动；所述第二风机模块位于所述第二风道内且与各第四风口对应设置，并驱动第二风道内的气流流动。

2.如权利要求1所述的一种功率机柜，其特征在于：所述柜体包括具有立方体构造的框架和均固接于所述框架的顶板、底板、前板、后板、左侧板和右侧板；

所述第一风口设于所述底板；所述第三风口设于所述底板或设于所述前板的底部或所述后板的底部；

三个所述第四风口分别设于所述前板、后板和左侧板的顶部，且所述第二风口设于所述左侧板的中部；或

三个所述第四风口分别设于所述前板、后板和右侧板的顶部，且所述第二风口设于所述右侧板的中部。

3.如权利要求2所述的一种功率机柜，其特征在于：所述第一风口和第二风口分别被配置为第一风道的进风口和出风口；所述第三风口和各第四风口分别被配置为第二风道的进风口和出风口。

4.如权利要求3所述的一种功率机柜，其特征在于：所述第一风机模块为送风风机，所述第二风机模块为抽风风机。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种功率机柜，其特征在于：所述柜体内还固设有罩设于所述电感模块外的罩体；所述罩体内界定出所述第一风道，所述柜体与罩体之间界定出所述第二风道。

6.如权利要求5所述的一种功率机柜，其特征在于：所述第一风机模块设于所述罩体内。

7.如权利要求1-4中任一项所述的一种功率机柜，其特征在于：所述功率模块包括三个沿左右方向间隔设置的功率单元，每一功率单元均包括散热器和功率器件；所述散热器具有基体和由基体延伸形成的多个散热齿，各散热齿间形成过流间隙；所述功率器件设于所述基体并与该基体其建立热传导关系。

8.如权利要求7所述的一种功率机柜，其特征在于：所述第二风机模块包括盒体和多个单体风机；

所述盒体内界定出三个风腔，每一风腔均具有对应的抽风口和排风口，且每一风腔内均设有至少一个单体风机；

三个所述抽风口分别与各所述散热器的过流间隙相对设置；三个所述排风口分别设于所述盒体的前部、左侧部和后部，且分别与三个所述第四风口相对设置。

9.如权利要求7所述的一种功率机柜，其特征在于：所述三个功率单元分别为三相逆变单元，所述功率器件为IGBT管。

10.如权利要求1所述的一种功率机柜，其特征在于：所述功率机柜为光伏逆变柜。

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