CN216121458U - 电源设备和电源柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电源设备和应用该电源设备的电源柜，该电源设备包括：电源模块组，包括至少两个电源模块，每一所述电源模块包括进液口和出液口，所述电源模块通过汇流导电母排向外部供电；液冷管道，包括冷却源入口管道和冷却源出口管道，所述冷却源入口管道与冷却源连通；其中，每一所述电源模块的进液口分别与所述冷却源入口管道连通，每一所述电源模块的出液口与所述冷却源出口管道连通，以将所述电源模块组内的热量通过所述液冷管道导出。本申请的技术方案，提供了一种散热性能好且结构紧凑的电源柜。

Description

电源设备和电源柜

技术领域

本实用新型涉及电源柜技术领域，特别涉及一种电源设备和应用该电源设备的电源柜。

背景技术

随着技术的进步，现在工业用电对直流电源的输出电压、电流的规格越来越多，有时需要多组输出、或者需要输出大电流，这就需要多个直流电源模块组合组装到电源柜。现有技术的机柜内安装多个直流电源模块以及其它电子元件，在使用过程中会产生大量的热量，通常利用风扇进行风冷方式散热，但是风扇无法对机柜内元件进行全面散热，存在散热不均匀的现象，导致这种散热方式效率差，且安装大量风扇在运行时会带来风扇噪音大的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电源设备和应用该电源设备的电源柜，旨在提供一种风水冷相结合散热的电源柜，用以解决现有技术中存在的电源柜散热效率差、体积大的问题，同时方便电源模块单元的灵活并联组合输出满足大电流电源需求应用。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种电源设备，包括：

电源模块组，包括至少两个电源模块，每一所述电源模块包括进液口和出液口，所述电源模块通过汇流导电母排向外部供电；

液冷管道，包括冷却源入口管道和冷却源出口管道，所述冷却源入口管道与冷却源连通；

其中，每一所述电源模块的进液口分别与所述冷却源入口管道连通，每一所述电源模块的出液口与所述冷却源出口管道连通，以所述电源模块组内的热量通过所述液冷管道导出。

可选地，所述汇流导电母排包括正极汇流导电母排和负极汇流导电母排，每一所述电源模块包括正极输出导体和负极输出导体，所述正极输出导体与所述正极汇流导电母排相连，所述负极输出导体与所述负极汇流导电母排相连。

可选地，所述液冷管道与所述正极输出导体和所述负极输出导体连通，所述冷却液在所述正极输出导体和/或所述负极输出导体内流通，所述正极输出导体与所述出液口连接。

可选地，所述冷却源出口管道与冷却源连通，且所述冷却源出口管道处并联接有泄液出口管。

可选地，所述汇流导电母排和所述液冷管道位于电源模块组的同一侧。

可选地，每一所述电源模块的进液口与所述冷却源入口管道连接处设置支路控制阀门，每一所述电源模块的出液口与所述冷却源出口管道连接处设置支路控制阀门，所述冷却源入口管道端部和所述冷却源出口管道端部设置主控制阀门。

可选地，所述电源设备包括至少一组所述汇流导电母排，每一所述电源模块连接到一组所述汇流导电母排。

本实用新型还提出一种电源柜，包括：柜体、交流控制单元、人机交互控制单元以及前述任意一项中所述的电源设备；

所述柜体的内部空间通过固定件分隔成交流安装区域、直流安装区域以及人机交互区域；

所述交流控制单元设置在所述交流安装区域，所述电源设备设置在所述直流安装区域、所述人机交互控制单元设置在人机交互区域。

可选地，所述电源设备与所述交流控制单元沿所述柜体的宽度方向并列设置，所述多个电源模块与所述人机交互控制单元所述沿所述柜体的高度方向叠层设置，所述汇流导电母排伸出于所述柜体的顶部。

可选地，所述柜体包括壳体，所述壳体围合形成所述柜体的内部空间，所述壳体包括前盖板和后盖板，所述前盖板上设置有进风口和人机窗口，所述后盖板上设置有出风口，所述出风口位于所述汇流导电母排的近端，所述进风口远离所述汇流导电母排的远端，所述出风口位置高于所述进风口位置；在所述电源柜内对应出风口的位置设置有风扇。

本实用新型有以下有益效果：通过在电源设备中布局液冷管道将电源模块组内部热量导出；在电源设备应用至电源柜时，同时在电源柜内设有风冷散热循环，液冷加风冷的方案可以很好的将电源柜内部以及电源设备内部热量散发出去；另外通过在电源设备中设置汇流导电母排，可以将电源设备中的电源模块组灵活组合出多组功率可变的直流电源输出，满足不同客户应用需求。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电源柜一实施例的结构图；

图2为图1中电源柜的***图；

图3为图1中电源设备的结构示意图；

图4为电源模块组与液冷管道的结构示意图；

图5为电源模块组与汇流导电母排的结构示意图；

图6为图1电源柜移除壳体后另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电源设备20。

请参照图3至图5，所述电源设备20包括：

电源模块组21，包括至少两个电源模块211，每一所述电源模块211包括进液口和出液口，所述电源模块211通过汇流导电母排22向外部供电；

液冷管道23，包括冷却源入口管道231和冷却源出口管道232，所述冷却源入口管道231与冷却源连通；

其中，每一所述电源模块211的进液口分别与所述冷却源入口管道231 连通，每一所述电源模块211的出液口与所述冷却源出口管道232连通，以将所述电源模块组21内的热量通过所述液冷管道23导出。

本实施例中，电源设备20包括至少两个电源模块组21成的电源模块组 21，每一电源模块211均与汇流导电母排22连接，以通过汇流导电母排22 向外部供电，可以理解的，电源模块组21的多个电源模块211之间可以是单独向外部供电，也可以是并联联合供电，以满足不同的用电需求。进一步地，每一电源模块211内均形成有液冷通路，每一电源模块211开设有与液冷通路连通的进液口和出液口，电源设备20还包括液冷管道23，液冷管道23包括冷却源入口管道231和冷却源出口管道232，冷却源入口管道231用于连通冷却源和每一电源模块211的进液口，冷却源出口管道232与每一电源模块 211的出液口连通，进而当冷却源输出冷却液时，冷却液依次经由冷却源入口管道231、进液口、电源模块211；冷却液在电源模块211中与电源模块211 进行热交换吸收电源模块211的热量，再依次经由出液口和冷却源出口管道 232流出，以将每一电源模块211内的热量通过液冷管道23导出，起到散热降温的目的。

进一步地，当该电源设备20应用至电源柜100时，电源设备20自带液冷散热模块，可同时在电源柜100中设置风冷散热模块，便得以同时使得电源柜100具有液冷和风冷散热模块，起到提高电源柜100散热效率的作用，且无需设置多个风扇50导致噪音过大，提高用户体验。

因此，可以理解的，本实用新型的技术方案，通过在电源设备20中布局液冷管道23将电源模块组21内部热量导出；在应用至电源柜100时，同时在电源柜100内设有风冷散热循环，液冷加风冷的方案可以很好的将电源柜 100内部以及电源设备20内部热量散发出去；另外通过在电源柜100内设置汇流导电母排22，可以将电源设备20中的电源模块组21灵活组合出多组功率可变的直流电源输出，满足不同客户应用需求。

请参照图5，在本实用新型的一些实施例中，所述汇流导电母排22包括正极汇流导电母排221和负极汇流导电母排222，每一所述电源模块211包括正极输出导体2111和负极输出导体2112，所述正极输出导体2111与所述正极汇流导电母排221相连，所述负极输出导体2112与所述负极汇流导电母排 222相连。

前述实施例的技术方案中，电源设备20中设有多个电源模块211组成的电源模块组21，每一电源模块211均通过汇流导电母排22向外部供电。本实施例中，汇流导电母排22包括正极汇流导电母排221和负极汇流导电母排 222，每一电源模块211包括正极输出导体2111和负极输出导体2112，正极输出导体2111与正极汇流导电母排221相连，负极输出导体2112与负极汇流导电母排222相连。常见的，正极汇流导电母排221和负极汇流导电母排222均为钣金件，当电源设备20应用于电源柜100时，正极汇流导电母排221和负极汇流导电母排222可依据电源柜100的柜体1010内部的器件布局适应性弯折，以充分利用柜体1010内部空间，使得电源柜100结构紧凑，缩小电源柜100的体积。

请参照图4，在本实用新型的一些实施例中，所述液冷管道23与所述正极输出导体2111和所述负极输出导体2112连通，冷却液在所述正极输出导体 2111和/或所述负极输出导体2112内流通，所述正极输出导体2111与所述出液口连接。

前述实施例的技术方案中，电源模块组21的每一电源模块211的进液口与液冷管道23的冷却源入口管道231连通，每一电源模块211的出液口与液冷管道23的冷却源出口管道232连通。可选地，每一电源模块211均包括直流配电箱2113、正极输出导体2111以及负极输出导体2112，直流配电箱2113 可以实现对输入电流的变压或整流，也可以是直流发电设备，用于输出直流电，满足应用端对直流电的使用需求，正极输出导体2111和负极输出导体2112 均与直流配电箱2113连接，用于与汇流导电母排22相连以导出电流。进一步地，正极输出导体2111、直流配电箱2113以及负极输出导体2112依次连通形成冷液通路，使得冷却液可以在直流配电箱2113内部流转，正极输出导体2111开设有前述出液口，负极输出导体2112开设有前述进液口，冷却液可以在正极输出导体2111和负极输出导体2112以及直流配电箱2113内流通；可以理解的，此时，冷媒在直流配电箱2113内部循环，在直流配电箱2113运行时，液冷管道23吸收直流配电箱2113内部的热量，并传递至冷却液，可以快速带走直流配电箱2113内部电子器件产生的热量，提高液冷散热效率。

请参照图3和图4，在本实用新型的一些实施例中，所述冷却源出口管道 232与冷却源连通，且所述冷却源出口管道232处并联接有泄液出口管233。

前述实施例的技术方案中，电源设备20中设置有液冷管道23，液冷管道 23的冷却源入口管道231与电源模块组21的每一电源模块211的进液口连通，液冷管道23的冷却源出口管道232与每一电源模块211的出液口连通。本实施例中，冷却源出口管道232与冷却源连通，以使从冷却源出口管道232流出的冷却液回流至冷却源中，形成冷却液的循环流动，提高冷却液的利用效率。进一步地，冷却源出口管道232处并联接有泄液出口管233，得以将电源设备20中残留的冷却液排出，例如电源设备20长期不使用后排除废弃的冷却液等，避免影响散热效率。

请参照图3，在本实用新型的一些实施例中，所述汇流导电母排22和所述液冷管道23位于所述电源模块组21的同一侧。

前述实施例的技术方案中，电源设备20中设置有汇流导电母排22以将电源模块组21的多个电源模块211灵活组合出多组功率可变的直流电源输出；同时设置有液冷管道23为电源模块组21散热。本实施例中，汇流导电母排22和液冷管道23位于所述电源模块组21的同一侧，以使电源设备20 的结构更为紧凑，减少电源设备20的体积，进而得以减少电源设备20在电源柜100中的占据空间。

在一些实施例中，汇流导电母排22和液冷管道23均连接于电源模块211 的正极输出导体2111和负极输出导体2112，将汇流导电母排22和液冷管道 23位于所述电源模块组21的同一侧，得以减少汇流导电母排22或液冷管道 23延伸长度，进而减少电源设备20的体积。

请参照图4，在本实用新型的一些实施例中，每一所述电源模块211的进液口与所述冷却源入口管道231连接处设置支路控制阀门234，每一所述电源模块211的出液口与所述冷却源出口管道232连接处设置支路控制阀门234，所述冷却源入口管道231端部和所述冷却源出口管道232端部设置主控制阀门235。

前述实施例的技术方案中，电源设备20中设置有液冷管道23，液冷管道 23的冷却源入口管道231与电源模块组21的每一电源模块211的进液口连通，液冷管道23的冷却源出口管道232与每一电源模块211的出液口连通。本实施例中，每一电源模块211的进液口与冷却源入口管道231连接处均设置有支路控制阀门234，每一电源模块211的出液口与冷却源出口管道232连接处均设置有支路控制阀门234，得以控制该液冷支路的通断，以便于对单个电源模块211进行维护时，切断冷却液流入和流出，便于拆装维护电源设备20。

进一步的，在一些实施例中，冷却源入口管道231端部和冷却源出口管道232端部设置主控制阀门235，以控制整个电源设备20中冷却液的通断，便于拆装维护电源设备20。

请参照图3至图5，在本实用新型的一些实施例中，所述电源设备20包括至少一组所述汇流导电母排22，每一所述电源模块211连接到一组所述汇流导电母排22。

前述实施例的技术方案中，电源设备20中设有至少两个电源模块组21 成的电源模块组21，并设置有汇流导电母排22以将电源模块组21的电能导出至外部，对外部供电。本实施例中，电源设备20包括至少一组汇流导电母排22，每一电源模块211连接到一组汇流导电母排22，此时，用户可以根据实际需求自由组合，将任意数量的电源模块211并联至同一汇流导电母排22 中，以满足不同电压的供电输出，满足不同用户的使用需求。

请参照图1和图2，本申请还提出一种电源柜100，电源柜100包括柜体 10、交流控制单元30、人机交互控制单元40以及前述任一实施例中所述的电源设备20；

所述柜体10的内部空间通过固定件分隔成交流安装区域、直流安装区域以及人机交互区域；

所述交流控制单元30设置在所述交流安装区域，所述电源设备20设置在所述直流安装区域、所述人机交互控制单元40设置在人机交互区域。

具体地，本申请提出的电源柜100，主要作用是在电力***进行发电、输电、配电和电能转换。具体地，电源柜100包括交流控制单元30和前述电源设备20，交流控制单元30和电源设备20分别输出交流电和直流电，满足不同用户的供电需求，提高电源柜100的适用性；同时，电源柜100还包括人机交互控制单元40，人机交互控制单元40分别与交流控制单元30和电源设备20电连接，以使用户得以操作和控制电源柜100的供电类型。

常见的，电源柜100包括作为安装基础的柜体10，柜体10内形成有安装空间，用于容纳散热组件和电源设备20以及其他电子元件；柜体10一般包括支架12和壳体11，支架12形成支撑基础，包括竖直设置的多根支撑杆以及连接支撑杆的底板和顶板，壳体11环绕支架12设置以与支架12围合形成安装空间；进一步地，柜体10内设有固定件，固定件可以是横梁或者隔板等，以将安装空间分隔为交流安装区域、直流安装区域以及人机交互区域；其中，交流控制单元30设置在交流安装区域，电源设备20设置在直流安装区域、人机交互控制单元40设置在人机交互区域，使得整个设备保持结构完整性，便于电源柜100的整体搬运。

请参照图6，在本实用新型的一些实施例中，所述电源设备20与所述交流控制单元30沿所述柜体10的宽度方向并列设置，所述多个电源模块211 与所述人机交互控制单元40所述沿所述柜体10的高度方向叠层设置，所述汇流导电母排22伸出于所述柜体10的顶部。

前述实施例的技术方案中，电源柜100的柜体10中设有电源设备20、交流控制单元30以及人机交互控制单元40，以根据实际需求对外部提供直流电或交流电。本实施例中，电源设备20与交流控制单元30沿柜体10的宽度方向并列设置，多个电源模块211与人机交互控制单元40沿柜体10的高度方向层叠设置，以充分利用柜体10内的安装空间，使得各个部件的排列更为紧凑，提高空间利用率，减少电源柜100的体积。且汇流导电母排22沿高度方向延伸并伸出于柜体10的顶部，以更方便用户接驳用电设备，提高使用便捷性。

请参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，所述柜体10包括壳体11，所述壳体11围合形成所述柜体10的内部空间，所述壳体11包括前盖板111和后盖板112，所述前盖板111上设置有进风口1111和人机窗口1112，所述后盖板112上设置有出风口1121，所述出风口1121位于所述汇流导电母排22的近端，所述进风口1111远离所述汇流导电母排22的远端，所述出风口1121位置高于所述进风口1111位置；在所述电源柜100内对应出风口1121的位置设置有风扇50。

前述实施例的技术方案中，电源柜100包括作为安装基础的柜体10，用于安装电源设备20、交流控制单元30以及人机交互控制单元40等部件。本实施例中，柜体10包括支架12和壳体11，支架12形成支撑基础，包括竖直设置的多根支撑杆以及连接支撑杆的底板和盖板，壳体11环绕支架12设置以与支架12围合形成安装空间。壳体11包括前盖板111、后盖板112以及夹设于前盖板111和后盖板112之间的侧板113，前盖板111、后盖板112以及侧板113围合形成所述壳体11；其中，前盖板111上设置有进风口1111和人机窗口1112，人机窗口1112便于用户观测电源柜100当前的工作情况，也便于用于对电源柜100进行控制；后盖板112上设置有出风口1121，且出风口 1121位于汇流导电母排22的近端，进风口1111远离汇流导电母排22的远端，同时对应出风口1121的位置设置有风扇50；此时，电源柜100工作时，风扇 50引动外界低温气流进入柜体10内部带走各个部件产生的热量；继而风扇 50再将高温气流从出风口1121吹出，实现对电源柜100的风冷散热，提高电源柜100的散热效率。出风口1121和进风口1111分别开设于前盖板111和后盖板112，且出风口1121高于进风口1111设置，得以避免进风气流和出风气流相互干涉产生气流短路现象，影响风冷散热结构的散热效率；同时确保气流流经柜体10内的各个位置，对柜体10内的各个部件进行散热，提高散热效率。其中，进风口1111和出风口1121的具体形状、设置方式以及数量在此不作限定，进风口1111和出风口1121均可以是但不限于百叶窗或格栅等形式。

可以理解的，本实施例中，电源设备20中设置有液冷管道23，液冷管道 23位于风冷气流通路中，可以利用风冷散热结构加快冷却液的散热，提高液冷散热效率。液冷散热和风冷散热的结合，得以很好的将电源柜100内部各个组件的热量散发出去。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源设备，其特征在于，包括：

电源模块组，包括至少两个电源模块，每一所述电源模块包括进液口和出液口，所述电源模块通过汇流导电母排向外部供电；

液冷管道，包括冷却源入口管道和冷却源出口管道，所述冷却源入口管道与冷却源连通；

其中，每一所述电源模块的进液口分别与所述冷却源入口管道连通，每一所述电源模块的出液口与所述冷却源出口管道连通，以将所述电源模块组内的热量通过所述液冷管道导出。

2.如权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述汇流导电母排包括正极汇流导电母排和负极汇流导电母排，每一所述电源模块包括正极输出导体和负极输出导体，所述正极输出导体与所述正极汇流导电母排相连，所述负极输出导体与所述负极汇流导电母排相连。

3.如权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述液冷管道与所述正极输出导体和所述负极输出导体连通，冷却液在所述正极输出导体和/或所述负极输出导体内流通，所述正极输出导体与所述出液口连接。

4.如权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述冷却源出口管道与冷却源连通，且所述冷却源出口管道处并联接有泄液出口管。

5.如权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述汇流导电母排和所述液冷管道位于所述电源模块组的同一侧。

6.如权利要求1所述的电源设备，其特征在于，每一所述电源模块的进液口与所述冷却源入口管道连接处设置支路控制阀门，每一所述电源模块的出液口与所述冷却源出口管道连接处设置支路控制阀门，所述冷却源入口管道端部和所述冷却源出口管道端部设置主控制阀门。

7.如权利要求1至6任意一项中所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备包括至少一组所述汇流导电母排，每一所述电源模块连接到一组所述汇流导电母排。

8.一种电源柜，其特征在于，包括：柜体、交流控制单元、人机交互控制单元以及如权利要求1至7任意一项所述的电源设备；

所述柜体的内部空间通过固定件分隔成交流安装区域、直流安装区域以及人机交互区域；

所述交流控制单元设置在所述交流安装区域，所述电源设备设置在所述直流安装区域、所述人机交互控制单元设置在所述人机交互区域。

9.如权利要求8所述的电源柜，其特征在于，所述电源设备与所述交流控制单元沿所述柜体的宽度方向并列设置，所述多个电源模块与所述人机交互控制单元所述沿所述柜体的高度方向叠层设置，所述汇流导电母排伸出于所述柜体的顶部。

10.如权利要求8所述的电源柜，其特征在于，所述柜体包括壳体，所述壳体围合形成所述柜体的内部空间，所述壳体包括前盖板和后盖板，所述前盖板上设置有进风口和人机窗口，所述后盖板上设置有出风口，所述出风口位于所述汇流导电母排的近端，所述进风口远离所述汇流导电母排的远端，所述出风口位置高于所述进风口位置；在所述电源柜内对应出风口的位置设置有风扇。

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