适用于恶劣环境的储能电站

文档序号:229800 发布日期:2021-11-09 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 适用于恶劣环境的储能电站 (Energy storage power station suitable for adverse circumstances ) 是由 董建聪 马忠东 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种适用于恶劣环境的储能电站,包括壳体以及容纳于壳体内的电源组件和逆变器,壳体的外部轮廓形成长方体架构,壳体包括第一防护壳体和第二防护壳体,第一防护壳体与第二防护壳体的开口配合面的周边形成有向外突出的凸缘,凸缘的厚度大于壳体的壁厚,凸缘的突出高度也大于壳体的壁厚;逆变器容纳于壳体内,逆变器外轮廓形成长方体外形,逆变器长度方向与壳体的长度方向一致。在便携式电站壳体上设置特殊的转轴和凸缘以增加结构强度和防护能力,并对逆变器和整机内部冷却结构进行优化设计,通过设置多个封闭的冷却风道改进散热效果,大大提高了储能电站恶劣环境下的适应能力,具有整机结构强度高、散热效果好和成本低的优点,具有明显的技术优势。(The invention discloses an energy storage power station suitable for severe environment, which comprises a shell, and a power supply assembly and an inverter which are accommodated in the shell, wherein the outer contour of the shell forms a cuboid framework; the inverter is accommodated in the shell, the outer contour of the inverter forms a cuboid shape, and the length direction of the inverter is consistent with the length direction of the shell. Set up special pivot and flange in order to increase structural strength and protective capacities on portable power station casing to carry out optimal design to dc-to-ac converter and the inside cooling structure of complete machine, improve the radiating effect through setting up a plurality of confined cooling duct, improved the adaptability under the energy storage power station adverse circumstances greatly, have that complete machine structural strength is high, the radiating effect is good and advantage with low costs, have obvious technical advantage.)

适用于恶劣环境的储能电站

技术领域

本发明涉及电站领域,尤其涉及一种适用于恶劣环境的储能电站。

背景技术

目前,现有的便携式电站通常为家庭或户外休闲娱乐设计,电站外壳通常由塑料件制成。储能式电站内置电源组件、逆变器和控制器,逆变器能够把来自电源组件的直流电转换为特定频率和电压的交流电,控制器主要用来控制充电和放电,逆变器在工作时发热量较大。此外,储能电站的控制器和电源组件在工作时也会发热,因此,储能电站在设计时必须同时考虑结构强度和良好的散热。

但是,现有的便携式电站存在以下缺陷:

现有技术的塑料外壳设计强度和刚性不足,搬运和使用期间容易被磕碰损坏,高温时散热不佳,环境适应能力较差,很难满足野外施工需要,难以适应野外施工使用的严苛环境。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种适用于恶劣环境的储能电站,其能解决环境适应能力较差的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现:

一种适用于恶劣环境的储能电站,包括壳体以及容纳于壳体内的电源组件和逆变器,壳体的外部轮廓形成长方体架构,在长方体架构中,长度为L、宽度为W和高度为H,其中L>W,L>H,所述壳体包括第一防护壳体和第二防护壳体,其中:所述第一防护壳体与第二防护壳体通过转轴转动安装,转轴沿着壳体的长度方向设置,第一防护壳体与第二防护壳体配合形成用于容纳及封闭电源组件和逆变器的容纳空间,第一防护壳体与第二防护壳体的开口配合面的周边形成有向外突出的凸缘,凸缘的厚度大于壳体的壁厚,凸缘的突出高度也大于壳体的壁厚;所述逆变器容纳于壳体内,逆变器外轮廓形成长方体外形,在所述长方体外形中,长度为L0、宽度为W0和高度为H0,其中L0>W0,L0>H0,所述逆变器长度方向与壳体的长度方向一致。

进一步地,所述第一防护壳体的高度为H1,所述第二防护壳体的高度为H2,H1大于H2,在所述第一防护壳体上设置有把手和用于散热的通风口。

进一步地,所述第一防护壳体上设置有多个通风口,其中包括两个散热出风口,其中一个散热出风口用于逆变器散热出风,另一个散热出风口用于壳体其他区域的散热出风。

进一步地,所述逆变器包括PCB板和电器元件,PCB板的正面和/或背面形成有逆变器冷却风道,冷却气流从PCB板的前端进入,沿着逆变器的长度L0方向流动为其散热,然后从PCB板的后端流出。

进一步地,在所述壳体上设置有出风口,所述PCB板的后端设置在出风口一侧,冷却逆变器的散热气流从出风口排出壳体。

进一步地,在所述PCB板的后端与壳体上的出风口之间形成有封闭通道,封闭通道为两端开口的逆变器散热气流排放通道,其一端开口与PCB板的后端相通,另一端开口与壳体上的出风口相通,封闭通道确保冷却逆变器的高温气流在排出过程中不会泄漏进入壳体其他区域。

进一步地,所述逆变器冷却风道位于PCB板与壳体内壁之间。

进一步地,所述逆变器容纳于逆变器罩壳内,逆变器罩壳容纳于壳体内,逆变器罩壳的外轮廓为长方体,在所述长方体中,长度为L01、宽度为W01、高度为H01,其中L01>W01,且L01>H01,所述逆变器罩壳的长度方向与壳体的长度方向一致。

进一步地,在所述逆变器罩壳一端设置有逆变器出风口,在壳体上设置有出风口,所述逆变器出风口设置在出风口一侧,冷却逆变器的散热气流从出风口排出壳体。

进一步地,在所述逆变器出风口与壳体上的出风口之间形成有封闭通道,封闭通道为两端开口的逆变器散热气流排放通道,其一端开口与逆变器出风口相通,另一端开口与壳体上的出风口相通,封闭通道确保冷却逆变器的高温气流在排出过程中不会泄漏进入壳体其他区域。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

在便携式电站壳体上设置特殊的转轴和凸缘以增加结构强度和防护能力,并对逆变器和整机内部冷却结构进行优化设计,通过设置多个封闭的冷却风道改进散热效果,大大提高了储能电站恶劣环境下的适应能力,具有整机结构强度高、散热效果好和成本低的优点,具有明显的技术优势。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为适用于恶劣环境的储能电站的立体图;

图2为适用于恶劣环境的储能电站拆掉通风口防护罩后的立体图;

图3为适用于恶劣环境的储能电站第二防护壳体打开后的立体图;

图4为适用于恶劣环境的储能电站拆掉第二防护壳体后的立体图;

图5为适用于恶劣环境的储能电站通风口和转轴的局部剖视图;

图6为壳体的局部剖视图;

图7为壳体凸缘的局部放大图;

图8为适用于恶劣环境的储能电站不带逆变器罩壳的内部散热结构图;

图9为适用于恶劣环境的储能电站带逆变器罩壳的内部散热结构图;

图10为逆变器组件的立体图;

图11为逆变器的立体图;

图12为逆变器组件的爆炸图。

图中:1、壳体;101、第一防护壳体;102、第二防护壳体;103、转轴;104、凸缘;1041、第一端部凸缘;1042、第二端部凸缘;2、风道;201、逆变器冷却风道;202、封闭通道;3、通风口;301、出风口;302、进风口;4、顶撑组件;5、显示面板组件;6、把手;7、控制器;8、电源组件;9、逆变器组件;901、逆变器;9011、PCB板;90111、前端;90112、后端;9012、电器元件;902、逆变器罩壳;9021、逆变器出风口;9022、逆变器进风口;10、内置风扇。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。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。

适用于恶劣环境的储能电站主要包括壳体、电源组件和控制器等,电站可提供各种直流或交流输出,通过控制器实现各种输入、输出控制和保护功能。此外还可以通过控制器给电源组件充电,可以从市电、太阳能、风力发电机或汽油发电机等给电源组件充电。对于有交流输出的便携式电站,还包括逆变器,逆变器可将电源组件的直流电转换成交流电输出。

如图1、图2和图4所示,适用于恶劣环境的储能电站为封闭式结构,电源组件8、控制器7、逆变器901、继电器和线束等都内置、封闭于壳体1内,本专利的壳体1为塑料件,优选通过注塑工艺成型。壳体1的轮廓为长度L、宽度W和高度H的近似长方体形状,其长度L>宽度W,且长度L>高度H,长度L和宽度W构成壳体1的底面和顶面,平放时底面为支撑面与地面接触,为提高放置的稳定性,本专利优选宽度W>高度H。如图6所示,壳体1的底面设置有顶撑组件4,便携式电站平放时,底面上的顶撑组件4与地面接触以支撑电站重量。

如图1、图2和图6所示,壳体1由第一防护壳体101和第二防护壳体102封闭组成,第一防护壳体101的高度H1大于第二防护壳体102的高度H2,如果不考虑第一防护壳体101与第二防护壳体102配合面上的内嵌结构,第一防护壳体101的高度H1与第二防护壳体102的高度H2之和等于壳体1的总高度H。第一防护壳体101的底面设置有顶撑组件4,便携式电站平放时,底面上的顶撑组件4与地面接触支撑电站重量。

如图3和图5所示,本实施例的第一防护壳体101和第二防护壳体102均为注塑件,特别地,为了方便维修和提高塑料壳体强度,本专利第一防护壳体101与第二防护壳体102的L方向侧边沿结合处设置有多个凹槽,这些上、下交替的半圆形凹槽通过注塑成型,相邻的凹槽分别构成圆孔的上半边和下半边,这样错位组合就能形成一个个完整的轴孔,这样设计的好处是模具不用抽芯滑块即可注塑形成轴孔,大大降低成本。本专利的特别之处在于,转轴103沿壳体1的长度L方向贯穿整个凹槽圆孔形成转动轴,使得第一防护壳体101与第二防护壳体102转动地连接在一起,转轴103沿壳体1的长度L方向布置有助于增加连接强度。转轴103沿着壳体1的长度L方向设置在壳体1的外侧,第二防护壳体102绕转轴103转动到与第一防护壳体101的开口边沿配合面贴紧时,二者配合形成闭合空间,容纳及封闭电源组件8、逆变器901、控制器7和线束等,图3就是第二防护壳体102绕转轴103打开时的状态。

如图2、图6和图7所示,本专利第一防护壳体101与第二防护壳体102开口周边配合处形成有向外突出的凸缘104,即第一防护壳体101和第二防护壳体102开口边沿周圈都设置有凸缘104,凸缘104分为第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042两部分,第一端部凸缘1041与第一防护壳体101一体注塑成型,第二端部凸缘1042与第二防护壳体102一体注塑成型,第一防护壳体101与第二防护壳体102闭合后,第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042配合面紧贴在一起,起到密闭壳体1的作用。本专利的壳体1特别之处在于,为提高壳体1的结构强度和密封性能,本专利第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的厚度b都大于壳体1的主体壁厚t,第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的突出高度c也都大于壳体1的主体壁厚t,本专利壳体1通常的设计尺寸是:壳体1的主体壁厚t=2.5~6mm,第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的厚度b=9~19mm,第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的突出高度c=7~17mm。如图7所示,本实施例第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的配合面上设置有嵌合结构,第一端部凸缘1041上设置有凸筋,第二端部凸缘1042上设置有凹槽,有助于提高密封性。

如图2和图3所示,本专利第一防护壳体101的侧面设置有把手6,可以在壳体1不同位置设置多个把手6,把手6用于提起和搬运便携式电站。当然根据需要也可以在壳体1底部设置滚轮和拉杆,需要时可以抽出拉杆,在地面上利用滚轮拖动电站,进一步提高便携性。如图2、图4和图5所示,由于电站壳体1内部的电源组件8、逆变器901和控制器7等在工作时会发热,本专利壳体1上还设置有用于冷却散热的通风口3,为了提高散热效果,本专利的通风口3设置在第一防护壳体101上,通风口3包括2个散热出风口301和1个进风口302,当然根据需要也可以设置多个进风口302。为了提高通风口3的防护性能,可以根据需要在出风口301和进风口302处增加防护罩,防止雨水和异物从通风口3进入壳体1。本专利的壳体1内设置有多个冷却内置风扇10,根据需要可以在出风口301或进风口302处设置内置风扇10,也可以在逆变器901进风口或出风口设置内置风扇10,在内置风扇10的驱动下外界空气从进风口302进入壳体1冷却电源组件8、逆变器901和控制器7等,之后从出风口301排出壳体1。如图5和图8所示,本专利的特别之处在于,为了提高散热效果,本专利在壳体1上至少设置有2个散热出风口301,一个用于冷却逆变器901的散热出风,另一个用于冷却壳体1其他区域的散热出风。

如图8和图11所示,本专利的逆变器901容纳于壳体1内,逆变器901轮廓形成长度L0、宽度W0和高度H0的长方体外形,其长度L0>宽度W0,且长度L0>高度H0。本专利的特别之处在于,为了优化结构设计,提高逆变器冷却效果,本专利逆变器901长度L0沿着壳体1的长度L方向设置,即逆变器901长度L0与整机壳体1的长度方向L一致。

如图8和图11所示,本专利的逆变器901包括PCB板9011和电器元件9012,电器元件9012设置在PCB板9011上,这些电器元件9012包括电阻、电容、二极管、三极管、单片机、电感和继电器等。在PCB板9011的正面或者背面形成有逆变器冷却风道201,冷却气流从PCB板9011的前端90111进入,沿着逆变器901的长度L0方向流动为其散热,即逆变器冷却风道201也是沿着长度L0方向形成于PCB板9011的正面或者背面,冷却后散热气流从PCB板9011的后端90112流出逆变器冷却风道201。本专利的特别之处在于,PCB板9011的后端90112设置在壳体1的出风口301一侧,冷却逆变器901的散热气流从PCB板9011的后端90112流出之后通过出风口301排出壳体1。

如图5、图8和图11所示,由于便携式电站在AC输出加载工作时,逆变器901温度较高,散热气流在经过逆变器901之后会被逆变器901上的发热器件加热到很高的温度,本专利的特别之处在于,为了防止高温气流在排出壳体1的过程中泄漏进入壳体1其他区域,本专利在PCB板9011的后端90112与壳体1上的出风口301之间形成有封闭通道202。封闭通道202为两端开口的逆变器散热气流排放通道,其一端开口与PCB板9011的后端90112相通,另一端开口与壳体1上的出风口301相通,即封闭通道202的起始端与逆变器冷却风道201对接连通,封闭通道202的结束端与壳体1上的出风口301对接连通,封闭通道202形成了逆变器冷却风道201的下一级气流通道,冷却逆变器901的整个风道2由逆变器冷却风道201和封闭通道202共同形成,这样就能保证冷却逆变器901之后的高温气流在排出过程中不会泄漏进入壳体1其他区域。如图8所示,本实施例的逆变器901靠近壳体1的内壁设置,PCB板9011与壳体1内壁基本平行,上述逆变器冷却风道201就形成于PCB板9011与壳体1的内壁之间。

如图9和图10所示,作为另外一种实施方案,也可以将逆变器901容纳于逆变器罩壳902内,二者形成一个逆变器组件9,逆变器组件9容纳于壳体1内。逆变器罩壳902是一个有两端开口的专用散热通道,逆变器罩壳902轮廓形成长度L01、宽度W01和高度H01的长方体外形,其长度L01>宽度W01,且长度L01>高度H01。本专利的特别之处在于,为了优化结构设计,提高逆变器冷却效果,本专利逆变器罩壳902长度L01沿着壳体1的长度L方向设置,并在逆变器罩壳902的宽度W01和高度H01构成的前端和后端分别设置有逆变器进风口9022和逆变器出风口9021。如图10和图12所示,在逆变器罩壳902的前端设置有逆变器进风口9022,在逆变器罩壳902的后端设置有逆变器出风口9021,根据需要可以在逆变器进风口9022或逆变器出风口9021处设置内置风扇10,确保逆变器901的冷却风量足够。如图9所示,为了提高散热效率,本专利的特别之处在于,所述逆变器出风口9021设置在壳体1的出风口301一侧,冷却逆变器901的散热气流从出风口301排出壳体1。如图9所示,在壳体1上设置有进风口302,为了提高散热效果,进风口302设置在逆变器进风口9022的同侧附近。

如图9所示,与无逆变器罩壳902的实施例结构类似,为了防止高温气流在排出壳体1的过程中泄漏进入壳体1其他区域,本实施例在逆变器出风口9021与壳体1上的出风口301之间形成有封闭通道202,封闭通道202一端开口与逆变器出风口9021相通,另一端开口与壳体1上的出风口301相通,封闭通道202确保冷却逆变器901的高温气流在排出过程中不会泄漏进入壳体1其他区域。如图9和图12所示,由于本实施例的逆变器901设置在逆变器罩壳902内部,PCB板9011与逆变器罩壳902内壁基本平行,此实施例的逆变器冷却风道201就形成于PCB板9011与逆变器罩壳902内壁之间,通常是将PCB板9011靠近安装在逆变器罩壳902一侧的内壁上,在另一侧的内壁与PCB板9011之间就形成了逆变器冷却风道201。

如图3所示,本专利壳体1上设置有各种用户界面零部件,用户界面零部件包括输出接口、输入接口、控制开关和显示屏等,即一些AC/DC输出插座/插头、充电输入插座/插头、各种开关、按钮、指示灯或显示屏等,为了便于调整和方便生产,本专利的这些用户界面零部件都集中设置在显示面板组件5上。如图7所示,本专利的第一端部凸缘1041和第二端部凸缘1042的突出高度c都大于壳体1的主体壁厚t,由于凸缘104外凸较多,各种用户界面零部件能够在凸缘104的保护下防止被外界物体撞击,提高了恶劣环境下的适应性。

综上所述,本专利在便携式电站壳体上设置特殊的转轴和凸缘以增加结构强度和防护能力,并对逆变器和整机内部冷却结构进行优化设计,通过设置多个封闭的冷却风道改进散热效果,大大提高了储能电站恶劣环境下的适应能力,具有整机结构强度高、散热效果好和成本低的优点,具有明显的技术优势。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

20页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:ATX电源控制电路及ATX电源装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类