一种分柜式光储充设备的制作方法

1.本实用新型涉及充发电技术领域，特别涉及一种分柜式光储充设备。


背景技术：

2.在电动汽车快速发展的背景下，电力配网压力越来越大，而光储充系统的诞生有效解决了电网增容、扩容的矛盾，提高了充电的便捷性。其中，光储充系统由光储充集装箱和充电桩两个部分组成，传统的光储充系统都是直通式，光储充集装箱内的双向隔离直流变流器、储能变流器(pcs)和电池柜等共用水冷机和消防柜。双向隔离直流变流器和储能变流器工作时产生的热能很大，而电池对温度要求严苛且惧高温，热能的流动会对电池造成一定损伤，降低电池的使用寿命；且电池具有可燃性，一旦电池失火集装箱内的双向隔离直流变流器和储能变流器等设备均会受到失火牵连，造成损失风险；同时光储充集装箱内大型设备多，箱体相应占地空间大，排布上缺乏灵活性。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种分柜式光储充设备，以同时提高光储充设备的安全性和排布灵活性。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种分柜式光储充设备，包括设备仓和水冷柜；
6.所述水冷柜设置在所述设备仓周围；
7.所述设备仓包括变流器，所述水冷柜包括电池模组和水冷机组；
8.所述变流器和所述电池模组通过电缆连接。
9.进一步地，所述变流器包括储能变流器，所述储能变流器与所述电池模组通过电缆电连接，用于控制所述电池模组的充电和放电。
10.进一步地，所述变流器包括双向隔离直流变流器，所述双向隔离直流变流器通过所述电缆与所述电池模组连接。
11.进一步地，所述设备仓还包括汇流柜，所述电池模组、所述汇流柜和所述双向隔离直流变流器依次通过所述电缆连接。
12.进一步地，所述设备仓还包括控制柜，所述控制柜与所述变流器、所述电池模组和所述水冷机组电连接。
13.进一步地，所述电缆为预埋在地下或套设防水波纹管的高压走地电缆。
14.进一步地，所述设备仓为一个，所述水冷柜为至少一个；
15.所述水冷柜沿着所述设备仓的周围呈阵列排布。
16.进一步地，所述电池模组包括电池储能系统和多个串并联的磷酸铁锂电池。
17.进一步地，所述水冷柜还包括消防系统；
18.所述消防系统为灭火器、消防栓或淋水管道；
19.所述消防系统布置在所述水冷柜内。
20.进一步地，所述设备仓还包括散热系统；
21.所述散热系统为抽风风扇且安装在所述设备仓内靠近所述变流器的墙上。
22.本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种分柜式光储充设备，通过将传统的一体式光储充集装箱分柜设计为设备仓和水冷柜，将大型设备如变流器等设置在设备仓内，而将电池模组等较小的设备设置在水冷柜内，并为电池模组配置水冷机组用于散热，保证电池模组温度不会受变流器等设备工作产生的热能影响而造成损伤或失火，也避免了电池模组意外失火时牵连变流器等大型设备而造成损失，提高了设备仓内设备的安全性，同时水冷柜相对设备仓体积小，可灵活排布在设备仓周围。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的一种分柜式光储充设备的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例的一种分柜式光储充设备中设备仓的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例的一种分柜式光储充设备中水冷柜的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例的一种分柜式光储充设备中设备仓与水冷柜的排布示意图；
27.图5为设备仓与水冷柜的另一种排布示意图。
28.标号说明：
29.1、设备仓；11、储能变流器；12、双向隔离直流变流器；13、汇流柜；14、控制柜；15、抽风风扇；2、水冷柜；21、水冷机组；22、电池模组；3、高压走地电缆。
具体实施方式
30.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
31.请参照图1至图5，一种分柜式光储充设备，包括设备仓和水冷柜；
32.所述水冷柜设置在所述设备仓周围；
33.所述设备仓包括变流器，所述水冷柜包括电池模组和水冷机组；
34.所述变流器和所述电池模组通过电缆连接。
35.由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过将传统的一体式光储充集装箱分柜设计为设备仓和水冷柜，将大型设备如变流器等设置在设备仓内，而将电池模组等较小的设备设置在水冷柜内，并为电池模组配置水冷机组用于散热，保证电池模组温度不会受变流器等设备工作产生的热能影响而造成损伤或失火，也避免了电池模组意外失火时牵连变流器等大型设备而造成损失，提高了设备仓内设备的安全性，同时水冷柜相对设备仓体积小，可灵活排布在设备仓周围。
36.进一步地，所述变流器包括储能变流器，所述储能变流器与所述电池模组通过电缆电连接，用于控制所述电池模组的充电和放电。
37.由上述描述可知，用储能变流器实现对电池模组进行管理，控制电池模组的充电和放电过程，进行交直流的交换；同时也可控制电池模组在无电网的情况下直接为接入光储充设备的外接交流负荷供电。
38.进一步地，所述变流器包括双向隔离直流变流器，所述双向隔离直流变流器通过
所述电缆与所述电池模组连接。
39.由上述描述可知，双向隔离直流变流器作为直流智能充电系统的功率模块，可以将电池模组的电量以大功率输送给电动汽车充电，实现快速充电的目的；且双向隔离直流变流器具备电流和电压数据采集精度高的特性，可以确保对电动汽车电池数据检测的准确性。
40.进一步地，所述设备仓还包括汇流柜，所述电池模组、所述汇流柜和所述双向隔离直流变流器依次通过所述电缆连接。
41.由上述描述可知，汇流柜可以将电池模组的电量汇总给双向隔离直流变流器以实现对电动汽车的快速充电。
42.进一步地，所述设备仓还包括控制柜，所述控制柜与所述变流器、所述电池模组和所述水冷机组电连接。
43.由上述描述可知，控制柜可用于控制变流器、电池模组和水冷机组实现其各自的功能，即对设备仓或水冷柜内的设备进行统一管理。
44.进一步地，所述电缆为预埋在地下或套设防水波纹管的高压走地电缆。
45.由上述描述可知，可根据现场实际需要选择将高压走地电缆预埋在地下或套设防水波纹管在地面铺设的方式，提高设备仓与水冷柜之间的连接安全。
46.进一步地，所述设备仓为一个，所述水冷柜为至少一个；
47.所述水冷柜沿着所述设备仓的周围呈阵列排布。
48.由上述描述可知，水冷柜的数量可根据现场配电情况实际需要选择，同时由于水冷柜内只包括电池模组和水冷机组等体积较小的设备，而设备仓内则是一些变流器、控制柜等体积较大的设备，因此水冷柜相对设备仓体积小，可在设备仓周围呈阵列式的灵活排布。
49.进一步地，所述电池模组包括电池储能系统和多个串并联的磷酸铁锂电池。
50.由上述描述可知，采用安全可靠的磷酸铁锂电池进行串并联构成电池模组，同时结合电池储能系统对电池进行数据采集及控制保护，其中电池储能系统能为电池的电量在调配过程中起缓冲的作用，通过电池储能系统存储电池的电量，可以达到削峰填谷、增容扩容的目的，缓解电网配电容量的压力。
51.进一步地，所述水冷柜还包括消防系统；
52.所述消防系统为灭火器、消防栓或淋水管道；
53.所述消防系统布置在所述水冷柜内。
54.由上述描述可知，由于电池模组对温度要求严苛且惧高温，高温环境下容易对电池造成一定损伤，降低电池模组的使用寿命，且由于磷酸铁锂电池具有可燃性，更严重的还可能造成电池模组失火的后果，因此在水冷柜内配备消防系统，对发生意外失火的情况可及时进行灭火处理，避免造成更大的损失。
55.进一步地，所述设备仓还包括散热系统；
56.所述散热系统为抽风风扇且安装在所述设备仓内靠近所述变流器的墙上。
57.由上述描述可知，由于变流器会产生热能，通过在设备仓内安装抽风风扇，用于将热能抽出室外，有效降低设备仓的整体温度，提高设备仓内设备的使用寿命。
58.请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：
59.一种分柜式光储充设备，如图1所示，包括设备仓1和水冷柜2，水冷柜2设置在设备仓1周围，设备仓1和水冷柜2之间通过高压走地电缆3连接。
60.在本实施例中，设备仓1包括变流器，如图2所示，变流器包括储能变流器11和双向隔离直流变流器12；如图3所示，水冷柜2包括电池模组22和水冷机组21。
61.其中，储能变流器11与电池模组22通过电缆电连接，用于控制电池模组22的充电和放电，即用储能变流器11实现对电池模组22进行管理，控制电池模组22的充电和放电过程，进行交直流的交换；同时也可控制电池模组22在无电网的情况下直接为接入光储充设备的外接交流负荷供电。
62.其中，双向隔离直流变流器12通过电缆与电池模组22连接，即双向隔离直流变流器12作为直流智能充电系统的功率模块，可以将电池模组22的电量以大功率输送给电动汽车充电，实现快速充电的目的；且双向隔离直流变流器12具备电流和电压数据采集精度高的特性，可以确保对电动汽车电池数据检测的准确性。
63.其中，变流器和电池模组22通过电缆连接。在本实施例中，电缆为预埋在地下或套设防水波纹管的高压走地电缆3，即可根据现场实际需要选择将高压走地电缆3预埋在地下或套设防水波纹管在地面铺设的方式，提高设备仓1与水冷柜2之间的连接安全。
64.因此，本实施例通过将传统的一体式光储充集装箱分柜设计为设备仓1和水冷柜2，将大型设备如变流器等设置在设备仓1内，而将电池模组22等较小的设备设置在水冷柜2内，并为电池模组22配置水冷机组21用于散热，保证电池模组22温度不会受变流器等设备工作产生的热能影响而造成损伤或失火，也避免了电池模组22意外失火时牵连变流器等大型设备而造成损失，提高了设备仓1内设备的安全性，同时水冷柜2相对设备仓1体积小，可灵活排布在设备仓1周围。
65.请参照图2，本实用新型的实施例二为：
66.一种分柜式光储充设备，在上述实施例一的基础上，在本实施例中，如图2所示，设备仓1还包括汇流柜13。
67.其中，在本实施例中，水冷柜2内的电池模组22、设备仓1内的汇流柜13和双向隔离直流变流器12依次通过电缆连接，其中汇流柜13可以用于将电池模组22的电量汇总给双向隔离直流变流器12以实现对电动汽车的快速充电。
68.请参照图2，本实用新型的实施例三为：
69.一种分柜式光储充设备，在上述实施例一或实施例二的基础上，在本实施例中，如图2所示，设备仓1还包括控制柜14。
70.其中，在本实施例中，控制柜14与变流器、水冷柜2内的电池模组22和水冷机组21电连接，即控制柜14可用于控制变流器、电池模组22和水冷机组21实现其各自的功能，即对设备仓1或水冷柜2内的设备进行统一管理。
71.请参照图2和图3，本实用新型的实施例四为：
72.一种分柜式光储充设备，在上述实施例一至实施例三任一实施例的基础上，在本实施例中，如图3所示的电池模组22包括未在图上标出的电池储能系统和多个串并联的磷酸铁锂电池。
73.即在本实施例中，采用安全可靠的磷酸铁锂电池进行串并联构成电池模组22，同时结合电池储能系统对电池进行数据采集及控制保护，其中电池储能系统能为电池的电量
在调配过程中起缓冲的作用，通过电池储能系统存储电池的电量，可以达到削峰填谷、增容扩容的目的，缓解电网配电容量的压力。
74.另外，水冷柜2还包括未在图上标出的消防系统，消防系统布置在水冷柜2内。由于电池模组22对温度要求严苛且惧高温，高温环境下容易对电池造成一定损伤，降低电池模组22的使用寿命，且由于磷酸铁锂电池具有可燃性，更严重的还可能造成电池模组22失火的后果，因此在水冷柜2内配备消防系统，对发生意外失火的情况可及时进行灭火处理，避免造成更大的损失。
75.在本实施例中，消防系统可为灭火器、消防栓或淋水管道，具体可根据实际需要而定。
76.另外，设备仓1还包括散热系统。如图2所示，在本实施例中，散热系统为抽风风扇15且安装在设备仓1内靠近变流器的墙上。由于变流器会产生热能，因此通过在设备仓1内安装抽风风扇15，可用于将热能抽出室外，有效降低设备仓1的整体温度，提高设备仓1内设备的使用寿命。
77.请参照图4至图5，本实用新型的实施例五为：
78.一种分柜式光储充设备，在上述实施例一至实施例四任一实施例的基础上，在本实施例中，设备仓1为一个，水冷柜2为至少一个，且当水冷柜2为多个时，水冷柜2沿着设备仓1的周围呈阵列排布。
79.即在本实施例中，水冷柜2的数量可根据现场配电情况实际需要选择，同时由于水冷柜2内只包括电池模组22和水冷机组21等体积较小的设备，而设备仓1内则是一些变流器、控制柜14等体积较大的设备，因此水冷柜2相对设备仓1体积小，可在设备仓1周围呈阵列式的灵活排布，即如图4和图5所示的两种排布方式，在其他等同实施例中，水冷柜2在设备仓1的周围也可以为其他阵列式的排布。
80.综上所述，本实用新型提供的一种分柜式光储充设备，通过将传统的一体式光储充集装箱分柜设计为设备仓和水冷柜，将大型设备如变流器等设置在设备仓内，而将电池模组等较小的设备设置在水冷柜内，并为电池模组配置水冷机组用于散热，保证电池模组温度不会受变流器等设备工作产生的热能影响而造成损伤或失火，也避免了电池模组意外失火时牵连变流器等大型设备而造成损失，提高了设备仓内设备的安全性，同时水冷柜相对设备仓体积小，可灵活排布在设备仓周围。其中，采用储能变流器实现对电池模组的充电和放电管理；采用双向隔离直流变流器作为直流智能充电系统的功率模块，实现快速充电；并通过控制柜实现对设备仓或水冷柜内的设备进行统一管理；同时为设备仓和水冷柜配置散热系统和消防系统，进一步提高了设备仓内设备的使用寿命及水冷柜的安全性，具有良好的防火保护作用。
81.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。