一种液流电池用AC-DC功率模块箱结构的制作方法

本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种液流电池用AC-DC功率模块箱结构。

背景技术：
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液流储能电池系统能够经济地存储并按照需求提供大规模电力，主要模式是固定方式。它是一种长寿命、低成本、少维护、高效率的技术，支持电力与储能容量的无级扩展。液流储能电池系统通过存储电能实现供需的最优匹配，对于可再生能源供应商、电网企业和终端用户尤为有效。

液流储能电池系统能够应用于电力供应价值链的各个环节，可将诸如风能、太阳能等间歇性可再生能源电力转化为稳定的电力输出；偏远地区电力供应的最优化解决方式；电网固定投资的递延，以及削峰填谷的应用。

液流电池可以保持连续稳定、安全可靠的电力输出，用于风能、太阳能等可再生能源发电系统，解决其发电不连续、不稳定特性；用于电力系统，可调节用户端负载平衡，保证智能电网稳定运行；用于电动汽车充电站，可避免电动车大电流充电对电网造成冲击；用于高耗能企业，谷电峰用，可降低生产成本。此外，它还可应用于电信的通讯基站、国家重要部门的备用电站等，属于对于环境友好型系统，在所有的储能技术中对于生态影响程度低。

而现有的AC-DC功率模块箱体积较大，安装繁琐，维修时间长，通用性不强，因此设计一种新的功率模块箱可以快速响应、减少维修时间，减小工作量，提供系统的可靠性及整体寿命，更具有高度的灵活性，更好更快满足用户需求。

技术实现要素：
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本实用新型要解决的技术问题：提供一种液流电池用AC-DC功率模块箱结构，以解决现有技术的液流电池用AC-DC功率模块箱体积较大，安装繁琐，维修时间长，通用性不强等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种液流电池用AC-DC功率模块箱结构，它包括箱体，箱体包括前板和底板；底板前侧安装前板、后板和支撑板，在支撑板前装固定板、在支撑板顶部装有集风板，在集风板顶部装有顶板和封板，底板上的前中部位置安装有隔板，隔板前安装有安装板，左侧板和右侧板安装在底板左右侧，两侧形成“L型”箱体。

所述箱体后部的高度大于前部的高度，呈“L型”结构，即箱体后部在箱体侧面方向上相对于前部凸出。

底板和顶板上开有散热通风窗，前板上下开有用于固定模块的安装孔。

散热器固定在支撑板、固定板之间，在散热器上部顶板与集风板之间设置风机，所述风机用螺栓固定在集风板上。

IGBT固定在散热器上，滤波电容固定在支撑板上，吸收电容固定在IGBT上。

箱体内安装有铜排；铜排安装在箱体内部的中部，在直流侧铜排正和直流侧铜排负中间放置绝缘板，直流侧铜排正、直流侧铜排负与中间绝缘板压接固定，直流侧铜排正和直流侧铜排负一端固定在滤波电容、另一端固定在IGBT前部，交流侧铜排固定在IGBT后部；直流侧铜排正和直流侧铜排负通过封板上固定的直流绝缘板上且伸出到箱体外侧；交流侧铜排通过右侧板上固定的交流绝缘板伸出到箱体的外侧。

控制板安装在安装板的铆接螺柱上；测温板安装在安装板的铆接螺柱上；前板上还设有用于控制板、测温板与外部控制系统连接的开孔，在前板上还装有8P端子。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过采用整体安装式结构集成了各种单元模块；自带风机散热，不需要装置另外配置，散热器和风机直接装于其模块内，通过模块内的通风，将热量带走；箱体通用性强,交直流侧铜排分向走线，二次线接口放在最前方，便于测试和通讯，且前、侧强弱电实现分离，互不影响，对外接口少；固定时只需要将模块推入卡规内固定上下的安装孔即可。解决了现有技术体积大安装维修不便的问题。

附图说明：

图1是本实用新型箱体的轴测图；

图2是本实用新型箱体爆炸图；

图3是本实用新型箱体组装图；

图4是本实用新型箱体侧视图；

图中：1-箱体，2-IGBT，3-吸收电容，4-滤波电容，5控制板，6-测温板，7-散热器，8-铜排，9-8P端子，10-风机，11-前板，12-后板，13-底板，14-左侧板，15-右侧板，16-支撑板，17-集风板，18-封板，19-顶板，20-隔板，21-固定板，22-安装板，23-交流侧铜排，24-直流侧铜排正，25-直流侧铜排负，26-绝缘板，27-交流绝缘板，28-直流绝缘板。

具体实施方式：

一种液流电池用AC-DC功率模块箱结构，它包括箱体1，箱体1包括前板11和底板13；底板13前侧安装前板11、后板12和支撑板16，在支撑板16前装固定板21、在支撑板16顶部装有集风板17，在集风板17顶部装有顶板19和封板18，底板13上的前中部位置安装有隔板20，隔板20前安装有安装板22，左侧板14和右侧板15安装在底板13左右侧，两侧形成“L型”箱体。

所述箱体1后部的高度大于前部的高度，呈“L型”结构，即箱体1后部在箱体侧面方向上相对于前部凸出。

底板13和顶板19上开有散热通风窗，前板11上下开有用于固定模块的安装孔。

散热器7固定在支撑板16、固定板21之间，在散热器7上部顶板19与集风板17之间设置风机10，所述风机10用螺栓固定在集风板17上。

IGBT2固定在散热器7上，滤波电容4固定在支撑板16上，吸收电容3固定在IGBT2上。

箱体1内安装有铜排8；铜排8安装在箱体内部的中部，在直流侧铜排正24和直流侧铜排负25中间放置绝缘板26，直流侧铜排正 24、直流侧铜排负25与中间绝缘板26压接固定，直流侧铜排正 24和直流侧铜排负25一端固定在滤波电容4、另一端固定在IGBT2前部，交流侧铜排23固定在IGBT（2）后部；直流侧铜排正24和直流侧铜排负25通过封板18上固定的直流绝缘板27上且伸出到箱体1外侧；交流侧铜排23通过右侧板15上固定的交流绝缘板26伸出到箱体1的外侧。

控制板5安装在安装板22的铆接螺柱上；测温板6安装在安装板22的铆接螺柱上；前板11上还设有用于控制板5、测温板6与外部控制系统连接的开孔，在前板11上还装有8P端子9。

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结构方案进行清楚、完整地描述。

图1是本实用新型一种液流电池用AC-DC功率模块箱的轴测图，由图1可见，功率模块箱包括箱体1、IGBT2，吸收电容3、滤波电容4、控制板5、测温板6、散热器7、铜排8、端子9、风机10等。功率模块箱单元箱的风向为下进上出。

散热器7和风机10组成散热系统，其作用为散出IGBT2工作时所损耗的热量，通过严格的散热计算和仿真，得到适合的散热面积及风量、风压，来满足功率模块箱的散热需求；绝缘板27、绝缘板28通过安装螺钉固定在箱体1上，直流侧铜排正 24、直流侧铜排负25通过直流绝缘板28伸出到壳体外侧；交流侧铜排23通过交流绝缘板27伸出到壳体外侧。

前板11上还设有用于控制板5、测温板6与外部控制系统连接的开孔，在前板11上还装有8P端子9。

图2、图3是本实用新型一种液流电池用AC-DC功率模块箱的箱体爆炸图和箱体组装图，由图2、图3可见，箱体1包括前板11、后板12、底板13、左侧板14、右侧板15、支撑板16、集风板17、封板18、顶板19、隔板20、固定板21、安装板22，在底板13上安装前板11、后板12、支撑板16，在支撑板16前装固定板21、在支撑板16上装集风板17，在集风板17上装顶板19、封板18，底板13前中部安装隔板20，隔板20前安装安装板22，最后装左侧板14、右侧板15形成“L型”箱体。

箱体1后部的高度大于前部的高度，呈“L型”结构，即箱体1后部在箱体侧面方向上相对于前部凸出。

所述底板13、顶板19上开有散热通风窗，前板11上下开有用于固定模块的安装孔。

图4是本实用新型一种液流电池用AC-DC功率模块箱的侧视图，如图4所示，控制板5安装在安装板22的铆接螺柱上；测温板6安装在安装板22的铆接螺柱上；

滤波电容4固定在支撑板16上，IGBT2固定在散热器7上，吸收电容3固定在IGBT2上。

铜排9包括交流侧铜排23、直流侧铜排正 24、直流侧铜排负25，在直流侧铜排正24、直流侧铜排负25中间放置绝缘板26，将直流侧铜排正24、直流侧铜排负25与中间绝缘板26压接固定，直流侧铜排正24、直流侧铜排负25一端固定在滤波电容4、另一端固定在IGBT 2前部，交流侧铜排23固定在IGBT模块2后部。

为了能够方便、轻松地安装和拆卸，本实用新型具体实施方式所描述的功率模块箱采用了螺栓固定的安装方式，模块的上下有固定孔，安装时将模块推进柜体内，固定好上下共4个M8螺栓，再连接好前侧端子插头和光纤端子插头，侧面的铜排，即可完成安装。拆卸时则过程相反，先端子插头和光纤端子插头拔出，铜排固定解除，再将安装螺栓拧松即可将率模块拆下。

为了便于功率扩展，散热器和风机直接装于其模块内，通过模块内的通风，将热量带走；为了调试和维修的方便，前部还有二次线接口，不但可以输入控制量、电源，还可以检测信号，而无需拆卸任何部件。为本实用新型具体实施方式所有的监测信号都会独立的引出，到达外置控制设备，便于工作人员观察故障或状态指示是否正常，而不用拆卸此装置内的任何部件，且下、前、侧强弱电实现分离，互不影响。总体说来，功率模块箱可以快速响应、整个模块的布置减少了安装、检测与维修的工作量，并优化了模块的电气性能，系统的可靠性及整体寿命，更具有高度的灵活性，更好更快满足用户需求。