包括被动冷却系统的户外供电系统的制作方法

1.本发明涉及一种包括被动冷却系统的户外供电系统。


背景技术：

2.户外供电系统(power supply system)通常用于向户外用电系统供电。这种户外用电系统的一个示例是电信设备，例如电信基站。通常向此类电信基站供应48v直流(direct current,dc)电压，此电压是从与基站邻近或接近的供电系统提供的。
3.供电系统可以包括交流(alternating current,ac)/dc转换器，ac/dc转换器用于转换来自ac干线(或使用化石燃料的ac发电机等)的ac电压。
4.或者，供电系统也可以包括用于转换(来自太阳能板系统或其他类型的dc电源的)dc电压的dc/dc转换器。
5.供电系统还可以包括可充电电池，以提供ups(uninterrupted power supply,不间断供电)功能。
6.户外供电系统通常还包括机柜，电气设备在机柜中受到保护以免受环境影响。机柜可防止细小颗粒(灰尘、沙子等)和湿气(雨、雪等)的侵害。图1示出了一种现有技术的机柜，这种机柜称为类型4户外机柜，描述于eltek asa发行的数据手册“户外电信功率机柜(类型4)(outdoor telecom power cabinet(type 4))”。这种机柜具有防护等级(ingress protection,ip)代码为55(iec标准60529中定义的防护等级代码)的异物防护。诸如ac或dc输入电力线缆和dc输出电力线缆等电力线缆通过机柜的顶部或底部而在机柜的内部和外部之间被引导。
7.图2a示出了被称为eltek flatpack 2she转换器的现有技术ac/dc转换器模块，并且在简册“she是如此酷：效率提高到下一个水平(she is so cool:efficiency taken to the next level)”中对其进行了描述。现在有分别提供2000w和3000w的两种版本。此转换器的功率效率约为98％。如图2a所示，转换器模块的电气和电子部件设置在盖体内。盖体的目的是提供防电气冲击和出于emi目的的保护。一个或多个这样的转换器可以安装在图1所示机柜内的机架中。
8.当转换器和供电系统的其他零件产生热时，需要冷却系统来冷却机柜内的空气。冷却系统可以是热交换器、空调或风扇过滤器。冷却系统有几个缺点：它降低了整体电源效率、增加了机柜尺寸、增加了整个供电系统的成本，并且降低了整个系统的可靠性。如图2a所示，转换器本身在其前侧还具有风扇，以通过转换器提供冷却空气流。
9.图2b示出了现有技术的ac/dc转换器，其中如图2a中所示的功率转换器模块被设置在具有散热片的金属壳体内。此壳体具有ip65等级。此ac/dc转换器由eltek asa销售，名称为“变色龙(chameleon)”，并在数据手册“变色龙独立式48/650he(chameleon standalone 48/650he)”中对其进行了描述。此种转换器是被动冷却的，由于没有主动冷却系统因此降低了成本。壳体由挤压铝合金制成，其中的印刷电路板(printed circuit board,pcb)及其所有电气部件插入壳体的顶端开口或底端开口。然后，顶端开口和底端开
口分别由顶盖体和底盖体封闭，底盖体包括用于输入/输出电力的线缆连接器。由于繁琐的组装过程，这种ac/dc转换器增加了制造成本。
10.图2c示出了现有技术的ac/dc功率系统(power system)，其包括连接在一起作为功率核心的图2b的两个转换器，此系统还包括电池单元。此ac/dc功率系统由eltek asa销售，并在数据手册“变色龙供电系统
‑
基于紧凑型的供电系统(chameleon ps systems
‑
compact
‑
based power supply system)”中对其进行了描述。它还容易受到盗窃和破坏行为的影响。这种系统可以提供的功率/电力有限且制造成本较高。
11.本发明的一个目的是提高户外供电系统的功率效率。另一目的是降低这种户外供电系统的尺寸和成本。而另一目的是提供一种较灵活并且可易于弹性配置的供电系统。


技术实现要素：

12.本发明涉及一种供电系统，本发明一实施例提供一供电系统包括：
13.主单元，包括保护性主壳体和设置在保护性主壳体中的配电电路；
14.第一模块单元，包括第一保护性模块壳体和设置在第一保护性模块壳体中的第一电模块(electric module)；
15.被动冷却系统，用于冷却主单元和第一模块单元；以及
16.第一保护性连接系统和第二保护性连接系统，其中第一保护性连接系统被配置为在主单元和第一模块单元之间提供可拆装的电气连接和机械连接；
17.其中，被动冷却系统包括散热片，散热片设置在第一保护性模块壳体的外表面上。
18.在本案一实施例中，供电系统更包括第二模块单元，第二模块单元包括第二保护性模块壳体和设置在第二保护性模块壳体中的第二电模块；
19.其中，第二保护性连接系统被配置为在主单元和第二模块单元之间提供可拆装的电气连接和机械连接；
20.其中，被动冷却系统更包括设置在第二保护性模块壳体的外表面上的散热片。
21.在本案一实施例中，供电系统包括保护性堵塞单元(blinding unit)；其中，第二保护性连接系统被配置为在主单元和保护性阻塞单元之间提供可拆装的机械连接。
22.在本案一实施例中，第一模块单元包括转换器模块单元，其中电模块包括有源功率转换器，此有源功率转换器适于将第一类型的电力转换为第二类型的电力。
23.在本案一实施例中，其中，第二模块单元包括电池模块单元，其中，电模块包括可充电电池。
24.在本案一实施例中，电池模块单元的壳体外部不必然需要散热片。
25.在本案一实施例中，可替代地，第二模块单元也可包括转换器模块单元，其中电模块为有源功率转换器。第二模块单元可以与第一模块单元类型相同或不同。
26.在本案一实施例中，供电系统的保护性模块壳体包括：
27.第一模块壳体部(section)；
28.第二模块壳体部；以及
29.模块密封件(sealing element)，模块密封件封闭地接合在第一模块壳体部和第二模块壳体部之间，其中模块密封件在供电系统运行期间定向在竖直的(vertical)模块封闭平面(module sealing plane)中。
30.在本案一实施例中，当模块单元为转换器模块单元时，电模块的印刷电路板与模块封闭平面平行。
31.在本案一实施例中，供电系统被配置为在供电系统运行期间允许以下至少一项：
32.将另一模块单元连接到主单元；
33.将模块单元与主单元断开连接。
34.在本案一实施例中，模块单元通过从主壳体内可接入的(accessible)固定元件机械地固定到主单元。
35.在本案一实施例中，模块壳体由导热材料制成，并且是被动冷却系统的一部分。
36.在本案一实施例中，第一保护性连接系统和第二保护性连接系统中的至少一个包括第一连接器器件、第二连接器器件和密封件；其中，第一连接器器件包括：
37.第一机械连接器，配置为固定到保护性主壳体；
38.第一电气连接器，配置为连接到配电电路；和
39.第一封闭表面，周向地围绕第一机械连接器和第一电气连接器；
40.其中，第二连接器器件包括：
41.第二机械连接器，配置为固定到保护性模块壳体；
42.第二电气连接器，配置为连接到所述转换器模块；和
43.第二封闭表面，周向地围绕所述机械连接器和所述电气连接器；
44.其中，当模块单元和主单元彼此连接时：
45.第一机械连接器和第二机械连接器彼此连接；
46.第一电气连接器和第二电气连接器彼此连接；并且
47.密封件封闭地接合在第一封闭表面和第二封闭表面之间。
48.在本案一实施例中，第二机械连接器包括固定开口(securing opening)；第一机械连接器包括固定元件(securing element)，当模块单元和主单元彼此连接时，固定元件固定到固定开口；其中固定元件是从保护性主壳体内可接入的。
49.在本案一实施例中，第一机械连接器包括引导开口；且第二机械连接器包括引导元件，当模块单元和主单元彼此连接时，第一机械连接器的引导元件插入到第二机械连接器的引导开口中。
50.在本案一实施例中，第一封闭表面被设置为保护性主壳体的一部分，并且第二封闭表面被设置为保护性模块壳体的一部分。
51.在一个方面，第一封闭表面被设置为保护性主壳体中的凹槽的一部分；并且第二封闭表面被设置为从第二保护性壳体突出的脊部。
52.在本案一实施例中，第一连接器器件包括第一导热元件；第二连接器器件包括第二导热元件；其中，第一导热元件和第二导热元件被设置为当模块单元和主单元彼此连接时彼此接触。
53.在本案一实施例中，第一导热元件被设置为保护性主壳体的一部分，并且第二导热元件被设置为保护性模块壳体的一部分。
54.在本案一实施例中，在供电系统运行期间，第一导热元件竖直地设置在第二导热元件的下方。
55.在本案一实施例中，第二连接器器件包括周向地围绕第二导热元件的唇部，其中，
ethylene,ptfe)膜。这类通风器件例如以透气产品的名称出售并且为技术人员所熟知。保护性通风器件可以设置在主壳体的后侧。
71.在本案一实施例中，供电系统包括一个或多个用于将供电系统安装到结构体的安装器件，结构体例如包括墙体(wall)、杆体(pole)、塔架(tower)等。安装器件可以设置在主壳体的后侧。在本案一实施例中，安装器件是从主壳体内可接入的。这可防止或延迟被盗窃或破坏。
72.在本案一实施例中，转换器模块的标称功率为1500
‑
3000w。在本案一实施例中优选为1500
‑
2000w。
73.在本案一实施例中，模块单元被配置为将第一类型的电力转换到第二类型的电力。第一类型的电力可以是230v ac类型的电力、变化的dc类型的电力、固定的dc类型的电力。第一类型的电力通常可以称为输入到供电系统的输入电力。
74.第二类型的电力可以是48v dc类型的电力，或者负载需要的另一种类型的电力。第二类型的电力通常可以称为从供电系统输出的输出电力。
75.应当注意，转换器模块可以被配置为在多于两种类型的电力之间转换。例如，一个转换器模块可以将太阳能dc类型的电力和ac类型的电力两者都转换为固定的dc类型的电力。此外，众所周知，双向功率转换器能够在两个方向传输功率。
76.术语“保护性”是指需要如何保护电气设备免受户外环境的影响，例如免受细小颗粒和湿气的影响。因此，术语“保护性”可以解释为“抵抗户外环境的保护性”。如上文介绍中所述，用于保护电气设备的设备按照iec标准60529中定义的防护等级代码进行分类。此处描述的实施例是针对ip代码65设计的，这通常是斯堪的纳维亚国家的户外供电系统所需要的。其他地点可能需要其他ip代码，例如更低/更高的细颗粒保护和更低/更高的防潮保护。
附图说明
77.现在将参照附图详细描述本发明的实施例，其中：
78.图1示出了户外供电系统的现有技术的壳体，其壳体为机柜；
79.图2a示出了图1的供电系统中使用的转换器模块；
80.图2b示出了现有技术的被动冷却的转换器模块；
81.图2c示出了具有两个这样的被动冷却的转换器模块的现有技术供电系统；
82.图3a示意性地示出了具有两个模块单元的本案之供电系统的第一实施例的正视图；
83.图3b对应于图3a，示意性地示出了其中一个模块单元与主单元断开连接；
84.图3c示意性地示出了主单元的俯视图和一个模块单元的仰视图，主单元和模块单元未连接；
85.图4a示出了本案之户外供电系统的一实施例的正视图；
86.图4b示出了本案之户外供电系统的一实施例的后视图；
87.图5对应于图3，其中主壳体的上部和相应的模块壳体的上部已被移除；
88.图6示出了图5所示的主单元的区域aa，主单元具有连接接口的第一连接器件，其中仅示出机械连接器；
89.图7对应于图6，在此示出了第一连接器件的机械连接器和电气连接器；
90.图8是具有连接接口的第二连接器件的模块单元的下方透视图，其中仅示出了机械连接器；
91.图9对应于图8，在此示出了第二连接器件的机械连接器和电气连接器；
92.图10示出了连接接口邻近区域的主单元和模块单元的横截面；
93.图11示出了垂直于图10的横截面截取的横截面；
94.图12示出了连接接口的电气连接器的放大图；
95.图13示出了主单元和模块单元左侧的一些细节的放大图；
96.图14a
‑
g示出了供电系统的不同配置的一些示例；
97.图15a示出了从堵塞单元下方的透视图；
98.图15b示出了从堵塞单元上方的透视图。
具体实施方式
99.参考图3a。在此示出了本案的一实施例的供电系统1，供电系统1包括主单元10和两个模块单元30。这两个模块单元30分别以第一模块单元30a和第二模块单元30b表示。第一模块单元30a通过第一保护性连接系统cs1可拆装地连接到主单元10，第二模块单元30b通过第二保护性连接系统cs2可拆装地连接到主单元10，其均以图3a中的虚线矩形表示。保护性连接系统cs1、cs2作为连接接口并且被配置为在主单元10和相应的模块单元30a、30b之间提供可拆装的电气连接和机械连接。
100.主单元10包括保护性主壳体11和设置在保护性主壳体11中的配电电路20。第一模块单元30a包括第一保护性模块壳体31a和设置在第一保护性模块壳体31a中的第一电模块40a，第二模块单元30b包括第二保护性模块壳体31b和设置在第二保护性模块壳体31b中第二电模块40b。
101.现在参考图4a和图4b，其中本案另一实施例的供电系统1。在此，四个模块单元30a、30b、30c、30d连接到主单元10。需要说明的是，图4a和4b中仅示出一个连接系统(connection system,cs)为例作为说明。第一模块单元30a的中心轴线a1也在图4a中示出。从下面的描述中可以看出，当供电系统1在运行时，中心轴线a1通常定向在竖直方向上。以此方向为基础，主单元10在图4a和/或4b中进一步用其前侧fs、左侧ls、右侧rs和后侧rs来表示。
102.图4a和4b中仅示出了主壳体11和四个模块壳体31。模块壳体31被示出为具有散热片71的冷却系统70的一部分。这将在下面进一步详细描述。
103.在图4b中示出主壳体11包括第一主壳体部12和第二主壳体部13，其中第一主壳体部12形成前侧fs，并且第二主壳体部13形成后侧rs。在图9和图10中，以类似方式示出，模块壳体31包括第一模块壳体部32和第二模块壳体部33。模块壳体31还包括封闭地接合在第一模块壳体部32和第二模块壳体部33之间的模块密封件52。在供电系统1运行期间，模块密封件52定向在竖直的模块封闭平面(module sealing plane,msp)中。因此，当电模块40包括功率转换器时，电模块40的印刷电路板pcb将定向为与模块封闭平面msp平行。
104.在图5中，主单元10的第一主壳体部12和相应模块单元30的第一模块壳体部32已被移除。
105.配电电路20可以包括线缆连接器、电力断路器模块、用于控制通过(多个)转换器
的电力、功率、用于控制输出电压、用于电池管理等的控制器。线缆(由图5中的虚线箭头所示)经由设置在第二主壳体部13的底面上的线缆引出孔14从主壳体11的外部引导到主壳体11的内部。电力断路器模块可以包括断路器/继电器。通过该位置，线缆引出孔14将被主壳体11部分地遮蔽以防止降水。在一个实施例中，配电电路20还可以包括数据通信模块。数据通信模块可以包括无线网络模块(例如wi
‑
fi模块)和蓝牙模块中的至少一个。
106.供电系统1还包括通风器件2。通风器件2可以使壳体11、31内的气压与壳体11、31外部的气压相等。另外，通过通风器件2，也可以使空气湿气与环境相等。通风器件2可以包括膜，例如膨体聚四氟乙烯(expanded poly tetra fluoro ethylene,ptfe)膜。这类通风器件例如以透气产品的名称出售并且为技术人员所熟知。通风器件2可以设置在主壳体11的后侧，即，设置在第二主壳体部13上。供电系统还包括一个或多个用于将供电系统1安装到结构体的安装开口3，所述结构体例如包括墙体、杆体、塔架等。安装开口3可以设置在主壳体11的后侧，即，设置在第二主壳体部13上。
107.电模块40通常可以包括有源转换器模块，有源转换器模块通过有源切换的(actively switched)功率开关将第一类型的电力转换到第二类型的电力。输入电力通常是来自ac干线、ac发电机或其他ac源的电力。此处的输入电力通常是以50赫兹或60赫兹交替的230v ac或400v ac电力。然而，其他替代的电压电平也是可能的。在其他实施例中，电模块40可以包括逆变器模块，其适于将dc电转换到ac电。
108.输入功率可替代地可以是dc功率，例如来自一个或多个太阳能板等的变化的dc功率。
109.输出电力可以是受控的dc电力或受控的ac电力。
110.值得注意的是，转换器模块可以是双向的。
111.在一个实施例中，模块单元30a、30b、30c、30d的模块壳体31a、31b、31c、31d可以优选地彼此相同。因此，下面的详细说明将描述被称为31的一个模块壳体。
112.在一实施例中，第一连接系统cs1可以与第二连接接口cs2相同，因此，下面的详细说明将描述被称为cs的一个连接系统。应当注意的是，在一些实施例中，于一些例外情况下，例如图14b所示，在连接系统cs之一用于将主单元连接到堵塞单元80而非模块单元30的情况下，由于堵塞单元80不包括电模块，因此连接系统cs通常不包括第二电气连接器47。
113.在一实施例中，取决于连接到供电系统1的预期负载，系统可以包括仅一个、两个、三个或四个模块单元30。在供电系统1包括少于最大数量的模块单元30的情况下，供电系统1包括一个或多个保护性堵塞单元80以封闭主单元10的可用开口/端口。这种保护性堵塞单元80在图15a和15b中示出。应当注意，还可以制造可以连接多于四个模块30的更大的主单元10。
114.在一实施例中，也可以通过将可充电电池连接到配电电路20以提供ups功能。可充电电池可以位于壳体11、31的外部。然而，除了包括转换器模块的电模块40a之外，供电系统1还可以包括包含可充电电池的电模块40b，即，其中可充电电池位于模块壳体31内并连接到主单元10。包括这种电池的电模块在下面的图14d示出为电池模块85。
115.在一实施例中，供电系统1设计用于户外使用，其中配电电路20和电模块40的电气部件(electric component)通过壳体11、31被保护免受外部环境的影响。因此，主壳体11被认为是保护性主壳体11，并且模块壳体31被认为是保护性模块壳体31。供电系统1可以具
有，例如ip65等级。因此，密封件51、52分别设置在第一主壳体部12和第二主壳体部13之间以及第一模块壳体部32和第二模块壳体部33之间(图10所示)。主单元10可以通过主壳体11后侧上的安装器件3保护性地安装到结构体。另外，线缆引出孔14是保护性线缆引出孔14，即，它满足ip65等级的要求。
116.冷却系统70是被动冷却系统，其中模块壳体31是冷却系统70的一部分，其中热从壳体31散发到环境中。主壳体11也可以被作为冷却系统70的一部分。模块壳体31(和主壳体11)可由导热材料制成，导热材料例如金属。在一实施例中，优选地，壳体11由铝或铝合金制成。被动冷却系统的散热片71可以与模块壳体在压铸工艺或机加工工艺中一起制造。
117.现在参考图4b、6、11和13，其中示出了保护性主壳体11包括用于承载主单元10的一个或两个把手4。而且保护性模块壳体31可以包括用于承载模块单元30的一个或两个把手。在图13中，示出了保护性主壳体11和保护性模块壳体31包括承载开口5，线、绳等可以直接地或通过螺旋环、钥匙环、攀登钩扣等连接到承载开口5。承载开口5使得在地面上方安装或重新装设供电系统1期间更容易地暂时悬挂壳体11、31。
118.在一实施例中，主单元10的重量约为11千克，而每个模块单元30的重量约为3.3千克。因此，包括一个主单元10和两个模块单元30的“标准”设置包括包装在内的总重量将低于25千克。在许多国家，25千克是允许一个人承载的最大重量限制。因此，对于相同的功率量，与现有技术的变色龙系统相比，本实施例具有显着地降低的重量。
119.因此，一个人可以携运各个单元并执行供电系统1的安装。如果需要额外的模块单元30，它们可以作为单独的包装处理。
120.下面将详细描述主单元10和模块单元30之间的连接系统cs。需要说明的是，在下面的描述中，连接系统cs和供电系统1的其他部分将被描述为其将在供电系统1运行期间安装，且轴线a1竖直地定向。沿轴线a1垂直方向，包括散热片71的冷却系统70可将供电系统1产生的热散发到环境中。
121.现在参考图3b，示出了图3a的左连接系统cs。连接系统cs包括设置在保护性主壳体11的顶面tf上的第一连接器器件15和设置在保护性模块壳体31的底面bf上的第二连接器器件35。此外，连接系统cs包括密封件53。
122.现在参考图3c，示出了模块单元30的底面bf和主单元10的顶面tf。这里示出了第一连接器器件15包括固定到保护性主壳体11的第一机械连接器16、连接到配电电路20的第一电气连接器27和周向地围绕第一机械连接器16和第一电气连接器27的第一封闭表面17。类似地，第二连接器器件35包括固定于保护性模块壳体31的第二机械连接器36、连接到转换器模块40的第二电气连接器47和周向地围绕机械连接器36和电气连接器47的第二封闭表面37。
123.当模块单元30和主单元10彼此连接时，第一机械连接器16和第二机械连接器36彼此连接，并且第一电气连接器27和第二电气连接器47彼此连接。此外，密封件53封闭地接合在第一封闭表面17和第二封闭表面37之间。
124.模块单元30的连接系统cs
125.现在参考图8，其中示出了模块单元30。此处，示出了第二机械连接器36包括固定开口362。在此实施例中，固定开口362是螺纹开口。第二机械连接器36还包括两个引导元件361，这两个引导元件361彼此相隔一定距离设置并且与固定开口362相隔一定距离设置。
126.图9对应于图8，但这里还示出了第二电气连接器47。第二电气连接器47包括多个用于将电力传入和传出模块40的功率连接器，以及一个或多个用于在模块40和配电电路20的控制器之间传输控制信号和传感器信号的通信连接器。
127.在图8中，在引导元件361和固定开口362之间，第二机械连接器36包括表示为364的机械编码系统的第二部分。机械编码系统364包括引脚开口(pin opening)，引脚(pin)可以插入引脚开口中。在图8的实施例中，引脚存在于(从左到右的)位置1、2和6，而位置3、4和5中不存在引脚。
128.现在参考图9。第二封闭表面37被设置为周向地围绕第二机械连接器36和第二电气连接器47的保护性模块壳体31的一部分。
129.在图9、10和12中，示出了第二封闭表面37被设置为在朝向主壳体11的方向上从第二保护性壳体31突出的脊部37a。脊部37a旨在当模块单元30与主单元10进行组装时与密封件53接触。
130.此外，还示出了第二连接器器件35包括周向地围绕第二封闭表面37的第二导热元件38。第二导热元件38也被设置为保护性模块壳体31的一部分。
131.第二连接器器件35还包括周向地围绕第二导热元件38的唇部38a，其中唇部38a远离第二导热元件38沿轴向方向a1突出。
132.第二连接器器件35可以包括第二通风通道39(图9)或多个通风通道。
133.主单元10的连接系统cs
134.现在参考图6，示出了主单元10的顶面tf的一部分。这里示出了第一机械连接器16包括固定元件162。在本实施例中，固定元件162包括适于固定到固定开口362的螺栓或螺钉。第一机械连接器16还包括适于容纳(receive)引导元件361的两个引导开口161。
135.在图5和图10中，示出了固定元件162是从主壳体11内可接入的。
136.图7对应于图6，但在此示出了第一电气连接器27。第一电气连接器27适于连接到第二电气连接器47。
137.在图6中，在引导开口161和固定元件162之间，第一机械连接器16包括表示为164的机械编码系统的第一部分。第一机械编码系统164包括引脚开口，其引脚开口可以打开或封闭。第二机械编码系统364的引脚将配合到第一机械编码系统164的打开的引脚开口中，但将不会配合到第一机械编码系统164的封闭的引脚开口中。
138.因此，在一实施例中，如果机械编码系统的第一部分适配机械编码系统的第二部分，则可以将模块单元30连接到主单元10。然而，如果机械编码系统的第一部分不适配机械编码系统的第二部分，则不能将模块单元30连接到主单元10。
139.这种机械编码系统的一个原因与安全有关。作为示例，供电系统的48v dc输出电压需要与400v dc输出电压不同的主单元10的配电电路20中的保险丝。此外，将48v dc模块连接到400v dc系统中将会损坏48v dc模块内的组件(电容器、半导体等)。因此，通过这种机械编码系统，可以避免48v dc输出电压的转换器模块连接到仅标称为输出400v dc的供电系统的主单元10(或反之亦然)。
140.在图7中，示出了第一封闭表面17被设置为周向地围绕第一机械连接器16和第一电气连接器27的保护性主壳体11的一部分。第一封闭表面17被设置为当模块单元30与主单元10进行组装时用于与密封件53接触的凹槽17a(图10)。
141.还示出了第一连接器器件15包括周向地围绕第一封闭表面17的第一导热元件18。而且第一导热元件18被设置为主壳体11的一部分。
142.第一连接器器件15还可以包括第一通风通道19(图7)，第一通风通道19当模块单元30和主单元10彼此连接时与第一通风通道39对齐。
143.组装操作
144.现在将详细描述将模块单元30连接到主单元10的操作。
145.然而，首先将简要描述主单元10的安装，因为这是安装和组装供电系统1的第一步。在第一步中，将第一主壳体部11a和第二主壳体部11b彼此卸开。将配电电路20固定到第二主壳体部11b。此时第二主壳体部11b(连同配电电路20)通过上述安装开口3安装到结构体，其后侧rs面向结构体并且其顶表面ts朝上并且线缆引出孔14朝下。
146.现在可以引导线缆穿过线缆引出孔14并连接到配电电路20。
147.如果尚未就位，则将密封件53插入至形成第一封闭表面凹槽17的凹槽17a中。
148.模块单元30在此阶段不需要任何组装/拆卸。然而，可以在主单元10和模块单元30两者上设置临时盖体以在运输和存放期间提供保护。这些临时盖体现已被移除。
149.模块单元30现在被提升到主单元10上，其底面bf朝下。通过将引导元件361插入引导开口161，模块单元30将相对于主单元10正确定位。
150.固定元件162现在固定到固定开口362。在图10中示出固定元件162处于其下部断开连接的位置，以及固定元件162处于其上部已连接且固定的位置。
151.由于脊部37a将挤压在第一封闭表面17和第二封闭表面37之间的密封件53，密封件53将封闭地接合在凹槽17a中。
152.在图12中示出了第一电气连接器27和第二电气连接器47如何彼此连接。
153.在图10和11中，还示出了第一导热元件18和第二导热元件38如何被挤压成彼此接触。应当注意的是，该接触接口竖直地设置在密封件53的下方。此外，还示出了唇部38a如何周向地围绕第二导热元件38以及作为第一导热元件18的一部分。
154.这有两个目的：首先，热可以经由第一导热元件18和第二导热元件38在主壳体11和模块壳体31之间传递。其次，防止水和灰尘到达密封件53。这可由水路(water
‑
way,ww)示出，说明水如何必须在第一导热元件18的外侧和唇部38a的内侧向上流动，然后在第一导热元件18和第二导热元件38之间流动。然后，如果水继续进入，水必进一步再次向上流动并进入密封件53所在的凹槽17a。因此，连接系统cs的上述特征可保护壳体11、31的内部免受水、灰尘和其他天气条件的影响。
155.通风通道19、39还允许空气在主壳体11和模块壳体39之间流动。这在图10中用虚线箭头af(air flow,空气流动)表示。
156.然后其他模块单元30可以连接到主单元10。在以上示例中，可以有连接到一个主单元10的两个或四个这样的模块单元30。然而，其他选项也是可能的。此外，也可以仅将一个模块单元30连接到主单元10，并且然后堵塞主单元10的顶表面ts中的其余开口。
157.在最后的步骤中，第一主壳体部11a被固定到第二主壳体部11b。
158.除了以上所述外，这种连接系统cs还有更多的优点。如图12中所示，配电电路20和转换器模块40两者通常包括焊接到印刷电路板pcb的电气和电子部件。这种印刷电路板和其上的焊料如果弯曲则很容易损坏。根据上述供电系统的机械连接系统，确保了机械刚性。
159.还应注意，上述连接系统cs通过(例如由于故障)将一个模块单元30更换为另一模块单元30使得重新配置供电系统1、(如果预期负载增加或减少)添加额外的模块单元或移除多个模块单元中的一个模块单元变得容易。
160.另一个优点是第一电气连接器27可以是防触的。因此，即使配电电路20被供电，操作者也可以将第一连接器器件15和第二连接器器件35彼此连接或将第一连接器器件15和第二连接器器件35彼此断开连接。
161.另一个优点是，由于固定元件162仅为从主壳体内可接入的，因此降低了被盗或破坏的风险。
162.现在参考图14a
‑
g。此实施例示出了供电系统1的不同的非限制性配置方式。负载在此处被图示为第五代(5
th generation,5g)移动网络站“5g”或通用负载“l”。
163.在图14a的实施例中，供电系统1包括连接到主单元10的四个相同的转换器模块单元30，基于230v ac电力输入，每个供电系统1能够在48v dc下输出8000w(即，每个转换器模块单元30提供达2000瓦)。
164.在图14b中，供电系统1包括一个转换器模块单元30和连接到主单元的三个堵塞单元80。这里，基于230v ac电力输入，供电系统1能够在48v dc下输出达2000w。
165.在图14c的实施例中，供电系统1包括两个不同的转换器模块单元30，一个基于从太阳能板系统90接收的太阳能dc电力输入在48v dc下输出达2000w，而一个基于230v ac电力输入在48v dc下输出达2000w。
166.在图14d的实施例中，供电系统1包括图14a所示类型的两个转换器模块单元30，并且一个堵塞单元80连接到主单元10。这里的供电系统在48v dc下可以输出达4000w的功率。供电系统1还包括电池模块单元85。因此，供电系统1具有ups功能，并且即使230v ac输入电力在较短时间段内失效也可以向负载供电。如图14d中虚线所示，可充电电池b也可以通过线缆引出孔14连接到供电系统1。
167.在图14e的实施例中，有两个供电系统1。左侧的供电系统1包括一个输出48v dc的转换器模块单元30和一个输出400v dc的转换器模块单元30。另外，它包括两个堵塞单元80。该48v dc输出提供给与左侧的供电系统1邻近的负载，而该400v dc输出提供给右侧的供电系统1。右侧的供电系统1包括将400v dc输入转换到48v dc输出的一个转换器模块单元30，该输出提供给与右侧的供电系统1邻近的负载。
168.图14e的实施例的示例可以与建筑物、塔架等有关，其中可以在左侧的供电系统1和右侧的供电系统1之间使用现有的配电线缆作为安装新的配电线缆的替代方案。这通常被称为“远程馈送(remote feeding)”。
169.在图14f的实施例中，供电系统1包括基于从太阳能板系统90(类似于图14c)接收的太阳能dc电力输入在48v dc下输出达2000w的第一转换器模块单元30和一个双向转换器模块单元30，双向转换器模块单元30的输入为230v ac并输出230v ac和48v dc两者。一个这样的双向转换器模块单元30可以基于被认为是本领域技术人员已知的eltek rectiverter技术。另外，供电系统1包括可充电电池模块单元85和堵塞单元80。
170.在图14g的实施例中，供电系统1包括两个双向转换器模块30、一个可充电电池模块单元85和堵塞单元80。供电系统1可以优选的靠近太阳能发电厂、风力涡轮机发电厂、在配电线路薄弱的地区等。这里的负载l可以是照明系统、5g 230v ac设备或者是安装在5g设
备中或附近的其他类型的230v ac负载。
171.在配电线路薄弱的地区，往往缺乏无功功率，并且电压可能会下降到低于所需电压水平的水平。本案之实施例的供电系统1可以从电池馈送无功功率并保持期望的电压水平。
172.在太阳能发电厂附近的区域，可能会出现无功功率过大导致电压升高的时候。本案之实施例的供电系统1可以消耗无功功率以降低电压。
173.在具有风力涡轮机的区域，当风力减弱时可能会出现频率变化。本案之实施例的供电系统1在此可以向配电网络提供有功功率并且藉此帮助维持频率直到较慢的频率调节装置变得可操作。当然，出于这样的目的，应该在该区域安装不止一个供电系统1。
174.上述电池模块单元可以在能源成本低时充电，并且在价格高时可向电网和/或负载5g、l供电。
175.在以上描述中，密封件51、52、53可以由天然橡胶材料、合成橡胶材料、热塑性材料和通常用于封闭件的其他材料制成，例如o形圈、垫圈等。
176.应注意，在以上描述中，电压电平仅是示例。此外，电压电平表示为系统电压，48v dc系统电压在不同的操作条件下可以具有60v dc和40v dc之间的实际电压。还应注意的是，功率/电力仅作为示例表达。