一种功率单元、变流柜、储能变频器、矿井应急电源系统的制作方法

专利2026-05-04  5


本技术涉及一种功率单元、变流柜、储能变频器、矿井应急电源系统,属于矿井设备。


背景技术:

1、当矿井出现大面积停电等特殊情况时,掘进工作面主、备通风机同时停止运转,若通风机停风长时间停机会引起瓦斯超限事故。

2、应急电源系统是专门针对突发停电时,保障关键设备电力和消防安全所设计,为安全生产运营增添一道保障。因此,为防范矿井掘进工作面因局部通风机停风引起瓦斯超限事故,需要研制矿井通风应急储能电源系统。

3、储能变频器是矿井应急电源系统的核心部件,用于电能存储,现有储能变频器的存在体积大、功率小、散热慢、各个单元之间不能替换,导致拆装不便等缺陷。因此,也需要研制匹配矿井应急电源系统的储能变频器。


技术实现思路

1、本实用新型提供了一种功率单元、变流柜和储能变频器,用以解决现有技术存在的不足。

2、本实用新型按以下技术方案实现:

3、第一方面,本实用新型公开了一种功率单元, 一个功率单元为三电平逆变器的一个桥臂,三个功率单元组成一个完整二极管箝位式三电平拓扑原理的逆变器;所述功率单元包括:

4、单元外壳;

5、散热部件,安装在所述单元壳体内,对单元壳体的零部件进行散热;

6、一个功率器件组件,其由igbt及其驱动板安装在散热部件上形成;

7、一个电容组件,与所述功率器组件在单元外壳内并排放置,通过紧固件固定在单元外壳上;

8、快速连接装置,安装在所述单元外壳的后板上;

9、无感母线,与所述电容组件、igbt以及快速连接装置相连接;

10、内部安装有脉冲分配板的屏蔽盒,安装在所述单元壳体内;

11、电源分配电路板,安装在所述单元壳体内。

12、在一些实施例中,所述散热部件由风冷散热器和散热风机组成;所述风冷散热器的进风口处在单元外壳的正面,出风口处在单元外壳的背面,所述散热风机安装在风冷散热器的出风口的位置。

13、在一些实施例中,所述无感母线为水平放置。

14、第二方面,本实用新型公开了一种变流柜,包括:

15、柜体,其前部安装直流切换刀开关,后部放置放电电阻两支;

16、三组上述的功率单元,安装在所示柜体中,且每组功率单元放置一层,功率单元通过与柜体之间的快速连接装置能够实现从柜体前面就能够直接把功率单元抽出;

17、一组电容单元,安装在所述柜体中;

18、散热装置,安装在所述柜体的顶部,用于对柜体内的零部件进行散热。

19、在一些实施例中,所述散热装置由两台水风换热器组成,并且通过与外界布置的水冷柜提供的循环水进行换热。

20、在一些实施例中,所述功率单元通过导轨的连接方式固定安装在功率单元柜内的相应位置。

21、第三方面,本实用新型公开了一种储能变频器,由调节柜和上述的变流柜组成。

22、在一些实施例中,所述调节柜的柜门上安装有触摸屏、指示灯和操作按钮;所述调节柜的柜内安装有机笼、单相变压器、电抗器、薄膜电容、快速熔断器、电流传感器、电压传感器、开关电源、ups、断路器、继电器、接线端子。

23、第四方面,本实用新型公开了一种矿井应急电源系统,包括:

24、多个电池簇,用于电能储存;

25、上述的储能变频器,与所述多个电池簇相连,控制电池簇的充电和放电过程,进行交直流的变换;

26、控制箱,其内安装有主接触器和电气保护部件,分别连接在所述储能变频器与主变压器之间的线路中;

27、水冷柜,与所述多个电池簇和储能变流器相连,用于对电池簇和储流变频器提供水冷散热。

28、在一些实施例中,所述电池簇由电池簇支架以及安装在电池簇支架上的多个电池包和一个高压开关盒组成,多个电池包相互串联在一起,高压开关盒和电池包通过电池簇后部的快速连接装置串联在一起,并通过螺栓安装在电池簇支架上。

29、与现有技术相比,本实用新型有益效果:

30、本实用新型在空间体积上设计更加合理、紧凑、体积小、功率大,同时采用功率单元模块化设计,各个单元完全一样可相互替换,拆装方便,散热效率高,实现低成本、高性能、稳定可靠的矿井应急电源的结构。



技术特征:

1.一种功率单元,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种功率单元,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种功率单元,其特征在于:

4.一种变流柜,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的一种变流柜,其特征在于:

6.根据权利要求4所述的一种变流柜,其特征在于:

7.一种储能变频器,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的一种储能变频器,其特征在于:

9.一种矿井应急电源系统,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的一种矿井应急电源系统,其特征在于:


技术总结
本技术公开了一种功率单元、变流柜、储能变频器、矿井应急电源系统,功率单元包括单元外壳、散热部件、功率器件组件、电容组件、快速连接装置、无感母线、屏蔽盒和电源分配电路板,散热部件安装在单元壳体内,对单元壳体的零部件进行散热;功率器件组件由IGBT及其驱动板安装在散热部件上形成;电容组件与功率器组件在单元外壳内并排放置,通过紧固件固定在单元外壳上;快速连接装置安装在单元外壳的后板上;无感母线与电容组件、IGBT以及快速连接装置相连接;屏蔽盒安装在单元壳体内;电源分配电路板安装在单元壳体内。采用功率单元模块化设计,各个单元完全一样可相互替换,实现低成本、高性能、稳定可靠。

技术研发人员:冯维,崔梦秋,刘海宁
受保护的技术使用者:江苏国传电气有限公司
技术研发日:20231227
技术公布日:2024/11/11
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