一种用于储能交流侧的一体化冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于储能交流侧的一体化冷却系统及方法，所述储能交流侧包括储能变流器和变压器器组，所述冷却系统包括多个液冷单元、泵站单元以及外部换热单元，其中，多个所述液冷单元采用液冷形式对所述储能变流器或变压器器组进行散热，多个液冷单元并联并形成冷却支路，且冷却支路的出口与所述泵站单元连接，所述泵站单元的出口分成两路，其中一路直接与冷却支路的入口连接，另一路连接所述外部换热单元的入口，所述外部换热单元的出口与冷却支路的入口连接。与现有技术相比，本发明专利技术的冷却装置及方法能较好的提升部件冷却效率支持扩容的前提下，大幅降低部件体积进而减少占地面积提升功率密度，在成本和可靠性上具有较大的优势。大的优势。大的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种用于储能交流侧的一体化冷却系统及方法


[0001]本专利技术涉及储能变流器
，具体涉及一种用于储能交流侧的一体化冷却系统及方法。

技术介绍

[0002]在风力发电、光伏发电等领域，储能变流器(即PCS)为重要的组成部分，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。储能变流器包括直流侧和交流侧，在其交流侧包括变压器。在实际运行过程中，储能变流器以及变压器都需要进行冷却，目前主要采用风冷形式，其单机容量与功率密度小，占地面积大，单功率成本高。并且风冷散热形式散热效率、防护等级较差，对于单机大功率户外复杂环境场景适用性较差。
[0003]因此，本领域急需一种功率密度高、散热效果好的冷却系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于储能交流侧的一体化冷却系统。
[0005]本申请之目的还在于提供一种用于储能交流侧的一体化冷却方法。
[0006]为了实现本专利技术之目的，本申请提供以下技术方案。
[0007]在第一方面中，本申请提供一种用于储能交流侧的一体化冷却装置，所述储能交流侧包括储能变流器和变压器器组，所述冷却系统包括多个液冷单元、泵站单元以及外部换热单元，其中，多个所述液冷单元采用液冷形式对所述储能变流器或变压器器组进行散热，多个液冷单元并联并形成冷却支路，且冷却支路的出口与所述泵站单元连接，所述泵站单元的出口分成两路，其中一路直接与冷却支路的入口连接，另一路连接所述外部换热单元的入口，所述外部换热单元的出口与冷却支路的入口连接。
[0008]在第一方面的一种实施方式中，所述液冷单元包括第一液冷单元，所述第一液冷单元对所述储能变流器进行散热，所述第一液冷单元的冷却液出口处设有水温传感器和压力传感器。
[0009]在第一方面的一种实施方式中，所述液冷单元包括第二液冷单元，所述第二液冷单元对所述变压器器组进行散热，所述第二液冷单元包括油水换热器，所述油水换热器的热源管路的进出口分别与变压器器组连接，所述油水换热器的冷源管路的进出口连通冷却支路的进出口。
[0010]在第一方面的一种实施方式中，所述油水换热器的冷源管路的出口处设有水温传感器和压力传感器。
[0011]在第一方面的一种实施方式中，所述泵站单元包括循环泵及三通阀，所述循环泵的入口与冷却支路的出口连接，循环泵的出口与三通阀连接，所述三通阀的一个出口直接与冷却支路的入口连接，三通阀的另一个出口连接所述外部换热单元的入口。
[0012]在第一方面的一种实施方式中，所述循环泵的入口和出口处均设有压力传感器。
[0013]在第一方面的一种实施方式中，所述外部换热器单元包括外部换热器以及冷却风扇，所述外部换热器的入口与泵站单元连接，所述外部换热器的出口与冷却支路的入口连接；所述冷却风扇用于对所述外部换热器内的冷却液进行降温。
[0014]在第一方面的一种实施方式中，所述冷却支路的入口处设有水温传感器和压力传感器。
[0015]在第二方面，本申请还提供一种利用如上所述冷却装置进行的一体化冷却方法，所述冷却方法包括如下步骤：
[0016](1)从冷却支路的入口通入冷却水，并通过液冷单元分别对储能变流器以及变压器器组进行散热，升温的冷却水汇集后进入泵站单元；
[0017](2)检测冷却支路的入口处的冷却水温度，若温度低于设定值，则从泵站单元出来的冷却水全部循环至冷却支路的入口；若温度高于设定值，则从泵站单元出来的部分冷却水进入外部换热器单元，经降温后，与泵站单元出来的剩余部分冷却水混合，再循环至冷却支路的入口。
[0018]在第二方面的一种实施方式中，在步骤(2)中，温度所述的设定值为10～60℃。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0020](1)交流侧一体化液冷方案能将交流侧大部件PCS与变压器体积最小化，部件成本与冷却系统实现降本；
[0021](2)总体体积小，占地面积小，功率密度高；
[0022](3)散热能力具有较好的延展性，通过冷却系统散热性能提升可支持整机升容。
附图说明
[0023]图1为本申请一体化冷却系统的结构示意图。
[0024]在附图中，1为第一液冷单元，2为第二液冷单元，3为泵站单元，4为外部换热器单元，5为储能变流器，6为变压器器组，7为油水换热器，8为油泵，9为循环泵，10为三通阀，11为外部换热器，12为冷却风扇，13为水温传感器，14为压力传感器。
具体实施方式
[0025]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。
[0026]以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本专利技术的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本专利技术的保护范围之内。
[0027]传统的储能交流侧PCS、变压器主要采用风冷形式，其单机容量与功率密度小，占地面积大，单功率成本高；并且风冷散热形式散热效率、防护等级较差，对于单机大功率户外复杂环境场景适用性较差。本方案所述储能交流侧一体化散热方案总体上采用液冷形
式，能较好的提升部件冷却效率支持扩容的前提下，大幅降低部件体积进而减少占地面积提升功率密度，在成本和可靠性上具有较大的优势。
[0028]在一种具体实施方式中，本申请提供一种用于储能交流侧的一体化冷却装置，所述储能交流侧包括储能变流器和变压器器组，所述冷却系统包括第一液冷单元、第二液冷单元、泵站单元以及外部换热单元，其中，所述第一液冷单元采用液冷形式并对所述储能变流器进行散热，所述第二液冷单元采用液冷形式并对所述变压器器组进行散热，所述第一液冷单元和第二液冷单元并联并形成冷却支路，且冷却支路的出口与所述泵站单元连接，所述泵站单元的出口分成两路，其中一路直接与冷却支路的入口连接，另一路连接所述外部换热单元的入口，所述外部换热单元的出口与冷却支路的入口连接。在本申请中，储能变流器和变压器器组均采用液冷的方式进行冷却，采用的均为现有技术的液冷方式，然后通过集中冷却的方式将冷却液进行降温，大幅降低部件体积进而减少占地面积提升功率密度，在成本和可靠性上具有较大的优势。
[0029]在一种具体实施方式中，所述第一液冷单元的冷却液出口处设有水温传感器和压力传感器。
[0030]在一种具体实施方式中，所述第二液冷单元包括油水换热器，所述油水换热器的热源管路的进出口分别与变压器器组连接，所述油水换热器的冷源管路的进出口连通冷却支路的进出口。在本申请中，油水换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于储能交流侧的一体化冷却装置，所述储能交流侧包括储能变流器和变压器器组，其特征在于，所述冷却系统包括多个液冷单元、泵站单元以及外部换热单元，其中，多个所述液冷单元采用液冷形式对所述储能变流器或变压器器组进行散热，多个液冷单元并联并形成冷却支路，且冷却支路的出口与所述泵站单元连接，所述泵站单元的出口分成两路，其中一路直接与冷却支路的入口连接，另一路连接所述外部换热单元的入口，所述外部换热单元的出口与冷却支路的入口连接。2.如权利要求1所述的用于储能交流侧的一体化冷却装置，其特征在于，所述液冷单元包括第一液冷单元，所述第一液冷单元对所述储能变流器进行散热，所述第一液冷单元的冷却液出口处设有水温传感器和压力传感器。3.如权利要求1所述的用于储能交流侧的一体化冷却装置，其特征在于，所述液冷单元包括第二液冷单元，所述第二液冷单元对所述变压器器组进行散热，所述第二液冷单元包括油水换热器，所述油水换热器的热源管路的进出口分别与变压器器组连接，所述油水换热器的冷源管路的进出口连通冷却支路的进出口。4.如权利要求3所述的用于储能交流侧的一体化冷却装置，其特征在于，所述油水换热器的冷源管路的出口处设有水温传感器和压力传感器。5.如权利要求1所述的用于储能交流侧的一体化冷却装置，其特征在于，所述泵站单元包括循环泵及三通阀，所述循环泵的入口与冷却支路的出口连接，循环泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶胜林，温进，曾伟，刘贺，
申请(专利权)人：远景能源有限公司，
类型：发明
国别省市：