CN107623385A - 一种储能电站以及储能车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储能电站以及储能车，属于能源设备领域。该储能电站，包括箱体，箱体内部设置有机房、配电间以及散热间，机房位于散热间和配电间中部，配电间内设置有电缆柜、用于安装控制系统的控制柜以及用于安装变压器的第一安装柜，机房内部设置有电池存储装置、空调内机以及用于放置逆变器的第二安装柜，机房的内壁设置有保温层，散热间内放置有与空调内机配合使用的空调外机，箱体在与电缆架相对的位置设置有第一侧门。该储能车，包括上述储能电站。该储能电站以及储能车，布局合理，散热性能好，可应用于应急抢修供电，或者储能电站建设。

Description

一种储能电站以及储能车

技术领域

本发明涉及能源设备领域，具体而言，涉及一种储能电站以及储能车。

背景技术

目前，储能车通过短时停站集取电流，采用超级电容储存能量，行驶过程中无需外部供能，也无需触网运行。这种储能车中，通常设置有机房、配电间和工作间三个部分，机房内设置有电池组。然而由于电池组在充放电的过程中，会产生大量的热量，采用这种结构的储能车，散热条件差，容易引发设备故障、以及一些意外事故。

发明内容

本发明提供了一种储能电站，旨在改善现有储能设备散热效果差的问题。

本发明还提供了一种储能车，可实现储能电站的移动和运输，能够方便的实现电站的搬迁，可以根据不同区域对储能电站的需求实现动态调度，以减少电网传输所带来的线路损耗。

本发明是这样实现的：

一种储能电站，其包括箱体，箱体内部设置有机房、配电间以及散热间，机房位于散热间和配电间中部，配电间内设置有电缆柜、用于安装控制系统的控制柜以及用于安装变压器的第一安装柜，机房内部设置有电池存储装置、空调内机以及用于放置逆变器的第二安装柜，机房的内壁设置有保温层，散热间内放置有与空调内机配合使用的空调外机，箱体在与电缆架相对的位置设置有第一侧门。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，电缆柜有四层，电缆柜内设置有用于放置三相四线的电缆架。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，电缆架为电动电缆架，电缆架上设置有并联电缆绕线盘，并联电缆绕线盘包括至少两个并列同轴设置的盘体和位于盘体一侧并与盘体同轴设置的开关定触头，开关定触头与控制系统电性连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，盘体具有相对设置的挡板、由挡板围成的环形绕线槽、以及用于安装转轴的中心通孔，环形绕线槽的底部设置有与中心通孔相连通的内侧线头穿孔，开关定触头与从内侧线头穿孔穿出的电缆相导通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，电池存储装置被构造为对多个分布式布置的电池以可被移除的方式进行储存，电池存储装置包括具有多个存储室的容纳架、以及与存储室相匹配的储存盒。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，保温层以可拆卸的方式设置于机房的顶壁、周壁和底壁。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，机房内设置有消防柜，消防柜内安装有消防设备，消防设备通过消防系统控制。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，散热间具有与外界相通的第二侧门，机房在靠近散热间和配电间的侧壁均开设有检修门。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，配电间内还设置有柴油发电机、工具箱。

一种储能车，其包括上述储能电站。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的储能电站和储能车，具有均充和均放的BMS的管理系统，确保了电池的安全性；具有低压穿越，防孤岛保护等电网保护措施保证电网供电安全；自带智能化冷却系统，根据自身温度实时控制冷却效果。机房内部敷设有保温材料，即保温层，能够保障在室外环境下作业时，机房内部温度保持在安全范围内。该储能电站布局合理，散热性能好，可应用于应急抢修供电；或储能电站建设，即利用蓄能电池的充放电特性，将电网低谷时的电能储存起来在电网用电高峰时释放出来，以平衡电网供需矛盾，达到电网调峰的作用，也可应用于商业电站赚取峰谷电价差，达到一定的经济目的；此外，也能解决光伏、风电等不稳定发电系统中的供电不平衡问题，以满足负荷正常工作的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的移动储能车的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的储能电站的结构示意图；

图3是图2的A向视图；

图4是本发明实施方式提供的储能电站中容纳架的结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的储能电站中的并联电缆绕线盘的结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的储能电站中的并联电缆绕线盘的盘体的结构示意图。

图标：100-储能电站；200-储能车；101-箱体；110-机房；111-电池存储装置；112-容纳架；114-储存室；115-外部边框；116-内部隔板；120-空调内机；121-第二安装柜；122-保温层；123-消防设备；130-散热间；131-空调外机；140-配电间；141-控制柜；142-开关；143-第一安装柜；144-电缆柜；145-电缆架；146-并联电缆绕线盘；147-盘体；148-开关定触头；149-挡板；150-环形绕线槽；151-中心通孔；152-内侧线头穿孔；153-中心孔；154-电缆；155-转轴；170-第一侧门；171-第二侧门；172-第三侧门；173-检修门；174-后门；175-柴油发电机；176-工具箱；177-劳保用品；178-变压器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1，参照图1至图3所示，

本实施例提供储能电站100，如图2和图3所示，该储能电站100包括箱体101，该箱体101为便于与拖车配合的结构。该储能电站100与拖车配合，即为移动储能车200，如图1所示。这种移动储能车200，可实现储能电站100的移动和运输，即能够方便的实现电站的搬迁，可以根据不同区域对储能电站100的需求实现动态调度，以减少电网传输所带来的线路损耗。

在本实施例中，该箱体101为集装箱。如图2和图3所示，在该箱体101内部，依次分隔出三个相对独立的空间，分别为机房110、配电间140和散热间130。其中，机房110位于配电间140和散热间130的中间，即在储能电站100的移动过程中，散热间130位于前进方向的首端，配电间140位于前进方向的尾端。

机房110，其为在箱体101的中间区域隔离出的容纳空间，机房110内设置有电池存储装置111，该电池存储装置111用于放置电池储能元件，在本实施例中，采用磷酸铁锂电池作为储能元件。磷酸铁锂电池具有转换效率高、体积小、重量轻、循环寿命长等特点。

在本实施例中，电池存储装置111被固定在机房110内，可以用来对多个电池进行存储。所述的多个电池可以是两个、三个、四个、五个，甚至更多个。电池存储装置111所能够存储的电池的个数，可以根据需要被设计。另外，可以理解的是，电池存储装置111的设计电池存储数量，与实际的电池存储数量可以不同。换言之，电池存储装置111的设计电池存储数量仅仅是其电池存储容量，在任意的使用状态下，其存储的电池的数量可以是任意对应的小于或等于其电池存储容量。

如同上述，本发明提出的电池存储装置111被构造为对多个分布式布置的电池以可被移除的方式进行储存。其中，分布式布置的电池是指存在两个以及以上的个数的电池，各个电池之间相互独立且分隔地储放。可被移除的方式是指电池能够存放在电池存储装置111中，当需要使用电池或者某一种使用状态下，电池可以从电池存储装置111中取出。

较为具体地，该电池存储装置111包括具有多个存储室114的容纳架112、以及与存储室114相匹配的储存盒(图未示)，容纳架112是电池存储装置111的主体结构，存储盒则被作为电池的主要存储设备。

其中，如图4所示，容纳架112包括相互配合连接的外部边框115和内部隔板116。外部边框115是框架结构，可以采用金属框架焊接固定而成。外部边框115外设置包被层，形成整体的封装结构。容纳架112具有一个开放的侧口，内部隔板116纵横地布置在由外部边框115限定的空腔内，空腔被内部隔板116隔离为彼此独立的多个存储室114。所述的开放的侧口被用作电池的存放或取用的通道。容纳架112的尺寸可以被适当地设计，以便使各个存储室114也具有适当的空间，从而存储具有相应尺寸的电池。另外，设计于容纳架112的多个存储室114中的各个尺寸可以相同，也可以不同，可以根据需要自由地选择。

存储盒的数量与存储室114数量相等，且分别一一对应设置。其中，每一个存储室114对应设置一个存储盒。存储盒可以被存储在存储室114内，也可以被从存储室114抽出。因此，存储盒是以可被抽离的方式容纳于存储室114内。

机房110内还固定设置有第二安装柜121和空调内机120，第二安装柜121用来安装逆变器，空调内机120用于控制机房110内的温度，使电池存储装置111与逆变器在工作过程中产生的热量能够及时排出。可选择的，机房110内设置有消防柜，消防柜内安装有消防设备123，消防设备123通过消防系统控制，机房110内部发生火灾事故时，可自动启动消防设备123进行灭火。

散热间130，其位于箱体101的前端，散热间130内设置有空调外机131，空调外机131与机房110内的空调内机120相互配合，将由空调内机120中排出的高压高温气体在散热间130进行降温散热，冷凝之后的制冷剂液体再经过毛细管送到空调内机120的蒸发器中蒸发变成气体以吸收机房110的热量，如此反复循环，使得机房110内的温度就会下降。

为了保障储能电站100在室外环境下长时间工作时的安全性，本实施例中，机房110的内壁设置有保温层122，利用该保温层122，使得在夏季高温环境下作业时，也能保持机房110内部的温度在40℃以下，进而提高安全性。可选择的，该保温层122也可以采用可拆卸的方式安装在机房110的内壁，例如采用粘贴、磁吸等方式。为了更为全面的进行保温，机房110的内壁均包覆有保温材料，即机房110的内壁包括四个周壁、顶壁以及底壁。

配电间140，其位于箱体101的尾端。配电间140内设置有电缆柜144，用于安装控制系统的控制柜141以及用于安装变压器178的第一安装柜143。该控制柜141内还设置有开关142。

其中，在本实施例中，电缆柜144有四层，电缆柜144内设置有用于放置三相四线的电缆架145，较为具体的，该电缆架145中由下至上第一至三层放置A、B、C三相线，第四层放置中性线N。当然该三相四线的设置方式也可以根据实际需要灵活设置。

配合地，电缆架145为电动电缆架145，电缆架145上设置有并联电缆绕线盘146。如图5所示，并联电缆绕线盘146包括至少两个并列同轴设置的盘体147和位于盘体147一侧并与盘体147同轴设置的开关定触头148，开关定触头148与控制系统电性连接，通过开关定触头148可以控制盘体147的转动。

并联电缆绕线盘146上可以并列设置多个盘体147，比如设置3～7个，或者4～6个，在本实施例中，并联电缆绕线盘146上并列设置5个盘体147，每个盘体147的规格一致、且并列同轴设置，相互固定在一起，能够实现同步转动。

这种并联电缆绕线盘146中的每个盘体147，如图6所示，均为筒体型，其包括挡板149、环形绕线槽150、中心通孔151、以及内侧线头穿孔152。并联电缆绕线盘146上缠绕的电缆154的内侧线头通过内侧线头穿孔152与开关定触头148相互导通，从而实现对盘体147转动的有效控制。

其中，挡板149位于盘体147两侧，且相对设置。在本实施例中，挡板149为圆盘形，挡板149的中心处开设有用于转轴155穿过的中心孔153，即挡板149的中心孔153与中心通孔151位于同一轴心线上，且中心孔153的半径大于或者等于中心通孔151的半径。为了便于安装以及安装后盘体147具有较强的稳定性，在本实施例中，中心孔153的半径等于中心通孔151的半径。

中心通孔151，位于筒体型的盘体147的轴心线上，用于安装转轴155。中心通孔151的内径与所需要安装的转轴155相匹配。中心通孔151与位于两侧挡板149上的中心孔153一起形成一条贯通的通道。

环形绕线槽150，为由两侧挡板149围合成的环形绕线区域。每个盘体147的环形绕线槽150相互独立，每个盘体147的环形绕线槽150上缠绕一根电缆154，实现多根电缆154并联设置于一个电缆绕线盘上。

环形绕线槽150的底部设置有内侧线头穿孔152，该内侧线头穿孔152与中心通孔151相连通，用于使位于环形绕线槽150中的电缆154的内侧线头从中穿过、并与开关定触头148相导通。在本实施例中，内侧线头穿孔152为长条孔，该长条孔开设于环形绕线槽150的底部且沿轴向延伸。

对应地，储能电站100的箱体101在与电缆架145相对的位置设置有第一侧门170，位于电缆架145上的电缆154通过第一侧门170输送至外界。本实施例中提供的这种电缆架145可安装超长连接电缆154，50米内均可安全连接。通过该并联电缆绕线盘146，可成倍的减少传统电缆盘上的电流负载量，避免因电流负载过大导致的电缆盘上温度过高而引发的安全事故。同时，这种并联电缆绕线盘146，在加工、运输过程中，可分解成多个规格相同的盘体147，不但能够减少加工和运输成本，还能根据实际使用需求，进行随意组合，满足多种使用场景。

此外，配电间140内还设置有柴油发电机175、工具箱176、劳保用品177。柴油发电机175可用于及时、小量的为电池补充电量；工具箱176和劳保用品177的设置，方便检修使用。

散热间130具有与外界相通的第二侧门171，机房110在靠近散热间130和配电间140的侧壁均开设有检修门173。此外，为了便于进出配电间140，箱体101在远离散热间130的一端开设有两个后门174，以及在与第一侧门170相对的一侧，设置有第三侧门172。同时，箱体101的顶部设置有现场翻转式投射灯，满足夜间抢修照明需要。

综上所述，本实施方式提供的这种储能电站100和移动储能车200，具有均充和均放的BMS的管理系统，确保了电池的安全性；具有低压穿越，防孤岛保护等电网保护措施保证电网供电安全；自带智能化冷却系统，根据自身温度实时控制冷却效果。机房110内部敷设有保温材料，即保温层122，能够保障在室外环境下作业时，机房110内部温度保持在安全范围内。该储能电站100布局合理，散热性能好，可应用于应急抢修供电；或储能电站100建设，即利用蓄能电池的充放电特性，将电网低谷时的电能储存起来在电网用电高峰时释放出来，以平衡电网供需矛盾，达到电网调峰的作用，也可应用于商业电站赚取峰谷电价差，达到一定的经济目的；此外，也能解决光伏、风电等不稳定发电系统中的供电不平衡问题，以满足负荷正常工作的需求。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能电站，其特征在于，其包括箱体，所述箱体内部设置有机房、配电间以及散热间，所述机房位于所述散热间和所述配电间中部，所述配电间内设置有电缆柜、用于安装控制系统的控制柜以及用于安装变压器的第一安装柜，所述机房内部设置有电池存储装置、空调内机以及用于放置逆变器的第二安装柜，所述机房的内壁设置有保温层，所述散热间内放置有与所述空调内机配合使用的空调外机，所述箱体在与所述电缆架相对的位置设置有第一侧门。

2.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述电缆柜有四层，所述电缆柜内设置有用于放置三相四线的电缆架。

3.根据权利要求2所述的储能电站，其特征在于，所述电缆架为电动电缆架，所述电缆架上设置有并联电缆绕线盘，所述并联电缆绕线盘包括至少两个并列同轴设置的盘体和位于所述盘体一侧并与所述盘体同轴设置的开关定触头，所述开关定触头与所述控制系统电性连接。

4.根据权利要求3所述的储能电站，其特征在于，所述盘体具有相对设置的挡板、由所述挡板围成的环形绕线槽、以及用于安装转轴的中心通孔，所述环形绕线槽的底部设置有与所述中心通孔相连通的内侧线头穿孔，所述开关定触头与从所述内侧线头穿孔穿出的电缆相导通。

5.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述电池存储装置被构造为对多个分布式布置的电池以可被移除的方式进行储存，所述电池存储装置包括具有多个存储室的容纳架、以及与所述存储室相匹配的储存盒。

6.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述保温层以可拆卸的方式设置于所述机房的顶壁、周壁和底壁。

7.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述机房内设置有消防柜，所述消防柜内安装有消防设备，所述消防设备通过消防系统控制。

8.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述散热间具有与外界相通的第二侧门，所述机房在靠近所述散热间和所述配电间的侧壁均开设有检修门。

9.根据权利要求1所述的储能电站，其特征在于，所述配电间内还设置有柴油发电机、工具箱。

10.一种储能车，其特征在于，其包括如权利要求1～9任一项所述的储能电站。