CN110137403B - 一种紧凑型集装箱储能系统集成结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，包括：电池模组，设于集装箱体内，所述电池模组的一面伸出有柱状的连接部，所述连接部的横截面积沿其延伸方向渐缩；定位结构，固定设于所述集装箱体内，所述定位结构对应每一所述连接部设有可供其插入的紧固孔，所述紧固孔的横截面积介于所述连接部的最大横截面积和最小横截面积之间；所述电池模组还设有模组紧固件，所述集装箱体内还固定设有箱内紧固件，所述箱内紧固件与所述模组紧固件连接，对所述电池模组施加靠近所述定位结构方向的力。箱内紧固件和电池紧固件相连接使所述连接部保持伸入紧固孔的趋势，从而保持连接部与定位结构紧密连接并固定。
Description
技术领域
本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种紧凑型集装箱储能系统集成结构。
背景技术
电池储能系统是可在电网、脉冲功率等领域广泛应用的通用技术。在电网中可用于填峰削谷，满足城市配电网分时段、分区域出现的用电高峰、低谷时供电需求；在脉冲功率领域可用于给脉冲电容器充电，脉冲电容器放电产生力学、声波等特性在地质勘探、建筑废弃物回收、污水处理、页岩气开采等行业广泛应用。
现有技术有将电池模组用集装箱运输并使用的方法，在电池模组模块化串联的储能系统集成过程中，由于系统功率大，且需要车载运输，储能系统体积、重量指标要求高于常规储能系统，又有电池系统固有的安全问题，储能系统需要解决操作、维护安全问题和车载运输电池模组紧固等问题，需要人员无须进入储能舱内部即可对系统接线或电池模组维修、维护的集成结构。
发明内容
本发明的目的是为了解决在储能舱外即可对电池模组进行安装固定，对系统进行操作、维护的问题，提供一种安全、维护方便、可带载运输的紧凑型集装箱储能系统集成结构。
本发明的设计方案如下：
一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，包括：电池模组，设于集装箱体内，所述电池模组的一面伸出有柱状的连接部，所述连接部的横截面积沿其延伸方向渐缩；定位结构，固定设于所述集装箱体内，所述定位结构对应每一所述连接部设有可供其插入的紧固孔，所述紧固孔的横截面积介于所述连接部的最大横截面积和最小横截面积之间；所述电池模组还设有模组紧固件，所述集装箱体内还固定设有箱内紧固件，所述箱内紧固件与所述模组紧固件连接，对所述电池模组施加靠近所述定位结构方向的力。
优选的，所述连接部为呈圆锥形或棱锥形的定位销，所述紧固孔与所述定位销截面形状相适配。
优选的，在所述连接部相对的一侧，所述电池模组设有所述模组紧固件，所述箱内紧固件和所述模组紧固件不接触，并通过螺栓连接紧固，通过调节所述螺栓连接来调节所述连接部和所述紧固孔的紧固深度，在所述连接部与所述紧固孔达到过盈配合时，所述模组紧固件和所述箱内紧固件间的距离仍保证不为零，用于确保所述模组紧固件和所述箱内紧固件对所述电池模组施加有效的紧固力。
优选的，所述集装箱体内设有两排相邻的所述电池模组，两排所述电池模组设有所述连接部的一面相对设置，所述电池模组的接线分别从与另一排所述电池模组不相邻的一侧引出。
优选的，两排所述电池模组件设有通风散热或消防的通道，所述通道宽度小于600mm。
优选的，还包括模组架体，装载、固定于集装箱体舱底的承重梁上，用于承载所述电池模组，所述模组架体包括所述定位结构和所述箱内紧固件。
优选的，所述模组架体的上部和下部均通过绝缘减震装置与所述集装箱体的顶部和底部相连。
优选的，各所述模组架体之间以及所述模组架体与所述集装箱体之间采用绝缘刚性结构连接固定。
优选的，还包括：舱底绝缘板，由绝缘材料制成，铺设于所述集装箱体内的底部，达到所述电池模组与所述集装箱体绝缘电压要求；绝缘支撑结构，固定设于所述舱底绝缘板之上，用于承载所述模组架体，所述绝缘支撑结构底部由绝缘材料制成，达到所述电池模组与所述集装箱体绝缘电压要求。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，包括：电池模组，设于集装箱体内，所述电池模组的一面伸出有柱状的连接部，所述连接部的横截面积沿其延伸方向渐缩；定位结构，固定设于所述集装箱体内，所述定位结构对应每一所述连接部设有可供其插入的紧固孔，所述紧固孔的横截面积介于所述连接部的最大横截面积和最小横截面积之间；所述电池模组还设有模组紧固件，所述集装箱体内还固定设有箱内紧固件，所述箱内紧固件与所述模组紧固件连接，对所述电池模组施加靠近所述定位结构方向的力。电池模组的一侧设置的横截面积沿延伸方向渐缩的柱状连接部与集装箱内的定位结构上的紧固孔相配合，箱内紧固件和电池紧固件相连接使所述连接部保持伸入紧固孔的趋势，从而保持连接部与定位结构紧密连接并固定，克服了现有的电池模组在集装箱内不具有足够的固定措施的问题，提供了一种安全、维护方便、可带载运输的紧凑型集装箱储能系统集成结构。
2、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，在所述连接部相对的一侧，所述电池模组设有所述模组紧固件，所述箱内紧固件和所述模组紧固件不接触，并通过螺栓连接紧固，通过调节所述螺栓连接来调节所述连接部和所述紧固孔的紧固深度，所述箱内紧固件与所述模组紧固件经螺栓连接，对所述电池模组施加靠近所述定位结构方向的力。通过紧固该螺栓推动电池模组朝定位结构运动直至连接部与定位结构过盈配合，解决了在储能舱外即可对电池模组进行安装固定，对系统进行操作、维护的问题，提供了一种安全、维护方便、可带载运输的紧凑型集装箱储能系统集成结构。
3、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，两排所述电池模组设有所述连接部的一面相对设置，所述电池模组的接线分别从与另一排所述电池模组不相邻的一侧引出。避免人员进入电池模组箱后部，实现了系统前安装、前维护的设计思路。
4、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，两排所述电池模组件设有通风散热或消防的通道，所述通道宽度小于600mm，宽度较窄，不设接线，无安装、操作、维护的空间，旨在保证通风散热和消防功能的前提下，减小了系统占用的空间。
5、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，模组架体的上部和下部均通过绝缘减震装置与所述集装箱体的顶部和底部相连，使系统保持固定又避免运输过程震动带来的冲击。
6、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，各所述模组架体之间以及所述模组架体与所述集装箱体之间使用绝缘刚性结构连接固定，增加了模组架体和集装箱的固定措施，使系统更加稳固。
7、本发明提供的一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，还包括：舱底绝缘板，由绝缘材料制成，铺设于所述集装箱体内的底部，达到所述电池模组与所述集装箱体绝缘电压要求；绝缘支撑结构，固定设于所述舱底绝缘板之上，用于承载所述模组架体，所述绝缘支撑结构底部由绝缘材料制成，达到所述电池模组与所述集装箱体绝缘电压要求。现有集装箱储能系统由于电压较低(1kV)，电池模组箱体自带的绝缘通常可以满足绝缘需求，不需要额外进行绝缘设计。本发明提供了一种集装箱高压储能系统的绝缘结构，当电池模组的电位较高(大于3kV)，采用常规绝缘设计难以满足需求，导致系统体积过大时，可以对电池模组进行电位隔离、保证系统高压绝缘。本系统实现了了高电位连接电池模组的在集装箱内的连接，保证了绝缘和稳固放置，同时减小了体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明的电池模组固定结构示意图；
图2本发明集装箱储能系统结构示意图；
图3本发明集装箱储能系统结构舱内底部结构示意图。
附图标记说明：
1-电池模组；2-集装箱体；3-连接部；4-定位结构；5-紧固孔；6-模组紧固件；7-箱内紧固件；8-绝缘刚性结构；9-舱底绝缘板；10-绝缘支撑结构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示出了本发明提供的一种固定安装电池模组1的集装箱储能系统，包括：电池模组1，设于集装箱体2内，所述电池模组1的一面伸出有柱状的连接部3，所述连接部3的横截面积沿其延伸方向渐缩，所述连接部3为呈圆锥形或棱锥形的定位销，所述紧固孔5与所述定位销截面形状相适配。定位结构4，固定设于所述集装箱体2内，所述定位结构4对应每一所述连接部3设有可供其插入的紧固孔5，所述紧固孔5的横截面积介于所述连接部3的最大横截面积和最小横截面积之间，所述连接部3与所述紧固孔5最终为过盈配合。在所述连接部3相对的一侧，所述电池模组1还设有模组紧固件6，所述集装箱体2内还固定设有箱内紧固件7，所述箱内紧固件7与所述模组紧固件6连接，对所述电池模组1施加靠近所述定位结构4方向的力。箱内紧固件7和模组紧固件6相连接使所述连接部3保持伸入紧固孔5的趋势，从而保持连接部3与定位结构4紧密连接并固定，克服现有的电池模组1在集装箱内不具有足够的固定措施的问题，提供了一种安全、维护方便、可带载运输的固定安装电池模组1的集装箱高压储能系统，所述连接部3与所述紧固孔5过盈配合，从而使连接紧密稳固。所述箱内紧固件7和所述模组紧固件6不接触，并通过螺栓连接紧固，通过调节所述螺栓连接来调节所述连接部和所述紧固孔的紧固深度，使所述连接部与所述紧固孔过盈配合，从而使连接紧密稳固，从而适应不同电池模组的尺寸。
所述集装箱体2内设有两排相邻的所述电池模组1，两排所述电池模组1设有所述连接部3的一面相对设置，所述电池模组1的接线分别从与另一排所述电池模组1不相邻的一侧引出。如图2所示，两排所述电池模组1件设有通风散热或消防的通道，所述通道宽200mm。通道不足600mm，避免人员进入电池模组1箱后部，实现了系统前安装、前维护的设计思路。所述通道不设接线，因此在保证通风散热和消防功能的前提下，减小了系统占用的空间。
还包括模组架体，装载、固定于集装箱体2舱底的承重梁上，用于承载所述电池模组1，所述模组架体包括所述定位结构4和所述箱内紧固件7。模组架体的上部和下部均通过绝缘减震装置与所述集装箱体2的顶部和底部相连。使系统保持固定又避免运输过程震动带来的冲击。各所述模组架体之间以及所述模组架体与所述集装箱体2之间使用绝缘刚性结构8连接固定，增加了模组架体和集装箱的固定措施，使系统更加稳固。
如图3所示还包括：舱底绝缘板，由绝缘材料制成，铺设于所述集装箱体2内的底部，达到所述电池模组1与所述集装箱体2绝缘电压要求；绝缘支撑结构10，固定设于所述舱底绝缘板之上，用于承载所述模组架体，所述绝缘支撑结构10底部由绝缘材料制成，达到所述电池模组1与所述集装箱体2绝缘电压要求。现有集装箱储能系统由于电压较低，1kV量级，电池模组1箱体自带的绝缘通常可以满足绝缘需求，不需要额外进行绝缘设计。本发明当电池模组1的电位较高，大于3kV，采用常规绝缘设计难以满足需求、导致系统体积过大时，可以对电池模组1进行电位隔离、保证系统高压绝缘。本系统实现了了高电位连接电池模组1的在集装箱内的连接，保证了绝缘和稳固放置，同时减小了体积。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，包括：
电池模组(1)，设于集装箱体(2)内，所述电池模组(1)的一面伸出有柱状的连接部(3)，所述连接部(3)的横截面积沿其延伸方向渐缩；
定位结构(4)，固定设于所述集装箱体(2)内，所述定位结构(4)对应每一所述连接部(3)设有可供其插入的紧固孔(5)，所述紧固孔(5)的横截面积介于所述连接部(3)的最大横截面积和最小横截面积之间；
所述电池模组(1)还设有模组紧固件(6)，所述集装箱体(2)内还固定设有箱内紧固件(7)，所述箱内紧固件(7)与所述模组紧固件(6)连接，对所述电池模组(1)施加靠近所述定位结构(4)方向的力。
2.根据权利要求1中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，所述连接部(3)为呈圆锥形或棱锥形的定位销，所述紧固孔(5)与所述定位销截面形状相适配。
3.根据权利要求1或2中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，在所述连接部(3)相对的一侧，所述电池模组(1)设有所述模组紧固件(6)，所述箱内紧固件(7)和所述模组紧固件(6)不接触，并通过螺栓连接紧固，通过调节所述螺栓连接来调节所述连接部(3)和所述紧固孔(5)的紧固深度，在所述连接部(3)与所述紧固孔(5)达到过盈配合时，所述模组紧固件(6)和所述箱内紧固件(7)间的距离仍保证不为零，用于确保所述模组紧固件(6)和所述箱内紧固件(7)对所述电池模组(1)施加有效的紧固力。
4.根据权利要求3中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，所述集装箱体(2)内设有两排相邻的所述电池模组(1)，两排所述电池模组(1)设有所述连接部(3)的一面相对设置，所述电池模组(1)的接线分别从与另一排所述电池模组(1)不相邻的一侧引出。
5.根据权利要求4中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，两排所述电池模组(1)件设有通风散热或消防的通道，所述通道宽度小于600mm。
6.根据权利要求4中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，还包括模组架体，装载、固定于集装箱体(2)舱底的承重梁上，用于承载所述电池模组(1)，所述模组架体包括所述定位结构(4)和所述箱内紧固件(7)。
7.根据权利要求6中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，所述模组架体的上部和下部均通过绝缘减震装置与所述集装箱体(2)的顶部和底部相连。
8.根据权利要求6中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，各所述模组架体之间以及所述模组架体与所述集装箱体(2)之间采用绝缘刚性结构(8)连接固定。
9.根据权利要求6中所述的紧凑型集装箱储能系统集成结构，其特征在于，还包括：
舱底绝缘板(9)，由绝缘材料制成，铺设于所述集装箱体(2)内的底部，达到所述电池模组(1)与所述集装箱体(2)绝缘电压要求；
绝缘支撑结构(10)，固定设于所述舱底绝缘板(9)之上，用于承载所述模组架体，所述绝缘支撑结构(10)底部由绝缘材料制成，达到所述电池模组(1)与所述集装箱体(2)绝缘电压要求。
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