CN110892549A - 使用钩结构的能量存储装置和包括该能量存储装置的能量存储系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式的能量存储装置是这样一种能量存储装置，该能量存储装置包括：电池架，该电池架固定在建筑物或容器内部，并且设置有将电池模块插入其中的分隔空间；以及多个电池模块，所述多个电池模块设置在电池架中，其中，所述电池模块滑动到所述电池架中，其中，电池模块的前表面通过螺栓固定在电池架上，并且电池模块的后表面通过钩固定在电池架上。

Description

使用钩结构的能量存储装置和包括该能量存储装置的能量存 储系统
技术领域
本发明涉及一种具有钩结构的能量存储装置以及包括该能量存储装置的能量存储系统，并且更具体地，涉及一种能量存储装置，在该能量存储装置中在将电池模块安装到电池架时，将钩结构应用于电池架的模块引导件以增强电池模块和电池架之间的固定力，以及包括该能量存储装置的能量存储系统。
本申请要求于2018年3月12日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0028608号的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
背景技术
当固定电池架和电池模块时，可以通过螺栓连接将电池模块的前表面固定至前框架，但是由于诸如建筑物的内壁表面或容器的内壁表面的结构，电池模块的后表面不能由螺栓固定。因此，不应用固定结构，而是将电池模块的后表面安装为仅放置在模块导轨上。
也就是说，在建筑物的内壁表面或容器的内壁表面固定有用于大容量能量存储的能量存储装置。为此，当将安装到电池架的电池模块固定时，难以对面对建筑物的内壁表面或容器的内壁表面的电池模块的后表面进行螺栓连接作业(bolting work)，因此，与电池模块的前表面不同，可能无法将固定结构应用到电池模块的后表面上。
由于电池模块的后表面不是固定到电池架而是仅放置在电池架上，因此如果建筑物或容器中发生振动，则电池架可能会因电池模块的移动而损坏。
另外，如果电池模块的后表面不是固定的而是由于振动而移动的，则由于电池模块的负载和振动引起的冲击集中在电池模块的前表面上，这可能会破坏电池模块前表面的固定部分，从而增加损坏电池模块的风险。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题，并且因此，本公开旨在提供一种能量存储装置，当将电池模块安装到电池架时，该能量存储装置具有增强的固定力，同时确保容易地将电池模块和电池架联接和分离。
然而，本公开要解决的技术问题不限于以上，并且本领域技术人员将从以下描述中理解本文中未提及的其它目的。
技术方案
在本公开的一个方案中，提供了一种能量存储装置，该能量存储装置包括：电池架，该电池架固定地安装在建筑物或容器中，并且具有插入电池模块的分隔的空间；以及多个电池模块，所述多个电池模块安装在电池架中，其中，电池模块以滑动的方式插入所述电池架中，其中，电池模块的前表面以螺栓型固定至电池架，并且其中，电池模块的后表面以钩型固定至电池架。
所述电池架可以包括：基础框架，该基础框架固定在建筑物或容器的底表面上；多个前框架，所述多个前框架设置为直立在基础框架上并设置在与电池模块的前表面对应的位置处；多个后框架，所述多个后框架设置为直立在基础框架上并设置在与电池模块的后表面对应的位置处；以及上框架，该上框架设置在前框架和后框架上以覆盖电池架的内部空间。
所述电池架可以包括模块引导件，该模块引导件固定在前框架和后框架上，以支撑电池模块的侧表面的一部分和下表面的一部分，该模块引导件对电池架中的空间进行分隔。
所述模块引导件可以包括钩单元，该钩单元形成在该模块引导件的一端以固定所述电池模块的所述后表面。
所述电池模块可以具有形成在该电池模块的所述后表面中的钩插入孔。
所述电池模块可以通过沿着模块引导件滑动插入，并且电池模块可以被设置在电池架的内部空间中。
当电池模块通过滑动插入时，所述钩单元的所述端部可以通过在所述钩单元的端部的内表面与所述钩插入孔的下侧的内壁表面接触的情况下紧密配合来固定。
当电池模块完全插入时，钩单元的端部可由于钩插入孔的下侧的内壁表面接收到的向上的力而弹性变形，以向电池模块施加向下的压力，从而固定电池模块。
同时，根据本公开的实施方式的能量存储系统包括：能量存储库，该能量存储库从建筑物和容器中选择；根据本公开的实施方式的能量存储装置，该能量存储装置固定地安装在能量存储库中。
有益效果
根据本公开的实施方式，当将电池模块安装到电池架时，固定力可以被增强，同时确保电池模块和电池架的容易的联接和分离。
另外，由于如上所述地增强了电池模块与电池架之间的固定力，因此即使在安装了能量存储装置的诸如建筑物或容器等的存储库中产生了振动而将振动传递到能量存储装置，由于电池模块和电池架的联接部分被多样化而分散了冲击，因此可以使诸如固定部分破裂的缺陷的发生最小化。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的实施方式的能量存储装置被安装在能量存储库中的图。
图2是图1的局部放大图，并且示出了应用于根据本公开的实施方式的能量存储装置的电池模块的前表面被固定至电池架。
图3是示出了将应用于本公开的电池模块联接到模块引导件的图。
图4是图3的局部放大图，并且示出了电池模块以钩型联接到模块引导件。
图5至图7是用于例示将电池模块联接到应用于本公开的模块引导件的过程的图，并且分别示出了在将钩单元插入钩插入孔之前、在将钩单元插入钩插入孔之后、以及在将钩单元和钩插入孔完全联接之后的情况。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应解释为限于一般含义和词典含义，而是基于允许发明人适当地定义术语以进行最佳解释的原理，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释本发明。因此，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而无意于限制本公开的范围，因此，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等同替换和修改。
首先，将参照图1至图4描述根据本公开的实施方式的能量存储装置的整体结构。
图1是示出根据本公开的实施方式的能量存储装置安装在能量存储库中的图，并且图2是图1的局部放大图，并且示出了应用于根据本公开的实施方式的能量存储装置的电池模块的前表面被固定至电池架。另外，图3是示出了将应用于本公开的电池模块联接至模块引导件的图，并且图4是图3的局部放大图，示出了电池模块以钩型联接到模块引导件。
首先，参照图1，根据本公开的一种实施方式的能量存储装置被实现为包括电池架100和多个电池模块200，所述多个电池模块200固定地安装在电池架100的内部空间中。可以将多个能量存储装置固定地安装在诸如建筑物或容器的存储库(repository)中，以配置能量存储系统。
电池架100被固定地安装在存储库中，并且具有分隔的空间，以使得电池模块200被插入在电池架100中。电池架100包括基础框架110、前框架120、后框架130、上框架140和模块引导件160。此外，电池架100还可包括用于增强结构刚度的增强框架150。
基础框架110固定到存储库的底表面B，并且基础框架110和底表面B可以通过螺栓连接等固定。
前框架120被设置为直立在基础框架110上，并且被设置在与电池模块200的前表面相对应的位置。多个前框架120被设置为彼此间隔开，并且相邻的前框架120之间的距离与电池模块200的前表面的宽度对应。
像前框架120一样，后框架130被设置为直立在基础框架110上，并沿与前框架120平行的方向延伸。后框架130设置在与电池模块200的后表面对应的位置。多个后框架130被设置为彼此间隔开，并且相邻的后框架130之间的间隙与电池模块200的后表面的宽度对应。
在本公开中，电池模块200可以具有大致长方体的形状。如果电池模块200具有如上所述的长方体形状，则相邻的前框架120之间的间隙可以与相邻的后框架130之间的间隙相同。
尽管未在图中示出，但是后框架130可以通过使用单独的结构固定至存储库的内壁表面W，以便使电池架100的移动最小化。然而，即使后框架130联接到存储库的内壁表面W，在壁表面W和后框架130之间也应保持一定的间隙。
如后所述，由于通过形成在电池模块200的后表面的冷却孔230b(参见图4)对根据本公开的实施方式的能量存储装置进行冷却，因此，在存储库的内壁表面W与能量存储装置的后表面之间形成有空间，以平稳地引入和排出冷却空气和加热的空气。
上框架140在前框架120和后框架130上与基础框架110平行地设置，以覆盖电池架100的内部空间。上框架140可以通过使用单独的结构固定至存储库的内壁表面W，以使电池架100的移动最小化。
可以应用增强框架150来增强仅具有前框架120和后框架130可能不足的电池架100的结构刚度。增强框架150可以在与前框架120和后框架130平行的方向上延伸与前框架120和后框架130相同的长度，并且增强框架150设置在前框架120和后框架130之间。
参照图1至图3，模块引导件160与插入到电池架100中的电池模块200的下表面的一部分和侧表面的一部分接触以支撑电池模块200。模块引导件160联接到前框架120、后框架130和增强框架150，以分隔电池架100内部的空间。
也就是说，模块引导件160沿水平方向和垂直方向分隔电池架100内部的空间，从而可以通过在多层和多行中滑动来将多个电池模块200插入电池架100。
参照图3和图4，模块引导件160包括侧盖161和下盖162，侧盖161用于覆盖电池模块200的侧表面的下部的一部分，下盖162用于覆盖电池模块200的下表面的一侧的一部分的。
侧盖161可具有沿纵向方向彼此间隔开的多个紧固孔161a、161b、161c。在紧固孔161a、161b、161c中，第一紧固孔161a形成在与前框架120对应的位置处，第二紧固孔161b可以形成在与增强框架150对应的位置处，并且第三紧固孔161c形成在与后框架130对应的位置处。
在本公开中，如果不应用增强框架150，则在仅侧盖161中形成第一紧固孔161a和第三紧固孔161c，并且可以不形成第二紧固孔161b。紧固孔161a、161b、161c提供螺栓连接空间，使得模块引导件160可以以螺栓连接的方式联接到框架120、130、150。
模块引导件160被一一设置在电池模块200沿宽度方向的两侧，以沿宽度方向的两侧支撑电池模块200。
同时，模块引导件160具有钩单元163。钩单元163形成在下盖162的一端以固定电池模块200的后表面。
稍后将参照图5至图7详细描述钩单元163的详细形状及其与电池模块200的特定联接机制。
随后，参照图1至图4，电池模块200通过电池架100的前表面中的开口沿朝向存储库的壁表面W的方向插入电池架100中。电池模块200的前表面以螺栓型联接方式固定至电池架100，并且电池模块200的后表面以钩型联接方式固定至电池架100。
电池模块200被设置为多个，并且如上所述，多个电池模块200通过滑动插入到被模块引导件160分隔开的电池架100的内部。
电池模块200包括：多个电池单元(未示出)；模块盖210，该模块盖210用于覆盖堆叠了多个电池单元的电池堆的一些表面；前盖220，该前盖220用于覆盖电池堆的前表面；以及后盖230，该后盖230用于覆盖电池堆的后表面。
模块盖210形成电池模块200的上表面、下表面和两个侧表面，并且前盖220和后盖230分别形成电池模块200的前表面和后表面。
也就是说，在电池模块200安装在电池架100中的状态下，前盖220覆盖电池架100的前表面中的开口，并且后盖230面对存储库的壁表面W。
参照图3，前盖220具有形成在其纵向方向上的两端处的用于螺栓连接的前表面紧固孔220a，并且前盖220使用前表面紧固孔220a通过螺栓连接固定在前框架120上。
也就是说，每个电池模块200通过滑动插入在一对模块引导件160上，并且设置在电池架100的内部空间中。此外，如上所述，电池模块200的后表面以钩型联接方式固定至模块引导件160，并且电池模块200的前表面以螺栓型联接方式固定在前框架120上。
同时，后盖230具有形成在纵向方向的两个端部的下部处的一对钩插入孔230a，以用于上述钩型联接。此外，后盖230可具有多个冷却孔230b，从电池单元产生的热量可以通过冷却孔230b排放到外部。
接下来，将参照图5至图7以及图1至图4详细描述根据本公开的实施方式的将电池模块200的后表面固定至模块引导件160的原理。
图5至图7是用于例示将电池模块联接到应用于本公开的模块引导件的过程的图，并且分别示出了在将钩单元插入到钩插入孔中之前、在将钩单元插入钩插入孔之后，以及在将钩单元和钩插入孔完全联接之后的情况。
参照图5至图7以及图1至图4，在将电池模块200插入电池架100的同时，将钩单元163插入形成在电池模块200的后表面中的钩插入孔230a中。此时，钩单元163沿从电池模块200的后表面朝向该电池模块200的前表面的方向插入。
在插入钩单元163的初始阶段，钩插入孔230a的内表面与钩单元163之间没有接触，因此插入没有阻力。然而，随着插入深度的增加，钩插入孔230a的下侧的内壁表面与钩单元163的内表面接触。因此，为了使钩单元163完全插入到钩插入孔230a中，沿从前表面到后表面的方向向电池模块200施加力，并且因此钩单元163以紧密配合(tight-fittingmanner)的方式插入到钩插入孔230a中。
针对紧密配合的插入，当插入开始时，钩单元163的插入起点163a位于比电池模块200的钩插入孔230a的下侧的内壁表面高的位置，并且插入终点163b位于比电池模块200的钩插入孔230a的下侧的内壁面低预定高度h2的位置(参见图5)。
钩单元163的端部成形为使得其内表面沿着从插入起点163a朝向插入终点163b的方向向上倾斜。由于该配置，钩单元163以紧密配合的方式插入到钩插入孔230a中，并且因此钩单元163的端部对电池模块200向下施加压力F。
也就是说，当电池模块200完全插入电池架100中时，钩单元163的端部由于钩插入孔230a的下侧的内壁表面所接收到的向上的力而弹性变形，以向电池模块200施加向下的压力，从而将电池模块200固定到模块引导件160上。结果，即使在存储库中发生振动，也可以防止安装在电池架100中的电池模块200移动。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，尽管详细描述和具体示例指示了本公开的优选实施方式，但是仅以示例的方式给出，因为根据该详细描述，本公开范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。

Claims (9)

1.一种能量存储装置，该能量存储装置包括：
电池架，该电池架固定地安装在建筑物或容器中，并且具有插入电池模块的分隔的空间；以及
多个电池模块，所述多个电池模块安装在所述电池架中，
其中，所述电池模块以滑动的方式插入所述电池架中，
其中，所述电池模块的前表面以螺栓型固定至所述电池架，并且
其中，所述电池模块的后表面以钩型固定至所述电池架。
2.根据权利要求1所述的能量存储装置，
其中，所述电池架包括：
基础框架，该基础框架固定在所述建筑物或所述容器的底表面上；
多个前框架，所述多个前框架设置为直立在所述基础框架上并设置在与所述电池模块的所述前表面对应的位置处；
多个后框架，所述多个后框架设置为直立在所述基础框架上并设置在与所述电池模块的所述后表面对应的位置处；以及
上框架，该上框架设置在所述前框架和所述后框架上以覆盖所述电池架的内部空间。
3.根据权利要求2所述的能量存储装置，
其中，所述电池架包括模块引导件，该模块引导件固定在所述前框架和所述后框架上以支撑所述电池模块的侧表面的一部分和下表面的一部分，所述模块引导件对所述电池架中的空间进行分隔。
4.根据权利要求3所述的能量存储装置，
其中，所述模块引导件包括钩单元，该钩单元形成在该模块引导件的一端以固定所述电池模块的所述后表面。
5.根据权利要求4所述的能量存储装置，
其中，所述电池模块具有形成在该电池模块的所述后表面中的钩插入孔。
6.根据权利要求5所述的能量存储装置，
其中，所述电池模块通过沿所述模块引导件滑动插入，并且所述电池模块被设置在所述电池架的所述内部空间中。
7.根据权利要求6所述的能量存储装置，
其中，当所述电池模块通过滑动插入时，所述钩单元的端部随着在所述钩单元的端部的内表面与所述钩插入孔的下侧的内壁表面接触而紧密配合来进行固定。
8.根据权利要求7所述的能量存储装置，
其中，当所述电池模块完全插入时，所述钩单元的端部由于所述钩插入孔的下侧的内壁表面接收到的向上的力而弹性变形，以向所述电池模块施加向下的压力，从而固定所述电池模块。
9.一种能量存储系统，该能量存储系统包括：
能量存储库，该能量存储库从建筑物和容器中选择；以及
根据权利要求1至8中的任一项所述的能量存储装置，该能量存储装置固定地安装在所述能量存储库中。
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