CN111129387A - 电池系统 - Google Patents

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CN111129387A CN201911383172.0A CN201911383172A CN111129387A CN 111129387 A CN111129387 A CN 111129387A CN 201911383172 A CN201911383172 A CN 201911383172A CN 111129387 A CN111129387 A CN 111129387A
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李璟
宿斌
严世杰
赵雄飞
赵伟锋
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Yinlong New Energy Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种电池系统，电池系统包括电池柜、多个电池箱、冷却系统、消防系统和控制柜，其中，电池柜包括柜体和设置在柜体内的多个支撑板，多个支撑板将柜体的腔体划分为多层电池舱；多个电池箱分布在多个电池舱内，每个电池箱均包括电池模组、承载部和顶盖，电池模组位于承载部和顶盖之间，承载部设置在支撑板上；冷却系统设置在柜体上，冷却系统用于对电池箱进行冷却；消防系统设置在柜体内，消防系统包括检测装置和灭火装置；控制柜设置在电池柜的上部。采用该方案，可以放置多层电池箱，并且控制柜设置在电池柜的上方，这样减小了电池系统的占地面积。而且，通过设置冷却系统和消防系统，提高了电池系统长期使用的可靠性和安全性。

Description

电池系统
技术领域
本发明涉及电池系统技术领域，具体而言，涉及一种电池系统。
背景技术
单个电池模组是一个独立的储能单元，因自身容量小，在大多数应用场合下都不能满足现代装备业的配套需求。现有技术通常根据配套设备的功率值，采用多个电池模组串联组成电池系统。一些行业因配套场地受限，不允许配套的电池系统过多地占用场地。但现有的电池系统集成度不高，占用场地大，并且不便于集中管理和维护。
发明内容
本发明提供了一种电池系统，以在满足使用需求的同时优化电池系统的布置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电池系统，包括：电池柜，所述电池柜包括柜体和设置在所述柜体内的多个支撑板，多个所述支撑板将所述柜体的腔体划分为多层电池舱；多个电池箱，多个所述电池箱分布在多个所述电池舱内，每个所述电池箱均包括电池模组、承载部和顶盖，所述电池模组位于所述承载部和所述顶盖之间，所述承载部设置在所述支撑板上；冷却系统，所述冷却系统设置在所述柜体上，所述冷却系统用于对所述电池箱进行冷却；消防系统，所述消防系统设置在所述柜体内，所述消防系统包括检测装置和灭火装置；控制柜，所述控制柜设置在所述电池柜的上部。
进一步地，所述电池柜还包括：多个限位板，多个所述限位板分布设置在多个所述支撑板上，所述限位板与所述电池箱的侧壁限位配合；多个连接块，多个所述连接块分布设置在多个所述支撑板上，所述连接块与所述电池箱的承载部连接。
进一步地，所述柜体具有相对设置的第一开口和第二开口，所述电池柜还包括：第一柜门和第二柜门，所述第一柜门可开闭地设置在所述第一开口处，所述第二柜门可开闭地设置在所述第二开口处。
进一步地，所述电池柜还包括多个防震底座，多个所述防震底座分布在所述柜体的底部。
进一步地，所述柜体的侧壁上具有多个通风孔，所述冷却系统包括：多个风机，多个所述风机分布在所述柜体的侧壁上，每层所述电池舱对应至少一个所述风机；温度检测器，所述温度检测器设置在所述柜体内，所述风机与所述温度检测器电连接。
进一步地，所述检测装置和所述灭火装置均为多个，多个所述检测装置一一对应地设置在多层所述电池舱内，多个所述灭火装置位于最下方的所述电池舱内。
进一步地，所述消防系统还包括：中央处理器，所述中央处理器设置在所述柜体内，所述检测装置和所述灭火装置均与所述中央处理器电连接，所述中央处理器根据所述检测装置的检测信息控制所述灭火装置运行。
进一步地，所述电池系统还包括：电池管理主控模块，所述电池管理主控模块设置在所述控制柜内；多个电池管理从控模块，多个所述电池管理从控模块一一对应地设置在所述电池柜内的多个电池模组的端部。
进一步地，每个所述电池箱内设置有多个所述电池模组，每个所述电池箱内的多个所述电池模组串联设置，所述电池柜内的多个所述电池箱串联设置。
进一步地，所述电池模组包括底板、两个侧板、两个端板和多个电芯，两个所述侧板相向设置，两个所述端板相向设置，所述底板、两个所述侧板以及两个所述端板围绕形成容纳腔，多个所述电芯排列设置在所述容纳腔内；所述电池模组为多个，多个所述电池模组并排设置在所述承载部上；所述电池箱还包括打包带，所述打包带将多个所述电池模组绑在一起。
应用本发明的技术方案，提供了一种电池系统，电池系统包括电池柜、多个电池箱、冷却系统、消防系统和控制柜，其中，电池柜包括柜体和设置在柜体内的多个支撑板，多个支撑板将柜体的腔体划分为多层电池舱；多个电池箱分布在多个电池舱内，每个电池箱均包括电池模组、承载部和顶盖，电池模组位于承载部和顶盖之间，承载部设置在支撑板上；冷却系统设置在柜体上，冷却系统用于对电池箱进行冷却；消防系统设置在柜体内，消防系统包括检测装置和灭火装置；控制柜设置在电池柜的上部。采用该方案，由于在电池柜的竖直方向设置有多层电池舱，因此可以放置多层电池箱，并且控制柜设置在电池柜的上方，这样减小了电池系统的占地面积。而且，通过设置冷却系统和消防系统，提高了电池系统长期使用的可靠性和安全性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的实施例提供的电池系统的结构示意图；
图2示出了图1中的电池系统的内部视图一；
图3示出了图1中的电池系统的内部视图二；
图4示出了图1中的电池系统的内部视图三；
图5示出了图1中的电池系统的内部视图四；
图6示出了图2中的电池箱的结构示意图；
图7示出了图6中的电池箱的爆炸图；
图8示出了图6中的电池模组的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
100、电池柜；101、柜体；102、支撑板；103、限位板；104、连接块；105、第一柜门；106、第二柜门；107、防震底座；200、电池箱；210、电池模组；211、底板；212、侧板；213、端板；214、电芯；215、滑槽；216、隔板；217、压条；218、极片；219、第一限位槽；220、承载部；221、承载板；222、托盘；223、把手；224、连接板；230、顶盖；240、打包带；300、冷却系统；400、消防系统；410、检测装置；420、灭火装置；500、控制柜；600、电池管理从控模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
如附图所示，本发明的实施例提供了一种电池系统，包括：电池柜100，电池柜100包括柜体101和设置在柜体101内的多个支撑板102，多个支撑板102将柜体101的腔体划分为多层电池舱；多个电池箱200，多个电池箱200分布在多个电池舱内，每个电池箱200均包括电池模组210、承载部220和顶盖230，电池模组210位于承载部220和顶盖230之间，承载部220设置在支撑板102上；冷却系统300，冷却系统300设置在柜体101上，冷却系统300用于对电池箱200进行冷却；消防系统400，消防系统400设置在柜体101内，消防系统400包括检测装置410和灭火装置420；控制柜500，控制柜500设置在电池柜100的上部。
应用本发明的技术方案，提供了一种电池系统，电池系统包括电池柜100、多个电池箱200、冷却系统300、消防系统400和控制柜500，其中，电池柜100包括柜体101和设置在柜体101内的多个支撑板102，多个支撑板102将柜体101的腔体划分为多层电池舱；多个电池箱200分布在多个电池舱内，每个电池箱200均包括电池模组210、承载部220和顶盖230，电池模组210位于承载部220和顶盖230之间，承载部220设置在支撑板102上；冷却系统300设置在柜体101上，冷却系统300用于对电池箱200进行冷却；消防系统400设置在柜体101内，消防系统400包括检测装置410和灭火装置420；控制柜500设置在电池柜100的上部。采用该方案，由于在电池柜100的竖直方向设置有多层电池舱，因此可以放置多层电池箱200，并且控制柜500设置在电池柜100的上方，这样减小了电池系统的占地面积。而且，通过设置冷却系统300和消防系统400，提高了电池系统长期使用的可靠性和安全性。
在本实施例中，电池柜100还包括：多个限位板103，多个限位板103分布设置在多个支撑板102上，限位板103与电池箱200的侧壁限位配合；多个连接块104，多个连接块104分布设置在多个支撑板102上，连接块104与电池箱200的承载部220连接。通过多个限位板103可对电池箱200进行限位和导向，便于将电池箱200推入电池舱内的预定位置。
在本实施例中，柜体101具有相对设置的第一开口和第二开口，电池柜100还包括：第一柜门105和第二柜门106，第一柜门105可开闭地设置在第一开口处，第二柜门106可开闭地设置在第二开口处。通过上述设置可以从电池柜100的两侧打开不同的柜门，便于装配和检修。
在本实施例中，电池柜100还包括多个防震底座107，多个防震底座107分布在柜体101的底部。通过上述设置可在运输等环境减少电池柜100等结构的振动，以保护各个结构，避免损坏。防震底座107采用弹性材料制成。
在本实施例中，柜体101的侧壁上具有多个通风孔，冷却系统300包括：多个风机，多个风机分布在柜体101的侧壁上，每层电池舱对应至少一个风机；温度检测器，温度检测器设置在柜体101内，风机与温度检测器电连接。这样可通过风冷的方式对电池箱200等结构进行冷却。而且，通过温度检测器可以及时检测电池柜100内的温度，当温度高于预定值时，风机启动以进行冷却。
在本实施例中，检测装置410和灭火装置420均为多个，多个检测装置410一一对应地设置在多层电池舱内，多个灭火装置420位于最下方的电池舱内。通过多个检测装置410可对不同位置进行检测，以便及时发现隐患，提高安全性。检测装置410用于检测烟气或明火或温度。灭火装置420可以采用灭火器，在需要时向电池箱200等结构喷射灭火剂。
进一步地，消防系统400还包括：中央处理器，中央处理器设置在柜体101内，检测装置410和灭火装置420均与中央处理器电连接，中央处理器根据检测装置410的检测信息控制灭火装置420运行。通过中央处理器便于对灭火装置420进行控制，以实现自动检测和自动灭火。
在本实施例中，电池系统还包括：电池管理主控模块，电池管理主控模块设置在控制柜500内；多个电池管理从控模块600，多个电池管理从控模块600一一对应地设置在电池柜100内的多个电池模组210的端部。通过上述设置便于对多个电池箱200进行控制。而且，将电池管理从控模块600设置在电池模组210的端部而不是电池模组210的上部，打开柜门后即可露出电池管理从控模块600，便于装配和维护。
在本实施例中，每个电池箱200内设置有多个电池模组210，每个电池箱200内的多个电池模组210串联设置，电池柜100内的多个电池箱200串联设置。通过上述设置可实现大电流输出，满足使用要求。
在本实施例中，电池模组210包括底板211、两个侧板212、两个端板213和多个电芯214，两个侧板212相向设置，两个端板213相向设置，底板211、两个侧板212以及两个端板213围绕形成容纳腔，多个电芯214排列设置在容纳腔内；电池模组210为多个，多个电池模组210并排设置在承载部220上；电池箱200还包括打包带240，打包带240将多个电池模组210绑在一起。通过上述设置便于电池箱200的装配，并且可以提高电池箱200的结构强度。
可选地，电池模组210的侧板212上设置有多个滑槽215，在装配电芯214时沿滑槽215将电芯214推入容纳腔便可对电芯214进行定位，从而可以快速准确地安装多个电芯214，提高了生产效率。而且，通过承载部220、顶盖230和打包带240能够将多个电池模组210可靠地连接在一起，提高了电池箱的结构强度和可靠性。
可选地，电池模组210还包括：隔板216，隔板216设置在容纳腔内，隔板216的两侧与两个侧板212一一对应连接，隔板216用于间隔容纳腔。这样将容纳腔划分成了多个小的腔体，以便于分别安装电芯214，而且，通过设置隔板216，还可以提高电池模组210的结构强度。
可选地，电池模组210还包括：压条217，压条217的两端与两个端板213一一对应地连接，多个电芯214位于压条217和底板211之间，压条217压住多个电芯214。通过压条217可以对多个电芯214进行限位，以便于可靠固定多个电芯214。而且，还可以提高电池模组210的结构强度。
可选地，电池模组210还包括：多个极片218，多个极片218排列设置在多个电芯214上。通过多个极片218便于与电芯214的电极连接。
具体地，多个电芯214呈两排设置，多个极片218呈两排设置，两排极片218一一对应地设置在两排电芯214上。这样可以在提高电池箱的储能性能的同时，不过多增大电池箱的占地面积，并且可以便于装配。可选地，电池箱中的全部电芯214串联设置。
可选地，电芯214为钛酸锂电芯214，底板211为铝板。采用钛酸锂电芯214，可以提高电池箱的储能以及充放电效率。将底板211设置为铝板，便于散热。
可选地，至少一个侧板212和至少一个端板213上设置有第一限位槽219，第一限位槽219与打包带240限位配合。通过上述设置可以对打包带240进行限位，避免打包带240松动，提高连接的可靠性。
可选地，承载部220包括：承载板221，承载板221上具有第二限位槽，多个电池模组210并排设置在承载板221上，电池模组210的底板211与第二限位槽配合；托盘222，承载板221固定在托盘222上。通过第二限位槽可以对电池模组210进行限位和定位，便于装配。其中，承载板221可以由塑料制成，托盘222可以由金属制成。
可选地，托盘222包括第一板体和间隔设置在第一板体上的两个第二板体，承载板221位于第一板体上，两个第二板体分别与承载板221的两侧限位配合。这样便于托盘222和承载板221的定位和连接。可选地，在本实施例中，底板211通过紧固件与承载板221连接，承载板221通过紧固件与托盘222连接，保证了连接的可靠性。
可选地，承载部220还包括把手223和连接板224，连接板224上具有连接孔。通过把手223便于搬运电池箱，通过连接板224便于将电池箱与其他结构件连接。
可选地，承载板221上具有多个第一通孔，托盘222上具有多个第二通孔，多个第二通孔与多个第一通孔一一对应设置。通过上述设置可以减轻电池箱的重量，减少材料用量，从而可以降低成本。而且，还可以便于空气流动和散热，提高散热效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种电池系统，其特征在于，包括：
电池柜(100)，所述电池柜(100)包括柜体(101)和设置在所述柜体(101)内的多个支撑板(102)，多个所述支撑板(102)将所述柜体(101)的腔体划分为多层电池舱；
多个电池箱(200)，多个所述电池箱(200)分布在多个所述电池舱内，每个所述电池箱(200)均包括电池模组(210)、承载部(220)和顶盖(230)，所述电池模组(210)位于所述承载部(220)和所述顶盖(230)之间，所述承载部(220)设置在所述支撑板(102)上；
冷却系统(300)，所述冷却系统(300)设置在所述柜体(101)上，所述冷却系统(300)用于对所述电池箱(200)进行冷却；
消防系统(400)，所述消防系统(400)设置在所述柜体(101)内，所述消防系统(400)包括检测装置(410)和灭火装置(420)；
控制柜(500)，所述控制柜(500)设置在所述电池柜(100)的上部。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池柜(100)还包括：
多个限位板(103)，多个所述限位板(103)分布设置在多个所述支撑板(102)上，所述限位板(103)与所述电池箱(200)的侧壁限位配合；
多个连接块(104)，多个所述连接块(104)分布设置在多个所述支撑板(102)上，所述连接块(104)与所述电池箱(200)的承载部(220)连接。
3.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述柜体(101)具有相对设置的第一开口和第二开口，所述电池柜(100)还包括：
第一柜门(105)和第二柜门(106)，所述第一柜门(105)可开闭地设置在所述第一开口处，所述第二柜门(106)可开闭地设置在所述第二开口处。
4.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池柜(100)还包括多个防震底座(107)，多个所述防震底座(107)分布在所述柜体(101)的底部。
5.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述柜体(101)的侧壁上具有多个通风孔，所述冷却系统(300)包括：
多个风机，多个所述风机分布在所述柜体(101)的侧壁上，每层所述电池舱对应至少一个所述风机；
温度检测器，所述温度检测器设置在所述柜体(101)内，所述风机与所述温度检测器电连接。
6.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述检测装置(410)和所述灭火装置(420)均为多个，多个所述检测装置(410)一一对应地设置在多层所述电池舱内，多个所述灭火装置(420)位于最下方的所述电池舱内。
7.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述消防系统(400)还包括：
中央处理器，所述中央处理器设置在所述柜体(101)内，所述检测装置(410)和所述灭火装置(420)均与所述中央处理器电连接，所述中央处理器根据所述检测装置(410)的检测信息控制所述灭火装置(420)运行。
8.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括：
电池管理主控模块，所述电池管理主控模块设置在所述控制柜(500)内；
多个电池管理从控模块(600)，多个所述电池管理从控模块(600)一一对应地设置在所述电池柜(100)内的多个电池模组(210)的端部。
9.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，每个所述电池箱(200)内设置有多个所述电池模组(210)，每个所述电池箱(200)内的多个所述电池模组(210)串联设置，所述电池柜(100)内的多个所述电池箱(200)串联设置。
10.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池模组(210)包括底板(211)、两个侧板(212)、两个端板(213)和多个电芯(214)，两个所述侧板(212)相向设置，两个所述端板(213)相向设置，所述底板(211)、两个所述侧板(212)以及两个所述端板(213)围绕形成容纳腔，多个所述电芯(214)排列设置在所述容纳腔内；所述电池模组(210)为多个，多个所述电池模组(210)并排设置在所述承载部(220)上；所述电池箱(200)还包括打包带(240)，所述打包带(240)将多个所述电池模组(210)绑在一起。
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