CN111354883A - 一种储能单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能单元，包括顶部带上盖的壳体，以及并排置于该壳体内的若干个电池模组，若干个电池模组通过连接铜排或导线进行串并联电连接，壳体的一端为前端面，另一端为后端面，储能单元的正负极输出端为设置于后端面外侧的连接器，该连接器与储能系统通过插拔式连接。本发明实现了储能单元的带电插拔，维护方便。储能单元整体结构紧凑，具有空间小、能量密度高、散热性能高的特点。

Description

一种储能单元
技术领域
本发明涉及一种储能单元，属于电学技术领域。
背景技术
随着储能单元的广泛推广使用，储能单元能量密度和功率密度不断提升，电池的发热量也不断增大，高效的散热结构成为迫切需求。随着储能单元的使用数量越来越多，高效的检修与维护也成为了迫切需求。由于储能系统包含大量的储能电池，因此一般将一定数量的储能电池组成储能模组、一定数量的储能模组组成储能单元、再由一定数量的储能单元堆叠连接成一个储能系统，一般进出储能单元到储能系统的电流较大，需要较大的传电面积，传统采用铜排或导线连接并用螺栓螺母的方式来固定连接，如此结构对安装和维护带来极大的不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构紧凑、方便带电插拔和维护、散热效果好的储能单元。
为解决以上技术问题，本发明所述的储能单元，包括顶部带上盖的壳体，以及并排置于该壳体内的若干个电池模组，所述若干个电池模组通过连接铜排或导线进行串并联电连接，壳体的一端为前端面，另一端为后端面，在所述前端面的中部设置有进风口，该储能单元的正负极输出端为设置于后端面外侧的连接器，两个连接器分别为储能单元的正极输出端和负极输出端，该连接器与储能系统通过插拔式连接。
进一步地，所述连接器包括相互插接的公插头和母插头，公插头包括用于与壳体的后端面固定的公插头凸台，在公插头凸台的一侧设置有插簧外壳，在插簧外壳内设置有公插簧，插簧外壳与公插簧之间留有空隙，在公插头凸台的另一侧设置有用于连通储能单元正负极端头或用于连通储能系统电连接端口的公插簧铜排，该公插簧铜排另一端还连通公插簧；母插头包括用于与壳体的后端面固定的母插头凸台，母插头凸台的一侧设置有中空的母插簧，母插头凸台的另一侧设置有用于连通储能单元正负极端头或用于连通储能系统电连接端口的母插簧铜排，该母插簧铜排另一端还连通母插簧；公插头和母插头插接时，所述公插簧插入母插簧内，母插簧插入公插簧与插簧外壳之间的空隙。公插头凸台、母插头凸台以及插簧外壳采用绝缘材料，可保证插拔操作的安全。
当该储能单元装入储能系统时，将储能单元上连接器的公插头与设置在储能系统中对应的连接器的母插头对插到位，同时储能系统中的公插头与连接器的母插头对插到位即可，不需要另加螺栓等紧固连接，方便可靠，使储能单元方便插拔与维护。
进一步地，在所述前端面的中部设置有进风口；在所述后端面的中部外侧设置有散热风机，内侧设置有与该散热风机连通的单元风道，即电池模组与散热风机之间通过单元风道进行连接。
进一步地，所述电池模组与单元风道之间，以及电池模组设置有长方形框体结构的密封棉。通过该密封棉使电池模组之间、电池模组与单元风道之间对接的时候进行填隙密封，其尺寸与对接面相配合，以保证通风冷却系统不漏风。
进一步地，所述前端面外侧还设置有用于输出电池模组信号(如电压、湿度等信号)的航空插头，储能单元拔下时能快速断开。
进一步地，所述壳体一侧设置有通讯模块，该通讯模块通过若干个侧绝缘固定座固定在该壳体一侧的内侧，该侧绝缘固定座使通讯模块与壳体绝缘达到耐高压目的；所述壳体的底部内侧设置有若干条底绝缘固定座，电池模组底部与该底绝缘固定座固定连接，即该底绝缘固定座使电池模块与壳体绝缘达到耐高压目的。
进一步地，在所述连接器下方设置有导正销。
进一步地，所述导正销包括导正销本体和套设在导正销本体上的轴套。当储能单元装入储能系统系统时，导正销本体先与轴套配合定位，使对应的连接器在无受力情况下的接插起到导正作用。
进一步地，所述单元风道为截面变径的通风管道，一端连接散热风机且截面与散热风机相契合；另一端连接电池模组且截面与电池模组内的模组风道相契合。
进一步地，所述壳体的前端面外侧设置有两个拉手，分别位于进风口的两侧；所述壳体的两侧各设置有两个把手，其中拉手方便储能单元插拔和维护时拉出、插入储能系统中，把手方便储能单元安装时移动和搬运。
本发明采用了连接器使储能单元连接储能系统，实现了储能单元的带电插拔，采用连接器与导正销配合，使储能单元插拔、维护方便，即有效解决了储能单元与储能系统的带电插拔和维护。电池模组并排陈列的散热方式使储能单元整体结构紧凑，具有空间小、能量密度高、散热性能高的特点，再加上合理的风道结构，配合通风口、散热风机，进一步保证了优异的散热性，有效解决了电池膜组间的散热，提高了储能单元的寿命。底部和侧面分别设置底绝缘固定座和侧绝缘固定座，保证一次回路设备高压绝缘，二次回路设备高压绝缘，进一步保证了高安全性。
本发明的电池模组可以是锂离子电容模组、锂离子电池模组等二次电池模组。
附图说明
图1为本发明储能单元的整体外观结构示意图；
图2为本发明储能单元从另一方向所示的整体外观结构示意图；
图3为本发明实施例1储能单元拿掉上盖后的结构示意图；
图4为本发明实施例1储能单元拿掉上盖后的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例1储能单元拿掉上盖以及取出电池模组后的结构示意图；
图6为本发明储能单元的连接器放大结构示意图；
图7为本发明储能单元连接器的公插头放大结构示意图；
图8为本发明储能单元连接器的母插头放大结构示意图；
图9为本发明储能单元的底绝缘固定座结构示意图；
图10为本发明储能单元的导正销的结构示意图；
图11为风道结构示意图；
图12为单个模组结构示意图。
1-壳体；1.2-壳体前端面；1.3-壳体后端面；1.4-进风口；1.6-壳体左侧面；2-拉手；3-把手；4-航空插头；5-密封棉；6-侧绝缘固定座；7-底绝缘固定座；7.1-凸条；8-连接器；8.1-公插头凸台；8.2-公插簧铜排；8.3-母插头凸台；8.4-母插簧铜排；8.5-公插簧；8.6-母插簧；8.7-插簧外壳；9-导正销；9.1-导正销本体；9.2-轴套；10-连接铜排；11-电池模组；12-散热风机；13-单元风道；13.1-小径端；13.2-大径端；14-上盖；15-通讯模块。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地阐述本发明的内容。本发明的实施并不限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都应在本发明的保护范围内。
本发明的实施例1：
如图1-图4所示，本发明的储能单元，包括顶部带上盖14的壳体1，在该壳体1内并排设置有若干个电池模组11，各个电池模组11根据使用要求通过连接铜排10或导线进行串并联电连接，本实施例采用三个电池模组11。
壳体1的一端为前端面1.2，另一端为后端面1.3，且该前后方向为纵向。在所述前端面1.2的中部设置有进风口1.4，该进风口1.4由一组开设的通风通孔组成，进风口1.4的两侧各设置有一个拉手2，拉手2为凸起的可拉提部件，方便储能单元插拔和维护时拉出和插入储能系统中，在左侧的拉手2(以该前端面1.2朝前放置，壳体1位于观测者左手一侧即为左，右手一侧为右)的外侧还设置有用于输出电池模组11信号的航空插头4；在所述后端面1.3的中部外侧设置有散热风机12，后端面1.3内侧设置有与该散热风机12连通的单元风道13；所述储能单元的正负极输出端为设置于后端面1.3外侧的连接器8，正极输出端和负极输出端各对应一个连接器8，该连接器8与储能系统通过插拔式连接。
连接器8结构如图6所示，包括相互插接的公插头和母插头，公插头结构再参照如图7所示，包括位于中部的扁状的公插头凸台8.1，其上设置有安装孔。在公插头凸条8.1的一侧设置有中空的圆柱体形的插簧外壳8.7，在插簧外壳8.7内设置有圆柱体形的公插簧8.5，插簧外壳8.7与公插簧8.5之间留有空隙，在公插头凸台8.1的另一侧设置有公插簧铜排8.2，该公插簧铜排8.2另一端还连通公插簧8.5。
母插头结构再参照图8所示，包括位于中部的扁状的母插头凸台8.3，母插头凸台8.3的一侧设置有中空的圆柱体形的母插簧8.6，母插头凸台8.3的另一侧设置有扁平状的母插簧铜排8.4，该母插簧铜排8.4另一端还连通母插簧8.6；公插头和母插头插接时，所述公插簧8.5插入母插簧8.6内，母插簧8.6插入公插簧8.5与插簧外壳8.7之间的空隙。
连接器8使用时，将其中的公插头安装在储能单元上，对应的母插头安装在储能系统中，或反过来。以公插头安装于储能单元上为例：先将公插头上的公插簧铜排8.2从壳体1的后端面1.3伸入壳体1内，与储能单元的正极或负极连接，将公插头凸台8.1通过其上设置的安装孔与后端面1.3固定；将对应的母插头的母插簧铜排8.4插入储能系统的电连接端口，将母插头凸台8.3通过其上设置的安装孔与储能系统固定。需要插接时，将公插头的公插簧8.5插入母插簧8.6，插入后，母插簧8.6位于公插簧8.5与插簧外壳8.7之间的空隙，公插簧8.5与母插簧8.6紧密接触，即可实现电连接。需要断开时，直接拔下即可。
这种插接方式不需要另加螺栓等紧固连接，方便可靠，储能单元方便插拔与维护。
在每个连接器8的下方设置有导正销9，导正销9的结构如图6所示，包括导正销本体9.1和套设在导正销本体9.1上的轴套9.2。当储能单元插入储能系统时，导正销本体9.1先与轴套9.2配合定位，然后在连接器8无受力情况下接插起到导正作用。
在壳体1左侧的内侧还设置有通讯模块15，该通讯模块15通过若干个侧绝缘固定座6与壳体1固定，该侧绝缘固定座6使通讯模块15与壳体1绝缘，达到二次回路设备高压绝缘的目的。
在壳体1的底部内侧设置有若干条底绝缘固定座7，该底绝缘固定座7采用绝缘耐高压材料，其结构如图5所示，为长条形结构，纵向中部设置有凸条7.1，该凸条7.1上设置有安装孔，凸条7.1两侧与壳体1底部固定连接。该底绝缘底座7使电池模组11与壳体1绝缘，达到一次回路设备高压绝缘的目的。电池模组11底部与该底绝缘固定座7固定连接。
在所述电池模组11与单元风道13之间，以及电池模组11设置有长方形框体结构的密封棉5，密封棉5采用蓬松的发泡棉，通过粘贴的方式与两侧的电池模组11或一侧的电池模组11及另一侧的单元风道13固定，整个框体位于电池模组11的模组风道以及单元风道13的通风口外周，安装后经过两侧的电池模组11或电池模组11与单元风道13的挤压产生巨大收缩变形，从而填充缝隙，进而达到密封的效果。单元风道13结构如图7所示，为截面变径的通风管道，小径一端连接散热风机12且截面与散热风机12相契合；大径一端连接电池模组11且截面与电池模组11内的模组风道相契合，密封棉5的框体尺寸也与该单元风道13的大径一端、电池模组11的尺寸相配合。
在壳体1的左右两侧设置有两个把手3，把手3从壳体1外侧表面向壳体1内侧凹陷而形成，在方便储能单元安装时移动和搬运的同时，不会影响到多个储能单元的安装。
空气从进风口1.4进入，经过电池模组11内部的模组风道，带走电池模组11的热量，然后进入单元风道13，由散热风机12的作用下，空气顺着单元风道13排出，空气的顺利排出，有效保证了电池模组11的散热。带设置密封棉5进行填隙密封，以保证通风冷却系统不漏风，使整个储能单元形成了一个完整密封的散热风道。风向如图3箭头所示。
电池模组11如图8所示，每个电池模组11均由若干个电池单体串并联而成，电池模组11在储能单元纵向(即图4箭头所在方向)上并排设置，空间利用率高，各电池模组11之间通过连接铜排10或者导线串并联。

Claims (10)

1.一种储能单元，包括顶部带上盖的壳体，以及并排置于该壳体内的若干个电池模组，所述若干个电池模组通过连接铜排或导线进行串并联电连接，其特征在于：壳体的一端为前端面，另一端为后端面，该储能单元的正负极输出端为设置于后端面外侧的连接器，该连接器与储能系统通过插拔式连接。
2.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：所述连接器包括相互插接的公插头和母插头，公插头包括用于与壳体的后端面固定的公插头凸台，在公插头凸台的一侧设置有插簧外壳，在插簧外壳内设置有公插簧，插簧外壳与公插簧之间留有空隙，在公插头凸台的另一侧设置有用于连通储能单元正负极端头或用于连通储能系统电连接端口的公插簧铜排，该公插簧铜排另一端还连通公插簧；母插头包括用于与壳体的后端面固定的母插头凸台，母插头凸台的一侧设置有中空的母插簧，母插头凸台的另一侧设置有用于连通储能单元正负极端头或用于连通储能系统电连接端口的母插簧铜排，该母插簧铜排另一端还连通母插簧；公插头和母插头插接时，所述公插簧插入母插簧内，母插簧插入公插簧与插簧外壳之间的空隙。
3.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：在所述前端面的中部设置有进风口；在所述后端面的中部外侧设置有散热风机，内侧设置有与该散热风机连通的单元风道。
4.根据权利要求3所述储能单元，其特征在于：所述电池模组与单元风道之间，以及电池模组设置有长方形框体结构的密封棉。
5.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：所述前端面外侧还设置有用于输出电池模组信号的航空插头。
6.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：所述壳体一侧设置有通讯模块，该通讯模块通过若干个侧绝缘固定座固定在该壳体一侧的内侧；所述壳体的底部内侧设置有若干条底绝缘固定座，电池模组底部与该底绝缘固定座固定连接
7.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：在所述连接器下方设置有导正销。
8.根据权利要求6所述储能单元，其特征在于：所述导正销包括导正销本体和套设在导正销本体上的轴套。
9.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：所述单元风道为截面变径的通风管道，一端连接散热风机且截面与散热风机相契合；另一端连接电池模组且截面与电池模组内的模组风道相契合。
10.根据权利要求1所述储能单元，其特征在于：所述壳体的前端面外侧设置有两个拉手，分别位于进风口的两侧；所述壳体的两侧各设置有两个把手。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004007920A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 高電圧バッテリ搭載車両の安全プラグ装置
US20160336688A1 (en) * 2014-01-20 2016-11-17 Schneider Electric It Corporation Busbar connector assembly
CN106981701A (zh) * 2016-12-05 2017-07-25 上海展枭新能源科技有限公司 一种储能包
CN107968487A (zh) * 2017-11-23 2018-04-27 中车株洲电力机车有限公司 储能电源和轨道车辆
CN209104219U (zh) * 2018-12-20 2019-07-12 上海展枭新能源科技有限公司 一种储能单元

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004007920A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 高電圧バッテリ搭載車両の安全プラグ装置
US20160336688A1 (en) * 2014-01-20 2016-11-17 Schneider Electric It Corporation Busbar connector assembly
CN106981701A (zh) * 2016-12-05 2017-07-25 上海展枭新能源科技有限公司 一种储能包
CN107968487A (zh) * 2017-11-23 2018-04-27 中车株洲电力机车有限公司 储能电源和轨道车辆
CN209104219U (zh) * 2018-12-20 2019-07-12 上海展枭新能源科技有限公司 一种储能单元

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