CN112151716B - 组合悬挂式储能箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组合悬挂式储能箱，包括箱体和至少一个电池包组，电池包组包括固定框架、电器控制箱和若干个电池包，固定框架分割为左右两个电池包安装区和中间一个电器控制箱安装区，每个电池包安装区的顶部两侧分别设置有电池包固定条，每个电池包安装区的底部分别通过分隔杆分隔成若干个平行于固定框架两端的电池包定位区，每个电池包定位区的四周周边均设置有朝内伸出的支撑板，若干个电池包均分成两份以抽风装置朝上的方式一一放置在电池包定位区内并固定在电池包固定条上，电器控制箱安装在电器控制箱安装区内，电池包组悬挂安装在箱体的电池仓内，每个电池仓容纳一个电池包组。本发明结构简单、紧凑，安装拆卸方便，散热效果好。

Description

组合悬挂式储能箱
技术领域
本发明涉及一种组合悬挂式储能箱。
背景技术
随着科技进步和储能技术的不断发展，储能产品的应用领域也越来越广泛，在各个不同的应用领域内对储能产品的使用都有部分特定要求。目前常用的电池包安装都是用多个螺栓安装固定在水平台面或支架上，造成拆卸更换电池包时费时费力，无法达到快速换电系统的要求。另外，对于部分高速运动的载体，如高铁、汽车等，从安全性考虑，电池包需放入密闭空间内，以防范电池突发事故对乘客的影响。但在密闭空间内，电池包散热问题又难以解决。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、紧凑、安装拆卸方便快捷、散热效果好的组合悬挂式储能箱。
本发明通过以下方案实现：
一种组合悬挂式储能箱，包括箱体和至少一个电池包组，所述箱体为内部中空的方体结构，所述箱体内沿箱体端面方向均匀分隔成至少一个电池仓，电池仓的数量与电池包组的数量相同，所述箱体的两端端面正对电池仓的位置上分别开设窗口，所述窗口分别通过维护门封闭；所述电池包组包括固定框架、电器控制箱和若干个电池包，所述固定框架分割为左右两个电池包安装区和中间一个电器控制箱安装区，每个电池包安装区的顶部两侧分别设置有电池包固定条，每个电池包安装区的底部分别通过分隔杆分隔成若干个平行于固定框架两端的电池包定位区，每个电池包定位区的四周周边均设置有朝内伸出的支撑板，若干个电池包均分成两份以抽风装置朝上的方式一一放置在电池包定位区内并固定在电池包固定条上，若干个电池包相互连接在一起，电器控制箱安装在电器控制箱安装区内，电器控制箱与相连接在一起的各电池包相连接，电器控制箱通过监测电池包组的SOC(荷电保持)和温度状态来控制电池包组各电池包的抽风装置的开启和关闭以及电池包组的充放电状态转换和电路通断；所述电池包组以各电池包的抽风装置朝上的方式悬挂安装在箱体的电池仓内，每个电池仓容纳一个电池包组，电池包组之间相互独立。
进一步地，所述电池包包括两个端固定支架、至少一个中间固定支架、若干个电池组、后侧板和前侧板，所述后侧板包括底板，所述底板整体为凹槽结构，所述底板的两侧对称设置有若干个立柱，所述立柱的下端固定在底板两侧内壁上，一侧立柱的数量等于端固定支架与中间固定支架的数量之和，所述前侧板为凹槽结构，若干个电池组的两端分别固定在相对应的端固定支架上，所述若干组电池组的中间部分安装在至少一个中间固定支架上，所述若干组电池组分层错位布置，所述若干组电池组相互连接在一起，两个端固定支架的同一侧每层的第一个电池组端固定通孔均预留，中间固定支架与端固定支架同侧每层的第一个电池组中间固定通孔均预留，所述后侧板封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组的底部且后侧板两侧的立柱分别与相正对的端固定支架侧面或中间固定支架侧面相固定在一起，所述前侧板封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组的顶部，分层并排布置在一起的若干组电池组的两端通过端盖板封闭，分层并排布置在一起的若干组电池组的靠近预留电池组端固定通孔的一侧通过顶盖板封闭，顶盖板上安装有若干个抽风装置、正极引出极柱、负极引出极柱和通讯极柱，所述电池包的总正端、总负端的连接导线或引出导线分别通过正极引出极柱、负极引出极柱引出，电池包的通讯端通过通讯极柱引出。抽风装置一般为抽风机、抽风风扇。电池包的若干组电池组之间的连接可以为串联或/和并联，电池包组的若干个电池包之间的连接可以为串联或/和并联，电池包组之间的连接可以为串联或/和并联。端固定支架预留的电池组端固定通孔、中间固定支架预留的电池组中间固定通孔用于布线，并作为抽风装置抽出气流的缓冲空间。顶盖板上的正极引出极柱、负极引出极柱、通讯极柱的设置位置可根据需要进行设计。
进一步地，所述箱体的电池仓的两侧内壁分别安装有电池包组固定支架，所述电池包组固定支架的顶部设置有导轨；所述电池包组的固定框架两侧顶部的横杆上分别安装有若干个滚轮，所述滚轮配合安装在导轨上且滚轮可沿导轨滑动。导轨、滚轮的结构可根据需要进行设计，例如：滚轮的中间部分开设有一圈V形槽，导轨设计成横截面呈三角形。
进一步地，所述电池包组固定支架为倒L形结构，所述电池包组固定支架的垂直部分用于与电池仓相对应侧内壁相固定，所述电池包组固定支架的水平部分用于安装导轨。
进一步地，所述箱体内的顶部正对各电池包的抽风装置的位置上分别设置有散热器，所述散热器与抽风装置一一对应。
进一步地，所述箱体内的顶部正对每个电池包安装区的位于相邻两列散热器之间及靠近最外端散热器朝外端面的位置上分别设置有导流板。
进一步地，所述端固定支架包括第一端固定分支架、第二端固定分支架和至少一个第三端固定分支架，所述第一端固定分支架的底面、第二端固定分支架的顶面、第三端固定分支架的顶面和底面分别开设有若干个电池组端固定槽，所述第二端固定分支架、至少一个第三端固定分支架、第一端固定分支架自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组端固定槽相合并形成电池组端固定通孔，上下层的电池组端固定通孔呈错位排布；所述中间固定支架包括第一中间固定分支架、第二中间固定分支架和至少一个第三中间固定分支架，所述第一中间固定分支架的底面、第二中间固定分支架的顶面、第三中间固定分支架的顶面和底面分别开设有若干个电池组中间固定槽，所述第二中间固定分支架、至少一个第三中间固定分支架、第一中间固定分支架自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组中间固定槽相合并形成电池组中间固定通孔，上下层的电池组中间固定通孔呈错位排布。
进一步地，所述电池包组的固定框架的两端分别设置有定位支架，所述定位支架与导轨相固定在一起；所述导轨的一端设置有止位挡块。止位挡块用于电池包组的固定框架的整体移动限位。
进一步地，所述箱体顶部的两端分别设置有朝外伸出的定位框，所述定位框的朝外端面上垂直设置有定位块和定位柱。在安装各电池包组时，先将各电池包组以各电池包的抽风装置朝上的方式通过固定框架的滚轮配合装在外部导轨上，之后将安装有电池包组的外部导轨朝箱体一端移动，在外部导轨移动到紧靠定位块和定位柱时，通过定位块和定位柱锁住外部导轨，此时外部导轨与箱体电池仓的导轨相对接，可将各电池包组从外部导轨上滚动至箱体电池仓内的导轨上，从而实现电池包组悬挂安装在电池仓内。
进一步地，所述电池包的后侧板的底板底部设置有若干个朝内凸起的第一凸筋，所述前侧板底部设置有若干个朝内凸起的第二凸筋，所述第一凸筋、第二凸筋的数量均等于端固定支架与中间固定支架的数量之和；所述端固定支架与中间固定支架的顶部、底部均开设有卡槽，所述第一凸筋与相对应的端固定支架或中间固定支架底部的卡槽相配套卡合在一起，所述第二凸筋与相对应的端固定支架或中间固定支架顶部的卡槽相配套卡合在一起。实际制作时，后侧板的立柱设计成U形通槽结构，立柱的槽口朝内，立柱的通槽宽度以满足将相正对的端固定支架侧面或中间固定支架侧面卡套住即可。
本发明的组合悬挂式储能箱，电池包组的各电池包是固定在固定框架内的，电池包组为整体结构，安装时，是将电池包组整个一起悬挂安装在箱体的电池仓内的，在需要更换某个电池包时，需要将电池包组整个取出才能更换，因此本发明的组合悬挂式是针对各电池包而言的。
本发明的组合悬挂式储能箱，结构简单、紧凑，电池包组整体悬挂安装在箱体电池仓内的，安装拆卸方便。本发明电池包组中使用的电池包为风冷电池包，气流从电池包底部进入，通过抽风装置的抽风使得气流从下往上流动，抽风装置抽出的热气流与箱体顶部的散热器交换后经导流片的导流流向箱体底部，热空气通过与散热器和箱体壁进行热交换而逐步冷却，冷却后的空气再从电池包底部吸入，由于导流片的阻挡，箱体内部湍流大为减少，空气气流形成有规律的流动循环，提高了电池包的冷却效率。
附图说明
图1为实施例1中组合悬挂式储能箱的整体结构示意图；
图2为实施例1中组合悬挂式储能箱的端面剖图；
图3为实施例1中电池包组的滚轮与电池仓内导轨的安装放大示意图；
图4为实施例1中单个电池包组在电池仓内的安装布置示意图(未示意出箱体)；
图5为实施例1中电池包组的结构示意图；
图6为实施例1中固定框架的结构示意图；
图7为实施例1中定位支架所在位置的局部放大图；
图8为实施例1中电池包的整体结构示意图；
图9为实施例1中电池包仅安装后侧板的结构示意图；
图10为实施例1中电池包未安装端盖板的结构示意图；
图11为实施例1中后侧板的结构示意图；
图12为实施例1中端固定支架、中间固定支架的结构示意图；
图13为实施例1中滚轮的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种组合悬挂式储能箱，如图1、图2所示，包括箱体1和两个电池包组2，箱体1为内部中空的方体结构，箱体1内沿箱体1端面方向均匀分隔成两个电池仓11，电池仓11的数量与电池包组2的数量相同，箱体1的两端端面正对电池仓11的位置上分别开设窗口12，窗口12分别通过维护门封闭(图中未示意出维护门)，箱体1顶部的两端分别设置有朝外伸出的定位框13，定位框13的朝外端面上垂直设置有定位块131和定位柱132，箱体1的电池仓11的两侧内壁分别安装有电池包组固定支架14，电池包组固定支架14为倒L形结构，电池包组固定支架1的垂直部分用于与电池仓11相对应侧内壁相固定，电池包组固定支架14的顶部即水平部分朝外一面设置有横截面呈三角形的导轨15，导轨15的一端设置有止位挡块(图中未示意出止位挡块)；
如图5所示，电池包组2包括固定框架21、电器控制箱22和若干个电池包23；如图6所示，固定框架21分割为左右两个电池包安装区211和中间一个电器控制箱安装区212，每个电池包安装区211的顶部两侧分别设置有电池包固定条213，每个电池包安装区211的底部分别通过分隔杆214分隔成若干个平行于固定框架21两端的电池包定位区215，每个电池包定位区215的四周周边均设置有朝内伸出的支撑板216，固定框架21两侧顶部的横杆上分别安装有若干个滚轮217，滚轮217的中间部分开设有连成一圈的V形槽2171，滚轮217通过V形槽2171配合安装在导轨15上且滚轮217可沿导轨15滑动，滚轮的结构示意图如图13所示，电池包组2的固定框架21的两端分别设置有定位支架218，定位支架218与导轨15相固定在一起，定位支架所在位置的局部放大图如图7所示；
如图9、图10所示，电池包23包括两个端固定支架231、三个中间固定支架232、若干个电池组233、后侧板234和前侧板235；如图11所示，后侧板234包括底板2341，底板2341整体为凹槽结构，底板2341的两侧对称设置有五个U形通槽结构的立柱2342，立柱2342的槽口朝内，立柱2342的下端固定在底板2341两侧内壁上，一侧立柱2342的数量等于端固定支架231与中间固定支架232的数量之和，后侧板234的底板2341底部设置有五个朝内凸起的第一凸筋23411，第一凸筋23411的数量等于端固定支架231与中间固定支架232的数量之和；前侧板235为凹槽结构，前侧板235底部设置有五个朝内凸起的第二凸筋2351，第二凸筋2351的数量等于端固定支架231与中间固定支架232的数量之和；
如图12所示，端固定支架231包括第一端固定分支架2311、第二端固定分支架2312和三个第三端固定分支架2313，第一端固定分支架2311的底面、第二端固定分支架2312的顶面、第三端固定分支架2313的顶面和底面分别开设有若干个电池组端固定槽2314，第二端固定分支架2312、三个第三端固定分支架2313、第一端固定分支架2311自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组端固定槽2314相合并形成电池组端固定通孔2315，上下层的电池组端固定通孔2315呈错位排布；中间固定支架232包括第一中间固定分支架2321、第二中间固定分支架2322和三个第三中间固定分支架2323，第一中间固定分支架2321的底面、第二中间固定分支架2322的顶面、第三中间固定分支架2323的顶面和底面分别开设有若干个电池组中间固定槽2324，第二中间固定分支架2322、三个第三中间固定分支架2323、第一中间固定分支架2321自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组中间固定槽2324相合并形成电池组中间固定通孔2325，上下层的电池组中间固定通孔2325呈错位排布；端固定支架231与中间固定支架232的顶部、底部均开设有卡槽236；
如图8、图9、图10所示，若干个电池组233的两端分别固定在相对应的端固定支架231上，若干组电池组233的中间部分安装在三个中间固定支架232上，若干组电池组233分层错位布置，若干组电池组233相互并联在一起，两个端固定支架231的同一侧每层的第一个电池组端固定通孔2315均预留，中间固定支架232与端固定支架231同侧每层的第一个电池组中间固定通孔2325均预留，后侧板234封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组233的底部且后侧板234两侧的立柱2342分别与相正对的端固定支架231侧面或中间固定支架232侧面相固定在一起，后侧板234的第一凸筋23411与相对应的端固定支架231或中间固定支架232底部的卡槽236相配套卡合在一起，前侧板235封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组233的顶部，前侧板235的第二凸筋2351与相对应的端固定支架231或中间固定支架232顶部的卡槽236相配套卡合在一起，分层并排布置在一起的若干组电池组233的两端通过端盖板237封闭，分层并排布置在一起的若干组电池组233的靠近预留电池组端固定通孔2315的一侧通过顶盖板238封闭，顶盖板238上安装有若干个抽风装置2381、正极引出极柱2382、负极引出极柱2383和通讯极柱2384，电池包23的总正端、总负端的引出导线分别通过正极引出极柱2382、负极引出极柱2383引出，电池包23的通讯端通过通讯极柱2384引出。
如图5所示，若干个电池包23均分成两份以抽风装置2381朝上的方式一一放置在电池包定位区215内并固定在电池包固定条213上，若干个电池包23相互串联在一起，电器控制箱22安装在电器控制箱安装区212内，电器控制箱22与相连接在一起的各电池包23相连接，电器控制箱通过监测电池包组的SOC(荷电保持)和温度状态来控制电池包组各电池包的抽风装置的开启和关闭以及电池包组的充放电状态转换和电路通断。
如图2、图3、图4所示，电池包组2的固定框架21的滚轮217通过V形槽2171配合安装在导轨15上且滚轮217可沿导轨15滑动，实现电池包组2以各电池包23的抽风装置2381朝上的方式悬挂安装在箱体1的电池仓11内，每个电池仓11容纳一个电池包组2，电池包组2之间相互独立，箱体1内的顶部正对各电池包23的抽风装置2381的位置上分别设置有散热器3，散热器3与抽风装置2381一一对应；箱体1内的顶部正对每个电池包安装区211的位于相邻两列散热器3之间及靠近最外端散热器3朝外端面的位置上分别设置有导流板4。
在安装各电池包组时，先将各电池包组以各电池包的抽风装置朝上的方式通过固定框架的滚轮配合装在外部导轨上，之后将安装有电池包组的外部导轨朝箱体一端移动，在外部导轨移动到紧靠定位块和定位柱时，通过定位块和定位柱锁住外部导轨，此时外部导轨与箱体电池仓内的导轨对接，可将各电池包组从外部导轨滚动至箱体电池仓内的导轨上，在电池包组的固定框架滚动至与电池仓内导轨的止位挡块相接触时，电池包组停止滚动，此时将电池包组的固定框架两端的定位支架与电池仓内的导轨通过定位销相固定在一起，即完成将电池包组悬挂安装在箱体的电池仓内。
实施例2
一种组合悬挂式储能箱，其结构与实施例1的组合悬挂式储能箱的结构相类似，其不同之处在于：电池包的中间固定支架的数量为两个，端固定支架的第三端固定分支架的数量为四个，中间固定支架的第三中间固定分支架的数量为四个，后侧板一侧的立柱的数量为四个。

Claims (8)

1.一种组合悬挂式储能箱，其特征在于：包括箱体和至少一个电池包组，所述箱体为内部中空的方体结构，所述箱体内沿箱体端面方向均匀分隔成至少一个电池仓，电池仓的数量与电池包组的数量相同，所述箱体的两端端面正对电池仓的位置上分别开设窗口，所述窗口分别通过维护门封闭；所述电池包组包括固定框架、电器控制箱和若干个电池包，所述固定框架分割为左右两个电池包安装区和中间一个电器控制箱安装区，每个电池包安装区的顶部两侧分别设置有电池包固定条，每个电池包安装区的底部分别通过分隔杆分隔成若干个平行于固定框架两端的电池包定位区，每个电池包定位区的四周周边均设置有朝内伸出的支撑板，若干个电池包均分成两份以抽风装置朝上的方式一一放置在电池包定位区内并固定在电池包固定条上，若干个电池包相互连接在一起，电器控制箱安装在电器控制箱安装区内，电器控制箱与相连接在一起的各电池包相连接，所述电池包组以各电池包的抽风装置朝上的方式悬挂安装在箱体的电池仓内，每个电池仓容纳一个电池包组，电池包组之间相互独立；
所述电池包包括两个端固定支架、至少一个中间固定支架、若干个电池组、后侧板和前侧板，所述后侧板包括底板，所述底板整体为凹槽结构，所述底板的两侧对称设置有若干个立柱，所述立柱的下端固定在底板两侧内壁上，一侧立柱的数量等于端固定支架与中间固定支架的数量之和，所述前侧板为凹槽结构，若干个电池组的两端分别固定在相对应的端固定支架上，所述若干组电池组的中间部分安装在至少一个中间固定支架上，所述若干组电池组分层错位布置，所述若干组电池组相互连接在一起，两个端固定支架的同一侧每层的第一个电池组端固定通孔均预留，中间固定支架与端固定支架同侧每层的第一个电池组中间固定通孔均预留，所述后侧板封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组的底部且后侧板两侧的立柱分别与相正对的端固定支架侧面或中间固定支架侧面相固定在一起，所述前侧板封闭覆盖住分层错位布置在一起的若干组电池组的顶部，分层并排布置在一起的若干组电池组的两端通过端盖板封闭，分层并排布置在一起的若干组电池组的靠近预留电池组端固定通孔的一侧通过顶盖板封闭，顶盖板上安装有若干个抽风装置、正极引出极柱、负极引出极柱和通讯极柱，所述电池包的总正端、总负端的连接导线或引出导线分别通过正极引出极柱、负极引出极柱引出，电池包的通讯端通过通讯极柱引出；所述箱体的电池仓的两侧内壁分别安装有电池包组固定支架，所述电池包组固定支架的顶部设置有导轨，导轨的横截面呈三角形；所述电池包组的固定框架两侧顶部的横杆上分别安装有若干个滚轮，滚轮的中间部分开设有一圈V形槽，所述滚轮配合安装在导轨上且滚轮可沿导轨滑动。
2.如权利要求1所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述电池包组固定支架为倒L形结构，所述电池包组固定支架的垂直部分用于与电池仓相对应侧内壁相固定，所述电池包组固定支架的水平部分用于安装导轨。
3.如权利要求1所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述箱体内的顶部正对各电池包的抽风装置的位置上分别设置有散热器，所述散热器与抽风装置一一对应。
4.如权利要求3所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述箱体内的顶部正对每个电池包安装区的位于相邻两列散热器之间及靠近最外端散热器朝外端面的位置上分别设置有导流板。
5.如权利要求1所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述端固定支架包括第一端固定分支架、第二端固定分支架和至少一个第三端固定分支架，所述第一端固定分支架的底面、第二端固定分支架的顶面、第三端固定分支架的顶面和底面分别开设有若干个电池组端固定槽，所述第二端固定分支架、至少一个第三端固定分支架、第一端固定分支架自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组端固定槽相合并形成电池组端固定通孔，上下层的电池组端固定通孔呈错位排布；所述中间固定支架包括第一中间固定分支架、第二中间固定分支架和至少一个第三中间固定分支架，所述第一中间固定分支架的底面、第二中间固定分支架的顶面、第三中间固定分支架的顶面和底面分别开设有若干个电池组中间固定槽，所述第二中间固定分支架、至少一个第三中间固定分支架、第一中间固定分支架自下而上依次合并在一起，相正对的两个电池组中间固定槽相合并形成电池组中间固定通孔，上下层的电池组中间固定通孔呈错位排布。
6.如权利要求1所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述电池包组的固定框架的两端分别设置有定位支架，所述定位支架与导轨相固定在一起；所述导轨的一端设置有止位挡块。
7.如权利要求1～6任一所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述箱体顶部的两端分别设置有朝外伸出的定位框，所述定位框的朝外端面上垂直设置有定位块和定位柱。
8.如权利要求1～6任一所述的组合悬挂式储能箱，其特征在于：所述电池包的后侧板的底板底部设置有若干个朝内凸起的第一凸筋，所述前侧板底部设置有若干个朝内凸起的第二凸筋，所述第一凸筋、第二凸筋的数量均等于端固定支架与中间固定支架的数量之和；所述端固定支架与中间固定支架的顶部、底部均开设有卡槽，所述第一凸筋与相对应的端固定支架或中间固定支架底部的卡槽相配套卡合在一起，所述第二凸筋与相对应的端固定支架或中间固定支架顶部的卡槽相配套卡合在一起。
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