CN113178641B - 一种水循环电池恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水循环电池恒温装置,属于清洁绿色能源领域。所述水循环电池恒温装置包括:恒温仓以及设置在恒温仓下方的集分水仓箱体;在所述恒温仓内设置有电池容纳腔,在每个电池容纳腔内能够放置一个电池单体;所述集分水仓箱体为中空盒状结构。利用本发明恒温效果好、噪音低,且能够精确控制电池工作温度区间,而且本发明装置采用高分子材料开模预制而成,重量轻,成本低。
Description
技术领域
本发明属于清洁绿色能源领域,具体涉及一种水循环电池恒温装置。
背景技术
在发展新能源和清洁绿色能源中风能和太阳能是新能源发电的绝对主力,但均具有输入输出波动大、难预测等特点,而电池储能具有调度响应快、配置灵活、控制精准、环境友好等特点,成为新能源发电的最佳配备选择。以往储能用的电池冷却的方式都是采用风冷,但是效果欠佳,而液体冷却金属片辅助散热的方式重量重,成本高,需要消耗大量的有色金属。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种水循环电池恒温装置,提高恒温效果,降低噪音,且能够精确控制电池工作温度区间。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种水循环电池恒温装置,所述水循环电池恒温装置包括:恒温仓以及设置在恒温仓下方的集分水仓箱体;
在所述恒温仓内设置有电池容纳腔,在每个电池容纳腔内能够放置一个电池单体;
所述集分水仓箱体为中空盒状结构。
本发明的进一步改进在于,所述恒温仓包括:电池组外壳体和设置在电池组外壳体内的恒温隔板、集分水仓上盖;通过集分水仓上盖和多个恒温隔板将所述恒温仓的内腔分隔成多个电池容纳腔。
本发明的进一步改进在于,所述电池组外壳体包括四个依次连接的侧板,分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板;
所述前侧板、后侧板平行,左侧板、右侧板平行,且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接,四个侧板围合形成恒温仓的内腔;
本发明的进一步改进在于,所述集分水仓上盖包括:盖板和与盖板的上表面垂直连接的纵向隔板,所述纵向隔板的下端与盖板的中心线连接成一体,形成倒T字形结构;
在所述盖板的上表面设置有多个横向卡槽,多个横向卡槽分布在所述纵向隔板的两侧,每个横向卡槽均与纵向隔板垂直,且各个横向卡槽平行设置;
在每个横向卡槽内设置有盖板进水孔和盖板出水孔;
位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板进水孔的中心位于同一条直线上,位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板出水孔的中心位于另一条直线上,且盖板出水孔所在的直线比盖板进水孔所在的直线更靠近纵向隔板。
本发明的进一步改进在于,所述纵向隔板的长度与恒温仓的长度相同,且与恒温仓的长度方向平行;
在所述纵向隔板的两个侧壁上分别开有多个纵向卡槽,纵向卡槽与横向卡槽一一对应,一个纵向卡槽的下端和与其对应的横向卡槽的一端垂直连通;
在电池组外壳体的左侧板、右侧板的内壁上也分别设置有多个卡槽,左侧板、右侧板内壁上的卡槽与横向卡槽一一对应,卡槽的下端和与其对应的横向卡槽的另一端垂直连通;
纵向隔板上的一个纵向卡槽、盖板上的一个横向卡槽、左侧板或者右侧板上的一个卡槽依次连通形成隔板安装槽,在每个隔板安装槽内安装有一个恒温隔板。
本发明的进一步改进在于,每个所述恒温隔板均为板状结构,在每个所述恒温隔板的下端面设置有隔板进水口和隔板出水口;
在每个所述恒温隔板的内部设置有隔板内通道,所述隔板内通道的一端与隔板进水口连通,另一端与隔板出水口连通。
本发明的进一步改进在于,所述恒温隔板的一侧插入到纵向隔板的纵向卡槽内,另一侧插入到左侧板或者右侧板的卡槽内,恒温隔板的下端插入到盖板上的横向卡槽内,且恒温隔板上的隔板进水口与盖板上的盖板进水孔连通,恒温隔板上的隔板出水口与盖板上的盖板出水孔连通。
本发明的进一步改进在于,所述集分水仓箱体为上端开口、下端封闭的中空盒状结构;
在所述集分水仓箱体的内腔中设置有两个挡板,每个挡板的上端面与盖板的下表面固定连接,每个挡板的下端面与集分水仓箱体的底面固定连接;
两个挡板与纵向隔板平行设置,且位于所述纵向隔板下方的两侧;
两个挡板将所述集分水仓箱体的内腔分隔成三个独立且不连通的腔体,分别为位于中间的出水集水仓和位于两侧的进水分水仓;
所述盖板密封安装在所述集分水仓箱体的上端;
位于纵向隔板左侧的各个盖板进水孔均与左侧的进水分水仓连通,各个盖板出水孔均与出水集水仓连通;
位于纵向隔板右侧的各个盖板进水孔均与右侧的进水分水仓连通,各个盖板出水孔均与出水集水仓连通。
进一步的,在所述集分水仓箱体的一侧设置有两个分水仓进水口和一个集水仓出水口,两个分水仓进水口分别与两个进水分水仓连通,集水仓出水口与出水集水仓连通。
本发明的进一步改进在于,所述电池组外壳体的四个侧板的下端与集分水仓箱体固定连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:利用本发明恒温效果好、噪音低,且能够精确控制电池工作温度区间,而且本发明装置采用高分子材料开模预制而成,重量轻,成本低。
附图说明
图1本发明水循环电池恒温装置的结构示意图;
图2本发明水循环电池恒温装置中的空仓示意图;
图3本发明水循环电池恒温装置中的集分水仓箱体的从箱体的中部水平剖开后的剖视结构示意图;
图4为水循环电池恒温装置中的恒温隔板的内部结构示意图。
其中:
1是电池单体,2是分水仓进水口,3是集水仓出水口,4是恒温隔板,5是集分水仓箱体,6是进水分水仓,7是出水集水仓,8是盖板进水孔,9是盖板出水孔,10是隔板内通道,11是集分水仓上盖,12是挡板,13是电池组外壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
本发明涉及水循环恒温控制,具体为一种水循环电池恒温装置。其原理为通过将电池单体放入预制的高分子材料(例如现有的ABS工程塑料、聚乙烯、聚丙烯等)恒温仓内,通过将冷却水均匀分布在需要冷却的表面的方式,通过调节腔体内水流量及水温,调节电池温度,从而达到电池表面的温度达到恒温。虽然高分子材料的导热性能低于金属材料,但是发明利用了高分子材料容易加工、不容易被腐蚀、重量轻等特点。
如图1到图4所示,本发明水循环电池恒温装置包括恒温仓以及设置在恒温仓下方的集分水仓箱体5。所述恒温仓包括:电池组外壳体13和设置在电池组外壳体13内的恒温隔板4、集分水仓上盖11。为表述清晰,图2为去掉了电池单体1和电池组外壳体13后的内部结构示意图。
所述电池组外壳体13包括四个依次连接的侧板,分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板,所述前侧板、后侧板平行,左侧板、右侧板平行,且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接,四个侧板围合形成恒温仓的内腔。
通过集分水仓上盖11和多个恒温隔板4将所述恒温仓的内腔分隔成多个电池容纳腔,在每个电池容纳腔内可以放置一个电池单体1。
具体的,所述集分水仓上盖11的横截面形状为倒T字形结构。如图3所示,所述集分水仓上盖11包括盖板和与盖板的上表面垂直连接的纵向隔板,所述纵向隔板的下端与盖板的中心线连接成一体。
在所述盖板的上表面设置有多个横向卡槽,多个横向卡槽分布在所述纵向隔板的两侧,每个横向卡槽均与纵向隔板垂直,且各个横向卡槽平行设置。在每个横向卡槽内设置有盖板进水孔8和盖板出水孔9。位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板进水孔8的中心位于同一条直线上,位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板出水孔9的中心位于另一条直线上,且盖板出水孔9所在的直线比盖板进水孔8所在的直线更靠近纵向隔板。
在所述纵向隔板的两个侧壁上分别开有多个纵向卡槽,纵向卡槽与横向卡槽一一对应,一个纵向卡槽的下端和与其对应的横向卡槽的一端垂直连通。
所述纵向隔板的长度与恒温仓的长度相同,且与恒温仓的长度方向平行;同样在电池组外壳体13的左侧板、右侧板的内壁上也分别设置有多个卡槽,左侧板、右侧板内壁上的卡槽与横向卡槽一一对应,卡槽的下端和与其对应的个横向卡槽的另一端垂直连通,这样,纵向隔板上的一个纵向卡槽、盖板上的一个横向卡槽、左侧板或者右侧板上的一个卡槽依次连通形成隔板安装槽,在每个隔板安装槽内能够安装一个恒温隔板4,通过隔板安装槽便于安装加固恒温隔板4及电池单体1。
如图4所示,每个所述恒温隔板4均为板状结构,在每个所述恒温隔板4的下端面设置有隔板进水口和隔板出水口,在每个所述恒温隔板4的内部设置有隔板内通道10,隔板内通道10的一端与隔板进水口连通,另一端与隔板出水口连通。隔板内通道10的具体形状可以有多种,例如多个依次连接的M型通道等等,只要能尽量保证液体充分地流过恒温隔板4的内部即可。
将恒温隔板4安装在集分水仓上盖11时,恒温隔板4的一侧插入到纵向隔板的纵向卡槽内,另一侧插入到左侧板或者右侧板的纵向卡槽内,恒温隔板4的下端插入到盖板上的横向卡槽内,且恒温隔板4上的隔板进水口通过水口接头与盖板上的盖板进水孔8连通,恒温隔板4上的隔板出水口通过水口接头与盖板上的盖板出水孔9连通。具体的,恒温隔板4通过超声波焊接或化学粘结的方式与集分水仓上盖11紧密连接,成为一体。
所述集分水仓箱体5为上端开口、下端封闭的中空盒状结构。如图3所示,在所述集分水仓箱体5的内腔中设置有两个挡板12,每个挡板12的上端面与盖板的下表面固定连接,每个挡板12的下端面与集分水仓箱体5的底面固定连接,采用焊接或者粘接的方式进行固定均可。两个挡板12与纵向隔板平行设置,且位于所述纵向隔板下方的两侧。两个挡板12将所述集分水仓箱体5的内腔分隔成三个独立且不连通的腔体,分别为位于中间的出水集水仓7和位于两侧的进水分水仓6。
所述集分水仓上盖11安装在所述集分水仓箱体5的上端,具体的,所述盖板的下表面与集分水仓箱体5的上表面通过超声波焊接或热熔或化学粘结等方式结合,结合后使得集分水仓箱体5成为密闭的腔体。安装好后,位于纵向隔板左侧的各个盖板进水孔8均与左侧的进水分水仓6连通,各个盖板出水孔9均与出水集水仓7连通。位于纵向隔板右侧的各个盖板进水孔8均与右侧的进水分水仓6连通,各个盖板出水孔9均与出水集水仓7连通。这样,恒温隔板4上的隔板进水口通过盖板进水孔8与进水分水仓6连通,隔板出水口通过盖板出水孔9与出水集水仓7连通。
进一步的,在所述集分水仓箱体5的一侧设置有两个分水仓进水口2和一个集水仓出水口3,两个分水仓进水口2分别与两个进水分水仓6连通,集水仓出水口3与出水集水仓7连通。
电池组外壳体13的四个侧板的下端与集分水仓箱体5通过螺丝或粘结的方式固定为一个整体。
电池单体1放入到电池容纳腔后,相邻两个电池单体1由恒温隔板4隔开,电池单体1的外壁和恒温隔板4表面紧密结合,安装电池单体时,可以在电池单体上涂抹导热硅胶,使得两者的结合更加紧密,便于导热。
由于电池组外壳体13采用金属材料制成,对于紧贴前侧板或者后侧板的电池单体,其两个壁中一个与恒温隔板4接触,另一面与前侧板或后侧板接触,虽然无法实现两个表面的同时降温,但由于其位于电池组的最外层且为金属散热,因此对电池单体的双面散热影响不大,在实际使用中如发现该电池容纳腔中的电池单体散热不好,可以不在此电池容纳腔中放置电池单体。
本装置在工作时,液体(水、乙二醇水溶液或者硅油等)从分水仓进水口2进入,依次通过盖板进水口8、恒温隔板4上的隔板进水口、隔板内通道10及隔板出水口、盖板出水口9后流入到出水集水仓7,并通过集水仓出水口3流出进行循环,如图3、图4中的箭头所示。
所述分水仓进水口2及集水仓出水口3与电动阀、水泵、空调设备连接,通过调节水泵的功率、电动阀的开启度以及空调设备的温度来调节水流速度和水温,这些均是现有成熟设备,在此不再赘述。
整个过程中,将电池单体1通过恒温隔板4传导的热量或冷量借助水循环带走,通过在外部调节通过分水仓进水口2及集水仓出水口3的水流速度及水温,最终精确地将电池单体1的温度控制在预设的范围内。
本发明通过设计合理的结构,辅助调节循环水的温度和流速等方式和手段,在成本增加不多的前提下,将原有的电池组的调温方式变为水循环调温方式。
本发明的优点如下:
1、本装置以单个电池组(一个电池组包括多个电池单体1)为散热单位,每个电池组配有各自独立的储能电池恒温装置,因此各个电池组之间的温度控制不会互相干扰;
2、通过恒温隔板与电池单体的外壳紧密结合,将冷量均匀地分布到每个电池单体,保证电池单体工作在最佳的温度区间,对整个电池组的寿命提高提供了保障;
3、采用水冷方式比传统风冷的方式更加节能可控;
4、本装置散热从单体电池的2个表面采用接触散热,散热效率高;
本发明通过恒温隔板与电池单体紧密结合将电池的热量或冷量传递到恒温下箱体,最终通过集分水仓箱体中流动的水将多余的冷量或热量带走,从而保证了电池单体始终工作预设的温度区间中,保证了电池的寿命及充放电效率。
在本发明的描述中,除非另有说明,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。
最后应说明的是,上述技术方案只是本发明的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。
Claims (6)
1.一种水循环电池恒温装置,其特征在于:所述水循环电池恒温装置包括:恒温仓以及设置在恒温仓下方的集分水仓箱体;
在所述恒温仓内设置有电池容纳腔,在每个电池容纳腔内能够放置一个电池单体;
所述恒温仓包括:电池组外壳体和设置在电池组外壳体内的恒温隔板、集分水仓上盖;通过集分水仓上盖和多个恒温隔板将所述恒温仓的内腔分隔成多个所述电池容纳腔;
所述集分水仓上盖包括:盖板和与盖板的上表面垂直连接的纵向隔板,所述纵向隔板的下端与盖板的中心线连接成一体,形成倒T字形结构;
在所述盖板的上表面设置有多个横向卡槽,多个横向卡槽分布在所述纵向隔板的两侧,每个横向卡槽均与纵向隔板垂直,且各个横向卡槽平行设置;
在每个横向卡槽内设置有盖板进水孔和盖板出水孔;
位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板进水孔的中心位于同一条直线上,位于纵向隔板同一侧的各个横向卡槽内的盖板出水孔的中心位于另一条直线上,且盖板出水孔所在的直线比盖板进水孔所在的直线更靠近纵向隔板;
所述集分水仓箱体为上端开口、下端封闭的中空盒状结构;
在所述集分水仓箱体的内腔中设置有两个挡板,每个挡板的上端面与盖板的下表面固定连接,每个挡板的下端面与集分水仓箱体的底面固定连接;
两个挡板与纵向隔板平行设置,且位于所述纵向隔板下方的两侧;
两个挡板将所述集分水仓箱体的内腔分隔成三个独立且不连通的腔体,分别为位于中间的出水集水仓和位于两侧的进水分水仓;
所述盖板密封安装在所述集分水仓箱体的上端;
位于纵向隔板左侧的各个盖板进水孔均与左侧的进水分水仓连通,位于纵向隔板左侧的各个盖板出水孔均与出水集水仓连通;
位于纵向隔板右侧的各个盖板进水孔均与右侧的进水分水仓连通,位于纵向隔板右侧的各个盖板出水孔均与出水集水仓连通;
在所述集分水仓箱体的一侧设置有两个分水仓进水口和一个集水仓出水口,两个分水仓进水口分别与两个进水分水仓连通,集水仓出水口与出水集水仓连通。
2.根据权利要求1所述的水循环电池恒温装置,其特征在于:所述电池组外壳体包括四个依次连接的侧板,分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板;
所述前侧板、后侧板平行,左侧板、右侧板平行,且左侧板、右侧板分别与前侧板、后侧板垂直连接,四个侧板围合形成恒温仓的内腔。
3.根据权利要求2所述的水循环电池恒温装置,其特征在于:所述纵向隔板的长度与恒温仓的长度相同,且与恒温仓的长度方向平行;
在所述纵向隔板的两个侧壁上分别开有多个纵向卡槽,纵向卡槽与横向卡槽一一对应,一个纵向卡槽的下端和与其对应的横向卡槽的一端垂直连通;
在电池组外壳体的左侧板、右侧板的内壁上也分别设置有多个卡槽,左侧板、右侧板内壁上的卡槽与横向卡槽一一对应,左侧板、右侧板内壁上的卡槽的下端和与其对应的横向卡槽的另一端垂直连通;
纵向隔板上的一个纵向卡槽、盖板上的一个横向卡槽与左侧板或者右侧板上的一个卡槽依次连通形成隔板安装槽,在每个隔板安装槽内安装有一个恒温隔板。
4.根据权利要求3所述的水循环电池恒温装置,其特征在于:每个所述恒温隔板均为板状结构,在每个所述恒温隔板的下端面设置有隔板进水口和隔板出水口;
在每个所述恒温隔板的内部设置有隔板内通道,所述隔板内通道的一端与隔板进水口连通,另一端与隔板出水口连通。
5.根据权利要求4所述的水循环电池恒温装置,其特征在于:所述恒温隔板的一侧插入到纵向隔板的纵向卡槽内,另一侧插入到左侧板或者右侧板的卡槽内,恒温隔板的下端插入到盖板上的横向卡槽内,且恒温隔板上的隔板进水口与盖板上的盖板进水孔连通,恒温隔板上的隔板出水口与盖板上的盖板出水孔连通。
6.根据权利要求5所述的水循环电池恒温装置,其特征在于:所述电池组外壳体的四个侧板的下端与集分水仓箱体固定连接。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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