CN113363646A - 电池机柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池机柜，其中，电池机柜包括电池机架，电池机架包括：机架框体；至少一个电池插框，至少一个电池插框可滑移地连接在机架框体内，电池插框用以放置电池；导电件和至少一个电池管理装置，导电件和至少一个电池管理装置沿机架框体设置，且至少一个电池管理装置与至少一个电池插框一一对应，电池管理装置通过快插线与相应的电池相连，并通过导电件将至少一个电池插框内的电池相连。由此，将电池插框、导电件、电池管理装置和快插线均设置于机架框体前操作面上，使得电池维护的操作空间无干涉，从而降低电池维护操作难度。

Description

电池机柜
技术领域
本发明涉及一种电池管理技术领域，尤其涉及一种电池机柜。
背景技术
近年来，电池储能行业迅猛发展，大量集装箱式的储能系统被投放应用，储能系统中的电池机柜设计直接关系到了系统的能量密度的高低、以及拆装运维的操作工作难易。
而传统电池机柜一般含有机架、线缆以及电路装置，受电池体积和重量的影响，一般呈单层或两层形态、线缆常暗藏于机架内部，这往往给安装和运维带来了很大的难度，例如，体现在电池不可在线更换、电池受线缆遮挡更换困难、电池重量较大不宜拆装等方面。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池机柜，能够使得电池维护的操作空间无干涉，从而降低电池维护操作难度。
为达到上述目的，本发明实施例提出的电池机柜，包括电池机架，所述电池机架包括：机架框体；至少一个电池插框，所述至少一个电池插框可滑移地连接在所述机架框体内，所述电池插框用以放置电池；导电件和至少一个电池管理装置，所述导电件和所述至少一个电池管理装置沿所述机架框体设置，且所述至少一个电池管理装置与所述至少一个电池插框一一对应，所述电池管理装置通过快插线与相应的电池相连，并通过所述导电件将所述至少一个电池插框内的电池相连。
根据本发明实施例的电池机柜，通过可滑移地连接在机架框体内的至少一个电池管理装置放置电池，并通过沿机架框体设置的至少一个电池管理装置与至少一个电池插框对应，且电池管理装置通过快插线与相应的电池相连，以及通过沿机架框体设置的导电件将至少一个电池插框内的电池相连。由此，将电池插框、导电件、电池管理装置和快插线均设置于机架框体前操作面上，使得电池维护的操作空间无干涉，从而降低电池维护操作难度。
另外，根据本发明上述实施例的电池机柜，还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述电池插框的高度和深度可调，以适应于所述电池的大小。
根据本发明的一个实施例，所述至少一个电池管理装置中的每个电池管理装置均包括控制电路，所述控制电路包括手动开关器件，所述手动开关器件用以根据用户操作控制相应电池的接入或断开；或者，所述控制电路包括自动开关器件和控制芯片，所述控制芯片用以根据控制指令对所述自动开关器件进行通断控制以控制相应电池的接入或断开。
根据本发明的一个实施例，所述至少一个电池管理装置中的每个电池管理装置还均包括短路保护电路，所述短路保护电路用以对相应电池进行短路保护。
根据本发明的一个实施例，所述电池机柜还包括传送装置，所述传送装置包括：传送车和传送轨道，所述传送车可滑移地连接在所述传送轨道上，且所述传送轨道上设置有定位部，所述定位部用以在所述传送车滑移至所述电池插框处时对所述传送车进行定位。
根据本发明的一个实施例，所述定位部包括多组定位凹槽，其中每组定位凹槽与每列电池插框相对应。
根据本发明的一个实施例，所述传送车包括：底座；滑动托盘，所述滑动托盘设置在所述底座上，用以放置所述电池；升降架，所述升降架与所述滑动托盘相连，用以带动所述滑动托盘上下移动。
根据本发明的一个实施例，所述滑动托盘包括滚动轮组和限位装置，所述滚动轮组用以助力所述电池滑动，所述限位装置用以在所述传送车运动过程中对所述电池进行定位。
根据本发明的一个实施例，所述升降架包括电动驱动组件和升降组件，所述电动驱动组件用以根据用户操作驱动所述升降组件上下伸缩以带动所述滑动托盘上下移动。
根据本发明的一个实施例，所述传送车还包括滚轮，所述滚轮设置在所述底座下方，所述传送车通过所述滚轮可滑移地连接在所述传送轨道上。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的电池机柜的方框示意图；
图2为根据本发明一个实施例的电池机柜的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的电池管理装置的方框示意图；
图4为根据本发明一个实施例的传送装置的结构示意图；
图5为根据本发明一个实施例的传送车的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电池机柜。
应理解的是，传统电池机柜一般含有机架、线缆以及电路装置，然而，受电池体积和重量的影响，一般呈单层或两层形态、线缆常暗藏于机架内部，导致电池的安装和运维存在一定难度，主要体现在电池不可在线更换、电池受线缆遮挡更换困难、电池重量较大不宜拆装等方面。为此，本发明实施例提出了一种电池机柜，通过电池机架、电池插框、导电件及快插线、保护电路、传送装置等设计，从而降低电池维护操作难度、节省电池拆装人力和优化电池散热效果。
图1为根据本发明实施例的电池机柜的方框示意图。
如图1所示，电池机柜1000包括电池机架100，电池机架100包括：机架框体10、至少一个电池插框20、导电件30和至少一个电池管理装置40。
具体地，如图2所示，至少一个电池插框20可滑移地连接在机架框体10内，电池插框20用以放置电池；导电件30和至少一个电池管理装置40沿机架框体10设置，且至少一个电池管理装置40与至少一个电池插框20一一对应，电池管理装置40通过快插线与相应的电池相连，并通过导电件30将至少一个电池插框20内的电池相连。
具体而言，机架框体10为电池机架1000的主要承载结构，至少一个电池插框20、导电件30和至少一个电池管理装置40均安装设置于机架框体10上，其中，机架框体10尺寸可以根据电池数量进行相应的调整，例如，机架框体10尺寸可优选为10000mm*2600mm*800mm，且机架框体10可采用开放式设计，从而节省材料成本、降低整体重量，同时，为电池提供良好的通风散热环境。
进一步地，至少一个电池插框20可滑移地连接在机架框体10内，以便于拆卸至少一个电池插框20，且至少一个电池插框20设置有快插线缆端子，以便于电池管理装置40通过快插线与相应的电池相连。
进一步地，导电件30可优选为紫铜排，有利于低损耗通过电池能量流，同时为电池散热提供额外途径，需要说明的是，为了不影响电池的拆装操作，且避免与机架框体10之上其它结构干涉，导电件30和至少一个电池管理装置40可以沿机架框体10设置。
此外，本发明实施例的导电件30可采用绝缘导热材料进行安装，以使导电件30与机架框体10实现固定连接，同时，导电件30表面可采用绝缘导热材料进行喷涂和包裹，从而，避免在电池操作过程中的短路等电气危险，从而，在使导电件30在保证绝缘的同时，提升了电池和电池机柜的散热效果，其中，绝缘导热材料可以优选为硅脂材料。
进一步地，电池插框20的高度和深度可调，以适应于电池的大小。
也就是说，电池插框20的高度和深度可以根据电池的大小进行相应的设定，从而在同一机架框体10下兼容不同类型的电池，其中，电池插框20的尺寸可以优选为500m*200mm*600mm，其中，一个电池插框20可对应于一个或多个电池。
进一步地，如图3所示，至少一个电池管理装置40中的每个电池管理装置均包括控制电路401。
具体地，控制电路401包括手动开关器件，手动开关器件用以根据用户操作控制相应电池的接入或断开，或者，控制电路401包括自动开关器件和控制芯片，控制芯片用以根据控制指令对自动开关器件进行通断控制以控制相应电池的接入或断开。
应理解的是，用户可以根据工作经验操作手动开关器件，以控制相应的电池接入或断开，或者，控制芯片可以根据控制指令对自动开关器件进行通断控制，以控制相应电池的接入或断开，从而控制相应的电池进行能量流输出或对相应的电池进行保护。
进一步地，如图3所示，至少一个电池管理装置40中的每个电池管理装置还均包括短路保护电路402，短路保护电路402用以对相应电池进行短路保护。
可选地，短路保护电路402可包括过流熔点特性元器件，例如熔断器，从而在相应电池发生过流故障时，对相应电池进行短路保护。
进一步地，如图4所示，电池机柜1000还包括传送装置200。
具体地，传送装置200包括：传送车50和传送轨道60，传送车50可滑移地连接在传送轨道60上，且传送轨道60上设置有定位部601，定位部601用以在传送车50滑移至电池插框20处时对传送车50进行定位。
可以理解的是，传送轨道60可以设置于电池机柜1000前方，以便于传送车50可在电池机柜1000前方滑动，且在传送车50滑移至电池插框20处时，可以通过传送轨道60上设置有的定位部601对传送车50进行定位。
进一步地，定位部601包括多组定位凹槽，其中每组定位凹槽与每列电池插框相对应。
可选地，定位部601可以设置为多组定位凹槽，以产生阻尼力限制传送从50运动，从而确保传送车50与设置于机架框体10上的至少一个电池插框20精确对正，以便于电池的滑动安装。
进一步地，如图5所示，传送车50包括：底座501、滑动托盘502和升降架503。
具体地，滑动托盘502设置在底座501上，用以放置电池；升降架503与滑动托盘502相连，用以带动滑动托盘502上下移动。
应理解的是，底座501为传送车50的配重装置，可用于防止在电池举高时导致传送车50发生车体倾覆。
进一步地，滑动托盘502包括滚动轮组5021和限位装置5022，滚动轮组5021用以助力电池滑动，限位装置5022用以在传送车50运动过程中对电池进行定位。
可以理解的是，滑动托盘502为承载电池的部件，其中，滚动轮组5021可以在进行电池拆装的过程中，助力电池滑动，限位装置5022可以在传送车50运动过程中，防止电池的意外滑动，从而对电池进行定位。
可选地，滑动托盘502的表面可喷涂有绝缘耐磨材料。
进一步地，升降架503包括电动驱动组件5031和升降组件5032，电动驱动组件5031用以根据用户操作驱动升降组件5032上下伸缩以带动滑动托盘502上下移动。
应理解的是，升降架503为临时固定和提升电池位置的装置，可以根据用户操作手动或电动驱动升降组件5032上下伸缩，从而带动滑动托盘502上下移动。
可选地，升降架503可采用如图5所示的叉状机械结构，且表面可以喷涂有绝缘材料，从而避免电池移动过程中不必要的金属接触，造成电池短路。
进一步地，如图5所示，传送车50还包括滚轮504，滚轮504设置在底座501下方，传送车50通过滚轮504可滑移地连接在传送轨道60上。
也就是说，传送车50可以通过设置在底座501下方的滚轮504，可滑移地连接在传送轨道60上，其中，滚轮504可包裹有绝缘材料。
具体而言，根据本发明的一个具体实施例，电池机柜1000采用前面维护设计，将至少一个电池插框20、导电件30和至少一个电池管理装置40均安装设置于机架框体10上，对电池维护的操作空间无干涉，从而降低电池维护操作难度，并且，电池机柜1000还包括传送车50和传送轨道60，以实现电池的滑动拆装和快速定位，从而节省电池拆装、移动、搬运、升降等电池拆卸人力，以及，机架框体20采用开放式设计，结合导电件30选用紫铜排材料，从而优化电池机柜1000的电池散热效果。
综上，根据本发明实施例的电池机柜，通过可滑移地连接在机架框体内的至少一个电池管理装置放置电池，并通过沿机架框体设置的至少一个电池管理装置与至少一个电池插框对应，且电池管理装置通过快插线与相应的电池相连，以及通过沿机架框体设置的导电件将至少一个电池插框内的电池相连。由此，将电池插框、导电件、电池管理装置和快插线均设置于机架框体前操作面上，使得电池维护的操作空间无干涉，从而降低电池维护操作难度。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池机柜，其特征在于，包括电池机架，所述电池机架包括：
机架框体；
至少一个电池插框，所述至少一个电池插框可滑移地连接在所述机架框体内，所述电池插框用以放置电池；
导电件和至少一个电池管理装置，所述导电件和所述至少一个电池管理装置沿所述机架框体设置，且所述至少一个电池管理装置与所述至少一个电池插框一一对应，所述电池管理装置通过快插线与相应的电池相连，并通过所述导电件将所述至少一个电池插框内的电池相连。
2.如权利要求1所述的电池机柜，其特征在于，所述电池插框的高度和深度可调，以适应于所述电池的大小。
3.如权利要求1所述的电池机柜，其特征在于，所述至少一个电池管理装置中的每个电池管理装置均包括控制电路，
所述控制电路包括手动开关器件，所述手动开关器件用以根据用户操作控制相应电池的接入或断开；或者，
所述控制电路包括自动开关器件和控制芯片，所述控制芯片用以根据控制指令对所述自动开关器件进行通断控制以控制相应电池的接入或断开。
4.如权利要求3所述的电池机柜，其特征在于，所述至少一个电池管理装置中的每个电池管理装置还均包括短路保护电路，所述短路保护电路用以对相应电池进行短路保护。
5.如权利要求1-4中任一项所述的电池机柜，其特征在于，还包括传送装置，所述传送装置包括：传送车和传送轨道，所述传送车可滑移地连接在所述传送轨道上，且所述传送轨道上设置有定位部，所述定位部用以在所述传送车滑移至所述电池插框处时对所述传送车进行定位。
6.如权利要求5所述的电池机柜，其特征在于，所述定位部包括多组定位凹槽，其中每组定位凹槽与每列电池插框相对应。
7.如权利要求5所述的电池机柜，其特征在于，所述传送车包括：
底座；
滑动托盘，所述滑动托盘设置在所述底座上，用以放置所述电池；
升降架，所述升降架与所述滑动托盘相连，用以带动所述滑动托盘上下移动。
8.如权利要求7所述的电池机柜，其特征在于，所述滑动托盘包括滚动轮组和限位装置，所述滚动轮组用以助力所述电池滑动，所述限位装置用以在所述传送车运动过程中对所述电池进行定位。
9.如权利要求7所述的电池机柜，其特征在于，所述升降架包括电动驱动组件和升降组件，所述电动驱动组件用以根据用户操作驱动所述升降组件上下伸缩以带动所述滑动托盘上下移动。
10.如权利要求7所述的电池机柜，其特征在于，所述传送车还包括滚轮，所述滚轮设置在所述底座下方，所述传送车通过所述滚轮可滑移地连接在所述传送轨道上。
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