CN113451684A - 储能箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种储能箱，包括箱体、箱盖、电芯组件和散热器，箱体呈圆柱形，电芯组件和散热器设置在箱体内部，箱盖与箱体连接并遮盖电芯组件，电芯组件包括上支架、下支架和若干电芯，电芯呈放射状间隔排列在上支架与下支架之间，电芯环绕在散热器周围，箱体的侧壁上开设有若干第一散热孔。上支架和下支架对电芯起到固定作用，使电芯在储能箱内部呈放射状间隔排列，相邻两个电芯之间具有空隙，由于电芯环绕在散热器周围，散热器产生的气流通过相邻两个电芯之间的空隙后能带走电芯产生的热量，被电芯加热的气流再通过箱体侧壁上开设的第一散热孔流出，从而对电芯起到良好的降温效果，保障储能箱平稳安全运行。

Description

储能箱

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能箱。

背景技术

目前，储能箱正处于示范应用向商业化发展的重要阶段，现有的储能箱形状通常为长方体，在某些应用场景的空间利用率较低，且组装后的散热效果和防水防尘能力较差，容易出现局部温度过高的情况。由于不能快速将电芯热量导出，对储能箱的使用产生不良影响，电芯长期循环使用后存在一定的安全风险，不能进行高倍率的充放电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能箱，能解决电芯散热效果不佳的问题，具有高可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种储能箱，包括箱体、箱盖、电芯组件和散热器，所述箱体呈圆柱形，所述电芯组件和所述散热器设置在所述箱体内部，所述箱盖与所述箱体连接并遮盖所述电芯组件，所述电芯组件包括上支架、下支架和若干电芯，所述电芯呈放射状间隔排列在所述上支架与所述下支架之间，所述电芯环绕在所述散热器周围，所述箱体的侧壁上开设有若干第一散热孔。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述上支架包括盖板和第一连接柱，所述第一连接柱的一端与所述盖板垂直连接，所述下支架包括底板和第二连接柱，所述第二连接柱的一端与所述底板垂直连接，所述第一连接柱远离所述盖板的一端与所述第二连接柱远离所述底板的一端可拆卸连接。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述第一连接柱远离所述盖板的一端设有定位凹槽，所述第二连接柱远离所述底板的一端设有凸起部，所述凸起部能插入所述定位凹槽中；

或，所述第一连接柱远离所述盖板的一端设有凸起部，所述第二连接柱远离所述底板的一端设有定位凹槽，所述凸起部能插入所述定位凹槽中。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述电芯组件还包括若干螺钉，所述第一连接柱和所述第二连接柱均为中空结构，所述定位凹槽的槽底设有第一通孔，所述凸起部上设有第二通孔，所述螺钉穿过所述第一通孔及所述第二通孔。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述电芯组件还包括若干汇流排，所述汇流排设置在所述盖板背离所述底板的一侧，所述汇流排与所述电芯连接。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述盖板表面设有若干铆接柱，所述汇流排上设有铆接孔，所述铆接柱穿过所述铆接孔，所述汇流排铆接固定在所述盖板上。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述盖板上设有若干第一安装槽，所述底板上设有若干第二安装槽，所述电芯的顶部能插入所述第一安装槽中，所述电芯的底部能插入所述第二安装槽中。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述底板上设有固定孔，所述箱体上设有螺纹柱，所述螺纹柱能穿过所述固定孔，使所述底板由旋拧在所述螺纹柱上的螺母固定在所述箱体上。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述散热器为薄膜振动风扇，所述散热器固定在所述箱体上，所述箱体的底部设有若干安装柱和若干进风孔，所述散热器固定在所述安装柱上，使所述散热器与所述箱体之间间隔。

作为本发明储能箱的一种优选方案，所述储能箱还包括电池管理装置，所述电池管理装置设置在所述箱盖上并位于所述储能箱内，所述箱盖上开设有若干第二散热孔。

本发明的有益效果：

上支架和下支架对电芯起到固定作用，使电芯在储能箱内部呈放射状间隔排列，相邻两个电芯之间具有空隙，由于电芯环绕在散热器周围，散热器产生的气流通过相邻两个电芯之间的空隙后能带走电芯产生的热量，被电芯加热的气流再通过箱体侧壁上开设的第一散热孔流出，从而对电芯起到良好的降温效果，保障储能箱平稳安全运行。

附图说明

图1为本发明一实施例的储能箱的立体视图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图2中电芯组件的爆炸图；

图4为图2中电芯组件的剖面视图；

图5为图4中A处的放大图；

图6为图5中第一连接柱和第二连接柱分离后的示意图；

图7为本发明一实施例的铆接柱变形前的示意图；

图8为图7中的铆接柱变形后的示意图；

图9为图3中上支架另一角度的立体视图；

图10为图3中下支架的立体视图；

图11为图2中箱体和散热器另一角度的立体视图；

图12为图2中箱盖另一角度的立体视图。

图中：

1、箱体；11、第一散热孔；12、进风孔；2、箱盖；21、第二散热孔；22、把手；

3、电芯组件；31、上支架；311、盖板；3111、第一安装槽；312、第一连接柱；3121、定位凹槽；3122、第一通孔；313、铆接柱；32、下支架；321、底板；3211、第二安装槽；3212、固定孔；322、第二连接柱；3221、凸起部；3222、第二通孔；323、螺母；33、电芯；34、汇流排；35、螺钉；

4、散热器；5、螺纹柱；6、安装柱；7、电池管理装置。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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一个或者多个该特征。

如图1和图2所示，本发明一实施例的储能箱包括箱体1、箱盖2、电芯组件3和散热器4，箱体1呈圆柱形，电芯组件3和散热器4设置在箱体1内部，箱盖2与箱体1连接并遮盖电芯组件3，电芯组件3包括上支架31、下支架32和若干电芯33，电芯33呈放射状间隔排列在上支架31与下支架32之间，电芯33环绕在散热器4周围，箱体1的侧壁上开设有若干第一散热孔11。

上支架31和下支架32对电芯33起到固定作用，使电芯33在储能箱内部呈放射状间隔排列，相邻两个电芯33之间具有空隙，由于电芯33环绕在散热器4周围，散热器4产生的气流通过相邻两个电芯33之间的空隙后能带走电芯33产生的热量，被电芯33加热的气流再通过箱体1侧壁上开设的第一散热孔11流出，从而对电芯33起到良好的降温效果，保障储能箱平稳安全运行。

散热器4可以选用薄膜振动风扇，薄膜振动风扇的核心部件是一个类似扬声器振动薄膜的元件，薄膜在通电后就会上下振动，以一定频率振动、压缩空气，空气受压缩后从细小的喷嘴高速喷出，形成喷射气流，从而将热量带走。相较于传统的风扇，薄膜振动风扇具有功耗低、体积小、使用寿命长、低噪音和散热效率高的优势。

进一步的，如图3所示，上支架31包括盖板311和第一连接柱312，第一连接柱312的一端与盖板311垂直连接，下支架32包括底板321和第二连接柱322，第二连接柱322的一端与底板321垂直连接，第一连接柱312远离盖板311的一端与第二连接柱322远离底板321的一端可拆卸连接。当电芯33放置在底板321上后，需要将盖板311安装到电芯33的顶部，只需要使第一连接柱312和第二连接柱322装配到位，盖板311便自动安装到位，无需单独进行对准工作，提高了装配效率。由于上支架31和下支架32连接为一体，也实现了整个电芯组件3结构上的稳定。第一连接柱312和第二连接柱322连接之后，占据的体积较少，不仅不会对电芯33的散热产生阻碍，还会使从散热器4吹出的气流从层流变为湍流，对电芯33起到更好的冷却效果。

在图3所示的实施例中，电芯组件3还包括若干汇流排34，汇流排34设置在盖板311背离底板321的一侧，汇流排34与电芯33连接，汇流排34将各个电芯33以串联或并联的方式连接起来。盖板311为汇流排34提供安装位置，汇流排34事先安装到盖板311上，当上支架31安装到位后，汇流排34与电芯33也完成了定位。

如图4至图6所示，更进一步的，第一连接柱312远离盖板311的一端设有定位凹槽3121，第二连接柱322远离底板321的一端设有凸起部3221，凸起部3221能插入定位凹槽3121中，使第一连接柱312与第二连接柱322能快速完成精准的定位，使电芯组件3的装配效率高、装配难度低。当然，也可以在第一连接柱312上设置定位凹槽3121这样的凹槽结构，在第二连接柱322上设置凸起部3221这样的凸起结构来进行装配。

此外，盖板311和底板321上均可以设置第一连接柱312和第二连接柱322。例如，在盖板311上设置两个第一连接柱312和两个第二连接柱322，在底板321上也设置两个第一连接柱312和两个第二连接柱322，只需要保证第一连接柱312和第二连接柱322能够进行匹配即可。

在图4至图6所示的实施例中，电芯组件3还包括若干螺钉35，第一连接柱312和第二连接柱322均为中空结构，定位凹槽3121的槽底设有第一通孔3122，凸起部3221上设有第二通孔3222，螺钉35穿过第一通孔3122及第二通孔3222。螺钉35可以选用自攻螺钉，不需要预设螺纹孔，当第一连接柱312和第二连接柱322安装到位后，利用螺钉35可以方便地将上支架31和下支架32连接为一体。

如图3所示，盖板311表面设有若干铆接柱313，汇流排34上设有铆接孔(图中未示出)，铆接柱313穿过铆接孔，汇流排34铆接固定在盖板311上。上支架31和下支架32优选为采用高强度塑料制造，具有较轻的重量和较高的结构强度。如图7和图8所示，汇流排34采用对铆接柱313进行热压的方式来固定。首先，将汇流排34放置在盖板311上，使盖板311上的铆接柱313穿过汇流排34上的铆接孔，然后对铆接柱313进行热压，铆接柱313随后发生形变，变为较为扁平的状态，使汇流排34无法再从盖板311上取出。一个汇流排34利用两个铆接柱313进行固定，能防止汇流排34在盖板311上移动。

如图9和图10所示，盖板311上设有若干第一安装槽3111，底板321上设有若干第二安装槽3211，电芯33的顶部能插入第一安装槽3111中，电芯33的底部能插入第二安装槽3211中，使每个电芯33都能固定在特定的位置上，电芯33之间的间距能始终保持不变，同时也便于电芯33进行定位和安装。

如图10所示，底板321上设有固定孔3212，箱体1上设有螺纹柱5，螺纹柱5能穿过固定孔3212，使底板321由旋拧在螺纹柱5上的螺母323固定在箱体1上。由于底板321的边缘呈圆形，箱体1的底部也呈圆形，需要将底板321固定在箱体1上才能避免电芯组件3在箱体1内部移动。在图10所示的实施例中，固定孔3212、螺母323和螺纹柱5的数量均为四个，能对底板321起到良好的固定效果。

如图11所示，散热器4固定在箱体1上，箱体1的底部设有若干安装柱6和若干进风孔12，安装柱6内可设置螺纹孔，使散热器4固定在安装柱6上，使散热器4与箱体1之间间隔。外部空气能从进风孔12进入到箱体1内部，由于散热器4与箱体1之间留有一定的空间，方便散热器4吸入空气，保证有充足的外界空气提供给散热器4对电芯33进行冷却。

如图2和图12所示，储能箱还包括电池管理装置7，电池管理装置7设置在箱盖2上并位于储能箱内，箱盖2上开设有若干第二散热孔21。电池管理装置7与汇流排34连接，用于收集电芯33的各项状态参数，为了使电池管理装置7得到良好的散热，箱盖2上设置若干第二散热孔21，用于排出被电池管理装置7加热的空气。

电池管理装置7在箱盖2的外表面形成若干接口，用于插入相应的线缆以实现对储能箱运行状态的监控。箱盖2上还设有把手22，便于箱盖2的安装及拆卸。

作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”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。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种储能箱，其特征在于，包括箱体、箱盖、电芯组件和散热器，所述箱体呈圆柱形，所述电芯组件和所述散热器设置在所述箱体内部，所述箱盖与所述箱体连接并遮盖所述电芯组件，所述电芯组件包括上支架、下支架和若干电芯，所述电芯呈放射状间隔排列在所述上支架与所述下支架之间，所述电芯环绕在所述散热器周围，所述箱体的侧壁上开设有若干第一散热孔。

2.根据权利要求1所述的储能箱，其特征在于，所述上支架包括盖板和第一连接柱，所述第一连接柱的一端与所述盖板垂直连接，所述下支架包括底板和第二连接柱，所述第二连接柱的一端与所述底板垂直连接，所述第一连接柱远离所述盖板的一端与所述第二连接柱远离所述底板的一端可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的储能箱，其特征在于，所述第一连接柱远离所述盖板的一端设有定位凹槽，所述第二连接柱远离所述底板的一端设有凸起部，所述凸起部能插入所述定位凹槽中；

或，所述第一连接柱远离所述盖板的一端设有凸起部，所述第二连接柱远离所述底板的一端设有定位凹槽，所述凸起部能插入所述定位凹槽中。

4.根据权利要求3所述的储能箱，其特征在于，所述电芯组件还包括若干螺钉，所述第一连接柱和所述第二连接柱均为中空结构，所述定位凹槽的槽底设有第一通孔，所述凸起部上设有第二通孔，所述螺钉穿过所述第一通孔及所述第二通孔。

5.根据权利要求2所述的储能箱，其特征在于，所述电芯组件还包括若干汇流排，所述汇流排设置在所述盖板背离所述底板的一侧，所述汇流排与所述电芯连接。

6.根据权利要求5所述的储能箱，其特征在于，所述盖板表面设有若干铆接柱，所述汇流排上设有铆接孔，所述铆接柱穿过所述铆接孔，所述汇流排铆接固定在所述盖板上。

7.根据权利要求2所述的储能箱，其特征在于，所述盖板上设有若干第一安装槽，所述底板上设有若干第二安装槽，所述电芯的顶部能插入所述第一安装槽中，所述电芯的底部能插入所述第二安装槽中。

8.根据权利要求2所述的储能箱，其特征在于，所述底板上设有固定孔，所述箱体上设有螺纹柱，所述螺纹柱能穿过所述固定孔，使所述底板由旋拧在所述螺纹柱上的螺母固定在所述箱体上。

9.根据权利要求1所述的储能箱，其特征在于，所述散热器为薄膜振动风扇，所述散热器固定在所述箱体上，所述箱体的底部设有若干安装柱和若干进风孔，所述散热器固定在所述安装柱上，使所述散热器与所述箱体之间间隔。

10.根据权利要求1至9任一项所述的储能箱，其特征在于，还包括电池管理装置，所述电池管理装置设置在所述箱盖上并位于所述储能箱内，所述箱盖上开设有若干第二散热孔。

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