CN113631021A - 储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储能系统，属于储能系统技术领域。本申请的储能系统，包括：箱体；电池仓，设置于箱体内部；多个储能变流器，设置于箱体内部，在储能变流器的底部和顶部分别设置有第一进风口和第一出风口；进风道结构形成于箱体内部，进风道结构连通箱体外部和第一进风口；出风道结构设置于箱体内部，出风道结构连通电池仓、第一出风口以及箱体外部；控制装置设置于出风道结构，用于将出风道结构中的热风输送至电池仓或箱体外部。本申请的储能系统，其可对储能变流器产生的热量加以利用，有利于提高能量利用率，降低储能系统的总能耗。

Description

储能系统

技术领域

本申请涉及储能系统技术领域，特别涉及一种储能系统。

背景技术

储能技术是智能电网技术的关键支撑技术之一，PCS(储能变流器)更是储能系统中的关键技术。在相关技术中，小功率的储能系统主要由单台PCS箱和电池仓组成，其散热一般较为简单，不会出现较为明显的散热问题；大功率的储能系统则配备多台的PCS，设置多台PCS虽能满足功率需求，但在PCS运行功率过大时，会产生较大的热量，直接影响到PCS的运行。在相关技术中，散热是储能系统中限制PCS数量的重大因素，同时，对PCS产生的热量缺乏利用，导致能量浪费严重，同时增加储能体统的能耗。

发明内容

本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种储能系统，其可对储能变流器产生的热量加以利用，有利于提高能量利用率，降低储能系统的总能耗。

根据本申请的储能系统，包括：

箱体；

电池仓，设置于所述箱体内部；

多个储能变流器，设置于所述箱体内部，在所述储能变流器的底部和顶部分别设置有第一进风口和第一出风口；

进风道结构，所述进风道结构形成于所述箱体内部，所述进风道结构连通所述箱体外部和所述第一进风口；

出风道结构，所述出风道结构设置于所述箱体内部，所述出风道结构连通所述电池仓、所述第一出风口以及所述箱体外部；

控制装置，所述控制装置设置于所述出风道结构，用于将所述出风道结构中的热风输送至所述电池仓或所述箱体外部。

根据本申请实施例的储能系统，至少具有如下有益效果：

在储能变流器的底部和顶部分别设置第一进风口和第一出风口，外界冷空气经进风道结构输送至第一进风口后进入到储能变流器内部，把储能变流器产生的热量带走并从第一出风口流出，设置出风道结构，出风道结构同时连通多个储能变流器的第一出风口，使得多个储能变流器能够共用同一个出风道结构，储能变流器产生的热量通过出风道结构排出到箱体外部，或者，在电池仓温度较低时，由控制装置改变出风道结构中热量的流向，将热量输送至电池仓作为电池仓加热的热源。出风道结构如此设置，可提高箱体中储能变流器的散热效率；同时，在出风道结构中设置控制装置，可增多同一储能系统中储能变流器的设置数量，有利于提高储能系统的最大运行功率，同时，可对储能变流器产生的热量加以利用，有利于提高能量利用率，降低储能系统的总能耗。

根据本申请的一些实施例，所述第一进风口和所述第一出风口设置于所述储能变流器的相对两侧。

根据本申请的一些实施例，多个储能变流器沿所述出风道结构的长度方向排列设置，并且，位于所述出风道结构长度方向两侧的储能变流器对称设置。

根据本申请的一些实施例，所述出风道结构设置有多个。

根据本申请的一些实施例，所述控制装置包括两个风道阀门，两个所述风道阀门分别设置于同一所述出风道结构的两端。

根据本申请的一些实施例，所述储能变流器与所述箱体内侧壁之间间隔有间隙，所述间隙形成所述进风道结构。

根据本申请的一些实施例，在所述箱体侧壁底部设置有第二进风口，所述进风道结构与所述第二进风口相连通；在所述箱体侧壁顶部设置有第二出风口，所述出风道结构与所述第二出风口相连通。

根据本申请的一些实施例，所述第二进风口和所述第二出风口设置于所述箱体的同一侧壁，所述第二进风口与所述第二出风口在竖直方向上互相错开设置.

根据本申请的一些实施例，在所述第二出风口处设置有防回流结构，所述防回流结构用于使经所述第二出风口流出的热风朝远离所述第二进风口轴线的方向流动。

根据本申请的一些实施例，所述防回流结构包括若干导风板，所述导风板与所述箱体侧壁之间的夹角为锐角。

本申请的附加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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一种实施例中储能系统的热风流向箱体外部的示意图。

图2为本申请一种实施例中储能系统的热风流向电池仓的示意图。

图3是本申请一种实施例中储能系统的立体图。

图4为本申请一种实施例中防回流结构的示意图。

图5为本申请一种实施例中展示储能变流器中热风流向的示意图。

附图标号：

箱体100；

进风道结构110；出风道结构120；

第二进风口131；第二出风口132；

导风板141；

电池仓200；

储能变流器300；

第一进风口310；第一出风口320；风机330；

风道阀门400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后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申请和简化描述，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申请的限制。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所述技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请附图的展示中，实线箭头代表冷空气的流向，虚线箭头代表热风的流向。

下面根据图1至图5描述本申请实施例的储能系统。

参考图1至图3和图5，本申请的储能系统，包括：

箱体100；

电池仓200，设置于箱体100内部；

多个储能变流器300，设置于箱体100内部，在储能变流器300的底部和顶部分别设置有第一进风口310和第一出风口320；

进风道结构110，进风道结构110形成于箱体100内部，进风道结构110连通箱体100外部和第一进风口310；

出风道结构120，出风道结构120设置于箱体100内部，出风道结构120连通电池仓200、第一出风口320以及箱体100外部；

控制装置，控制装置设置于出风道结构120，用于将出风道结构120中的热风输送至电池仓200或箱体100外部。

可以理解的是，在箱体100内部形成有进风道结构110，同时，在箱体100的侧壁设置有开口，箱体100外部温度较低的冷空气由开口进入到箱体100内部，再从储能变流器300的第一进风口310进入到储能变流器300内部，对储能变流器300内部进行吸热降温。

可以理解的是，出风道结构120为密闭的通道结构，其设置于箱体100内部，并且，出风道结构120与各储能变流器300的第一出风口320相连接，如此设置，使得进风道结构110和出风道结构120互相隔开。

可以理解的是，在储能变流器300的底部和顶部分别设置第一进风口310和第一出风口320，同时，在储能变流器300内部设置有风机330，一般的，储能变流器300内部的风机330功率较大，因此，仅在储能变流器300内部设置风机330即可将冷空气从箱体100外部抽送到进风道结构110内部，并使冷空气在进风道结构110中经第一进风口310流向储能变流器300内部，外界冷空气经第一进风口310后进入到储能变流器300内部后，把储能变流器300产生的热量带走并从第一出风口310流出，如此设置，利用冷空气下沉原理，可有效提高储能变流器300的散热效率。

此外，储能变流器300设置有多个，其设置方式可以为在出风道结构120的长度方向并排设置多个，也可以是每两个一组，同一组的两个储能变流器300关于出风道结构120对称设置，同时，在出风道结构120的长度方向上设置多组，其设置形式并不以此为限。

如此设置，出风道结构120同时连通多个储能变流器300的第一出风口320，使得多个储能变流器300能够共用同一个出风道结构120，储能变流器300产生的热量通过出风道结构120集中排出到箱体100外部，可提高箱体100中储能变流器300的散热效率，从而能够增多同一储能系统中储能变流器300的设置数量，有利于提高储能系统的最大运行功率。在电池仓200温度较低时，控制装置可改变出风道结构120中热量的流向，将热量输送至电池仓200作为电池仓200加热的热源，实现对储能变流器300产生的热量加以利用，有利于提高能量利用率，同时，降低储能系统的总能耗。

参考图5，在本申请的一些实施例中，第一进风口310和第一出风口320设置于储能变流器300的相对两侧。

可以理解的是，储能变流器300内部的散热风道如此设置，有利于提高储能变流器300的散热效率。

参考图1和图2，在本申请的一些实施例中，多个储能变流器300沿所述出风道结构120的长度方向排列设置，并且，位于所述出风道结构120长度方向两侧的储能变流器300对称设置。

需要理解的是，在出风道结构120两侧对称设置的储能变流器300的第一出风口320相向设置，如此设置，使得出风道结构120两侧的储能变流器300的第一进风口310互相背向设置，有利于提高各个储能变流器300的进风效率，同时也方便出风道结构120的设置，使得各个储能变流器300的热量收集更加集中。

进一步地，同一出风道结构120可以配备设置四台储能变流器300，即，在出风道的长度方向排列设置有两个，同时，在出风道结构120的宽度方向并列设置有两个；储能变流器300的数量亦可以设置六台或八台等等，数量并不以此为限。

参考图1和图2，在本申请的一些实施例中，出风道结构120设置有多个。

可以理解的是，储能系统根据实际功率需求而增加储能变流器300的数量，当储能变流器300的数量较多时，可以在箱体100内设置多个出风道结构120。具体地，各个出风道结构120在其中一个出风道结构120的宽度方向上并排设置，与各个出风道结构120配合设置的储能变流器300的设置方式与上文所述的设置方式一致，在此不再赘述。需要注意的是，在出风道结构120并排设置的方向上，各个储能变流器300间隔一定间隙设置，如此设置，有利于保障储能变流器300的进风通畅。

参考图1和图2，在本申请的一些实施例中，控制装置包括两个风道阀门400，两个风道阀门400分别设置于同一出风道结构120的两端。

可以理解的是，风道阀门400设置于出风道结构120的两端，当电池仓200的温度在阈值之下时，设置于出风道结构120中靠近电池仓200一侧饿端口的风道阀门400打开、远离电池仓200一侧端口的风道阀门400关闭，因此，出风道结构120中的热量便输送至电池仓200中，对电池仓200进行升温，使电池仓200的温度保持在合适的温度范围内，有利于保持电池仓200的工作稳定性和安全性。当电池仓200的温度值在阈值之上时，设置于出风道结构120中靠近电池仓200一侧的端口的风道阀门400关闭、远离电池仓200一侧端口的风道阀门400打开，从而使出风道结构120中的热量排出到箱体100外部。

参考图2，在本申请的一些实施例中，储能变流器230与箱体100内侧壁之间间隔有间隙，间隙形成进风道结构110。

可以理解的是，由于在箱体100内部设置多个储能变流器300，各个储能变流器300之间间隔一定间隙，需要注意的是，各个储能变流器300所占的面积小于箱体100的面积，因此，在箱体100内侧壁与各储能变流器300之间形成有一定空间，该空间即为进风道结构110，可以理解为，箱体100内侧壁与储能变流器之间的空余空间都为进风道结构110。如此设置，进风道结构110设置简单。

参考图3，在本申请的一些实施例中，在箱体100侧壁底部设置有第二进风口131，进风道结构110与第二进风口131相连通；在箱体100侧壁顶部设置有第二出风口132，出风道结构120与第二出风口132相连通。

需要理解的是，第二进风口131和第二出风口132可以设置于箱体100的不同侧壁，也可以是设置于箱体100的同一侧壁。当第二进风口131和第二出风口132设置于箱体100的同一侧壁时，第二进风口131和第二出风口132间隔一定高度距离设置，以防止二者距离过近导致从第二出风口132出来的热风从第二进风口131回流到箱体100内部，影响储能变流器300的散热。

参考图3，在本申请的一些实施例中，第二进风口131和第二出风口241设置于箱体100的同一侧壁，第二进风口131与第二出风口241在竖直方向上互相错开设置。

可以理解的是，当第二进风口131和第二出风口132设置于箱体100的同一侧壁时，并且，当出风道结构120设置有两个及以上时，每一出风道结构120均对应设置有一个第二出风口132，但需要注意的是，进风道结构110可以对应设置多个第二进风口131。在此情况下，第二进风口131数量可以比第二出风口132的数量少一个，也可以是每两个第二出风口132配备设置一个第二进风口131。第二进风口131设置于两个第二出风口132之间，以使得第二进风口131与第二出风口132在竖直方向上互相错开设置，从而防止经第二出风口132流出的热风从第二进风口131回流到箱体100内部。

在本申请的一些实施例中，在第二出风口132处设置有防回流结构140，防回流结构140用于使经第二出风口132流出的热风朝远离第二进风口131轴线的方向流动。

可以理解的是，为防止从第二出风口132出来的热风从第二进风口131回流到箱体100内部，影响储能变流器300的撒热，在第二出风口132设置防回流结构140。防回流结构140用于改变经第二出风口132流出的热风的流向，以使其远离第二进风口131。当从第二出风口132流出的热风又从第二进风口131流进箱体100内部时，会导致进入储能变流器300内部的空气温度较高，当温度过高时，会导致储能变流器300内部的IGBT模块出现炸机等情况，从而影响储能系统整体性能的稳定。防回流结构140可以是导流板，也可以是百叶窗等具有导流功能的结构。

可以理解的是，以出风道结构120设置有两个为例，第二出风口132对应设置有两个，第二进风口131设置于两个第二出风口132之间，出风道结构120中的热风流经第二出风口132处的防回流结构140时，在防回流结构140的导流作用下流向第二出风口132的一侧，并且，从两个第二出风口132流出的热风的流向方向相反，从而使得热风朝向第二进风口131两侧的方向流动，有效防止热风经第二进风口131回流到箱体100内。

参考图4，在本申请的一些实施例中，防回流结构140包括若干导风板141，导风板141与箱体100侧壁之间的夹角为锐角。

可以理解的是，在第二出风口132中沿第二出风口132的长度方向设置有多个导风板141，导风板141与箱体100之间的夹角为锐角，从而使得经第二出风口132流出的热风能够朝远离第二进风口131轴线的方向流动，从而达到防回流的目的。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：

箱体；

电池仓，设置于所述箱体内部；

多个储能变流器，设置于所述箱体内部，在所述储能变流器的底部和顶部分别设置有第一进风口和第一出风口；

进风道结构，所述进风道结构形成于所述箱体内部，所述进风道结构连通所述箱体外部和所述第一进风口；

出风道结构，所述出风道结构设置于所述箱体内部，所述出风道结构连通所述电池仓、所述第一出风口以及所述箱体外部；

控制装置，所述控制装置设置于所述出风道结构，用于将所述出风道结构中的热风输送至所述电池仓或所述箱体外部。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述第一进风口和所述第一出风口设置于所述储能变流器的相对两侧。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于：多个储能变流器沿所述出风道结构的长度方向排列设置，并且，位于所述出风道结构长度方向两侧的储能变流器对称设置。

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述出风道结构设置有多个。

5.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述控制装置包括两个风道阀门，两个所述风道阀门分别设置于同一所述出风道结构的两端。

6.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述储能变流器与所述箱体内侧壁之间间隔有间隙，所述间隙形成所述进风道结构。

7.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：在所述箱体侧壁底部设置有第二进风口，所述进风道结构与所述第二进风口相连通；在所述箱体侧壁顶部设置有第二出风口，所述出风道结构与所述第二出风口相连通。

8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于：所述第二进风口和所述第二出风口设置于所述箱体的同一侧壁，所述第二进风口与所述第二出风口在竖直方向上互相错开设置。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于：在所述第二出风口处设置有防回流结构，所述防回流结构用于使经所述第二出风口流出的热风朝远离所述第二进风口轴线的方向流动。

10.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于：所述防回流结构包括若干导风板，所述导风板与所述箱体侧壁之间的夹角为锐角。

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