CN113764756A

CN113764756A - 应用于极端工况环境的储能电源

Info

Publication number: CN113764756A
Application number: CN202111045590.6A
Authority: CN
Inventors: 李洪臣
Original assignee: Shanghai Huanneng Sky Energy Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Huanneng Sky Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2041-09-07
Also published as: CN113764756B

Abstract

本发明涉及一种应用于极端工况环境的储能电源，包括电池箱、电池模组和BMS系统。电池箱内具有多列电池模组，并通过套设在其上的隔板间隔开。电池模组包括电芯、感应模块和温控模块；温控模块包括加热部和散热部；加热部和感应模块均位于相邻两列至少三组电芯之间；散热部位于电池箱的一侧，且散热部与多列电池之间的间隔相对；BMS系统包括智能分析模块、电池管理模块和指令模块；智能分析模块用于间断性的获取各电芯电流信号及通讯状态。上述应用于极端工况环境的储能电源，通过智能分析模块对各电芯电流信号、通讯状态进行获取，通过电池管理模块对异常电流电路进行控制，该储能电源安全性更好。

Description

应用于极端工况环境的储能电源

技术领域

本发明涉及储能装置技术领域，特别是涉及一种应用于极端工况环境的储能电源。

背景技术

蓄电池泛指所有在电量用到一定程度之后可以被再次充电、反复使用的化学能电池的总称，由于其良好的可反复使用性，无论是在日常生活中还是工业应用中都经常用到。

传统的蓄电池其本身不具有安全控制系统，负载输出无法通过电源来控制，也无法在设备工作时，提供恢复设备工作的服务。

同时由于传统的蓄电池本身的密集结构设置，导致其散热性差，内部蓄热影响负载和电池的工作性能，并且在低温条件下无法充电。

发明内容

基于此，有必要针对传统蓄电池不具有安全控制系统，无法通过电源来控制负载或设备的运行状态，存在安全隐患的问题，提供一种能够自行控制负载或设备运行状态的应用于极端工况环境的储能电源。

一种应用于极端工况环境的储能电源，包括电池箱、电池模组和BMS系统；

所述电池箱内具有多列电池模组，并通过套设在其上的隔板间隔开；

所述电池模组包括电芯、感应模块和温控模块；所述温控模块包括加热部和散热部；所述加热部和所述感应模块均位于相邻两列至少三组电芯之间；所述散热部位于电池箱的一侧，且散热部与多列电芯之间的间隔相对；

所述BMS系统包括智能分析模块、电池管理模块和指令模块；所述智能分析模块用于间断性的获取各电芯电流信号及通讯状态，综合判断并发送电池各路输出的通断指令；所述电池管理模块用于电芯充放电管理、安全管理和处理电流信号，并控制各电芯电路输出的断续；所述指令模块用于数据的输送和远程手动控制。

进一步的，所述电池模组还包括控制模块，所述控制模块为具有远程通信功能的继电开关，用于对负载进行重启。

进一步的，所述多列电芯之间通过汇流排串联，所述多列电芯的正负极接口处设置有防水电源接口。

进一步的，所述隔板上套设电芯的位置固定有套管，所述套管的两端均为倾斜向外的拱形结构，所述套管与电芯之间设有隔热垫。

进一步的，所述套管的中段内壁周向开设有多组通气孔，所述套管的两端拱形结构处均开设有倾斜朝向的扰流孔。

进一步的，所述加热部包括主加热片和副加热片；所述主加热片和副加热片均贴合在隔板表面，所述主加热片位于相邻两列至少三组电芯之间，所述副加热片穿设在各组相邻电芯之间。

进一步的，所述副加热片的宽度小于所述主加热片的宽度至少一半。

进一步的，所述散热部具有多组风扇，所述多组风扇分别位于相邻隔板之间；且风扇正对相邻两列电芯之间的间隔处。

进一步的，所述感应模块包括支架、安装座和传感器；所述安装座位于相邻两列至少三组电芯之间，所述安装座通过周向设置在其上的至少三组支架固定在相邻电芯之间，所述传感器安装在安装座上。

进一步的，所述支架倾斜设置，所述支架上远离安装座的一端通过紧固件固定在扰流孔上，所述安装座位于相邻两组隔板正中位置。

上述应用于极端工况环境的储能电源，通过智能分析模块对各电芯电流信号和通讯状态进行获取，通过电池管理模块对异常电流电路进行控制，该储能电源安全性更好。

附图说明

图1为储能电源的系统结构示意图；

图2为电池箱的结构示意图；

图3为温控模块的结构示意图；

图4为套管的第一视角结构示意图；

图5为套管的第二视角结构示意图；

图6为感应模块的结构示意图。

图中：100、电池模组；110、控制模块；120、感应模块；121、支架；122、安装座；123、传感器；124、紧固件；130、温控模块；131、主加热片；132、副加热片；133、风扇；200、BMS系统；210、指令模块；220、电池管理模块；230、智能分析模块；300、电池箱；310、箱体；320、电芯；330、隔板；331、套孔；340、汇流排；400、套管；410、固定管；411、通气孔；420、拱形管；421、扰流孔；430、隔热垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，在一个实施例中，一种应用于极端工况环境的储能电源，包括电池箱300、电池模组100和BMS系统200；电池箱300内具有多列电池模组100，并通过套设在其上的隔板330间隔开；电池模组100包括电芯320、感应模块120和温控模块130；温控模块130包括加热部和散热部；加热部和感应模块120均位于相邻两列至少三组电芯320之间；散热部位于电池箱300的一侧，且散热部与多列电芯320之间的间隔相对；BMS系统200包括智能分析模块230、电池管理模块220和指令模块210；智能分析模块230用于间断性的获取各电芯320电流信号及通讯状态，综合判断并发送电池各路输出的通断指令；电池管理模块220用于电池充放电管理、安全管理和处理电流信号，并控制各电芯320电路输出的断续；指令模块210用于数据的输送和远程控制。

在本实施例中，电池模组100还包括控制模块110，控制模块110为具有远程通信功能的继电开关，用于对负载进行重启。

在使用时，若感应模块120检测到某处位置温度低于第一阈值时，则对应位置的加热部运行对该位置进行加热，直到此处温度达到第二阈值。若感应模块120检测到某处位置温度高于第三阈值时，则对应位置的散热部运行对该位置进行散热降温，直到此处温度达到第四阈值。此处各阈值从小到大顺序为第一阈值、第二阈值、第四阈值和第三阈值。

该储能电源在使用时，智能分析模块230可间断式的对电路电流进行监测，从而判断负载是否出现异常，如死机。若电流异常，则电池管理模块220重启相应电路接口。同时，结合负载优先级，根据电量控制接口的通断，例如30％≤SOC≤50％时，关闭负载1，SOC＜30％时，关闭负载2，SOC恢复时，自动恢复负载开关。

上述感应模块120与温控模块130之间可通过指令模块210连接，并且指令模块210还可对温控模块130的判定阈值进行调整。上述电池管理模块220与智能分析模块230之间可通过指令模块210连接，并且指令模块210还可对电池管理模块220的异常判定指标进行调整。同时使用者可通过指令模块210手动对温控模块130和电池管理模块220进行控制。

上述应用于极端工况环境的储能电源，通过智能分析模块230对各电芯320电流信号进行获取，通过电池管理模块220对异常电流电路进行控制，该储能电源安全性更好。

上述应用于极端工况环境的储能电源，通过将感应模块120和加热部设置在相邻两列至少三组电芯320之间，加热部能够更快且更大范围的对电池箱300内部温度进行提升，感应模块120也能够最快速度的检测到电池箱300内的有效温度，在对电池箱300的温度控制上效率更高，效果更好。

在本实施例中，多列电芯320之间通过汇流排340串联，多列电芯320的正负极接口处设置有防水电源接口。且接口处具有可密封盖口的盖帽。通过密闭与开放相结合的线路接入导出设计，可适应各种室外环境。

在本实施例中，隔板330上套设电芯320的位置固定有套管400，套管400的两端均为倾斜向外的拱形结构，套管400与电芯320之间设有隔热垫430。具体的，隔板330上开设有多组套孔331，各组套管400分别卡接在各组套孔331内。上述套管400通过将其两端设置为倾斜向外的拱形结构，使得电芯320安装更方便。

如图3、图4和图5所示，在本实施例中，套管400的中段内壁周向开设有多组通气孔411，套管400的两端拱形结构处均开设有倾斜朝向的扰流孔421。具体的，套管400的中段为固定管410，套管400的两端为拱形管420，其中扰流孔421垂直于拱形管420上开设位置。

在使用时，被隔板330间隔的空间可通过多组通气孔411进行换热，从而保持温度均衡。同时当散热部进行散热时，其带动相邻电芯320之间的气流流动，受拱形管420的导流影响和导流管上倾斜开设的扰流孔421影响，使得气流扩散效果更好，从而能够更快的达到均衡温度的效果。

在本实施例中，加热部包括主加热片131和副加热片132；主加热片131和副加热片132均贴合在隔板330表面，主加热片131位于相邻两列至少三组电芯320之间，副加热片132穿设在各组相邻电芯320之间。副加热片132的宽度小于主加热片131的宽度至少一半。通过上述结构设置，主加热部件的速率高于副加热部件，同时根据空间大小及电芯320自身散热情况，此设置能够有效保证电池箱300内各位置温度的均衡。

在本实施例中，散热部具有多组风扇133，多组风扇133分别位于相邻隔板330之间；且风扇133正对相邻两列电芯320之间的间隔处。

如图6所示，在本实施例中，感应模块120包括支架121、安装座122和传感器123；安装座122位于相邻两列至少三组电芯320之间，安装座122通过周向设置在其上的至少三组支架121固定在相邻电芯320之间，传感器123安装在安装座122上。支架121倾斜设置，支架121上远离安装座122的一端通过紧固件124固定在扰流孔421上，安装座122位于相邻两组隔板330正中位置。

上述感应模块120通过倾斜设置的支架121将传感器123置于电池箱300内中间位置，温度检测准确，同时通过紧固件124将支架121固定在扰流孔421内，该感应模块120安装及拆卸更方便。

上述紧固件124可采用螺栓和与之配合的螺母，固定销。

上述电池箱300本体为箱体310，电芯320、隔板330和汇流排340均位于箱体310内。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，包括电池箱、电池模组和BMS系统；

2.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述电池模组还包括控制模块，所述控制模块为具有远程通信功能的继电开关，用于对负载进行重启。

3.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述多列电芯之间通过汇流排串联，所述多列电芯的正负极接口处设置有防水电源接口。

4.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述隔板上套设电芯的位置固定有套管，所述套管的两端均为倾斜向外的拱形结构，所述套管与电芯之间设有隔热垫。

5.根据权利要求4所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述套管的中段内壁周向开设有多组通气孔，所述套管的两端拱形结构处均开设有倾斜朝向的扰流孔。

6.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述加热部包括主加热片和副加热片；所述主加热片和副加热片均贴合在隔板表面，所述主加热片位于相邻两列至少三组电芯之间，所述副加热片穿设在各组相邻电芯之间。

7.根据权利要求6所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述副加热片的宽度小于所述主加热片的宽度至少一半。

8.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述散热部具有多组风扇，所述多组风扇分别位于相邻隔板之间；且风扇正对相邻两列电芯之间的间隔处。

9.根据权利要求1所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述感应模块包括支架、安装座和传感器；所述安装座位于相邻两列至少三组电芯之间，所述安装座通过周向设置在其上的至少三组支架固定在相邻电芯之间，所述传感器安装在安装座上。

10.根据权利要求9所述的应用于极端工况环境的储能电源，其特征在于，所述支架倾斜设置，所述支架上远离安装座的一端通过紧固件固定在扰流孔上，所述安装座位于相邻两组隔板正中位置。