CN113921965A - 一种储能系统用集装箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能系统用集装箱结构，包括箱体，所述箱体内部两侧固定连接有隔板，所述箱体和隔板上分别安装有箱门机构和仓门机构，所述第一电池仓和第二电池仓外侧均安装有风冷装置。本发明中，当外界温度低于箱体内温度时，通过风冷装置对第一电池仓和第二电池仓进行散热，当电池组工作时间延长，外界温度高于箱体内部温度时，打开仓门机构，并在移动装置的作用下，将两侧的电池组平移进入降温仓，通过空调机组对电池组进行更有效的降温，本发明在根据电池组的升温和热量散失情况，结合风冷装置和空调机组针对不同情况对电池组进行降温，合理利用资源，减少资源浪费。

Description

一种储能系统用集装箱结构

技术领域

本发明涉及电源集装箱式储能系统技术领域，尤其涉及一种储能系统用集装箱结构。

背景技术

电源集装箱式储能系统可以广泛应用于新能源平滑接入、智能微电网、工商业削峰填谷等多种场景和模式。其工作原理是：当新能源发电充足，或市电处于低谷时段，电能经过储能变流器转换为直流电对蓄电池进行充电，电池充满后电池管理系统发出指令，停止充电。当新能源发电不足，或市电处于高峰时段，蓄电池储能单元输出电能通过储能变流器转换为交流电供负载使用。

首先，为了让集装箱内的电池系统工作在适宜的温度范围内，目前大部分采用的热管理方式是给集装箱装空调，利用空调调节集装箱内的空气温度，但是，当外界温度低于集装箱内部温度，且电池组工作时间过长，需要对电池组进行降温时，在这种情况下使用空调降温存在资源浪费的问题，其次，电源集装箱式储能系统内的电池组也具有使用寿命，当电池组到达实用寿命后，需要对电池组进行更换，然而，目前的电池组更换方式，一般是通过人工搬运，由于电池组较为承重，搬运非常费力。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种储能系统用集装箱结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种储能系统用集装箱结构，包括箱体，所述箱体内部两侧固定连接有隔板，通过隔板将箱体内部间隔后，依次得到第一电池仓、降温仓和第二电池仓，所述箱体和隔板上分别开设有第一通槽和第二通槽，所述箱体和隔板上分别安装有与第一通槽和第二通槽相适配的箱门机构和仓门机构，所述第一电池仓和第二电池仓外侧均安装有风冷装置，所述降温仓外侧安装有空调机组，所述箱体外侧安装有显示装置，所述第一电池仓和第二电池仓内均设有电池组和电池管理装置，以及驱动电池组平移的移动装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述仓门机构包括固定连接在隔板外侧的第一门框和第二门框，所述第一门框和第二门框之间滑动安装有与第二通槽相适配的仓门，所述箱门机构包括固定连接在箱体外侧的第二门框和第三门框，所述第二门框和第三门框之间滑动安装有与第一通槽相适配的箱门，所述箱体和隔板上分别安装有驱动仓门和箱门平移的门驱装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

隔板上的所述第一门框和第二门框分别设置于第二通槽的底部和顶部，箱体上的所述第二门框和第三门框分别设置于第一通槽的顶部和底部，所述第二门框一侧具有容纳仓门和箱门进出的开口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述门驱装置包括固定连接在仓门和箱门一侧的齿条，所述箱体和隔板上转动安装有转轴，所述转轴上固定安装有与齿条啮合连接的蜗轮，所述箱体和隔板上均固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的自由端传动连接有与蜗轮啮合连接的蜗杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述仓门和箱门的顶部和底部两侧均安装有第一滚轮。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述移动装置包括支撑板，所述支撑板底部两侧安装有第二滚轮，所述箱体底部开设有与第二滚轮相适配的轨道槽，所述支撑板顶部设有叉架框，所述电池组设置于叉架框上，所述支撑板底部固定连接有驱动块，所述降温仓内安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端传动连接有与驱动块螺纹旋合连接的传动螺杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一门框上开设有容纳第二滚轮通过的第一让位槽，且驱动块的位置高于第一门框，所述仓门上开设有容纳传动螺杆的第二让位槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一电池仓和第二电池仓两侧均开设有通孔，所述风冷装置包括安装在通孔上的环状外支架，所述外支架内侧固定连接有内支架，所述内支架外侧固定安装有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴上传动连接有多个呈环形阵列分布的叶片。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一电池仓和第二电池仓内均设有将风冷装置与电池管理装置和电池组隔开的过滤网。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，当外界温度低于箱体内温度时，在电池组正常运行时，通过风冷装置对第一电池仓和第二电池仓进行散热，当电池组工作时间延长，第一电池仓和第二电池仓内部温度上升或者外界温度高于箱体内部温度或者风冷装置的降温效果不佳时，打开仓门机构，并在移动装置的作用下，将两侧的电池组平移进入降温仓，通过空调机组对电池组进行更有效的降温，本发明在根据电池组的升温和热量散失情况，结合风冷装置和空调机组针对不同情况对电池组进行降温，合理利用资源，减少资源浪费。

2、本发明中，在电池组的使用寿命结束后，打开箱门机构，在移动装置的作用下，将电池组向两侧移出，叉架框为矩形框架结构，便于叉车叉架插入，抬起和搬运电池组，叉车将电池组搬离，同时，将新的电池组搬到移动装置上，省时省力，便于操作。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的内部结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的立体结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的箱门机构、移动装置和仓门机构的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的仓门机构的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的箱门机构的结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的移动装置的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例提供的一种储能系统用集装箱结构的风冷装置的结构示意图。

图例说明：

1、箱体；101、第一电池仓；102、降温仓；103、第二电池仓；104、轨道槽；1011、第一通槽；1021、第二通槽；2、过滤网；3、隔板；4、仓门机构；41、第一门框；411、第一让位槽；42、仓门；421、第二让位槽；43、第一滚轮；5、箱门机构；51、第二门框；52、箱门；53、第三门框；54、门驱装置；541、齿条；542、蜗轮；543、第一驱动电机；544、转轴；545、蜗杆；6、显示装置；7、移动装置；71、传动螺杆；72、叉架框；73、支撑板；74、驱动块；75、第二滚轮；76、第二驱动电机；8、风冷装置；81、外支架；82、内支架；83、第三驱动电机；84、叶片；9、空调机组；10、电池管理装置；11、电池组。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种储能系统用集装箱结构，包括箱体1，箱体1内部两侧固定连接有隔板3，通过隔板3将箱体1内部间隔后，依次得到第一电池仓101、降温仓102和第二电池仓103，箱体1和隔板3上分别开设有第一通槽1011和第二通槽1021，箱体1和隔板3上分别安装有与第一通槽1011和第二通槽1021相适配的箱门机构5和仓门机构4，第一电池仓101和第二电池仓103外侧均安装有风冷装置8，降温仓102外侧安装有空调机组9，箱体1外侧安装有显示装置6，显示装置6安装在箱体1外侧，上面集成了许多控制类按钮，所以在外面也可进行操作，第一电池仓101和第二电池仓103内均设有电池组11和电池管理装置10，以及驱动电池组11平移的移动装置7；

首先，当外界温度低于箱体1内温度时，在电池组11正常运行时，通过风冷装置8对第一电池仓101和第二电池仓103进行散热，当电池组11工作时间延长，第一电池仓101和第二电池仓103内部温度上升或者外界温度高于箱体1内部温度或者风冷装置8的降温效果不佳时，打开仓门机构4，并在移动装置7的作用下，将两侧的电池组11平移进入降温仓102，通过空调机组9对电池组11进行更有效的降温，本发明在根据电池组11的升温和热量散失情况，结合风冷装置8和空调机组9针对不同情况对电池组11进行降温，合理利用资源，减少资源浪费；

其次，在电池组11的使用寿命结束后，打开箱门机构5，在移动装置7的作用下，将电池组11向两侧移出，并配合叉车将电池组11搬离，同时，将新的电池组11搬到移动装置7上，省时省力，便于操作。

请参阅图3-5，仓门机构4包括固定连接在隔板3外侧的第一门框41和第二门框51，第一门框41和第二门框51之间滑动安装有与第二通槽1021相适配的仓门42，箱门机构5包括固定连接在箱体1外侧的第二门框51和第三门框53，第二门框51和第三门框53之间滑动安装有与第一通槽1011相适配的箱门52，箱体1和隔板3上分别安装有驱动仓门42和箱门52平移的门驱装置54，仓门42和箱门52的顶部和底部两侧均安装有第一滚轮43，隔板3上的第一门框41和第二门框51分别设置于第二通槽1021的底部和顶部，箱体1上的第二门框51和第三门框53分别设置于第一通槽1011的顶部和底部，第二门框51一侧具有容纳仓门42和箱门52进出的开口；

通过门驱装置54驱动仓门42在第一门框41和第二门框51上移动，实现第二通槽1021的打开或者关闭，同理，通过门驱装置54驱动箱门52在第二门框51和第三门框53上移动，实现第一通槽1011的打开或者关闭。

请参阅图4和图5，门驱装置54包括固定连接在仓门42和箱门52一侧的齿条541，箱体1和隔板3上转动安装有转轴544，转轴544上固定安装有与齿条541啮合连接的蜗轮542，箱体1和隔板3上均固定安装有第一驱动电机543，第一驱动电机543的自由端传动连接有与蜗轮542啮合连接的蜗杆545；

通过第一驱动电机543驱动蜗杆545转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动蜗轮542转动，进而驱动齿条541带动仓门42或者箱门52在水平方向上移动，实现仓门42或者箱门52的开启或者关闭，其中，根据蜗轮542和蜗杆545的自锁原理，定位仓门42或者箱门52的位置。

请参阅图1、图3和图6，移动装置7包括支撑板73，支撑板73底部两侧安装有第二滚轮75，箱体1底部开设有与第二滚轮75相适配的轨道槽104，支撑板73顶部设有叉架框72，电池组11设置于叉架框72上，支撑板73底部固定连接有驱动块74，降温仓102内安装有第二驱动电机76，第二驱动电机76的输出端传动连接有与驱动块74螺纹旋合连接的传动螺杆71；

通过第二驱动电机76驱动传动螺杆71转动，根据螺纹传动原理，驱动驱动块74带动支撑板73、叉架框72和电池组11运动，实现电池组11进出箱体1和降温仓102的目的，且叉架框72为矩形框架结构，便于叉车叉架插入，抬起和搬运电池组11，其中，根据螺纹自锁原理，定位电池组11的位置。

请参阅图4，第一门框41上开设有容纳第二滚轮75通过的第一让位槽411，且驱动块74的位置高于第一门框41，仓门42上开设有容纳传动螺杆71的第二让位槽421，保证移动装置7在带动电池组11进出降温仓102时不受干涉。

请参阅图1和图7，第一电池仓101和第二电池仓103两侧均开设有通孔，风冷装置8包括安装在通孔上的环状外支架81，外支架81内侧固定连接有内支架82，内支架82外侧固定安装有第三驱动电机83，第三驱动电机83的输出轴上传动连接有多个呈环形阵列分布的叶片84，在外界温度低于箱体1内部温度的情况下，通过第三驱动电机83驱动叶片84旋转，带动第一电池仓101和第二电池仓103内部空气流动，交换箱体1内部的热空气和外界环境的冷空气，以达到对第一电池仓101和第二电池仓103的降温目的。

请参阅图1，第一电池仓101和第二电池仓103内均设有将风冷装置8与电池管理装置10和电池组11隔开的过滤网2，避免冷热空气交换时，外界空气中的部分杂质进入箱体1内部。

工作原理：使用时，首先，当外界温度低于箱体1内温度时，在电池组11正常运行时，通过第三驱动电机83驱动叶片84旋转，带动第一电池仓101和第二电池仓103内部空气流动，交换箱体1内部的热空气和外界环境的冷空气，对第一电池仓101和第二电池仓103进行散热，当电池组11工作时间延长，第一电池仓101和第二电池仓103内部温度上升或者外界温度高于箱体1内部温度或者风冷装置8的降温效果不佳时，先通过第一驱动电机543驱动蜗杆545转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动蜗轮542转动，进而驱动齿条541带动仓门42在水平方向上移动，打开仓门42，再通过第二驱动电机76驱动传动螺杆71转动，根据螺纹传动原理，驱动驱动块74带动支撑板73、叉架框72和电池组11运动，带动两侧电池组11进入降温仓102后，关闭仓门42，然后，通过空调机组9对电池组11进行更有效的降温，本发明在根据电池组11的升温和热量散失情况，结合风冷装置8和空调机组9针对不同情况对电池组11进行降温，合理利用资源，减少资源浪费；

其次，在电池组11的使用寿命结束后，打开箱门机构5，在移动装置7的作用下，将电池组11向两侧移出，叉架框72为矩形框架结构，便于叉车叉架插入，抬起和搬运电池组11，叉车将电池组11搬离，同时，将新的电池组11搬到移动装置7上，省时省力，便于操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种储能系统用集装箱结构，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）内部两侧固定连接有隔板（3），通过隔板（3）将箱体（1）内部间隔后，依次得到第一电池仓（101）、降温仓（102）和第二电池仓（103），所述箱体（1）和隔板（3）上分别开设有第一通槽（1011）和第二通槽（1021），所述箱体（1）和隔板（3）上分别安装有与第一通槽（1011）和第二通槽（1021）相适配的箱门机构（5）和仓门机构（4），所述第一电池仓（101）和第二电池仓（103）外侧均安装有风冷装置（8），所述降温仓（102）外侧安装有空调机组（9），所述箱体（1）外侧安装有显示装置（6），所述第一电池仓（101）和第二电池仓（103）内均设有电池组（11）和电池管理装置（10），以及驱动电池组（11）平移的移动装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述仓门机构（4）包括固定连接在隔板（3）外侧的第一门框（41）和第二门框（51），所述第一门框（41）和第二门框（51）之间滑动安装有与第二通槽（1021）相适配的仓门（42），所述箱门机构（5）包括固定连接在箱体（1）外侧的第二门框（51）和第三门框（53），所述第二门框（51）和第三门框（53）之间滑动安装有与第一通槽（1011）相适配的箱门（52），所述箱体（1）和隔板（3）上分别安装有驱动仓门（42）和箱门（52）平移的门驱装置（54）。

3.根据权利要求2所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，隔板（3）上的所述第一门框（41）和第二门框（51）分别设置于第二通槽（1021）的底部和顶部，箱体（1）上的所述第二门框（51）和第三门框（53）分别设置于第一通槽（1011）的顶部和底部，所述第二门框（51）一侧具有容纳仓门（42）和箱门（52）进出的开口。

4.根据权利要求3所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述门驱装置（54）包括固定连接在仓门（42）和箱门（52）一侧的齿条（541），所述箱体（1）和隔板（3）上转动安装有转轴（544），所述转轴（544）上固定安装有与齿条（541）啮合连接的蜗轮（542），所述箱体（1）和隔板（3）上均固定安装有第一驱动电机（543），所述第一驱动电机（543）的自由端传动连接有与蜗轮（542）啮合连接的蜗杆（545）。

5.根据权利要求4所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述仓门（42）和箱门（52）的顶部和底部两侧均安装有第一滚轮（43）。

6.根据权利要求5所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述移动装置（7）包括支撑板（73），所述支撑板（73）底部两侧安装有第二滚轮（75），所述箱体（1）底部开设有与第二滚轮（75）相适配的轨道槽（104），所述支撑板（73）顶部设有叉架框（72），所述电池组（11）设置于叉架框（72）上，所述支撑板（73）底部固定连接有驱动块（74），所述降温仓（102）内安装有第二驱动电机（76），所述第二驱动电机（76）的输出端传动连接有与驱动块（74）螺纹旋合连接的传动螺杆（71）。

7.根据权利要求6所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述第一门框（41）上开设有容纳第二滚轮（75）通过的第一让位槽（411），且驱动块（74）的位置高于第一门框（41），所述仓门（42）上开设有容纳传动螺杆（71）的第二让位槽（421）。

8.根据权利要求1所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述第一电池仓（101）和第二电池仓（103）两侧均开设有通孔，所述风冷装置（8）包括安装在通孔上的环状外支架（81），所述外支架（81）内侧固定连接有内支架（82），所述内支架（82）外侧固定安装有第三驱动电机（83），所述第三驱动电机（83）的输出轴上传动连接有多个呈环形阵列分布的叶片（84）。

9.根据权利要求8所述的一种储能系统用集装箱结构，其特征在于，所述第一电池仓（101）和第二电池仓（103）内均设有将风冷装置（8）与电池管理装置（10）和电池组（11）隔开的过滤网（2）。

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