CN114006077B - 一种高效散热光伏储能电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效散热光伏储能电池箱，属于清洁能源技术领域，用于解决现有的光伏储能电池箱散热效果不好的技术问题。包括基板，基板的中间固定有箱体，箱体的内部固定有两个分隔板，箱体的两侧开设有两个进风口，箱体的下端开设有两组出风孔和两组进风孔，出风孔和进风孔之间连接有冷却管，箱体的下端设有导热机构，箱体的上端开设有出风口，箱体的上端设有吸风机构；本发明对外界气流进行降温，提高储能电池散热效果，将热量分散至土壤各处，提高降温持续性；增加箱体内部气体的流出速度，进一步提高降温效果；防止阳光直射箱体，保证土壤与冷却管和导热板的贴合度，提高热传递效率；能主动提供风力，保证设备在无风环境下的使用。

Description

一种高效散热光伏储能电池箱
技术领域
本发明属于清洁能源技术领域，涉及一种储能电池箱，特别是一种高效散热光伏储能电池箱。
背景技术
光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目，可以分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。现时期进入商业化的太阳能电能，指的就是太阳能光伏发电
在光伏发电推广的地区一般阳光充足，日照时较长，同时温度也相对较高，因此对于储能蓄电池的散热要求较高，现有的储能电池箱一般都是通过设置多个散热片，通过外界空气流动来进行散热，由于空气温度较高，因此这种散热方式效果较差，限制了高温地区光伏发电的推广。
基于此，我们设计了一种高效散热光伏储能电池箱。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高效散热光伏储能电池箱，该装置要解决的技术问题是：如何增强光伏储能电池箱的散热效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种高效散热光伏储能电池箱，包括基板，所述基板的中间固定有箱体，且基板固定在地面上，箱体下端位于地面下，箱体的内部固定有两个对称分布的分隔板，且两个分隔板分别和箱体侧壁之间形成进风通道，两个分隔板之间固定有承载架，且承载架上开设有多个透气孔，承载架上放置有多组储能电池，箱体的两侧开设有两个对称分布的进风口，且进风口与进风通道连通，箱体的下端开设有两组对称分布的出风孔和两组对称分布的进风孔，且进风孔位于两个分隔板之间，对应位置的出风孔和进风孔之间连接有冷却管，冷却管位于地下，且冷却管的下端设有导热机构，箱体的下端设有阻隔机构，用于阻止气流回流，箱体的上端开设有出风口，且箱体的上端设有吸风机构，用于加快箱体内部气体的流出，吸风机构的上端设有遮阳机构，两个分隔板的下端设有鼓风机构，用于在外界风力不足时提供风力。
本发明的工作原理是：遮阳机构能够阻止阳光直射箱体，降低箱体的热量输入，从而降低箱体及其内部的温度，外界空气流动会通过进风口进入进风通道中，然后通过出风孔进入冷却管中，并在冷却管中与土壤和导热机构进行热量交换，使得气流温度降低，然后通过进风孔进入两个分隔板之间，与此同时，阻隔机构能够阻止气流通过另一侧的冷却管和进风通道流出，气流通过承载架向上流动，并通过出风口排出，实现对储能电池的冷却效果，而且吸风机构能够加快气流通过出风口的速度，进一步提升冷却效果。
所述箱体的下端固定有吸水棉，且吸水棉位于两组进风孔的正上方，进风口的下端固定有过滤板，且过滤板倾斜设置。
采用以上结构，过滤板能够防止外界气流将树叶等杂质带入冷却管，导致冷却管堵塞，吸水棉能够将外界进入箱体内部的气流进行干燥，防止气流湿度过大，导致储能电池受潮或者线路短路等故障。
所述阻隔机构包括移动板，移动板位于两个分隔板的下端，移动板上开设有多个通孔，移动板的下端转动设置有两个滚轮，移动板的两端固定有两个对称分布的斜板，且两个斜板的上下两端分别与分隔板和箱体底部相接触。
采用以上结构，当外界气流通过其中一个进风通道流入时，气流作用在其中一个斜板上，使得斜板和移动板向另一侧移动，此时两另一个斜板会将对应位置的进风通道堵住，方式气流通过另一侧进风通道流出，而且移动板移动之后不会对进入箱体的气流产生阻碍效果，保证气流通畅。
所述吸风机构包括两个支撑板和两个斜坡板，两个支撑板对称固定在箱体上端的前后两侧，遮阳机构固定在支撑板上端，两个斜坡板固定在箱体的上端，两个斜坡板分别位于出风口的两侧，且斜坡板靠近出风口的一侧厚度较厚。
采用以上结构，外界气流流动至斜坡板和遮阳机构之间时，气流截面积减小，流速增加，产生文丘里效应，流体流速增加，侧向压强减低，气流产生的侧向压强降低，在出风口处产生吸力，使得箱体内部的气流更快的通过出风口流出，加快气流速度，进一步提升降温效果。
所述遮阳机构包括集水槽，集水槽固定在两个支撑板上端，且集水槽的上端固定有盖体，且盖体上开设有多个渗水孔，集水槽上固定有U形管，且U形管的管口高于集水槽的槽底，U形管的中间段位于基板的下方，且U形管的中间段侧壁上开设有多个漏水口。
采用以上结构，下雨时，雨水会通过盖体进入集水槽内部，并在集水槽内部积攒，当液高于U形管的管口时，雨水会通过U形管向下流动，并通过漏水口渗入基板下方的土壤中，保证土壤的湿度，从而保证土壤和冷却管的贴合度，提高热传递效率，而且位于集水槽内的雨水能够吸收阳光直射产生的热量，防止热量传递到箱体内部，进一步降低箱体内部温度。
所述导热机构包括底板，底板的上端固定有两个对称分布的防护板和多个导热板，多个导热板与冷却管表面贴合，两个防护板分别位于多个冷却管的两侧，且防护板的上端与箱体下端相抵。
采用以上结构，冷却管能够将热量传递至导热板上，在经过导热板将热量分散至土壤各处，防止冷却管附近的土壤发热，降低冷却效果，而两个防护板能够抵挡泥土对冷却管产生的侧向压力，防止冷却管破裂，提高设备安全性。
所述鼓风机构包括固定杆，固定杆固定在两个分隔板之间，且固定杆上固定有多个电机，电机的输出轴上固定有扇叶，且分隔板的内壁上固定有温度传感器，温度传感器与电机电性连接。
采用以上结构，当外界风力较小时，箱体内部温度较高，电机带动扇叶转动，产生向上的空气流动，使得外界空气通过进风通道和冷却管进入箱体内部，箱体内部的气流通过出风口流出，对箱体内部的储能电池进行冷却，而且外界流进箱体的气流通过冷却管后温度降低，冷却效果更好，同时能够对电机进行冷却，防止电机烧毁。
与现有技术相比，本高效散热光伏储能电池箱具有以下优点：
1、通过分隔板、进风通道、冷却管和出风口，在外界气流流经储能电池之前，对其进行降温，提高储能电池散热效果，通过导热机构将热量分散至土壤各处，提高降温持续性。
2、通过吸风机构，在出风口处产生文丘里效应，增加箱体内部气体的流出速度，进一步提高降温效果。
3、通过遮阳机构防止阳光直射箱体，并将雨水因导致基板下方土壤，保证土壤与冷却管和导热板的贴合度，提高热传递效率。
4、通过鼓风机构在外界风力较小时剃提供风力，保证设备在无风环境下的使用，增加设备实际使用时的可靠性。
附图说明
图1是本发明的上端立体结构示意图；
图2是本发明的正面结构示意图；
图3是本发明的底部立体结构示意图；
图4是本发明的正面剖视结构示意图；
图5是本发明的局部剖视结构示意图；
图中：1、基板；2、箱体；3、分隔板；301、承载架；302、储能电池；4、进风通道；5、进风口；6、出风孔；7、冷却管；8、进风孔；9、阻隔机构；901、移动板；902、通孔；903、滚轮；904、斜板；10、出风口；11、吸风机构；1101、支撑板；1102、斜坡板；12、遮阳机构；1201、集水槽；1202、盖体；1203、U形管；1204、漏水口；13、导热机构；1301、底板；1302、防护板；1303、导热板；14、鼓风机构；1401、固定杆；1402、电机；1403、扇叶；15、过滤板；16、吸水棉。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，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专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。
请参阅图1-5，本实施例提供了一种高效散热光伏储能电池箱，包括基板1，基板1的中间固定有箱体2，且基板1固定在地面上，箱体2下端位于地面下，箱体2的内部固定有两个对称分布的分隔板3，且两个分隔板3分别和箱体2侧壁之间形成进风通道4，两个分隔板3之间固定有承载架301，且承载架301上开设有多个透气孔，承载架301上放置有多组储能电池302，箱体2的两侧开设有两个对称分布的进风口5，且进风口5与进风通道4连通，箱体2的下端开设有两组对称分布的出风孔6和两组对称分布的进风孔8，且进风孔8位于两个分隔板3之间，对应位置的出风孔6和进风孔8之间连接有冷却管7，冷却管7位于地下，且冷却管7的下端设有导热机构13，箱体2的下端设有阻隔机构9，用于阻止气流回流，箱体2的上端开设有出风口10，且箱体2的上端设有吸风机构11，用于加快箱体2内部气体的流出，吸风机构11的上端设有遮阳机构12，两个分隔板3的下端设有鼓风机构14，用于在外界风力不足时提供风力；遮阳机构12能够阻止阳光直射箱体2，降低箱体2的热量输入，从而降低箱体2及其内部的温度，外界空气流动会通过进风口5进入进风通道4中，然后通过出风孔6进入冷却管7中，并在冷却管7中与土壤和导热机构13进行热量交换，使得气流温度降低，然后通过进风孔8进入两个分隔板3之间，与此同时，阻隔机构9能够阻止气流通过另一侧的冷却管7和进风通道4流出，气流通过承载架301向上流动，并通过出风口10排出，实现对储能电池302的冷却效果，而且吸风机构11能够加快气流通过出风口10的速度，进一步提升冷却效果。
箱体2的下端固定有吸水棉16，且吸水棉16位于两组进风孔8的正上方，进风口5的下端固定有过滤板15，且过滤板15倾斜设置；过滤板15能够防止外界气流将树叶等杂质带入冷却管7，导致冷却管7堵塞，吸水棉16能够将外界进入箱体2内部的气流进行干燥，防止气流湿度过大，导致储能电池302受潮或者线路短路等故障。
阻隔机构9包括移动板901，移动板901位于两个分隔板3的下端，移动板901上开设有多个通孔902，移动板901的下端转动设置有两个滚轮903，移动板901的两端固定有两个对称分布的斜板904，且两个斜板904的上下两端分别与分隔板3和箱体2底部相接触；当外界气流通过其中一个进风通道4流入时，气流作用在其中一个斜板904上，使得斜板904和移动板901向另一侧移动，此时两另一个斜板904会将对应位置的进风通道4堵住，方式气流通过另一侧进风通道4流出，而且移动板901移动之后不会对进入箱体2的气流产生阻碍效果，保证气流通畅。
吸风机构11包括两个支撑板1101和两个斜坡板1102，两个支撑板1101对称固定在箱体2上端的前后两侧，遮阳机构12固定在支撑板1101上端，两个斜坡板1102固定在箱体2的上端，两个斜坡板1102分别位于出风口10的两侧，且斜坡板1102靠近出风口10的一侧厚度较厚；外界气流流动至斜坡板1102和遮阳机构12之间时，气流截面积减小，流速增加，产生文丘里效应，流体流速增加，侧向压强减低，气流产生的侧向压强降低，在出风口10处产生吸力，使得箱体2内部的气流更快的通过出风口10流出，加快气流速度，进一步提升降温效果。
遮阳机构12包括集水槽1201，集水槽1201固定在两个支撑板1101上端，且集水槽1201的上端固定有盖体1202，且盖体1202上开设有多个渗水孔，集水槽1201上固定有U形管1203，且U形管1203的管口高于集水槽1201的槽底，U形管1203的中间段位于基板1的下方，且U形管1203的中间段侧壁上开设有多个漏水口1204；下雨时，雨水会通过盖体1202进入集水槽1201内部，并在集水槽1201内部积攒，当液高于U形管1203的管口时，雨水会通过U形管1203向下流动，并通过漏水口1204渗入基板1下方的土壤中，保证土壤的湿度，从而保证土壤和冷却管7的贴合度，提高热传递效率，而且位于集水槽1201内的雨水能够吸收阳光直射产生的热量，防止热量传递到箱体2内部，进一步降低箱体2内部温度。
导热机构13包括底板1301，底板1301的上端固定有两个对称分布的防护板1302和多个导热板1303，多个导热板1303与冷却管7表面贴合，两个防护板1302分别位于多个冷却管7的两侧，且防护板1302的上端与箱体2下端相抵；冷却管7能够将热量传递至导热板1303上，在经过导热板1303将热量分散至土壤各处，防止冷却管7附近的土壤发热，降低冷却效果，而两个防护板1302能够抵挡泥土对冷却管7产生的侧向压力，防止冷却管7破裂，提高设备安全性。
鼓风机构14包括固定杆1401，固定杆1401固定在两个分隔板3之间，且固定杆1401上固定有多个电机1402，电机1402的输出轴上固定有扇叶1403，且分隔板3的内壁上固定有温度传感器，温度传感器与电机1402电性连接；当外界风力较小时，箱体2内部温度较高，电机1402带动扇叶1403转动，产生向上的空气流动，使得外界空气通过进风通道4和冷却管7进入箱体2内部，箱体2内部的气流通过出风口10流出，对箱体2内部的储能电池302进行冷却，而且外界流进箱体2的气流通过冷却管7后温度降低，冷却效果更好，同时能够对电机1402进行冷却，防止电机1402烧毁。
上述固定方式均为本领域中最常用的固定连接方式如焊接、螺栓连接等；上述各电气元件如电机1402、储能电池302和温度传感器等，均为现有技术产品，可直接在市场购买使用即可，具体原理不再赘述。
本发明的工作原理：
外界空气流动会通过进风口5进入进风通道4中，气流作用在其中一个斜板904上，使得斜板904和移动板901向另一侧移动，此时两另一个斜板904会将对应位置的进风通道4堵住，防止气流通过另一侧进风通道4流出，而且移动板901移动之后不会对进入箱体2的气流产生阻碍效果，保证气流通畅，气流通过出风孔6进入冷却管7中，冷却管7能够将热量传递至导热板1303上，在经过导热板1303将热量分散土壤各处，防止冷却管7附近的土壤发热，降低冷却效果，而两个防护板1302能够抵挡泥土对冷却管7产生的侧向压力，防止冷却管7破裂，温度降低后的气流，通过进风孔8进入箱体2内部之间，气流通过承载架301向上流动，并通过出风口10排出，实现对储能电池302的冷却效果，与此同时，外界气流流动至斜坡板1102和遮阳机构12之间时，气流截面积减小，流速增加，产生文丘里效应，流体流速增加，侧向压强减低，气流产生的侧向压强降低，在出风口10处产生吸力，使得箱体2内部的气流更快的通过出风口10流出，加快气流速度，进一步提升降温效果，而且，下雨时，雨水会通过盖体1202进入集水槽1201内部，并在集水槽1201内部积攒，当液高于U形管1203的管口时，雨水会通过U形管1203向下流动，并通过漏水口1204渗入基板1下方的土壤中，保证土壤的湿度，从而保证土壤和冷却管7的贴合度，提高热传递效率，而且位于集水槽1201内的雨水能够吸收阳光直射产生的热量，防止热量传递到箱体2内部，进一步降低箱体2内部温度。
此外当外界风力较小时，箱体2内部温度较高，电机1402带动扇叶1403转动，产生向上的空气流动，使得外界空气通过进风通道4和冷却管7进入箱体2内部，箱体2内部的气流通过出风口10流出，对箱体2内部的储能电池302进行冷却，而且外界流进箱体2的气流通过冷却管7后温度降低，冷却效果更好，同时能够对电机1402进行冷却，防止电机1402烧毁。
综上，通过分隔板3、进风通道4、冷却管7和出风口10，在外界气流流经储能电池302之前，对其进行降温，提高储能电池302散热效果，通过导热机构13将热量分散至土壤各处，提高降温持续性；
通过吸风机构11，在出风口10处产生文丘里效应，增加箱体2内部气体的流出速度，进一步提高降温效果；
通过遮阳机构12防止阳光直射箱体2，并将雨水因导致基板1下方土壤，保证土壤与冷却管7和导热板1303的贴合度，提高热传递效率；
通过鼓风机构14在外界风力较小时剃提供风力，保证设备在无风环境下的使用，增加设备实际使用时的可靠性。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种高效散热光伏储能电池箱，包括基板(1)，其特征在于，所述基板(1)的中间固定有箱体(2)，且基板(1)固定在地面上，箱体(2)下端位于地面下，箱体(2)的内部固定有两个对称分布的分隔板(3)，且两个分隔板(3)分别和箱体(2)侧壁之间形成进风通道(4)，两个分隔板(3)之间固定有承载架(301)，且承载架(301)上开设有多个透气孔，承载架(301)上放置有多组储能电池(302)，箱体(2)的两侧开设有两个对称分布的进风口(5)，且进风口(5)与进风通道(4)连通，箱体(2)的下端开设有两组对称分布的出风孔(6)和两组对称分布的进风孔(8)，且进风孔(8)位于两个分隔板(3)之间，对应位置的出风孔(6)和进风孔(8)之间连接有冷却管(7)，冷却管(7)位于地下，且冷却管(7)的下端设有导热机构(13)，箱体(2)的下端设有阻隔机构(9)，用于阻止气流回流，箱体(2)的上端开设有出风口(10)，且箱体(2)的上端设有吸风机构(11)，用于加快箱体(2)内部气体的流出，吸风机构(11)的上端设有遮阳机构(12)，两个分隔板(3)的下端设有鼓风机构(14)，用于在外界风力不足时提供风力，所述阻隔机构(9)包括移动板(901)，移动板(901)位于两个分隔板(3)的下端，移动板(901)上开设有多个通孔(902)，移动板(901)的下端转动设置有两个滚轮(903)，移动板(901)的两端固定有两个对称分布的斜板(904)，且两个斜板(904)的上下两端分别与分隔板(3)和箱体(2)底部相接触，外界空气流动会通过进风口(5)进入进风通道(4)中，气流作用在其中一个斜板(904)上，使得斜板(904)和移动板(901)向另一侧移动，此时两另一个斜板(904)会将对应位置的进风通道(4)堵住，防止气流通过另一侧进风通道(4)流出，而且移动板(901)移动之后不会对进入箱体(2)的气流产生阻碍效果，保证气流通畅，气流通过出风孔(6)进入冷却管(7)中，温度降低后的气流，通过进风孔(8)进入箱体(2)内部之间，气流通过承载架(301)向上流动。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热光伏储能电池箱，其特征在于，所述箱体(2)的下端固定有吸水棉(16)，且吸水棉(16)位于两组进风孔(8)的正上方，进风口(5)的下端固定有过滤板(15)，且过滤板(15)倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种高效散热光伏储能电池箱，其特征在于，所述吸风机构(11)包括两个支撑板(1101)和两个斜坡板(1102)，两个支撑板(1101)对称固定在箱体(2)上端的前后两侧，遮阳机构(12)固定在支撑板(1101)上端，两个斜坡板(1102)固定在箱体(2)的上端，两个斜坡板(1102)分别位于出风口(10)的两侧，且斜坡板(1102)靠近出风口(10)的一侧厚度较厚。
4.根据权利要求3所述的一种高效散热光伏储能电池箱，其特征在于，所述遮阳机构(12)包括集水槽(1201)，集水槽(1201)固定在两个支撑板(1101)上端，且集水槽(1201)的上端固定有盖体(1202)，且盖体(1202)上开设有多个渗水孔，集水槽(1201)上固定有U形管(1203)，且U形管(1203)的管口高于集水槽(1201)的槽底，U形管(1203)的中间段位于基板(1)的下方，且U形管(1203)的中间段侧壁上开设有多个漏水口(1204)。
5.根据权利要求1所述的一种高效散热光伏储能电池箱，其特征在于，所述导热机构(13)包括底板(1301)，底板(1301)的上端固定有两个对称分布的防护板(1302)和多个导热板(1303)，多个导热板(1303)与冷却管(7)表面贴合，两个防护板(1302)分别位于多个冷却管(7)的两侧，且防护板(1302)的上端与箱体(2)下端相抵。
6.根据权利要求1或2所述的一种高效散热光伏储能电池箱，其特征在于，所述鼓风机构(14)包括固定杆(1401)，固定杆(1401)固定在两个分隔板(3)之间，且固定杆(1401)上固定有多个电机(1402)，电机(1402)的输出轴上固定有扇叶(1403)，且分隔板(3)的内壁上固定有温度传感器，温度传感器与电机(1402)电性连接。
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