CN115241560A - 一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，旨在一种能够高效率散热冷却、结构简单、操作便利的工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站。它包括储能箱，储能箱内安装有变流器、总控系统、电池架和温控结构，温控结构包括通风仓和若干送风板，通风仓的侧面设有连接口，送风板与连接口插接，送风板上设有第一空腔，通风仓上设有第二空腔，通风仓上滑动连接有推杆，送风板的上端面连接有滑槽，推杆上设有滑杆，滑杆的一端与推杆连接，电池架包括底板和若干温控板，底板与储能箱的底面连接，温控板与底板的上表面连接，温控板上设有第三空腔，温控板表面设有若干出风孔一。本发明的有益效果是：智能化温控实现对电池高效降温散热。

Description

一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站

技术领域

本发明涉及储能供电技术领域，尤其指一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站。

背景技术

工业企业用锂电池储能供电站由锂离子电池包及BMS管理系统、PCS变流系统、EMS能量监控系统、辅助系统，并安装在集装箱内的电站型储能系统，其中辅助系统包括温控、消防等，温控系统对供电站实时进行温度的调控保护，BMS管理系统可知的容量显示、电压显示，各单体电池的温度及其最低电压或最高电压的显示，锂电池虽然拥有优良的性能，但供电站内电池架上电池布置密集，其在过热、过充放的条件下会发生热失控，因而对于温控系统中的散热系统而言，需要对电池进行良性散热以保护电池正常使用性能，否则释放大量的热量可能引发火灾爆炸事故。

中国专利授权公告号：CN 208904190 U，授权公告日2019年05月24日，本实用新型涉及一种锂电池集装箱温控系统，控制器设置于电池集装箱的控制间中下部或底部，进风管连通至电池集装箱的电池间内，电池集装箱的电池间与控制间下部或底部连通，控制间中部或中上部或上部连通空调机箱对应其内的蒸发器，循环风机、蒸发器、冷凝风机均设置于空调机箱内，空调机箱外挂于电池集装箱侧壁，蒸发器连接带冷却风扇的冷凝器，冷凝器连接蒸发器，蒸发器对应循环风机由循环风机连通进风管。该技术方案的不足之处在于，对电池散热冷却时为集装箱内部空间的整体冷却而无法对电池针对性冷却，尤其无法针对单体电池的冷却，即需要室内全空间的降温来降低电池整体的温度，导致电池的冷却效率降低、全面冷却电池的耗时长，同时本技术方案需要多个设备配合冷却进而导致使温控系统庞杂，使成本增大的同时操作繁琐，降低了温控系统的智能化和操作便捷度。

综上所述，储能供电站的温控系统的散热冷却效率低、系统结构复杂、操作繁琐。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中储能供电站的温控系统的散热冷却效率低、系统结构复杂、操作繁琐的不足，提供了一种能够高效率散热冷却、结构简单、操作便利的工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，包括储能箱，储能箱内安装有变流器、总控系统、电池架和温控结构，温控结构包括通风仓和若干送风板，通风仓的侧面设有连接口，送风板与连接口插接，送风板上设有第一空腔，通风仓上设有第二空腔，第一空腔与第二空腔相连通，通风仓上滑动连接有推杆，送风板的上端面连接有滑槽，推杆上设有滑杆，滑杆的一端与推杆连接，滑杆的另一端通过滑槽与送风板滑动连接，送风板与通风仓转动连接，电池架包括底板和若干温控板，底板与储能箱的底面连接，温控板与底板的上表面连接，温控板上设有第三空腔，温控板表面设有若干出风孔一，出风孔一与第三空腔相连通，温控板与送风板的位置相对，第一空腔与第三空腔的腔口相对。

储能箱为箱体式结构，储能箱内安装了变流器、总控系统和电池架，以及控制温度、针对电池散热的温控结构。温控结构包括通风仓和若干个送风板，通风仓外接冷风机，通风仓为内部带有空腔结构的箱式结构且置于储能箱内靠近电池架放置。通风仓外接冷风机，使冷风机可为通风仓内部提供冷风。通风仓的内腔设为第二空腔，通风仓的侧面设置了连接口，连接口连通了第二空腔和储能箱内腔，连接口的数量与送风板的数量相同，送风板上设有第一空腔，第一空腔连通送风板的两个侧面，送风板插接在连接口处，第一空腔和第二空腔连通使通风仓内部与储能箱内部连通，通风仓上滑动连接了推杆，使推杆可在通风仓上做往复移动，推杆的上连接了滑杆，滑杆的数量与送风板相匹配，送风板的上端面设置了滑槽，通过滑杆插接在滑槽内并可在滑槽上来回滑动，使插接在连接口上的送风板在通风仓的侧面发生往复转动。电池架包括了底板和若干的温控板，底板安装在储能箱腔内底面上防止电池架移动，若干的温控板安装竖向安装在底板上，相邻的温控板之间形成隔间以放置电池，温控板上设置了第三空腔，温控板的一端封闭、另一端为第三空腔的腔口，通过温控板与送风板的相对位置时第一空腔与第三空腔的腔口相对，即通过送风板转动可与温控板相对，进而通风仓内的冷风可通过第二空腔传递至第一空腔再传至第三空腔，温控板上设置了若干的出风孔一，进而使各个隔间的单体电池可针对性被散热降温，进而达到整体电池组的快速降温，达到能够高效率散热冷却的效果，同时设备布置结构简单、操作便利，节约成本的同时提高了温控散热保护电池的智能化。另外，由送分板的灵活转动，提高对储能箱内部空间的灵活调节、方便对电池的其他操作如维修、更换等，减少温控结构对箱内空间的过度占用，提高储能供电站的操作使用便捷性。

作为优选，连接口的侧面设有活动槽，活动槽内连接有弹性装置，弹性装置设有活动板，活动板通过弹性装置与活动槽滑动连接，活动板的一端与弹性装置连接，活动板的另一端与送风板的侧面相贴。连接口为储能箱侧面的开口，在开口处的侧面上设置了活动槽，使连接口的相对两侧内带有凹陷于侧面的空槽，活动槽内的槽底连接了弹性装置，弹性装置连接了活动板，使活动板的一端嵌在活动槽内，同时在弹性装置的作用下可在外力下在活动槽上产生滑动，活动板的另一端与送风板的两侧相贴，即在弹性装置的弹性力下顶在送风板的两侧，进而使送风板在连接口处转动中活动板始终跟随送分板的侧面相贴，从而防止冷风泄露，保证了降温的效率同时提高了送风板转动的灵活性，另外提高了储能箱内的活动空间变化调节性以方便储能箱的使用。

作为优选，通风仓的侧面设有滑轨，滑轨上插接有连接杆，连接杆的一端与滑轨滑动连接，连接杆的另一端与推杆的侧面连接，推杆上连接有伸缩机构。通风仓的侧面设置了滑轨，滑轨置于送风板的上方，滑轨上插接了连接杆，连接杆插接在滑轨内同时可在滑轨上滑动，连接杆的另一端与推杆连接，进而通过连接杆在滑轨上的移动控制推杆的移动，各个滑杆连接在推杆上，进而方便操作滑杆对送风板的推动，通过连接杆在滑轨上的插接移动达到加强结构稳定性的效果，推杆的一端连接了伸缩机构，使推杆的移动和复位具有智能便捷性，达到灵活、方便操作送风板的效果。

作为优选，滑槽的槽壁上设有限位滑轨，滑杆上套接有稳定环，稳定环与限位滑轨插接，滑杆通过稳定环与限位滑轨滑动连接。滑槽为送风板上端面的矩形凹陷，滑槽的两侧、一对相对的槽壁上设置了限位滑轨，滑杆的一端与推杆连接、另一端连接了稳定环，使滑杆的表面凸出一圈环状结构，稳定环嵌接入限位滑轨，环状结构的稳定环方便滑杆在限位滑轨上的滑动，进而通过推杆的推动，使滑杆可流畅推动送风板的转动，提高结构的稳定性同时提高操作的流畅性。

作为优选，送风板的端面连接有转动杆，通风仓上设有转动槽，转动槽置于连接口处，转动杆与转动槽转动连接。送风板的上端面与连接口的上底面相贴，送风板的下端面与连接口的下底面相贴，通风仓在连接口处设置了转动槽，转动杆和转动槽的截面形状均为圆形状，转动杆与转动槽插接，以作为送风板转动时的轴心，进而防止送风板在转动时在滑杆推动下连接口处发生移动，进而无法实现第一空腔与第三空腔的准确对接，达到结构的稳定性和提高操作的精准度。

作为优选，通风仓上设有支撑板，支撑板与通风仓的外侧面连接，支撑板的上表面与送风板的下端面相贴。支撑板连接在通风仓的外侧面，同时支撑板的上表面与连接口的下底持平，使支撑板可支撑送风板的部分重量，进而方便送风板的转动，使送风板的连接更加稳定同时达到转动操作的流畅轻松效果。

作为优选，储能箱上设有出气口，通风仓的侧面设有进气口，第二空腔内设有进气管道和出气管道，出气管道的与出气口连通，进气管道的一端出气管道连接，进气管道的另一端与进气口连接。储能箱上设置了出气口，通风仓的侧面设置了进气口，进气口置于相邻送分板之间，进气口与电池的位置相对，进气口上设置了进气管道，第二空腔内设置了出气管道，进气管道一端与进气口连接、另一端与出气管道连接，使冷却电池后的风进入出气口上的进入管道内，各个进气管道的气流汇入出气管道内，出气管道与出气口连接，进而将这些气流排出储能箱外，进而防止升温后的冷气大量累计在储能箱内，防止增加了气压同时降低了散热效果、使温控效率降低，进而保障了箱内的气流循环流畅同时达到提高散热效率的效果。

作为优选，进气口处连接有导流板，导流板的截面形状为三角状。进气口置于相邻送风板之间，以承接散热后的冷风，进气口的周围连接了导流板，导流板的截面形状为三角状，即导流板远离进气口处的厚度较厚、越靠近进气口处逐渐变薄，使导流板的表面呈斜面状，进而使气流冲击在导流板上减少垂直反弹进而被引导向进气口处，加强气流的排出效率，提高散热效果。

作为优选，出风孔一的布置方向朝向进气口。出风孔一的中心线与相对于温控板横向轴呈锐角夹角，使出风孔一的截面形状为非直角的平行四边形，使出风孔一朝向进气口布置，进而使冷气打在电池上的同时升温后的气流径直流向进气口，达到高效散热、排热气的效果。

作为优选，温控板上设有隔板，隔板的两端分别与相邻的温控板侧面连接，隔板和底板上均设有第四空腔，第四空腔与第三空腔相连通，隔板和底板上均设有若干出风孔二，出风孔二与第四空腔相连通，隔板和底板的上表面均连接有隔离杆。温控板上设置有隔板，隔板连接两个相邻的温控板，方便较多电池的数量的布置，隔板和底板上布置了隔离杆，电池在隔离杆的支撑下放置在隔板和底板上，减少电池与隔板、底板的接触面，隔板的上下表面均布置了出风孔二，隔板和底板内均设置了第四空腔和出风孔二连通，出风孔二与第四空腔连通，同时第四空腔与第三空腔连通，进而使冷气进入第四空腔进而从出风孔二流出，进而使电池的更多表面受到冷气降温，进而提高单体电池的降温效率，提高电池的散热效果。

本发明的有益效果是：单体电池可针对性被散热降温、进而电池达到快速降温，提高散热冷却效率，同时设备布置结构简单、操作便利，节约成本的同时提高了温控散热保护电池的智能化操作，结构可灵活调节、精准度高、结构调节流畅，提高储能供电站的操作使用便捷性。

附图说明

图1 是本发明的立体图；

图2是图1的剖视图；

图3是温控结构的结构示意图（使用状态）；

图4是图3中A处放大图；

图5是图4中B处放大图；

图6是电池架的结构示意图；

图7是图3的俯视图（使用状态）；

图8是图7的剖视图（使用状态）；

图9是图8中C处放大图；

图10是图8中D-D剖视图；

图11是图8中E-E剖视图

图12是图3的未使用状态图；

图13是图12中F处的放大图；

图14是图8的未使用状态图；

图15是图14中G处的放大图。

图中：1.储能箱，2.变流器，3.总控系统，4.电池架，5.温控结构，6.通风仓，7.送风板，8.冷风机，9.连接口，10.第一空腔，11.第二空腔，12.推杆，13.滑槽，14.滑杆，15.底板，16.温控板，17.第三空腔，18.出风孔一，19.活动槽，20.弹性装置，21.活动板，22.滑轨，23.连接杆，24.伸缩机构，25.限位滑轨，26.稳定环，27.转动杆，28.转动槽，29.支撑板，30.出气口，31.进气口，32.进气管道，33.出气管道，34.导流板，35.隔板，36.第四空腔，37.出风孔二，38.隔离杆。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，包括储能箱1。

如图2所示，储能箱1内安装有变流器2、总控系统3、电池架4和温控结构5。

如图2-3所示，温控结构5包括通风仓6和若干送风板7，通风仓6外接冷风机8，通风仓6的侧面设有连接口9，送风板7与连接口9插接，送风板7上设有第一空腔10。

如图4、5、8所示，通风仓6上设有第二空腔11，第一空腔10与第二空腔11相连通，通风仓6上滑动连接有推杆12，送风板7的上端面连接有滑槽13，推杆12上设有滑杆14，滑杆14的一端与推杆12连接，滑杆14的另一端通过滑槽13与送风板7滑动连接，送风板7与通风仓6转动连接。

如图2、6所示，电池架4包括底板15和若干温控板16，底板15与储能箱1的底面连接，温控板16与底板15的上表面连接，温控板16上设有第三空腔17，温控板16表面设有若干出风孔一18，出风孔一18与第三空腔17相连通，温控板16与送风板7的位置相对，所以第一空腔10与第三空腔17的腔口相对。温控板16上设有隔板35，隔板35的两端分别与相邻的温控板16侧面连接，隔板35和底板15上均设有第四空腔36，第四空腔36与第三空腔17相连通，隔板35和底板15上均设有若干出风孔二37，出风孔二37与第四空腔36相连通，隔板35和底板15的上表面均连接有隔离杆38。

如图8、9所示，连接口9的侧面设有活动槽19，活动槽19内连接有弹性装置20，弹性装置20设有活动板21，活动板21通过弹性装置20与活动槽19滑动连接，活动板21的一端与弹性装置20连接，活动板21的另一端与送风板7的侧面相贴。

如图4、5所示，通风仓6的侧面设有滑轨22，滑轨22上插接有连接杆23，连接杆23的一端与滑轨22滑动连接，连接杆23的另一端与推杆12的侧面连接，推杆12上连接有伸缩机构24。滑槽13的槽壁上设有限位滑轨25，滑杆14上套接有稳定环26，稳定环26与限位滑轨25插接，滑杆14通过稳定环26与限位滑轨25滑动连接。

如图10、11所示，送风板7的端面连接有转动杆27，通风仓6上设有转动槽28，转动槽28置于连接口9处，转动杆27与转动槽28转动连接。通风仓6上设有支撑板29，支撑板29与通风仓6的外侧面连接，支撑板29的上表面与送风板7的下端面相贴。

如图8-10所示，储能箱1上设有出气口30，通风仓6的侧面设有进气口31，第二空腔11内设有进气管道32和出气管道33，出气管道33的与出气口30连通，进气管道32的一端出气管道33连接，进气管道32的另一端与进气口31连接。进气口31处连接有导流板34，导流板34的截面形状为三角状。出风孔一18的布置方向朝向进气口31。

如图1-15所示：储能箱1为集装箱体式结构，储能箱1内安装了变流器2、总控系统3和电池架4，总控系统3包括BMS管理系统、PCS变流系统、EMS能量监控系统，以及控制温度、针对电池散热的温控结构5，组成锂电池的储能供电站。

温控结构5包括通风仓6和若干个送风板7，通风仓6为矩形长条状的结构，一端设有开口，开口与通风仓6的内部空腔--第二空腔11连通，冷风机8通过开口与第二空腔11连通，使通风仓6通过连接冷风机8受到冷风供应用于降温。

电池架4设有两列分别安装在储能箱1内部的两侧边，通风仓7置于电池架4之间。通风仓7的两个侧面均设置了连接口9，连接口9连通了第二空腔11和储能箱1的内腔，即通风仓7的两侧各设置了六个连接口9，同时连接口9上均插接了送风板7。

送风板7嵌在连接口9处，连接口9的竖向相对的两个侧面上均设置了活动槽19，使连接口9的相对两侧内带有凹陷于侧面的空槽，活动槽19内的槽底连接了弹性装置20，弹性装置20采用弹簧并连接了活动板21，使活动板21的一端嵌在活动槽19内、另一端与送风板7的两侧相贴，活动板21在弹性装置20的弹性力下始终顶在送风板的两侧，同时活动板21高度与送风板7高度同高，防止留下空隙使冷气流出，另外活动板21对送风板7的始终跟随移动防止了冷风泄露。活动板21与送风板7相贴的端面为斜面（如图9所示），在送风板7转动后（无需降温状态）可使活动板21的斜面与送风板7贴合（如图15所示），对送风板7起转动的限位作用。

电池架4设有两组，电池架4包括了底板15和六个的温控板16，底板15安装在储能箱1腔内底面上防止电池架4的移动。六个温控板16与六个送分板7的位置一一相对并平行布置，相邻的温控板16之间形成隔间以放置电池，隔板35安装在相邻温控板16之间，使电池架4为双层结构，电池架4的上方和靠近储能箱1侧壁部分不封口，以实现自然散热和方便布线，温控板16和隔板35、温控板16与底板15形成截面形状为凹字形的结构，同时隔板35的上表面和下表面以及底板15的上表面上设置了出风孔二37，通过第三空腔17与第四空腔36的连通，进而与出风孔一18共同对单体电池进行多面的冷风冷却。

送风板7的上端面与连接口9的上底面相贴，送风板7的下端面与连接口9的下底面相贴，在连接口9的上下两侧均设置了转动槽28，送风板7的上端面与下端面均连接了转动杆27,圆形状的转动杆27与圆形状的转动槽28插接，上下两个转动杆27作为送风板7转动时的轴心方便送风板7的转动。

送风板7的结构形状矩形的板状结构，送风板7与温控板16相对的端面的一侧角为弧形面（如图15所示），弧形面所在的面为送风板7转动时与温控板16先接触的一侧角，进而使送风板7转动后可以温控板16的接触更近，即第一空腔10与第三空腔17降温过渡冷气时更加紧贴，达到冷气集中供应的效果，方便后期气流的循环。

降温散热时：如图12、14所示为温控结构5未使用状态，启动伸缩机构24（采用气缸）拉动推杆12的一端，使送风板7逐渐与通风仓7垂直。期间送风板7转动时，嵌接入限位滑轨25的稳定环26沿着限位滑轨25滑动，以转动杆27为轴心，滑杆14在滑槽13内滑动使送风板7在连接块9上发生转动。

送风板7转动完成形成与温控板16完成在同一中心轴上，即第一空腔10与第三空腔17紧靠相对（如图2所示），启动冷风机8，使冷气形成气流进入通风仓7内的第二空腔11、第二空腔11再进入第一空腔10内，冷空气再过渡进入第三空腔17内，第三空腔17中气流进入第四空腔36内，期间冷气气流由出风孔一18和出风孔二37流出喷在电池上，对电池进行散热。出风孔一18朝向进气口布置，冷气打在电池上的同时升温后的气流与出风孔二37的气流流向进气口31，进气口31与电池的位置相对，进气口31上设置了进气管道32，第二空腔11内设置了出气管道33，进气管道32一端与进气口31连接、另一端与出气管道33连接，使冷却电池后的气流汇入出气管道33内后从出气口30排出储能箱1外，持续冷气送入和气流排出，直到电池单体的针对性散热以及电池组的散热完成。

Claims (10)

1.一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，包括储能箱（1），所述储能箱（1）内安装有变流器（2）、总控系统（3）、电池架（4）和温控结构（5），所述温控结构（5）包括通风仓（6）和若干送风板（7），所述通风仓（6）外接冷风机（8），所述通风仓（6）的侧面设有连接口（9），所述送风板（7）与连接口（9）插接，所述送风板（7）上设有第一空腔（10），所述通风仓（6）上设有第二空腔（11），所述第一空腔（10）与第二空腔（11）相连通，所述通风仓（6）上滑动连接有推杆（12），所述送风板（7）的上端面连接有滑槽（13），所述推杆（12）上设有滑杆（14），所述滑杆（14）的一端与推杆（12）连接，所述滑杆（14）的另一端通过滑槽（13）与送风板（7）滑动连接，所述送风板（7）与通风仓（6）转动连接，所述电池架（4）包括底板（15）和若干温控板（16），所述底板（15）与储能箱（1）的底面连接，所述温控板（16）与底板（15）的上表面连接，所述温控板（16）上设有第三空腔（17），所述温控板（16）表面设有若干出风孔一（18），所述出风孔一（18）与第三空腔（17）相连通，所述温控板（16）与送风板（7）的位置相对，所述第一空腔（10）与第三空腔（17）的腔口相对。

2.根据权利要求1所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述连接口（9）的侧面设有活动槽（19），所述活动槽（19）内连接有弹性装置（20），所述弹性装置（20）设有活动板（21），所述活动板（21）通过弹性装置（20）与活动槽（19）滑动连接，所述活动板（21）的一端与弹性装置（20）连接，所述活动板（21）的另一端与送风板（7）的侧面相贴。

3.根据权利要求1所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述通风仓（6）的侧面设有滑轨（22），所述滑轨（22）上插接有连接杆（23），所述连接杆（23）的一端与滑轨（22）滑动连接，所述连接杆（23）的另一端与推杆（12）的侧面连接，所述推杆（12）上连接有伸缩机构（24）。

4.根据权利要求3所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述滑槽（13）的槽壁上设有限位滑轨（25），所述滑杆（14）上套接有稳定环（26），所述稳定环（26）与限位滑轨（25）插接，所述滑杆（14）通过稳定环（26）与限位滑轨（25）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述送风板（7）的端面连接有转动杆（27），所述通风仓（6）上设有转动槽（28），所述转动槽（28）置于连接口（9）处，所述转动杆（27）与转动槽（28）转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述通风仓（6）上设有支撑板（29），所述支撑板（29）与通风仓（6）的外侧面连接，所述支撑板（29）的上表面与送风板（7）的下端面相贴。

7.根据权利要求1所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述储能箱（1）上设有出气口（30），所述通风仓（6）的侧面设有进气口（31），所述第二空腔（11）内设有进气管道（32）和出气管道（33），所述出气管道（33）的与出气口（30）连通，所述进气管道（32）的一端出气管道（33）连接，所述进气管道（32）的另一端与进气口（31）连接。

8.根据权利要求7所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述进气口（31）处连接有导流板（34），所述导流板（34）的截面形状为三角状。

9.根据权利要求8所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述出风孔一（18）的布置方向朝向进气口（31）。

10.根据权利要求8所述的一种工业企业用锂电池智能温控保护储能供电站，其特征是，所述温控板（16）上设有隔板（35），所述隔板（35）的两端分别与相邻的温控板（16）侧面连接，所述隔板（35）和底板（15）上均设有第四空腔（36），所述第四空腔（36）与第三空腔（17）相连通，所述隔板（35）和底板（15）上均设有若干出风孔二（37），所述出风孔二（37）与第四空腔（36）相连通，所述隔板（35）和底板（15）的上表面均连接有隔离杆（38）。

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