CN116365139A - 一种储能电池模组的隔热减振装置及低热损高柔性安装方法 - Google Patents

一种储能电池模组的隔热减振装置及低热损高柔性安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种储能电池模组的隔热减振装置及低热损高柔性安装方法，所述隔热减振装置包括安装座、隔热垫、减振簧和隔热筒。所述储能电池模组的低热损高柔性安装方法，先将隔热减振装置安装在方舱或者机柜的承载结构上，然后将电化学储能模组通过螺栓连接到隔热减振装置上，使得电化学储能模组与方舱、机柜等机械载体稳定连接。减振簧会吸收部分动态载荷能量，从而保持电化学储能模组的横向稳定性；隔热垫、隔热筒和螺母嵌件同时可以有效减弱储能电池模组和机械载体之间热量的传递，起到保温隔热的作用。

Description

一种储能电池模组的隔热减振装置及低热损高柔性安装方法
技术领域
本发明涉及一种储能电池模组技术领域，具体为降低电化学储能电池模组与机械载体安装时的传热能力并提高电池模组抗振动和冲击能力的隔热减振装置及其安装法。
背景技术
以磷酸铁锂电化学储能系统为代表的储能方舱和储能机柜，为保障储能电池安装的稳定性，需要从电池模组的底部、侧面与方舱或机柜等机械载体通过机械连接的方式安装，传统机械结构的连接具有刚性大、传热能力大的特点，既不利于提高电池模组的振动防护，也不利于降低电池模组与外界的热量传递，从而降低电池模组中电池单体在运输和使用过程中产生的振动、冲击等环境下电气连接的可靠性，降低了电池模组的温度环境试运行。由此可见，发明一种刚柔适中、隔热能力较好的储能电池模组安装法，用于提高储能电池模组的抗振性能和隔热性能，具有显著的应用价值和良好的应用前景。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为电化学储能电池模组提供一种减振、抗冲击和隔热效果好、性能优的隔热减振装置，提高储能电池模组的振动、冲击和温度环境适应性，同时提供电化学储能电池模组的低热损高柔性安装方法。
技术方案：
本发明的隔热减振装置采用以下技术方案：
该隔热减振装置包括依次同轴连接的安装座、隔热垫、减振簧和隔热筒；
所述隔热垫包括隔热垫支座、隔热芯板和隔热垫盖板；隔热芯板嵌入隔热垫支座的凹槽内，通过紧固件将隔热垫盖板固定在隔热垫支座；减振簧设有安装法兰、弹簧和连接法兰；弹簧连接于安装法兰与连接法兰之间；所述安装法兰设有向连接法兰方向延伸并贯穿连接法兰的弹簧限位杆，所述弹簧限位杆顶端设有限位销孔，所述弹簧限位杆用于调节弹簧的压缩行程；所述隔热筒设有支撑套、减振簧限位销和围绕支撑套的隔热环；减振簧收容于隔热环中；所述支撑套侧缘设有减振簧限位销安装孔及位于该减振簧限位销安装孔内的减振簧限位销；所述隔热环为一圆筒，通过螺纹与支撑套连接；弹簧限位杆前端延伸入隔热环中，减振簧限位销插入弹簧限位杆前端的限位销孔中。
进一步的，所述安装座设有安装板和螺母嵌件；所述安装板开设有安装孔和镶嵌槽；所述螺母嵌件设有螺母嵌套和螺母，所述螺母嵌套为由玻璃纤维束支撑并通过环氧树脂固化的多层中空状结构，中空孔隙内填充有气凝胶棒，具有隔热功能，所述螺母预埋在螺母嵌套内部。
进一步的，所述隔热垫支座设有凹型圆台和支撑柱；所述隔热芯板为软质隔热棉毡；所述隔热垫盖板为一开孔圆板。
进一步的，所述连接法兰设有连接螺母，所述连接螺母用于连接被安装的储能电池模组等设备。
进一步的，所述支撑套设有减振簧限位销安装孔和隔热环安装法兰；所述减振簧限位销为一开口销。
所述储能电池模组的低热损高柔性安装方法采用以下技术方案：
(1)采用螺栓将隔热减振装置通过安装座的安装板上的安装孔与方舱或机柜等机械载体连接在一起；
(2)将隔热垫安装于安装座的表面；
(3)通过减振簧的安装法兰上的安装孔，采用螺栓将减振簧与安装座的螺母嵌件连接牢固；
(4)将隔热筒安装在减振簧的连接法兰上，压缩减振簧，采用减振簧限位销将隔热筒与弹簧限位杆连接在一起；
(5)将储能电池模组机架上的安装孔与隔热减振装置隔热筒上的安装孔对齐后，采用螺栓将储能电池模组机架与减振簧的连接法兰连接在一起；
(6)拔除减振簧限位销，拧紧电池模组机架与减振簧的连接法兰的连接螺栓；
(7)通过上述步骤，即完成储能电池模组与机械载体的低热损高柔性安装。
进一步的，当方舱和机柜等机械载体产生动态位移、速度或加速度时，减振簧产生与所述动态载荷方向相反的形变，吸收部分动态载荷能量，从而保持电化学储能模组的横向稳定性；当储能电池模组与机械载体的温差过大时，隔热垫、隔热筒和螺母嵌件同时减弱储能电池模组和机械载体之间热量的传递，起到保温隔热的作用。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：储能电池模组的低热损高柔性安装方法所采用的隔热减振装置具有良好的弹性和隔热性能，该安装方法所提供的隔热减振装置刚度和导热系数均可根据需要进行设计，易于安装，可以有效提升储能电池模组安装的稳定性的同时，降低安装状态的储能电池模组与外界的热量交换。
附图说明
图1为本发明中储能电池模组的隔热减振装置的立体图。
图2为隔热减振装置中隔热减振装置安装座构造图。
图3为隔热减振装置中隔热减振装置隔热垫构造图。
图4为隔热减振装置中隔热减振装置减振簧构造图。
图5为隔热减振装置中隔热减振装置隔热筒构造图。
图6为隔热减振装置中隔热减振装置总体构造图。
图7为本发明的一种储能电池模组的低热损高柔性安装方法实施案例图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明提供的一种储能电池模组的低热损高柔性安装方法，是通过一个隔热减振装置将储能电池模组和方舱、机柜等机械载体连接。所述隔热减振装置包括安装座1、隔热垫2、减振簧3和隔热筒4，并包括安装螺栓5和连接螺栓6。
所述安装座1设有安装板11和螺母嵌件12。所述安装板11为金属结构，开设有带圆台的安装孔111和镶嵌槽112；所述螺母嵌件12设有螺母嵌套121和螺母122，所述螺母嵌套121采用玻璃纤维和环氧树脂制作而成，所述螺母122预埋在螺母嵌套121内部。所述螺母嵌件12镶嵌在所述安装板11的镶嵌槽112内即形成所述的安装座1。
所述隔热垫2设有隔热垫支座21、隔热芯板22和隔热垫盖板23。所述隔热垫支座21设有凹型圆台211和支撑柱212，采用玻璃纤维和环氧树脂制作而成；所述隔热芯板22为气凝胶和玻璃纤维制作而成的软质隔热棉毡；所述隔热垫盖板23为一采用玻璃纤维和环氧树脂制作而成的开孔圆板，采用玻璃纤维和环氧树脂制作而成。将隔热芯板22嵌入隔热垫支座21的凹槽内，通过紧固件将隔热垫盖板23固定在隔热垫支座21上即形成所述隔热垫2。
所述减振簧3设有安装法兰31、弹簧32和连接法兰33。所述安装法兰31设有安装孔311和弹簧限位杆312，所述安装孔311用于连接所述隔热减振装置的安装座1，所述弹簧限位杆312设有限位销孔3121，所述弹簧限位杆312用于调节弹簧32的压缩行程；所述连接法兰33设有连接螺母331，所述连接螺母331用于连接被安装的储能电池模组等设备。所述安装法兰31、弹簧32和连接法兰33通过焊接方式制作成为所述的减振簧3。
所述隔热筒4设有支撑套41、减振簧限位销42和隔热环43。所述支撑套41设有减振簧限位销安装孔411和隔热环安装法兰412；所述减振簧限位销42为一金属开口销；所述隔热环43为一圆筒，通过螺纹与支撑套41连接。
所述储能电池模组低热损高柔性安装的方法包括以下步骤：
(1)采用安装螺栓5将隔热减振装置通过安装座1的安装板11上的安装孔111与方舱或机柜等机械载体连接在一起。
(2)将隔热垫2安装于安装座1的表面。
(3)通过减振簧3的安装法兰31上的安装孔311，采用连接螺栓6将减振簧3与安装座1的螺母嵌件12连接牢固。
(4)将隔热筒4安装在减振簧3的连接法兰33上，压缩减振簧3，采用减振簧限位销42将隔热筒43与弹簧限位杆312连接在一起。
(5)将储能电池模组机架上的安装孔与隔热减振装置隔热筒4上的安装孔对齐后，采用螺栓将储能电池模组机架与减振簧3的连接法兰33连接在一起。
(6)拔除减振簧限位销42，拧紧电池模组机架与减振簧3的连接法兰33的连接螺栓。
(7)通过上述步骤，即完成储能电池模组与机械载体的低热损高柔性安装。
使用本发明的一种储能电池模组的低热损高柔性安装方法时，应根据隔热减振装置的刚度、动载荷幅频信号、被安装设备的重量等数据，进行必要的结构动力学、传热学计算后，确定隔热减振装置的数量和安装位置，以便达到较佳的减振和隔热效果。
针对本发明，在保持隔热减振装置构造原理不变的情况下，通过改变弹簧的弹性系数、隔热结构的材料等以达到新的隔热减振效果，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种储能电池模组的隔热减振装置，其特征在于：包括依次同轴连接的安装座、隔热垫、减振簧和隔热筒；
所述隔热垫包括隔热垫支座、隔热芯板和隔热垫盖板；隔热芯板嵌入隔热垫支座的凹槽内，通过紧固件将隔热垫盖板固定在隔热垫支座；
减振簧设有安装法兰、弹簧和连接法兰；弹簧连接于安装法兰与连接法兰之间；所述安装法兰设有向连接法兰方向延伸并贯穿连接法兰的弹簧限位杆，所述弹簧限位杆顶端设有限位销孔，所述弹簧限位杆用于调节弹簧的压缩行程；
所述隔热筒设有支撑套、减振簧限位销和围绕支撑套的隔热环；减振簧收容于隔热环中；所述支撑套侧缘设有减振簧限位销安装孔及位于该减振簧限位销安装孔内的减振簧限位销；所述隔热环为一圆筒，通过螺纹与支撑套连接；弹簧限位杆前端延伸入隔热环中，减振簧限位销插入弹簧限位杆前端的限位销孔中。
2.根据权利要求1所述储能电池模组的隔热减振装置，其特征在于：所述安装座设有安装板和螺母嵌件；所述安装板开设有安装孔和镶嵌槽；所述螺母嵌件设有螺母嵌套和螺母，所述螺母嵌套为由玻璃纤维束支撑并通过环氧树脂固化的多层中空状结构，中空孔隙内填充有气凝胶棒，具有隔热功能，所述螺母预埋在螺母嵌套内部。
3.根据权利要求2所述储能电池模组的隔热减振装置，其特征在于：所述隔热垫支座设有凹型圆台和支撑柱；所述隔热芯板为软质隔热棉毡；所述隔热垫盖板为一开孔圆板。
4.根据权利要求3所述储能电池模组的隔热减振装置，其特征在于：所述连接法兰设有连接螺母，所述连接螺母用于连接被安装的储能电池模组等设备。
5.根据权利要求4所述储能电池模组的隔热减振装置，其特征在于：所述支撑套设有减振簧限位销安装孔和隔热环安装法兰；所述减振簧限位销为一开口销。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述储能电池模组的低热损高柔性安装方法，其特征在于：
(1)采用螺栓将隔热减振装置通过安装座的安装板上的安装孔与方舱或机柜等机械载体连接在一起；
(2)将隔热垫安装于安装座的表面；
(3)通过减振簧的安装法兰上的安装孔，采用螺栓将减振簧与安装座的螺母嵌件连接牢固；
(4)将隔热筒安装在减振簧的连接法兰上，压缩减振簧，采用减振簧限位销将隔热筒与弹簧限位杆连接在一起；
(5)将储能电池模组机架上的安装孔与隔热减振装置隔热筒上的安装孔对齐后，采用螺栓将储能电池模组机架与减振簧的连接法兰连接在一起；
(6)拔除减振簧限位销，拧紧电池模组机架与减振簧的连接法兰的连接螺栓；
(7)通过上述步骤，即完成储能电池模组与机械载体的低热损高柔性安装。
7.根据权利要求6所述的储能电池模组的低热损高柔性安装方法，其特征在于：当方舱和机柜等机械载体产生动态位移、速度或加速度时，减振簧产生与所述动态载荷方向相反的形变，吸收部分动态载荷能量，从而保持电化学储能模组的横向稳定性；当储能电池模组与机械载体的温差过大时，隔热垫、隔热筒和螺母嵌件同时减弱储能电池模组和机械载体之间热量的传递，起到保温隔热的作用。
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