CN116404348A - 储能集装箱 - Google Patents

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CN116404348A
CN116404348A CN202310647358.2A CN202310647358A CN116404348A CN 116404348 A CN116404348 A CN 116404348A CN 202310647358 A CN202310647358 A CN 202310647358A CN 116404348 A CN116404348 A CN 116404348A
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storage container
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马宝义
陈凯江
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Shenzhen Sofarsolar Co Ltd
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Abstract

本申请实施例涉及储能系统领域,公开了储能集装箱。储能集装箱包括:箱体、管理模组以及液冷模组。管理模组与电池簇电连接,用于管理、监控电池簇;液冷模组用于将电池簇、管理模组产生的热量排出箱体;箱体的内部空间被隔分出第一容纳空间和多个第二容纳空间;第一容纳空间被隔分出两个第一仓室;箱体具有预设的长度,箱体的平行于长度方向的两侧均设有第一仓口和多个第二仓口;其中,第一仓口连通第一仓室,第二仓口连通第二容纳空间。其有益效果是:提高了存储密度,以及提高了维护人员工作时的便利性、安全性。

Description

储能集装箱
技术领域
本发明涉及储能系统领域,特别涉及储能集装箱。
背景技术
储能集装箱是一种高度集成的储能装置,内部可供放置多个储能电池模组/电池簇,并通过少量的接口与外部设备进行连接,具有集成度高、占地面积小以及扩展性好的特点,是储能系统中分布式能源、智能电网、能源互联网发展的重要组成部分。
然而,由于常规的储能集装箱内部设有预留的维修通道,造成储能集装箱尺寸过大,存储容量较小,而且,储能集装箱被设为内部开门,在内部维护时通常面临光线不佳、使用工具不方便的问题,给维修操作带来较多难度,以及,当发生紧急情况时不便于人员逃生。
发明内容
基于此,有必要针对传统的储能集装箱尺寸过大、维修操作不便的问题,提供一种储能集装箱。
为解决上述技术问题,本申请实施方式采用的其中一个技术方案是:
一种储能集装箱,包括:箱体;管理模组;所述管理模组与电池簇电连接,用于管理、监控所述电池簇;以及液冷模组;所述液冷模组用于将所述电池簇、所述管理模组产生的热量排出所述箱体;所述箱体的内部空间被隔分出第一容纳空间和多个第二容纳空间;其中,所述第一容纳空间被隔分出两个第一仓室;所述管理模组安装于其中一个所述第一仓室内,所述液冷模组安装于另一个所述第一仓室内,所述电池簇安装于所述第二容纳空间内;所述箱体具有预设的长度,所述箱体的平行于长度方向的两侧均设有第一仓口和多个第二仓口;其中,所述第一仓口连通所述第一仓室,所述第二仓口连通所述第二容纳空间。
在一些实施例中,每个所述第二容纳空间被隔分出两个第二仓室,每个所述第二仓室用于对应装配一个所述电池簇,所述第二仓口连通所述第二仓室。
在一些实施例中,所述第一仓口设有第一仓门,第一仓门铰接于所述第一仓口以用于盖合所述第一容纳空间;所述第二仓口设有第二仓门,所述第二仓门铰接于所述第二仓口以用于盖合所述第二容纳空间。
在一些实施例中,所述第一仓门和/或第二仓门可以设有泄爆窗。
在一些实施例中,用于开合所述管理模组所在第一仓室的所述第一仓门可设有应急模组,所述应急模组与所述管理模组电连接;所述应急模组包括:触控模块和警报模块;其中,所述警报模块在发生应急情况时发出警报声以提示用户去关停有关设备,所述触控模块用于关停有关设备。
在一些实施例中,所述第一容纳空间位于所述箱体长度方向的第一端,所述多个第二容纳空间自所述箱体的第一端往所述箱体长度方向的第二端排布;所述箱体的第一端和第二端是所述箱体的相互远离的两端;所述箱体还包括通风机构;所述通风机构包括:第一风口、第二风口、以及第一排风装置;其中,所述第一风口设于排布在一起的所述多个第二容纳空间的第一端,所述第二风口设于排布在一起的所述多个第二容纳空间的第二端;所述第一排风装置装设于所述第一风口或所述第二风口。
在一些实施例中,所述液冷模组包括液冷机组和液冷管道,其中,所述液冷机组收容于其中一个所述第一仓室内,所述液冷管道布设于所述第二仓室内并且与所述电池簇连接;所述液冷机组连通所述液冷管道以给所述液冷管道提供液冷介质,所述液冷介质在所述液冷管道内流动以对所述电池簇冷却降温。
在一些实施例中,所述液冷模组还包括与所述液冷机组连通的换热风盘,所述换热风盘有两个,其中一个设于所述管理模组所在的所述第一仓室内,另外一个设于所述电池簇所在的所述第二仓室内。
在一些实施例中,所述液冷模组还包括与所述液冷机组布设于同一所述第一仓室内的第二排风装置,用于将所述液冷机组产生的热和液冷介质释放的热排出至所述箱体之外。
在一些实施例中,还包括辅电装置,所述辅电装置与所述管理模组设于同一所述第一仓室内;所述箱体内设有照明装置,所述辅电装置电连接所述照明装置。
本申请实施例提供的储能集装箱的有益效果是:本申请提供的箱体通过开设于长度方向两侧的仓口,维护人员不需要进入储能集装箱内部亦可对电池模组/电池簇完成安装/维护,提高了维护人员工作时的安全性,提高了电池簇的存储密度,而且通过在仓口设置可以开合的仓门,可以使管理模组、液冷模组以及电池簇分别处于相对独立的空间内,避免外部妨害,确保运行稳定。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的储能集装箱的结构示意图,示出了其中一个方向的结构情况;
图2是本发明实施例提供的储能集装箱的结构示意图,示出了另外一个方向的结构情况;
图3是本发明实施例提供的储能集装箱的分解示意图;
图4是本发明实施例提供的储能集装箱的结构示意图,示出了各个仓室的分布情况;
图5是本发明实施例提供的储能集装箱的结构示意图,示出了其中一侧各个仓口的分布情况;
图6是本发明实施例提供的储能集装箱的结构示意图,示出了另外一侧各个仓口的分布情况;
图7是本发明实施例提供的电池支架的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的电池支架的分解示意图;
图9是图7中A部的放大图;
图10是本发明实施例提供的电池支架的结构示意图,示出了电池支架在其中一个方向上的正投影;
图11是本发明实施例提供的第一仓门的分解示意图;
图12是本发明实施例提供的触控模块的分解示意图,示出了其中一个方向的结构情况;
图13是本发明实施例提供的触控模块的分解示意图,示出了另外一个方向的结构情况;
图14是本发明实施例提供的触控模块的剖面示意图;
图15是本发明实施例提供的警报模块的分解示意图;
图16是本发明实施例提供的警报模块的剖面示意图;
图17是本发明实施例提供的液冷模组的连接示意图;
图18是本发明实施例提供的换热风盘的结构示意图,示出了其中一个方向的结构情况;
图19是图18中于A-A位置剖切得到的等轴测剖面示意图;
图20是本发明实施例提供的换热风盘的结构示意图,示出了另外一个方向的结构情况;
图21是本发明实施例提供的换热风盘的爆炸示意图;
图22是本发明实施例提供的第二排风装置的结构示意图;
图23是本发明实施例提供的第二排风装置的爆炸示意图;
图24是本发明实施例提供的第二排风装置的安装示意图;
图25是本发明实施例提供的风罩组件的爆炸示意图;
图26是本发明实施例提供的管理模组的结构示意图。
附图标记说明:
1、储能集装箱;x、第一方向;y、第二方向;z、第三方向;10、箱体;R10、第一容纳空间;R11、第一仓室;R20、第二容纳空间;R21、第二仓室;11、电池支架;11a、安装基架;111、框体;112、架体;113、托件;C10、托层;114、分隔件;1141、定位结构;11b、缓冲结构;12、围板;13a、第一仓门;13b、第二仓门;131、泄爆窗;14、应急模组;141、触控模块;1411、第一壳体;R141、第一收容腔;S141、第一斜面;1412、触控组件;1413、第一盖合组件;142、警报模块;1421、第二壳体;R142、第二收容腔;S142、第二斜面;1422、警报组件;1423、第二盖合组件;K141、透声孔;K142、排水槽孔;15、第一排风装置;K151、第一风口;K152、第二风口;20、液冷模组;21、液冷机组;22、液冷管道;221、第一管路;222、第二管路;223、第三管路;224、第四管路;23、第二排风装置;G23、间隙;231、风力组件;2311、基架;2311a、基台;2312、风机;232、风罩组件;2321、风罩;2322、通风板;24、换热风盘;241、装配壳体;242、换热组件;2421、散热管;243、风扇;244、温度传感器;245、湿度传感器;246、排水管;30、管理模组;31、高压配电模块;32、汇流模块;33、辅电装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有明确的规定和限定,本说明书所使用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述,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申请的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量;由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征;“多个”的含义是两个或两个以上;“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。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申请中的具体含义。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
如图1和图2,分别示出了本申请提供的储能集装箱1在不同方向上的结构图,如图3,示出了本申请提供的储能集装箱1的分解图,储能集装箱1包括:箱体10、液冷模组20以及管理模组30。其中,管理模组30用于与电池簇(图中未示出)电连接,以管理、监控电池簇,液冷模组20用于将电池簇、管理模组30产生的热量排出箱体10。
请结合图3参阅图4,图4示出了箱体10内部各个容纳空间/各个仓室的分布情况,箱体10的内部空间被隔分出第一容纳空间R10和多个第二容纳空间R20,其中,第一容纳空间R10被隔分出两个第一仓室R11,每个第二容纳空间R20被隔分出两个第二仓室R21,管理模组30安装于其中一个第一仓室R11内,液冷模组20安装于另一个第一仓室R11内,每个第二仓室R21用于对应装配一个电池簇。
如图5和图6,分别示出了开设于箱体10的长度方向两外侧的仓口的分布情况,箱体10具有预设的长度,箱体10的平行于长度方向的两侧均设有第一仓口和多个第二仓口。其中,第一仓口连通第一仓室R11,第二仓口连通第二仓室R21。
请参阅图3,箱体10包括电池支架11和多块围板12,电池支架11具有预设的长度,多块围板12围设于电池支架11,以围合形成第一容纳空间R10和多个第二容纳空间R20。第一容纳空间R10位于箱体10长度方向的第一端,多个第二容纳空间R20自第一容纳空间R10所在的第一端往箱体10长度方向的第二端排布,所述箱体10的第一端和第二端是箱体10的相互远离的两端。
如图4,第一容纳空间R10被隔分出两个第一仓室R11,每个第二容纳空间R20被隔分出两个第二仓室R21,其中一个第一仓室R11用于装配液冷模组20,另外一个第一仓室R11用于装配管理模组30,以及,每个第二仓室R21用于对应装配一个电池簇。
如图7和图8,分别是电池支架11的结构示意图和分解示意图,本申请实施例提供的电池支架11包括:安装基架11a。安装基架11a包括框体111和多个架体112,多个架体112安装于框体111。
请参阅图7和图9,图9示出了图7中A处的放大图,进一步的,每个架体112的表面可设有多个托件113,多个托件113沿第一方向x以第一预设间距排布,第一预设间距设为不小于用于级联成电池簇的每个电池模组(图中未示出)的高。
如图10,示出了电池支架11在其中一个方向上的正投影,本申请提供的电池支架11中,多个架体112在框体111内沿第二方向y以第二预设间距排布,以在相邻的两个架体112之间由相对的两个托件113构成托层C10,第二预设间距设为不小于电池模组的宽。
应当说明的是,本申请中位于第二方向y上两末端的架体112均为单面布设多个托件113,位于两个末端之间的其余架体112均为双面布设多个托件113。还需要说明的是,本申请所述的第一方向x是指与安装基架11a的高度方向相平行的方向,所述的第二方向y是指与安装基架11a的长度方向相平行的方向,下述的第三方向z是指与安装基架11a的宽度方向相平行的方向。
通过在架体112的表面设置沿第一方向x以第一预设间距排布的多个托件113,以及,将多个架体112在框体111内沿第二方向y以第二预设间距排布,可使得每个第二容纳空间R20/第二仓室R21内具有自箱体10的底部往箱体10的顶部布设的所述多个托层C10。
请继续参阅图9,安装基架11a还可包括分隔件114,分隔件114可设置于托件113或架体112,使每个托层C10可以被隔分出两个安装区域,一个安装区域用于对应装配一个电池模组。通过分隔件114,可以隔开放置于同一托层C10上的两个电池模组,以在同一托层C10上限制两个电池模组往相互靠近的方向上移动,从而隔开两个电池模组。
在一些实施例中,分隔件114还可设有定位结构1141,定位结构1141与设于电池模组背部的一些外形特征相匹配,当设于电池模组背部的一些外形特征与分隔件114的定位结构1141相配合后,则电池模组在托层C10上放置到位。
在本申请的一些实施例中,定位结构1141可以是开设于分隔件114的通孔,设于电池模组背部的外形特征可以是与分隔件114的通孔相适配的凸起,当电池模组在托层C10上放置到位之后,电池模组的凸起配合于分隔件114的通孔内。
本申请提供的安装基架11a中,通过将架体112的一侧或者两侧(即所述的单面或双面)均焊接托件113,并且托件113以分隔件114为分界使同一托层C10可容纳两个电池模组且互不干扰,提高了结构设计的紧凑性,最大限度的利用空间,使有限的空间内能摆放更多的电池模组。
请继续参阅图9,电池支架11还可包括:设于托层C10表面的缓冲结构11b。缓冲结构11b可采用橡胶或硅胶等质地柔软的材质制造,缓冲结构11b用于在将电池模组推动放置于托层C10的过程中防止电池模组的表面与托层C10的表面发生剐蹭,或防止与安装基架11a发生碰撞,避免电池模组被刮花、受损。
在一些实施例中,缓冲结构11b可包括第一缓冲垫111b和第二缓冲垫112b,其中,第一缓冲垫111b可设于托件113的内壁面,避免电池模组在被推入放置于托层C10的过程中其侧面被刮花损伤;第二缓冲垫112b可设于分隔件114的内壁面,避免电池模组在被推入到位后其背面被撞击损坏。
需要说明的是,托件113的内壁面是指电池模组装配于托层C10后,托件113的与电池模组的侧面相对的表面;分隔件114的内壁面是指电池模组装配于托层C10后,分隔件114的与电池模组的背面相对的表面。
请一并参阅图7至图10,示例性地,架体112可设有六个,每个架体112的表面(单面或双面)可设有八个托件113。由此,六个架体112之间形成五个第二容纳空间R20,每个第二仓室R21内被八个托件113隔开形成八个托层C10,每个第二容纳空间R20被分隔件114隔分出两个第二仓室R21,以用于容纳由八个电池模组级联在一起的电池簇。当然,在其他一些实施方式中,架体112可以为其他合适的数目,架体112的表面也还可布设其他数目的托件113,具体可根据每个电池簇中级联在一起的电池模组的数目而定,本申请不对架体112和托件113的数量做具体限定。
本申请提供的电池支架11的有益效果是:通过在安装基架11a设有起支撑作用的多个托层C10,缓冲结构11b设于托层C10的内侧表面以用于与电池模组的表面接触,确保了电池模组在被推放于托层C10的过程中避免被剐蹭、损坏。
请参阅图5和图6,箱体10具有预设的长度,在箱体10的平行于长度方向的两侧均设有第一仓口和多个第二仓口,其中,第一仓口连通第一仓室R11,第二仓口连通第二仓室R21。
如图1和图2,进一步的,第一仓口设有第一仓门13a,第一仓门13a铰接于第一仓口用于盖合第一容纳空间R10/第一仓室R11;第二仓口设有第二仓门13b,第二仓门13b铰接于第二仓口用于盖合第二容纳空间R20/第二仓室R21。
本申请提供的箱体10通过开设于长度方向两侧的仓口,维护人员不需要进入储能集装箱1内部亦可对电池模组/电池簇完成安装/维护,提高了维护人员工作时的安全性,提高了电池簇的存储密度,而且通过在仓口设置可以开合的仓门,可以使管理模组30、液冷模组20以及电池簇分别处于相对独立的空间内,避免外部妨害,确保运行稳定。
请继续参阅图1和图2,第一仓门13a和/或第二仓门13b可以设有泄爆窗131,泄爆窗131是设于第一仓门13a或者第二仓门13b的薄弱区域,在一些意外情况发生时,例如电池模组/电池簇发生爆炸时,作为薄弱区域的泄爆窗131可以优先被爆破,爆炸能量优先从被爆破的泄爆窗131向外释放,从而可使得当电池簇或者电池模组发生爆炸时将储能集装箱1整体的损毁程度降到最低。
请参阅图1,在一些实施例中,用于开合管理模组30所在第一仓室R11的第一仓门13a可设有应急模组14,应急模组14与管理模组30电连接。应急模组14可包括:触控模块141和警报模块142,其中,警报模块142在发生应急情况时可以自动启动,发出警报声以提示用户去关停有关设备;触控模块141用于关停有关设备,从而消除安全隐患,确保储能集装箱1的使用安全。
如图11,示出了第一仓门的分解示意图,进一步的,第一仓门13a作为应急模组14的安装基板,开设有第一装配口和第二装配口,触控模块141密封装配于第一装配口内,警报模块142密封装配于第二装配口内。并且,触控模块141、警报模块142均设有排水结构/排水功能。
本申请通过在第一仓门13a开设第一装配口和第二装配口,触控模块141密封装配于第一装配口内,警报模块142密封装配于第二装配口内,以及在触控模块141、警报模块142排水结构/排水功能,有利于排出进入触控模块141或警报模块142内的水和异物,避免形成潮湿的堆积物造成触控模块141和警报模块142被锈蚀而损毁失效。
如图12和图13,分别示出了触控模块141在不同方向上的分解图,进一步的,触控模块141包括:第一壳体1411、触控组件1412和第一盖合组件1413。第一壳体1411内设有第一收容腔R141,触控组件1412收容于第一收容腔R141内,第一盖合组件1413密封盖合于第一收容腔R141的腔口。如图14,示出了触控模块141的剖面图,排水结构/排水功能包括设于第一收容腔R141的底部以预设的角度向第一收容腔R141外倾斜的第一斜面S141。
如图15,示出了警报模块142的分解图,警报模块142包括:第二壳体1421、警报组件1422和第二盖合组件1423。第二壳体1421内设有第二收容腔R142,警报组件1422收容于第二收容腔R142内,第二盖合组件1423密封盖合于第二收容腔R142的腔口。如图16,示出了触控模块141的剖面图,排水结构/排水功能还包括设于第二收容腔R142的底部以预设的角度向第二收容腔R142外倾斜的第二斜面S142。
请继续参阅图15,在一些实施例中,第二盖合组件1423开设有连通第二收容腔R142的透声孔K141,警报组件1422发出的警报声通过透声孔K141可以更好地向外传出。为避免从透声孔K141进入第二收容腔R142后的水或异物无法排出,第二斜面S142的底端可开设有连通第二收容腔R142与外界的排水槽孔K142。
如图16,本申请中排水槽孔K142可开设于第二盖合组件1423的与第二斜面S142的底部相接的位置。排水槽孔K142配合第二斜面S142排出第二收容腔R142内的水或异物,避免异物堆积造成第二收容腔R142的腔底被锈蚀而降低防水性能。
通过将第一盖合组件1413盖合于第一收容腔R141的腔口,使触控组件1412被收容于第一收容腔R141内,通过将第二盖合组件1423密封盖合于第二收容腔R142的腔口,使警报组件1422被收容于第二收容腔R142内,可对触控组件1412和警报组件1422起到防水防尘的作用;以及,在第一收容腔R141的底部和第二收容腔R142的底部设置向收容腔外倾斜的斜面,有利于排出进入收容腔内的水和异物,避免触控模块141和警报模块142被锈蚀而损毁失效。
请参阅图1和图2,箱体10还包括通风机构,用于在第二容纳空间R20内形成气流的定流,避免热量积聚。
具体的,通风机构包括第一风口K151、第二风口以及第一排风装置15,第一风口K151设于排布在一起的多个第二容纳空间R20的第一端,第二风口设于排布在一起的多个第二容纳空间R20的第二端,第一排风装置15装设于第一风口K151或第二风口。
示例性的,在一些实施例中,在排布在一起的多个第二容纳空间R20中,第一端的第二仓门13b/围板12开设有与位于第一端的第二容纳空间R20相通的所述第一风口K151,第二端的第二仓门13b/围板12开设有与位于第二端的第二容纳空间R20相通的所述第二风口,第一风口K151或第二风口内装设有所述第一排风装置15。当第一排风装置15启动时,气流从其中一个风口进入,依次沿着每个第二容纳空间R20从另外一个风口排出,使每个第二容纳空间R20内的气流得以流动,从而可使电池模组/电池簇产生的热量得以向外散发。
如图17,示出了本申请实施例提供的液冷模组20的连接示意图,液冷模组20包括液冷机组21和液冷管道22,其中,液冷机组21收容于其中一个第一仓室R11内,液冷管道22布设于第二仓室R21内并且与设于电池模组2内部的液冷管路连接。液冷机组21连通液冷管道22以给液冷管道22提供液冷介质,液冷介质在液冷管道22内流动时可以对电池簇/电池模组2冷却降温。
进一步的,液冷机组21可包括液泵(图中未示出)、储液箱(图中未示出)以及降温模块(图中未示出),液泵连接储液箱和降温模块,液冷管道22的两端分别连接储液箱和降温模块,以形成液冷介质流通的回路,储液箱内的液冷介质在液泵的驱动力下持续流向液冷管道22,在第二仓室R21内吸收电池簇/电池模组2散发的热量,当液冷介质流动至降温模块时,液冷介质释放吸收的热量,温度降低后的液冷介质重新流回储液箱内,进入下一个冷却循环。
本领域技术人员可以理解的是,液泵、储液箱、降温模块以及液冷管道22的之间的连接并不仅限于上述顺序,还可以是其他任意合适的连接顺序,本申请实施方式不对此作具体限定。
进一步的,液冷管道22包括第一管路221和第二管路222。第一管路221的一端与液冷机组21的输出接头连接,第一管路221的另一端形成有多个支路,每个支路布设有多个连接管,每个连接管用于对应连接设于电池模组2内部的液冷管路的进液口;第二管路222的一端与液冷机组21的输入接头连接,第二管路222同样形成有多个支路,每个支路布设有多个连接管,每个连接管用于对应连接设于电池模组2内部的液冷管路的出液口。
液冷机组21的输出接头可以是设于液泵、储液箱和降温模块中任意一个的供液冷介质流出的出液口,输入接头可以是设于液泵、储液箱和降温模块中任意一个的供液冷介质流回的进液口。本申请以储液箱、液泵、降温模块依次连接形成的液冷机组21为例,输出接头可设于储液箱的出液口,输入接头可以是设于降温模块的进液口。
当液冷机组21工作时,液冷介质从储液箱的输出接头流出,通过第一管路221的连接管流入每个电池模组2的液冷管路,液冷介质通过液冷管路与电池换热,吸收热量后的液冷介质通过第二管路222的连接管流出至降温模块,液冷介质在降温模块处降温后由液泵驱动进入储液箱内,至此完成一个液冷循环。
请继续参阅图17,在一些实施例中,液冷模组20还可包括与液冷机组21连通的换热风盘24,换热风盘24可以有两个,其中一个设于管理模组30所在的第一仓室R11内,另外一个设于电池簇所在的第二仓室R21内。通过在箱体10内设置换热风盘24,可以将第一仓室R11和第二仓室R21内的环境温度和湿度维持在相对稳定的范围内,确保管理模组30、电池簇/电池模组2的稳定高效运作。
如图18至图21,示出了换热风盘24的内外结构。具体的,换热风盘24可包括装配壳体241、换热组件242、风扇243、温度传感器244和主控制器(图中未示出)。其中,装配壳体241内设有腔室R24,以及开设于装配壳体241的壁体的第一通口K241和第二通口K242,其中第一通口K241作为进风口,第二通口K242作为出风口,或者,第二通口K242作为进风口,第一通口K241作为出风口,第一通口K241和第二通口K242均与腔室R24相连通,以形成气流流通的风道。
请参阅图19,换热组件242装配于腔室R24内,用于调节箱体10内环境的温度。换热组件242包括具有弯曲外形的散热管2421,散热管2421内部为可以供液冷介质流通的通道,散热管2421的两端与液冷机组21连接,用于供液冷机组21泵出的液冷介质进入和流出。当液冷介质通过散热管2421时,液冷介质通过散热管2421可与腔室R24内的气体进行热交换,以将气流的温度降低或者升高至预设的温度范围内,使得箱体10内的温度维持在稳定范围内。
请参阅图17,在本申请实施例中,第一容纳空间R10和第二容纳空间R20内均可设置有所述换热风盘24。液冷管道22还可包括第三管路223、第四管路224,第三管路223的一端与第一管路221连接,另一端与设于散热管2421一端的第一接头2422连接;第四管路224的一端与第二管路222连接,另一端与设于散热管2421另一端的第二接头2423连接。当液冷模组20工作时,液冷介质从液冷机组21的输出接头依次沿第一管路221、第三管路223从第一接头2422进入换热风盘24,液冷介质在换热风盘24内换热后从第二接头2423流出并且依次沿着第四管路224、第二管路222流回液冷机组21。
请参阅图20,风扇243装配于其中一个通口,例如装配于第一通口K241,风扇243、温度传感器244均与主控制器电连接。风扇243在主控制器的控制下转动,使气流在装配壳体241内形成定流以加快换热速率。温度传感器244用于检测腔室R24/箱体10内的环境温度,当温度传感器244检测的环境温度高于第一预设温度值时,主控制器控制风扇243转动,加快降温速率,当温度传感器244检测的环境温度低于第二预设温度值时,主控制器控制风扇243转动,加快升温速率。
应当说明的是,本申请所述的第一预设温度值大于第二预设温度值,换热风盘24通过温度传感器244的反馈调节可使第一仓室R11/第二仓室R21内的环境温度保持在第一预设温度值和第二预设温度值之间,确保管理模组30、电池模组2/电池簇的稳定高效运行。
液冷介质的温度被设为小于第一预设温度值而大于第二预设温度值,液冷介质的温度通过液冷机组21的降温模块可以维持在相对稳定的温度范围内,使液冷介质可以保持较佳的降温性能和升温性能。
液冷介质还可被设为在不同时季具有不同的温度或温度范围。例如,液冷介质在夏季时的温度低于在冬季时的温度,以使在夏季液冷机组21通过液冷介质主要对管理模组30/电池模组2/电池簇降温,而在冬季时主要对管理模组30/电池模组2/电池簇升温。
请参阅图21,在一些实施例中,换热风盘24还包括湿度传感器245,湿度传感器245设置于装配壳体241的风道,用于检测换热风盘24所在环境的湿度。湿度传感器245与主控制器电连接,当环境湿度偏离设定的湿度阈值时,主控制器控制风扇243调整转速或开闭。
例如:当湿度传感器245检测到换热风盘24所在环境的湿度大于等于第一预设湿度值时,主控制器控制风扇243的转速降低,以减少气流的流动,提高换热组件242对箱体10内水汽的冷凝效果,从而降低箱体10内的湿度;当湿度传感器245检测到换热风盘24所在环境的湿度小于等于第二预设湿度值时,主控制器控制风扇243的转速提高,以加快气流的流动,从而提高箱体10内的湿度。
换热风盘24还包括排水管246。具体的,装配壳体241的底部设有排水孔,排水管246的一端连接于排水孔,排水管246的另一端连通至箱体10外。当换热风盘24开启除湿功能时,散热管2421会聚集冷凝水,冷凝水在重力的作用下流向装配壳体241的底部,由排水管246将冷凝水从换热风盘24内排出,避免冷凝水积聚。
如图22,液冷模组20还可包括第二排风装置23,第二排风装置23与液冷机组21布设于同一个第一仓室R11内,第二排风装置23用于将液冷机组21工作时产生的热和液冷介质释放的热排出至箱体10之外。
如图23,第二排风装置23包括:风力组件231和风罩组件232。进一步的,风力组件231包括基架2311和风机2312,风机2312安装于基架2311。如图24,风罩组件232以预设的间距设于风机2312的正上方,固定于开设于箱体10顶部的通风口处,用于排出热量。
请继续参阅图23,基架2311包括基台2311a,风机2312装配于基台2311a;如图24,风罩组件232的顶部固定于一些装配表面,例如固定在开设于储能集装箱1顶端的端口内壁。
风机2312位于风罩组件232的底部,风罩组件232的底部与基台2311a的表面之间形成上述预设大小的间隙G23。
本申请通过设置该间隙G23,可以让风罩组件232顶部流入的雨水和一些异物(例如细小的灰尘颗粒)沿着风罩组件232的内壁从该间隙G23排出至风罩组件232的外部,防止雨水和异物的混合物在风罩组件232的底部形成堆积而造成基架2311或者风罩组件232被锈蚀。
如图25,示出了风罩组件232的分解图。风罩组件232包括风罩2321,风罩2321可被设为内有风道、两端开口的漏斗状,亦即,风罩2321被设为从第一端往第二端的方向上径向尺寸逐渐变大的外形。其中,风罩2321的第一端是指进风的一侧,亦是风罩2321的底部;第二端是指排风的一侧,亦是风罩2321的顶部。
风罩组件232还可包括通风板2322,通风板2322开设有与风道相连通以用于气流排出的通风孔。通风板2322盖设于风罩2321的第二端的开口。本申请实施例通过将开设有通风孔的通风板2322盖设于风罩2321的第二端开口,可确保风罩2321能够排风的前提下避免一些大颗粒异物落入风道内,有效防止了径向尺寸大于通风孔的大颗粒固体异物损毁风机2312。
本申请实施例提供的第二排风装置23的有益效果是:通过将风罩组件232以预设的间距设于风机2312的正上方,即在风罩组件232的底部与基架2311上用于安装风机2312的表面设置预设大小的间隙G23,可以有利于排出从风罩组件232的顶部流入的雨水和一些细小的灰尘颗粒,而不至于在风罩组件232的底部形成堆积物造成基架2311或者风罩组件232被锈蚀而失效。
如图26,管理模组30包括高压配电模块31和汇流模块32,高压配电模块31和汇流模块32均用于电连接电池簇。其中,高压配电模块31在电池簇发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制、保护作用,汇流模块32用于汇聚电池簇的电流以对外设的用电设备实现并网供电。
在一些实施例中,储能集装箱1还包括与管理模组30设于同一仓室内的消防装置,消防装置包括灭火元件、微控单元(图中未示出)以及传感组件(图中未示出),灭火元件、传感组件均电连接微控单元。在其中一个可选的实施方式中,传感组件可以包括温度传感器(在一些实施例中也被称为TH感应器)和红外感知器,温度传感器用于感应仓内的温度,红外感知器用于感应仓内是否有明火,温度传感器和红外感知器产生相应的感电信息并传送至微控单元;微控单元根据感电信息输出相应的响应信号,控制灭火元件是否触发灭火功能;灭火元件可以是现有的灭火罐,灭火元件根据获取的响应信号确定是否触发灭火功能,当温度达到设定值,或者有火焰窜出,灭火功能被触发,此时灭火罐可以自动喷出二氧化碳以实现灭火。
请继续参阅图26,在一些实施例中,储能集装箱1还包括辅电装置33,辅电装置33与管理模组30设于同一第一仓室R11内。箱体10内设有照明装置,辅电装置33电连接照明装置和消防装置,用于给照明装置和消防装置供电,确保照明装置、消防装置正常运行。
基于上述储能集装箱1,本申请还提供了一种储能系统,包括:多个电池簇,以及如上述的储能集装箱1,储能集装箱1内设有第二仓室R21,电池簇安装于第二仓室R21内。在一些实施例中,两个储能系统可以端对端并柜连接,以满足更高要求的供电需求。
本申请提供的储能集装箱和储能设备的有益效果是:通过在箱体的平行于长度方向的两侧均开设第一仓口和多个第二仓口,其中,第一仓口连通第一仓室,第二仓口连通第二仓室,这种两面外开门设计节省了内部空间,提高了存储密度,以及两面外开门设计可以无需进入储能集装箱内部即可安装和维护,便于人员逃生,保证了安全。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种储能集装箱,其特征在于,包括:
箱体;
管理模组;所述管理模组与电池簇电连接,用于管理、监控所述电池簇;以及
液冷模组;所述液冷模组用于将所述电池簇、所述管理模组产生的热量排出所述箱体;
所述箱体的内部空间被隔分出第一容纳空间和多个第二容纳空间;其中,所述第一容纳空间被隔分出两个第一仓室;所述管理模组安装于其中一个所述第一仓室内,所述液冷模组安装于另一个所述第一仓室内,所述电池簇安装于所述第二容纳空间内;
所述箱体具有预设的长度,所述箱体的平行于长度方向的两侧均设有第一仓口和多个第二仓口;其中,所述第一仓口连通所述第一仓室,所述第二仓口连通所述第二容纳空间。
2.如权利要求1所述的储能集装箱,其特征在于,每个所述第二容纳空间被隔分出两个第二仓室,每个所述第二仓室用于对应装配一个所述电池簇,所述第二仓口连通所述第二仓室。
3.如权利要求2所述的储能集装箱,其特征在于,所述第一仓口设有第一仓门,第一仓门铰接于所述第一仓口以用于盖合所述第一容纳空间;所述第二仓口设有第二仓门,所述第二仓门铰接于所述第二仓口以用于盖合所述第二容纳空间。
4.如权利要求3所述的储能集装箱,其特征在于,所述第一仓门和/或第二仓门可以设有泄爆窗。
5.如权利要求3或4所述的储能集装箱,其特征在于,用于开合所述管理模组所在第一仓室的所述第一仓门可设有应急模组,所述应急模组与所述管理模组电连接;
所述应急模组包括:触控模块和警报模块;其中,所述警报模块在发生应急情况时发出警报声以提示用户去关停有关设备,所述触控模块用于关停有关设备。
6.如权利要求2-4任一项所述的储能集装箱,其特征在于,所述第一容纳空间位于所述箱体长度方向的第一端,所述多个第二容纳空间自所述箱体的第一端往所述箱体长度方向的第二端排布;
所述箱体的第一端和第二端是所述箱体的相互远离的两端;
所述箱体还包括通风机构;所述通风机构包括:第一风口、第二风口、以及第一排风装置;
其中,所述第一风口设于排布在一起的所述多个第二容纳空间的第一端,所述第二风口设于排布在一起的所述多个第二容纳空间的第二端;所述第一排风装置装设于所述第一风口或所述第二风口。
7.如权利要求2-4任一项所述的储能集装箱,其特征在于,所述液冷模组包括液冷机组和液冷管道,
其中,所述液冷机组收容于其中一个所述第一仓室内,所述液冷管道布设于所述第二仓室内并且与所述电池簇连接;
所述液冷机组连通所述液冷管道以给所述液冷管道提供液冷介质,所述液冷介质在所述液冷管道内流动以对所述电池簇冷却降温。
8.如权利要求7所述的储能集装箱,其特征在于,所述液冷模组还包括与所述液冷机组连通的换热风盘,
所述换热风盘有两个,其中一个设于所述管理模组所在的所述第一仓室内,另外一个设于所述电池簇所在的所述第二仓室内。
9.如权利要求7所述的储能集装箱,其特征在于,所述液冷模组还包括与所述液冷机组布设于同一所述第一仓室内的第二排风装置,
所述第二排风装置用于将所述液冷机组产生的热和液冷介质释放的热排出至所述箱体之外。
10.如权利要求2-4任一项所述的储能集装箱,其特征在于,还包括辅电装置,所述辅电装置与所述管理模组设于同一所述第一仓室内;所述箱体内设有照明装置,所述辅电装置电连接所述照明装置。
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