CN116598640B - 储能电池散热装置及散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能电池散热装置及散热方法，包括外柜体，外柜体的底部架空，在外柜体的底部开设进风孔，在外柜体的顶部可拆卸的设置有柜板，在柜板上开设出风孔，外柜体的后端封闭，前端铰接有一外柜门，外柜体侧面的靠近底部位置处设置有第一穿线孔，进风机，所述进风机安装于所述进风孔内，通过进风机将外柜体下方的空气抽如至外柜体内，内柜体，所述内柜体安装于外柜体的内部，在内柜体的前端铰接有内柜门，内柜体的外壁处设置有对应第一穿线孔的第二穿线孔，第二穿线孔位于内柜门的内侧；本装置可以实现冷气流的导向，其次是避免排热后的二次换热，确保冷却可靠。

Description

储能电池散热装置及散热方法

技术领域

本发明涉及一种储能电池散热装置及散热方法。

背景技术

室外发电机搭配储能电池是较为常见的一种供能形式，例如发电车，以及现在较为盛行的充电车。

电储能系统是由多个电池簇汇流组成，一簇电池是一个独立的单元，整个电池簇进行工作时，电池簇的电池电芯进行充放电时会产生热量，产生的热量需要及时排出，一般采取的措施是采用风冷的方式对电池簇内进行散热。

但是，我们在实际操作中发现，由于储能电池的堆叠，热量在电池柜内堆积，送入的冷风无法实现准确的覆盖，导致冷风利用率较低，其次，单层的电池柜在实际应用中，外排的热量容易与外壳重新接触，导致了电池柜的排热后又在外界温度的作用下升温。

为此，我们设计了一种可以实现冷气流的导向，其次是避免排热后的二次换热，确保冷却可靠的储能电池散热装置及散热方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现冷气流的导向，其次是避免排热后的二次换热，确保冷却可靠的储能电池散热装置及散热方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种储能电池散热装置，包括，

外柜体，外柜体的底部架空，在外柜体的底部开设进风孔，在外柜体的顶部可拆卸的设置有柜板，在柜板上开设出风孔，外柜体的后端封闭，前端铰接有一外柜门，外柜体侧面的靠近底部位置处设置有第一穿线孔，

进风机，所述进风机安装于所述进风孔内，通过进风机将外柜体下方的空气抽入至外柜体内，

内柜体，所述内柜体安装于外柜体的内部，在内柜体的前端铰接有内柜门，内柜体的外壁处设置有对应第一穿线孔的第二穿线孔，第二穿线孔位于内柜门的内侧，

内衬装置，所述内衬装置设置于所述内柜体的外侧，内衬装置前后平行设置有两个，内衬装置充水膨胀后密封于所述内柜体和外柜体之间，所述进风机的进风位置位于两个内衬装置之间，所述内柜体底部的第一进风孔也位于两个所述内衬装置之间，所述出风孔位于两个所述内衬装置之间。

优选地，在所述外柜体的顶部安装有风箱，出风孔位于风箱内侧，风箱的上端可拆卸的安装有箱盖，箱盖上安装有排风机，通过排风机在风箱内建立负压，将外柜体内的空气向外抽排。

优选地，在所述外柜体的两侧的靠近前端位置处设置有通风孔，所述内柜体的内部上下平行设置有多块支撑储能电池用的隔板，内柜体的后端封闭，内柜体的底部设置有第一进风孔，内柜体的内部设置有一盖板，盖板与隔板的前端面间隙配合，在盖板上安装有第一排风机，在内柜体的两侧处设置有排热孔，排热孔位于盖板的前部，通过第一排风机排出的热量经由排热孔排出至外柜体和内柜体的间隙处，并经由外柜体两侧的通风孔排出。

优选地，所述内衬装置包括橡胶水囊，所述橡胶水囊为方形框架结构，内部为充水腔，橡胶水囊的内壁贴合所述内柜体，橡胶水囊的外壁贴合外柜体，所述橡胶水囊的外壁处设置有一凹孔，在凹孔内安装有连通充水腔的注水管，注水管的管口处螺纹连接有密封塞，所述密封塞沉入所述凹孔内；在所述橡胶水囊充水膨胀后，所述橡胶水囊过盈配合于所述内柜体和外柜体之间。

优选地，在所述内柜体的外壁处设置有两条第一挡边和两条第二挡边，两条第二挡边位于两条所述第一挡边之间，所述第一挡边和第二挡边配合后对所述橡胶水囊形成限位，其中，第一挡边位于橡胶水囊的外侧，所述第二挡边位于橡胶水囊的内侧，进风机位于两条所述第二挡边之间，所述出风孔也同样位于两条所述第二挡边之间，所述第一挡边和第二挡边均与所述外柜体间隙配合，间隙大于10mm。

优选地，所述第二挡边在所述内柜体的顶部位置处断开形成断开槽。

优选地，所述第二挡边位于所述内柜体两侧的位置处设置有透风孔，当所述橡胶水囊充水膨胀后，透风孔面向橡胶水囊的那一端被封闭，在两条所述第二挡边之间设置有∧形的导风板，导风板向着所述透风孔倾斜，导风板上贯穿设置有第一通孔，经由进风机送入的冷风通过导风板导向后再经由透风孔后与所述橡胶水囊接触。

一种储能电池散热装置的散热方法，包括以下步骤：

散热装置的组装：将储能电池安装于内柜体的内部，再将内衬装置与内柜体装配，装配后将内柜体安装于外柜体内，打开外柜体顶部的柜板，向着内衬装置充水，使得内衬装置膨胀后在内柜体和外柜体之间形成密封，再关闭柜板、内柜门和外柜门；

散热启动：打开进风机，进风机向着外柜体的内部送风，且进风位置位于外柜体的底部，送入的冷风作用于内衬装置和内柜体，带走内衬装置和内柜体的热量后从出风孔处排出。

本发明的有益效果是：

优点一，本装置可适用于高振动的工作场合，通过外柜体固定安装，内柜体则通过内衬装置进行安装，内衬装置内部充水膨胀，外柜体的振动通过内衬装置吸收，使得内柜体受到的振动大幅度减小。

优点二，本装置通过内柜体自身导热，通过进风机送入的气流带走内柜体的热量。

优点三，内衬装置实现了对内柜体的水冷降温，且进风机送入的气流还可以对内衬装置进行降温，让内衬装置保持低于内柜体的温度。

优点四，通过内柜体对储能电池进行保护，搭配外柜体实现二次保护，有效减少储能电池受到外力损坏的几率，且采用外柜体进行间隔，避免内柜体接触外界温度后被换热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本装置在打开内柜门和外柜门状态下的结构示意图；

图3为外柜体的结构示意图；

图4为外柜体和内柜体的配合示意图；

图5为内衬装置的安装示意图；

图6为内柜体的立体图；

图7为图6在A处的放大图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”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；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，外柜体1的底部架空，在外柜体1的底部开设进风孔，在外柜体1的顶部可拆卸的设置有柜板121，在柜板121上开设出风孔101，外柜体1的后端封闭，前端铰接有一外柜门102，外柜体1侧面的靠近底部位置处设置有第一穿线孔131，柜板121可打开，方便对内衬装置5进行充放水操作，第一穿线孔131用于穿过连接储能电池的线束，外柜门102可旋转打开，便于对储能电池进行检修，以及应急情况下的排热，

进风机2，所述进风机2安装于所述进风孔内，通过进风机2将外柜体1下方的空气抽入至外柜体1内，进风机2安装于外柜体1的底部，抽取下层的气流进入至外柜体1内，热空气上升，冷空气下降，因此采用底部进气的结构形式，

内柜体4，所述内柜体4安装于外柜体1的内部，在内柜体4的前端铰接有内柜门46，内柜体4的外壁处设置有对应第一穿线孔131的第二穿线孔444，第二穿线孔444位于内柜门46的内侧，内柜体4采用间隙安装的结构形式，首先是避免内柜体4的碰撞损失，其次是增加冷气流的集中率，让从进风机2处进入的冷风可以有效的接触内柜体4的外壁，进而带走热量，

内衬装置5，所述内衬装置5设置于所述内柜体4的外侧，内衬装置5前后平行设置有两个，内衬装置5充水膨胀后密封于所述内柜体4和外柜体1之间，所述进风机2的进风位置位于两个内衬装置5之间，所述内柜体4底部的第一进风孔41也位于两个所述内衬装置5之间，所述出风孔101位于两个所述内衬装置5之间，内衬装置5起到弹性间隔的技术效果，首先是对运输过程中的储能电池起到保护，减少储能电池受到的振动，其次是内衬装置5可以起到对内柜体4的降温效果，内衬装置5内充入水，接触内柜体4的外壁后起到水冷降温的技术效果，经由进风机2持续输入的冷风带走内柜体4的热量的同时，也保持了内衬装置5相对的低温。

实施例2

参阅图1所示，在所述外柜体1的顶部安装有风箱3，出风孔101位于风箱3内侧，风箱3的上端可拆卸的安装有箱盖31，箱盖31上安装有排风机32，通过排风机32在风箱3内建立负压，将外柜体1内的空气向外抽排。

上述技术方案中，通过设置排风机32可以增加气流在内柜体4和外柜体1之间的流动速度，气体流动速度增加，则带走的热量增加，换气效率提高。

实施例3

参阅图2和图3所示，在所述外柜体1的两侧的靠近前端位置处设置有通风孔103，所述内柜体4的内部上下平行设置有多块支撑储能电池用的隔板42，内柜体4的后端封闭，内柜体4的底部设置有第一进风孔41，内柜体4的内部设置有一盖板43，盖板43与隔板42的前端面间隙配合，在盖板43上安装有第一排风机44，在内柜体4的两侧处设置有排热孔45，排热孔45位于盖板43的前部，通过第一排风机44排出的热量经由排热孔45排出至外柜体1和内柜体4的间隙处，并经由外柜体1两侧的通风孔103排出。

上述技术方案中，通过隔板42安装储能电池，通过盖板43起到对隔板42的封闭效果，避免第一排风机44排出的热气流又重新进入至内柜体4的内部。

实施例4

参阅图5所示，所述内衬装置5包括橡胶水囊51，所述橡胶水囊51为方形框架结构，内部为充水腔，橡胶水囊51的内壁贴合所述内柜体4，橡胶水囊51的外壁贴合外柜体1，所述橡胶水囊51的外壁处设置有一凹孔52，在凹孔52内安装有连通充水腔的注水管，注水管的管口处螺纹连接有密封塞53，所述密封塞53沉入所述凹孔52内；在所述橡胶水囊51充水膨胀后，所述橡胶水囊51过盈配合于所述内柜体4和外柜体1之间。

上述技术方案中，橡胶水囊51充水膨胀后实现了内柜体4的位置固定，且保持了内柜体4与外柜体1的间隔，形成了冷风通道，从进风机2处送入的冷气流经由橡胶水囊51所形成的冷风通道进行输送，提高了冷气流的集中率。

实施例5

参阅图5和图6所示，在所述内柜体4的外壁处设置有两条第一挡边410和两条第二挡边411，两条第二挡边411位于两条所述第一挡边410之间，所述第一挡边410和第二挡边411配合后对所述橡胶水囊51形成限位，其中，第一挡边410位于橡胶水囊51的外侧，所述第二挡边411位于橡胶水囊51的内侧，进风机2位于两条所述第二挡边411之间，所述出风孔101也同样位于两条所述第二挡边411之间，所述第一挡边410和第二挡边411均与所述外柜体1间隙配合，间隙大于10mm。

上述技术方案中，通过第一挡边410配合第二挡边411起到了对橡胶水囊51的定位效果，确保其位置的固定。

实施例6

参阅图7所示，所述第二挡边411在所述内柜体4的顶部位置处断开形成断开槽441。

断开槽441的设计，可以在内柜体4的顶部位置处，增加冷气流与橡胶水囊51的接触率，进而提升对橡胶水囊51的降温效果。

实施例7

参阅图7所示，所述第二挡边411位于所述内柜体4两侧的位置处设置有透风孔442，当所述橡胶水囊51充水膨胀后，透风孔442面向橡胶水囊51的那一端被封闭，在两条所述第二挡边411之间设置有∧形的导风板443，导风板443向着所述透风孔442倾斜，导风板443上贯穿设置有第一通孔445，经由进风机2送入的冷风通过导风板443导向后再经由透风孔442后与所述橡胶水囊51接触。

该技术方案，主要是为了提升进风机2处进入的冷风与橡胶水囊51的接触率，提高对橡胶水囊51的降温效果，避免橡胶水囊51在吸收热量之后无法散热。

一种储能电池散热装置的散热方法，包括以下步骤：

散热装置的组装：将储能电池安装于内柜体4的内部，再将内衬装置5与内柜体4装配，装配后将内柜体4安装于外柜体1内，打开外柜体1顶部的柜板121，向着内衬装置5充水，使得内衬装置5膨胀后在内柜体4和外柜体1之间形成密封，再关闭柜板121、内柜门46和外柜门102；

散热启动：打开进风机2，进风机2向着外柜体1的内部送风，且进风位置位于外柜体1的底部，送入的冷风作用于内衬装置5和内柜体4，带走内衬装置5和内柜体4的热量后从出风孔101处排出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种储能电池散热装置，其特征在于：包括，

外柜体(1)，外柜体(1)的底部架空，在外柜体(1)的底部开设进风孔，在外柜体(1)的顶部可拆卸的设置有柜板(121)，在柜板(121)上开设出风孔(101)，外柜体(1)的后端封闭，前端铰接有一外柜门(102)，外柜体(1)侧面的靠近底部位置处设置有第一穿线孔(131)，

进风机(2)，所述进风机(2)安装于所述进风孔内，通过进风机(2)将外柜体(1)下方的空气抽入至外柜体(1)内，

内柜体(4)，所述内柜体(4)安装于外柜体(1)的内部，在内柜体(4)的前端铰接有内柜门(46)，内柜体(4)的外壁处设置有对应第一穿线孔(131)的第二穿线孔(444)，第二穿线孔(444)位于内柜门(46)的内侧，

内衬装置(5)，所述内衬装置(5)设置于所述内柜体(4)的外侧，内衬装置(5)前后平行设置有两个，内衬装置(5)充水膨胀后密封于所述内柜体(4)和外柜体(1)之间，所述进风机(2)的进风位置位于两个内衬装置(5)之间，所述内柜体(4)底部的第一进风孔(41)也位于两个所述内衬装置(5)之间，所述出风孔(101)位于两个所述内衬装置(5)之间；

其中，所述内衬装置(5)包括橡胶水囊(51)，所述橡胶水囊(51)为方形框架结构，内部为充水腔，橡胶水囊(51)的内壁贴合所述内柜体(4)，橡胶水囊(51)的外壁贴合外柜体(1)，所述橡胶水囊(51)的外壁处设置有一凹孔(52)，在凹孔(52)内安装有连通充水腔的注水管，注水管的管口处螺纹连接有密封塞(53)，所述密封塞(53)沉入所述凹孔(52)内；在所述橡胶水囊(51)充水膨胀后，所述橡胶水囊(51)过盈配合于所述内柜体(4)和外柜体(1)之间；

其中，在所述内柜体(4)的外壁处设置有两条第一挡边(410)和两条第二挡边(411)，两条第二挡边(411)位于两条所述第一挡边(410)之间，所述第一挡边(410)和第二挡边(411)配合后对所述橡胶水囊(51)形成限位，其中，第一挡边(410)位于橡胶水囊(51)的外侧，所述第二挡边(411)位于橡胶水囊(51)的内侧，进风机(2)位于两条所述第二挡边(411)之间，所述出风孔(101)也同样位于两条所述第二挡边(411)之间，所述第一挡边(410)和第二挡边(411)均与所述外柜体(1)间隙配合，间隙大于10mm；

所述第二挡边(411)位于所述内柜体(4)两侧的位置处设置有透风孔(442)，当所述橡胶水囊(51)充水膨胀后，透风孔(442)面向橡胶水囊(51)的那一端被封闭，在两条所述第二挡边(411)之间设置有∧形的导风板(443)，导风板(443)向着所述透风孔(442)倾斜，导风板(443)上贯穿设置有第一通孔(445)，经由进风机(2)送入的冷风通过导风板(443)导向后再经由透风孔(442)后与所述橡胶水囊(51)接触。

2.根据权利要求1所述的储能电池散热装置，其特征在于：在所述外柜体(1)的顶部安装有风箱(3)，出风孔(101)位于风箱(3)内侧，风箱(3)的上端可拆卸的安装有箱盖(31)，箱盖(31)上安装有排风机(32)，通过排风机(32)在风箱(3)内建立负压，将外柜体(1)内的空气向外抽排。

3.根据权利要求1所述的储能电池散热装置，其特征在于：在所述外柜体(1)的两侧的靠近前端位置处设置有通风孔(103)，所述内柜体(4)的内部上下平行设置有多块支撑储能电池用的隔板(42)，内柜体(4)的后端封闭，内柜体(4)的底部设置有第一进风孔(41)，内柜体(4)的内部设置有一盖板(43)，盖板(43)与隔板(42)的前端面间隙配合，在盖板(43)上安装有第一排风机(44)，在内柜体(4)的两侧处设置有排热孔(45)，排热孔(45)位于盖板(43)的前部，通过第一排风机(44)排出的热量经由排热孔(45)排出至外柜体(1)和内柜体(4)的间隙处，并经由外柜体(1)两侧的通风孔(103)排出。

4.根据权利要求1所述的储能电池散热装置，其特征在于：所述第二挡边(411)在所述内柜体(4)的顶部位置处断开形成断开槽(441)。

5.一种如权利要求1至4中任一项所述的储能电池散热装置的散热方法，其特征在于：包括以下步骤：

散热装置的组装：将储能电池安装于内柜体(4)的内部，再将内衬装置(5)与内柜体(4)装配，装配后将内柜体(4)安装于外柜体(1)内，打开外柜体(1)顶部的柜板(121)，向着内衬装置(5)充水，使得内衬装置(5)膨胀后在内柜体(4)和外柜体(1)之间形成密封，再关闭柜板(121)、内柜门(46)和外柜门(102)；

散热启动：打开进风机(2)，进风机(2)向着外柜体(1)的内部送风，且进风位置位于外柜体(1)的底部，送入的冷风作用于内衬装置(5)和内柜体(4)，带走内衬装置(5)和内柜体(4)的热量后从出风孔(101)处排出。