CN116613426B - 一种用于储能集装箱的液冷板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储能集装箱冷却装置技术领域，具体涉及一种用于储能集装箱的液冷板，包括：板体，具有供冷却介质流通的空心腔体；密封橡胶块，包括成十字交叉分布的横向贯通孔和纵向贯通孔；压装装置，包括帽体、堵头和压紧杆组件；帽体连通空心腔体和管体，包括第一管体段和第一凸沿,第一管体局部插入管体内，第一凸沿与空心腔体内壁贴合而限制插入深度；堵头对管体上另一侧通孔以及对应的纵向贯通孔另一端进行封堵，且端部具有第二凸沿，与第一凸沿平行；压紧杆组件为帽体和堵头提供相互靠近的力。本发明中提供了一种便于现场组装，且可有效降低冷却介质泄漏几率的液冷板，可适应储能集装箱内电池的分布形式而更好的进行方位的调整及管体的布置。
Description
技术领域
本发明涉及储能集装箱冷却装置技术领域，具体涉及一种用于储能集装箱的液冷板。
背景技术
目前，储能集装箱已成为一种重要的储能设备，广泛应用于电力系统、可再生能源发电系统以及工业和商业领域。在储能集装箱中，电池组是主要的能量存储单元，其运行温度对储能系统的性能和寿命具有重要影响。
在目前的储能集装箱中，为了保持电池组在适宜的工作温度范围内，通常需要采用冷却装置来控制温度，然而，传统的冷却装置存在以下问题：
首先，传统的冷却装置常常需要复杂的管体布置，涉及大量连接件和密封件的安装，这导致了现场组装困难，增加了工程施工的复杂性和时间成本，在应对不同电池组布局和方位调整时的灵活性有限，储能集装箱中电池组的位置和布局可能因系统设计需求而改变，而传统装置难以适应这种变化。
其次，由于管体连接和密封件的存在，传统冷却装置容易发生冷却介质泄漏的问题，这不仅会导致能量损失，还可能对电池组的工作造成威胁。
发明内容
本发明中提供了一种用于储能集装箱的液冷板，从而有效解决背景技术中所指出的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于储能集装箱的液冷板，包括：
板体，具有供冷却介质流通的空心腔体，以及供冷却介质进出所述空心腔体的入口及出口，所述入口和出口间隔设置于所述板体的顶板上；
密封橡胶块，成弹性设置，包括成十字交叉分布的横向贯通孔和纵向贯通孔，以及平行的两侧壁，所述横向贯通孔供管体插入，且插入到位后所述纵向贯通孔与所述管体上所设置的两通孔对齐且等直径；
压装装置，包括帽体、堵头和压紧杆组件；
所述帽体连通所述空心腔体和所述管体，包括第一管体段和第一凸沿,所述第一管体段依次贯穿所述出口或入口、纵向贯通孔一端和管体上一侧所述通孔，而局部插入所述管体内，所述第一凸沿与所述空心腔体内壁贴合而限制插入深度；
所述堵头对所述管体上另一侧所述通孔以及对应的纵向贯通孔另一端进行封堵，且端部具有第二凸沿，与所述第一凸沿平行；
所述压紧杆组件为所述帽体和堵头提供相互靠近的力，且操作位置位于所述堵头外部，在所述力的作用下，分别与所述密封橡胶块平行两侧壁贴合的板体外壁和第二凸沿对所述密封橡胶块施压，所述密封橡胶块形变而实现密封作用。
进一步地，所述帽体为双层帽体，包括金属内层和橡胶外层，二者弹性贴合而共同形成所述第一管体段和第一凸沿，所述橡胶外层与各贯穿结构贴合。
进一步地，所述堵头为金属结构，包括封板和第二管体段，所述封板对所述第二管体段一端进行封堵，且形成所述第二凸沿，所述第二管体段依次贯穿所述纵向贯通孔另一端和管体上另一侧所述通孔，而局部插入所述管体内。
进一步地，所述压紧杆组件包括：张拉杆、挤压板、密封圈和螺母；
所述挤压板与所述张拉杆一端垂直固定连接，且与所述第一凸沿贴合；
所述张拉杆依次贯穿所述第一管体段、第二管体段和封板，且与所述第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；
所述密封圈贴合于所述封板外壁，且套设于所述张拉杆外部，所述螺母与所述张拉杆螺纹连接，且对所述密封圈挤压而实现密封。
进一步地，还包括橡胶塞，填充于由所述封板和第二管体段形成的腔体中，且贴合套设于所述张拉杆外围。
进一步地，所述第一凸沿上设置有凹陷区域，至少对所述挤压板的局部厚度进行容纳。
进一步地，所述堵头为橡胶结构，边缘形成所述第二凸沿；
所述压紧杆组件包括：张拉杆、两挤压板、刚性垫片和螺母；一个所述挤压板与所述张拉杆一端垂直固定连接，且与所述第一凸沿贴合，另一所述挤压板与所述张拉杆中部固定连接，且在所述管体内与所述堵头贴合；
所述张拉杆依次贯穿所述第一管体段和堵头，且与所述第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；
所述刚性垫片贴合于所述堵头外壁，且套设于所述张拉杆外部，所述螺母与所述张拉杆螺纹连接，且通过所述刚性垫片对所述堵头挤压而实现密封。
进一步地，所述空心腔体内设置有横向挡板，所述横向挡板与所述顶板平行且间隔设置，且两端与所述板体的侧壁间形成流通通道；
所述横向挡板用于阻止相对于所述板体安装完成的所述帽体和压紧杆组件掉落至所述空心腔体内。
进一步地，所述空心腔体内还设置有若干纵向挡板，所述纵向挡板设置于所述横向挡板底部，且在所述横向挡板底部两侧的所述流通通道之间形成蛇形流通通道。
进一步地，所述板体包括两部分，所述横向挡板和纵向挡板设置于其中一部分上，所述入口和出口设置于另一部分上。
通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
本发明中提供了一种便于现场组装，且可有效降低冷却介质泄漏几率的液冷板，可适应储能集装箱内电池的分布形式而更好的进行方位的调整及管体的布置。
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中记载的一些实施例，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为液冷板和管体的分解示意图；
图2为板体和压装装置的分解示意图；
图3为密封橡胶块和管体的分解示意图；
图4为密封橡胶块和管体组装后的剖视图；
图5为液冷板和管体组装位置在一种方式中的局部剖视图；
图6为图5中B处的局部放大图；
图7为图5中A处的局部放大图；
图8为液冷板和管体组装后的剖视图（虚线为冷却介质流通方向）；
图9为图8中C处的局部放大图；
图10为液冷板和管体组装位置在另一种方式中的局部剖视图；
图11为一种管体相对于板体的安装示意图；
图12为另一种管体相对于板体的安装示意图；
图13为帽体和压紧杆组件相对于板体移动位置前后的示意图；
附图标记：1、板体；11、空心腔体；12、入口；13、横向挡板；14、纵向挡板；15、流通通道；2、密封橡胶块；21、横向贯通孔；22、纵向贯通孔；23、侧壁；3、压装装置；31、帽体；31a、金属内层；31b、橡胶外层；32、堵头；32a、封板；32b、第二管体段；33、压紧杆组件；33a、张拉杆；33b、挤压板；33c、密封圈；33d、螺母；33e、刚性垫片；4、管体；41、通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。
如图1~7所示，一种用于储能集装箱的液冷板，包括：板体1，具有供冷却介质流通的空心腔体11，以及供冷却介质进出空心腔体11的入口12及出口，入口12和出口间隔设置于板体1的顶板上；密封橡胶块2，成弹性设置，包括成十字交叉分布的横向贯通孔21和纵向贯通孔22，以及平行的两侧壁23，横向贯通孔21供管体4插入，且插入到位后纵向贯通孔22与管体4上所设置的两通孔41对齐且等直径。
液冷板还包括压装装置3，包括帽体31、堵头32和压紧杆组件33；帽体31连通空心腔体11和管体4，包括第一管体段和第一凸沿,第一管体段依次贯穿出口或入口12、纵向贯通孔22一端和管体4上一侧通孔41，而局部插入管体4内，第一凸沿与空心腔体11内壁贴合而限制插入深度；堵头32对管体4上另一侧通孔以及对应的纵向贯通孔22另一端进行封堵，且端部具有第二凸沿，与第一凸沿平行；压紧杆组件33为帽体31和堵头32提供相互靠近的力，且操作位置位于堵头32外部，在力的作用下，分别与密封橡胶块2平行两侧壁23贴合的板体1外壁和第二凸沿对密封橡胶块2施压，密封橡胶块2形变而实现密封作用。
在本发明的一些实施例中，帽体31可优化为双层帽体31，包括金属内层31a和橡胶外层31b，二者弹性贴合而共同形成第一管体段和第一凸沿，橡胶外层31b与各贯穿结构贴合。
本发明中提供了一种便于现场组装，且可有效降低冷却介质泄漏几率的液冷板，可适应储能集装箱内电池的分布形式而更好的进行方位的调整及管体4的布置。
上述实施例中的液冷板在安装完成后，冷却介质会如图8和9所示，在经过管体后，通过帽体31进入空心腔体11内，而后在空心腔体11内流通并实现热交换；在自空心腔体11流出时，同样地在经过帽体31后，从管体4流出。在上述过程中，密封是尤为关键的，关于帽体31具体的密封位置如图6所示，包括密封橡胶块2与板体1外壁贴合的位置B，以及密封橡胶块2与管体4的贴合位置C，上述位置均可通过密封橡胶块2在压力下的形变而实现密封；当帽体31为双层帽体31时，密封位置还包括第一凸沿与空心腔体11内壁贴合的位置A，在该位置金属内层31a对橡胶外层31b施压而保证此处的密封；针对上述位置A~C，橡胶外层31b的使用也是对密封有帮助的。
关于堵头32具体的密封位置如图7所示，包括密封橡胶块2与管体4的贴合位置D，以及密封橡胶块2与第二凸沿的贴合位置E；上述位置也均可通过密封橡胶块2在压力下的形变而实现密封。
在本发明中，密封橡胶块2分别通过平行两侧壁23与板体1外壁和第二凸沿贴合，可有效的保证足够的密封面积，通过压装装置3的使用，可保证各处同时获得密封，密封件的使用数量少，降低了安装的难度。
在使用过程中，本发明还具有以下优势：
（1）由于密封橡胶块2与板体1通过平面贴合，且贯穿二者的为第一管体段，因此二者可相对于第一管体段转动，而使得管体4获得相对于板体1不同的角度，如图11和12中所展示的两种情况，这对于适应储能集装箱内电池的分布形式是极为有利的；另外由于管体4的加工要求较低，仅需开设通孔41即可，因此其可采用更多的形式，如直管形式、直角管形式，或者直管与弧形管组合的形式，只需在与液冷板连接的一侧进行封堵即可，上述结构形式均可通过预加工的方式而获得，在装配时可直接安装使用。
（2）在安装完成后，当液冷板受到振动时，密封橡胶块2和橡胶外层31b可起到缓冲的作用，从而保证连接有效性及密封有效性。
作为堵头32的一种实施方式，堵头32为金属结构，包括封板32a和第二管体段32b，封板32a对第二管体段32b一端进行封堵，且形成第二凸沿，第二管体段32b依次贯穿纵向贯通孔22另一端和管体4上另一侧通孔，而局部插入管体4内。
如图7和9所示，通过此种方式使得密封橡胶块2在使用过程中获得管体4、帽体31和堵头32的有效支撑而保证结构的稳定性，这对于使用寿命的延长是有利的。
针对此种形式的堵头32，作为一种具体的实施方式，压紧杆组件33包括：张拉杆33a、挤压板33b、密封圈33c和螺母33d；挤压板33b与张拉杆33a一端垂直固定连接，且与第一凸沿贴合；张拉杆33a依次贯穿第一管体段、第二管体段32b和封板32a，且与第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；密封圈33c贴合于封板32a外壁，且套设于张拉杆33a外部，螺母33d与张拉杆33a螺纹连接，且对密封圈33c挤压而实现密封。
此种结构形式的压紧杆组件33便于安装，在调节密封橡胶块2所受压力时，只需相对于张拉杆33a调节螺母33d的位置即可。此种方式下，由于板体1是悬挂式的，因此按照冷却介质的流通方向，进入到堵头32的冷却介质较少，因此在密封圈33c和螺母33d位置处冷却介质的泄漏风险较小。但为了进一步地降低该风险，还包括橡胶塞，填充于由封板32a和第二管体段32b形成的腔体中，且贴合套设于张拉杆33a外围，通过橡胶塞的设置，在封板32a与张拉杆33a之间的间隙泄漏冷却介质的风险可有效的被排除。
在上述实施例中，第一凸沿上设置有凹陷区域，至少对挤压板33b的局部厚度进行容纳，从而提升压紧杆组件33的稳定性，在旋紧螺母33d的过程中，也是有益的。
作为堵头32的另一种实施方式，如图10所示，堵头32为橡胶结构，边缘形成第二凸沿；压紧杆组件包括：张拉杆33a、两挤压板33b、刚性垫片33e和螺母33d；一个挤压板33b与张拉杆33a一端垂直固定连接，且与第一凸沿贴合，另一挤压板33b与张拉杆33a中部固定连接，且在管体4内与堵头32贴合；张拉杆33a依次贯穿第一管体段和堵头32，且与第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；刚性垫片33e贴合于堵头32外壁，且套设于张拉杆33a外部，螺母33d与张拉杆33a螺纹连接，且通过刚性垫片33e对堵头32挤压而实现密封。
在此种结构形式中，当相对于张拉杆33a调节螺母33d的位置时，端部的挤压板33b会对帽体31施力，而中部的挤压板33b会对堵头32施力，从而使得密封橡胶块2和橡胶结构的堵头32均发生形变，因此有效的实现各处的密封；如图10所示，通过刚性垫片33e的使用可实现对堵头32有效的挤压，从而通过横向的扩张而与密封橡胶块2侧壁之间形成可实现密封的贴合位置F。
作为上述实施例的优选，如图8和9所示，空心腔体11内设置有横向挡板13，横向挡板13与顶板平行且间隔设置，且两端与板体1的侧壁23间形成流通通道15；横向挡板13用于阻止相对于板体1安装完成的帽体31和压紧杆组件33掉落至空心腔体11内。
在上述优选方案中，如图13所示，通过横向挡板13的设置，可使得板体1与帽体31和压紧杆组件33可完成预装，预装完成后的结构包括板体1以及安装完成的帽体31和压紧杆组件33，帽体31在板体1和横向挡板13的限制下既不会掉落，也不会进入空心腔体11内；同样地，压紧杆组件33在帽体31和横向挡板13的限制下既不会掉落，也不会进入空心腔体11内。在后续的组装过程中，可在密封橡胶块2相对于管体4安装完成后建立与帽体31的连接，而后再进行堵头32的安装即可。
作为上述实施例的优选，空心腔体11内还设置有若干纵向挡板14，纵向挡板14设置于横向挡板13底部，且在横向挡板13底部两侧的流通通道15之间形成蛇形流通通道15，从而有效的延长冷却介质在空心腔体11内的流通时间，从而有效的延长热交换时间。
针对本发明中的板体1，在一些实施例中包括两部分，横向挡板13和纵向挡板14设置于其中一部分上，入口12和出口设置于另一部分上。通过此种方式可便于帽体31和压紧杆组件33的安装，以及横向挡板13和纵向挡板14的安装；其中，横向挡板13和纵向挡板14均可通过焊接的方式而实现固定，当然，其他可行的通过连接件而实现的安装也均在本发明的保护范围内。
在本优选方案中，板体1的两部分可在安装完成后直接焊接固定，当然，此时帽体31和压紧杆组件33均是已经完成安装的，此种方式可有效的减少泄漏点而保证板体1使用的稳定性。或者，板体1的两部分可通过连接件而固定，此种方式下需要在两部分之间设置密封结构，从而保证密封的有效性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。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效物界定。
Claims (10)
1.一种用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，包括：
板体，具有供冷却介质流通的空心腔体，以及供冷却介质进出所述空心腔体的入口及出口，所述入口和出口间隔设置于所述板体的顶板上；
密封橡胶块，成弹性设置，包括成十字交叉分布的横向贯通孔和纵向贯通孔，以及平行的两侧壁，所述横向贯通孔供管体插入，且插入到位后所述纵向贯通孔与所述管体上所设置的两通孔对齐且等直径；
压装装置，包括帽体、堵头和压紧杆组件；
所述帽体连通所述空心腔体和所述管体，包括第一管体段和第一凸沿,所述第一管体段依次贯穿所述出口或入口、纵向贯通孔一端和管体上一侧所述通孔，而局部插入所述管体内，所述第一凸沿与所述空心腔体内壁贴合而限制插入深度；
冷却介质会在经过所述管体后，通过所述帽体进入所述空心腔体内，而后在所述空心腔体内流通并实现热交换；在自所述空心腔体流出时，同样地在经过所述帽体后，从所述管体流出；
所述帽体为双层帽体，包括金属内层和橡胶外层，二者弹性贴合而共同形成所述第一管体段和第一凸沿，所述橡胶外层与各贯穿结构贴合；
所述堵头对所述管体上另一侧所述通孔以及对应的纵向贯通孔另一端进行封堵，且端部具有第二凸沿，与所述第一凸沿平行；
所述压紧杆组件为所述帽体和堵头提供相互靠近的力，且操作位置位于所述堵头外部，在所述力的作用下，分别与所述密封橡胶块平行两侧壁贴合的板体外壁和第二凸沿对所述密封橡胶块施压，所述密封橡胶块形变而实现密封作用；
所述堵头为金属结构，包括封板和第二管体段，所述封板对所述第二管体段一端进行封堵，且形成所述第二凸沿，所述第二管体段依次贯穿所述纵向贯通孔另一端和管体上另一侧所述通孔，而局部插入所述管体内；
所述压紧杆组件包括：张拉杆、挤压板、密封圈和螺母；
所述挤压板与所述张拉杆一端垂直固定连接，且与所述第一凸沿贴合；
所述张拉杆依次贯穿所述第一管体段、第二管体段和封板，且与所述第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；
所述密封圈贴合于所述封板外壁，且套设于所述张拉杆外部，所述螺母与所述张拉杆螺纹连接，且对所述密封圈挤压而实现密封。
2.根据权利要求1所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，还包括橡胶塞，填充于由所述封板和第二管体段形成的腔体中，且贴合套设于所述张拉杆外围。
3.根据权利要求1所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述第一凸沿上设置有凹陷区域，至少对所述挤压板的局部厚度进行容纳。
4.根据权利要求1所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述空心腔体内设置有横向挡板，所述横向挡板与所述顶板平行且间隔设置，且两端与所述板体的侧壁间形成流通通道；
所述横向挡板用于阻止相对于所述板体安装完成的所述帽体和压紧杆组件掉落至所述空心腔体内。
5.根据权利要求4所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述空心腔体内还设置有若干纵向挡板，所述纵向挡板设置于所述横向挡板底部，且在所述横向挡板底部两侧的所述流通通道之间形成蛇形流通通道。
6.根据权利要求5所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述板体包括两部分，所述横向挡板和纵向挡板设置于其中一部分上，所述入口和出口设置于另一部分上。
7.一种用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，包括：
板体，具有供冷却介质流通的空心腔体，以及供冷却介质进出所述空心腔体的入口及出口，所述入口和出口间隔设置于所述板体的顶板上；
密封橡胶块，成弹性设置，包括成十字交叉分布的横向贯通孔和纵向贯通孔，以及平行的两侧壁，所述横向贯通孔供管体插入，且插入到位后所述纵向贯通孔与所述管体上所设置的两通孔对齐且等直径；
压装装置，包括帽体、堵头和压紧杆组件；
所述帽体连通所述空心腔体和所述管体，包括第一管体段和第一凸沿,所述第一管体段依次贯穿所述出口或入口、纵向贯通孔一端和管体上一侧所述通孔，而局部插入所述管体内，所述第一凸沿与所述空心腔体内壁贴合而限制插入深度；
冷却介质会在经过所述管体后，通过所述帽体进入所述空心腔体内，而后在所述空心腔体内流通并实现热交换；在自所述空心腔体流出时，同样地在经过所述帽体后，从所述管体流出；
所述帽体为双层帽体，包括金属内层和橡胶外层，二者弹性贴合而共同形成所述第一管体段和第一凸沿，所述橡胶外层与各贯穿结构贴合；
所述堵头对所述管体上另一侧所述通孔以及对应的纵向贯通孔另一端进行封堵，且端部具有第二凸沿，与所述第一凸沿平行；
所述压紧杆组件为所述帽体和堵头提供相互靠近的力，且操作位置位于所述堵头外部，在所述力的作用下，分别与所述密封橡胶块平行两侧壁贴合的板体外壁和第二凸沿对所述密封橡胶块施压，所述密封橡胶块形变而实现密封作用；
所述堵头为橡胶结构，边缘形成所述第二凸沿；
所述压紧杆组件包括：张拉杆、两挤压板、刚性垫片和螺母；一个所述挤压板与所述张拉杆一端垂直固定连接，且与所述第一凸沿贴合，另一所述挤压板与所述张拉杆中部固定连接，且在所述管体内与所述堵头贴合；
所述张拉杆依次贯穿所述第一管体段和堵头，且与所述第一管体段内壁间隔而形成供冷却介质流通的空间；
所述刚性垫片贴合于所述堵头外壁，且套设于所述张拉杆外部，所述螺母与所述张拉杆螺纹连接，且通过所述刚性垫片对所述堵头挤压而实现密封。
8.根据权利要求7所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述空心腔体内设置有横向挡板，所述横向挡板与所述顶板平行且间隔设置，且两端与所述板体的侧壁间形成流通通道；
所述横向挡板用于阻止相对于所述板体安装完成的所述帽体和压紧杆组件掉落至所述空心腔体内。
9.根据权利要求8所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述空心腔体内还设置有若干纵向挡板，所述纵向挡板设置于所述横向挡板底部，且在所述横向挡板底部两侧的所述流通通道之间形成蛇形流通通道。
10.根据权利要求9所述的用于储能集装箱的液冷板，其特征在于，所述板体包括两部分，所述横向挡板和纵向挡板设置于其中一部分上，所述入口和出口设置于另一部分上。
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