CN116683340A - 一种储能电池并离网切换配电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能电池并离网切换配电柜，具体涉及并离网光伏发电技术领域，包括配电柜本体，所述配电柜本体的内表面底壁设有与外界相通的制冷风扇，同一水平位置的两个所述限位滑轨之间均共同设有电池模组，多个所述固定杆的外表面均设有连接机构。本发明所述的一种储能电池并离网切换配电柜，通过制冷风机的工作时可冷空气向配电柜本体的内腔排放，抽风扇工作时可将制冷风机排出的冷空气向上引导，冷空气可以从下方直接穿过多个通风槽，充分地与蓄电池表面接触，对蓄电池进行降温，同时直通槽贯穿于多个电池槽之间，使相邻的蓄电池之间存在间隙，降低了蓄电池之间的热量堆积程度，减少了安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及并离网光伏发电技术领域，特别涉及一种储能电池并离网切换配电柜。
背景技术
并离网光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场所。并离网光伏发电系统由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。该系统相比并网发电系统，增加了充放电控制器和蓄电池，在电网停电时，光伏系统还可以继续工作，逆变器可以切换成离网工作模式，给负载供电。
这种系统必须配备蓄电池组，且占据了发电系统30％-50％的成本。而且蓄电池组的使用寿命一般都在3-5年，过后又得更换，使用成本较高。所以在蓄电池组正常寿命期间，应该妥善维护电池的性能，尽量恒定使用环境，尽可能延长电池的使用寿命。
在实际使用的过程中，用于天气变化多端，蓄电池模组会频繁地切换充放电从而产生大量废热，而并离网光伏发电系统的蓄电池组体积庞大，内部有非常多的小型的储能电池相互并联串联，而一般的配电柜无法及时驱散电池之间堆积的热量，会极大地增加配电柜内的危险系数，产生安全隐患；同时，因为每个小型的储能电池的性能存在差异，不同的电池损坏的时间不一致，若因模组损坏而直接更换整个模组的电池成本较高，直接增加了大量的维修成本。
因此，鉴于上述问题需提供一种可以有效排出配电箱中的废热，并可以低成本更换储能电池的并离网切换配电柜。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种储能电池并离网切换配电柜，可以有效解决配电柜无法及时驱电池之间散堆积的热量、整个模组的电池维修成本高的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种储能电池并离网切换配电柜，包括配电柜本体，所述配电柜本体的后端固定安装有控制器，所述配电柜本体的前端设有柜门，所述配电柜本体的下端四角均设有支撑腿，所述配电柜本体的内表面底壁设有与外界相通的制冷风扇，所述配电柜本体的左右两端的上部均设有排气口，所述配电柜本体的内表面左右两侧壁均固定安装有抽风扇；
所述配电柜本体的内表面左右两侧壁的后部均阵列设有多个倾斜限位块，所述配电柜本体的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定杆，多个所述固定杆均位于对应的两个倾斜限位块下侧，所述配电柜本体的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定块，多个所述固定块均位于对应的固定杆下侧，所述配电柜本体的内表面左右两侧壁的中部均阵列设有多个限位滑轨，同一水平位置的两个所述限位滑轨之间均共同设有电池模组，多个所述固定杆的外表面均设有连接机构。
优选的，所述电池模组包括限位盘，所述限位盘的前端设有第一把手，所述限位盘的上端设有注塑托盘，所述限位盘的左右两端后部均设有与所述限位滑轨相适配的滑块，所述限位盘的左右两端前部均设有定位块，所述定位块的前端螺纹连接有第一星形把手。
优选的，所述注塑托盘的上端阵列开设有多个电池槽，所述注塑托盘的后端和左右两端对应所述电池槽的位置均开设有直通槽，所述注塑托盘的上端对应所述电池槽的前后侧壁和左右侧壁的位置均开设有贯穿的第二通风槽，所述限位盘的下端对应多个第二通风槽的位置均开设有贯穿的第一通风槽。
优选的，多个所述电池槽的内表面底壁四角均设有硅胶垫，同一个电池槽内的四个硅胶垫上端均共同设有蓄电池。
优选的，所述连接机构包括曲折板，所述曲折板的前端设有第二把手，所述曲折板的水平部分上端对应多个第二通风槽的位置均开设有贯穿的第三通风槽，所述曲折板的倾斜部分下端设有连接板，所述连接板与对应的所述固定杆之间的连接关系为转动连接，所述曲折板的水平部分下端固定安装有多个接触板，多个所述接触板的位置与多个所述蓄电池的位置对应，所述曲折板的倾斜部分后端设有多个与所述控制器接通的连接线。
优选的，所述连接板前端的左右两侧均开设有T形槽，所述T形槽的内表面设有T形磁铁，所述T形磁铁的水平部分长度大于所述T形槽的水平部分长度。
优选的，所述T形磁铁的前端和所述连接板的前端均呈以所述固定杆为圆心的弧形，所述固定块的后端上部开设有与所述连接板和所述T形磁铁相适配的弧形槽。
优选的，当所述曲折板的表面与所述倾斜限位块的表面贴合时，所述连接板呈水平状态。
优选的，所述限位滑轨的位置与所述T形槽的位置对应，且所述限位滑轨的后端开设有与所述T形槽的水平部分相对应的矩形槽，所述滑块后端的轮廓与所述矩形槽相适配，所述限位滑轨的前端对应所述第一星形把手的位置开设有螺纹槽。
优选的，所述限位盘的上端前部开设有两个左右相互对称的螺纹孔，所述曲折板的上端前部螺纹连接有两个左右相互对称的第二星形把手，所述第二星形把手的位置与所述螺纹孔的位置相对应。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本配电柜正常工作时，制冷风机的工作将冷空气向配电柜本体的内腔排放，抽风扇工作时可将制冷风机排出的冷空气向上引导，冷空气会从下方直接穿过多个通风槽，充分地与蓄电池表面接触，对蓄电池进行降温，同时直通槽贯穿于多个电池槽之间，使相邻的蓄电池之间存在间隙，降低了相邻的蓄电池之间的热量堆积程度，减少了安全隐患。
2、本配电柜的电池模组在安装时，可直接将蓄电池放入对应的电池槽中，因轮廓的限制蓄电池在电池槽中不会晃动，且蓄电池压在硅胶垫的表面时，硅胶垫会产生一定的形变，也会对蓄电池产生回弹力，保证了蓄电池与接触板之间的充分接触，蓄电池安装和取出方便，可以轻松取出并更换已损坏的电池，避免直接将整个电池模组更换，降低了本配电柜的使用及维修成本。
3、本配电柜在工作人员需要对电池模组中的蓄电池进行检测维修时，工作人员可以手动向前拉出电池模组，滑块会吸引T形磁铁向前移动至矩形槽内，T形磁铁会卡在T形槽和矩形槽之间，使连接机构整体的位置保持固定，防止连接机构影响工作人员检测蓄电池的工作，提高了工作人员对蓄电池的检测维修效率。
附图说明
图1为本发明的整体的结构示意图一；
图2为本发明的整体的结构示意图二；
图3为本发明的配电柜本体内部的结构示意图；
图4为本发明的配电柜本体内部工作状态的结构示意图；
图5为本发明的电池模组的结构示意图；
图6为本发明的注塑托盘的结构示意图；
图7为本发明的图6中B处放大的结构示意图；
图8为本发明的电池模组底部的结构示意图；
图9为本发明的连接机构的结构示意图；
图10为本发明的图4中A处放大的结构示意图；
图11为本发明的图9中C处放大的结构示意图；
图12为本发明的连接机构底部的结构示意图。
图中：1、配电柜本体；2、电池模组；3、连接机构；4、制冷风机；5、抽风扇；11、控制器；12、支撑腿；13、柜门；14、排气口；15、倾斜限位块；16、固定杆；17、固定块；18、限位滑轨；181、矩形槽；182、螺纹槽；21、限位盘；211、第一通风槽；22、第一把手；23、定位块；24、第一星形把手；25、滑块；26、注塑托盘；261、电池槽；262、直通槽；263、硅胶垫；264、第二通风槽；27、蓄电池；28、螺纹孔；31、曲折板；32、第二把手；33、第二星形把手；34、连接板；341、T形槽；35、第三通风槽；36、连接线；37、T形磁铁；38、接触板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-12所示，本发明公开了一种储能电池并离网切换配电柜，包括配电柜本体1，配电柜本体1的后端固定安装有控制器11，控制器11与太阳能并离网一体机接通，用于控制本配电柜充电放电的整体功能，配电柜本体1的前端设有柜门13，配电柜本体1的下端四角均设有支撑腿12，配电柜本体1与支撑腿12之间的连接关系为固定连接，配电柜本体1的内表面底壁设有与外界相通的制冷风机4，配电柜本体1与制冷风机4之间的连接关系为固定连接，配电柜本体1的左右两端的上部均设有排气口14，排气口14可将配电柜本体1内部与外界空气流通，配电柜本体1的内表面左右两侧壁均固定安装有抽风扇5，制冷风机4和抽风扇5均为现有技术，制冷风机4工作时可将外界空气制冷并向配电柜本体1的内腔排放，而抽风扇5在本配电柜中起引导作用，抽风扇5工作时可将制冷风机4排出的冷空气向上引导，在经过多个电池模组2时对电池模组2进行降温。
进一步的，配电柜本体1的内表面左右两侧壁的后部均阵列设有多个倾斜限位块15，倾斜限位块15与配电柜本体1的内表面左右两侧壁之间固定连接，配电柜本体1的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定杆16，固定杆16与配电柜本体1之间的连接关系为固定连接，多个固定杆16均位于对应的两个倾斜限位块15下侧，配电柜本体1的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定块17，固定块17与配电柜本体1之间的连接关系为固定连接，多个固定块17均位于对应的固定杆16下侧，配电柜本体1的内表面左右两侧壁的中部均阵列设有多个限位滑轨18，配电柜本体1与限位滑轨18之间的连接关系为固定连接，同一水平位置的两个限位滑轨18之间均共同设有电池模组2，多个固定杆16的外表面均设有连接机构3。
需要说明的是，如图1所示，当本配电柜处于工作状态时，多个连接机构3均盖在对应的电池模组2上端，此时电池模组2与连接机构3之间的连接关系为相对固定的整体。
为了提高本装置内相邻的蓄电池27之间的通风效果，如图5-8所示，电池模组2包括限位盘21，限位盘21的前端设有第一把手22，限位盘21与第一把手22之间的连接关系为固定连接，限位盘21的上端设有注塑托盘26，注塑托盘26的轮廓与限位盘21的上端轮廓对应，可以卡住注塑托盘26的位置，限位盘21的左右两端后部均设有与限位滑轨18相适配的滑块25，滑块25与限位滑轨18之间的连接关系为滑动连接，限位盘21的左右两端前部均设有定位块23，限位盘21与定位块23之间的连接关系为固定连接，定位块23的前端螺纹连接有第一星形把手24。
另外，限位滑轨18的前端对应第一星形把手24的位置开设有螺纹槽182，当电池模组2处于收起状态时，可将限位盘21推入配电柜本体1的内部，并手动将第一星形把手24的螺纹部分拧入螺纹槽182内锁紧。
进一步的，如图6-7所示，注塑托盘26的上端阵列开设有多个电池槽261，每个电池槽261的轮廓均与蓄电池27对应，注塑托盘26的后端和左右两端对应电池槽261的位置均开设有直通槽262，直通槽262贯穿于多个电池槽261之间，使相邻的蓄电池27之间存在间隙，可以防止热量堆积，注塑托盘26的上端对应电池槽261的前后侧壁和左右侧壁的位置均开设有贯穿的第二通风槽264，限位盘21的下端对应多个第二通风槽264的位置均开设有贯穿的第一通风槽211，可以将相邻的蓄电池27之间的间隙上下贯通，因此冷空气可以从下方直接穿过第一通风槽211和第二通风槽264，对电池模组2进行降温，防止热量堆积产生安全隐患。
需要说明的是，电池模组2在安装时可直接将蓄电池27放入对应的电池槽261中即可，因轮廓限制蓄电池27在电池槽261中不会晃动，当连接机构3盖上时，蓄电池27与接触板38之间会充分接触。
为了保证蓄电池27与接触板38之间的充分接触，如图7所示，多个电池槽261的内表面底壁四角均设有硅胶垫263，硅胶垫263与电池槽261之间的连接关系为固定连接，在同一个电池槽261内的四个硅胶垫263上端均共同设有蓄电池27，硅胶垫263的材质具有弹性，且化学性质稳定，当蓄电池27压在硅胶垫263的表面时，硅胶垫263会产生一定的形变，也会对蓄电池27产生回弹力，使蓄电池27与接触板38之间充分接触，避免接触不良。
为了让本配电柜的电池模组2便于检测，检测出的损坏的蓄电池27可直接更换，连接机构3包括曲折板31，曲折板31的前端设有第二把手32，曲折板31与第二把手32之间的连接关系为固定连接，曲折板31的水平部分上端对应多个第二通风槽264的位置均开设有贯穿的第三通风槽35，使冷空气从电池模组2的内部穿过之后可以继续穿过连接机构3，曲折板31的倾斜部分下端设有连接板34，曲折板31与连接板34之间的连接关系为固定连接，连接板34与对应的固定杆16之间的连接关系为转动连接，因此工作人员可手动抓住第二把手32翻开曲折板31，曲折板31的水平部分下端固定安装有多个接触板38，多个接触板38的位置与多个蓄电池27的位置对应，曲折板31的倾斜部分后端设有多个与控制器11接通的连接线36。
需要说明的是，曲折板31的内部根据需求安装有相应的电路，可将对应的电池模组2中的蓄电池27通过与接触板38的接触并联或串联。
进一步的，连接板34前端的左右两侧均开设有T形槽341，T形槽341的内表面设有T形磁铁37，T形磁铁37的水平部分长度大于T形槽341的水平部分长度，因此T形磁铁37的竖直部分长度小于T形槽341的竖直部分长度，T形磁铁37与T形槽341之间的连接关系为滑动连接，T形磁铁37的前端和连接板34的前端均呈以固定杆16为圆心的弧形，固定块17的后端上部开设有与连接板34和T形磁铁37相适配的弧形槽，当连接机构3处于如图1的闭合状态时，固定块17会抵住T形磁铁37的前端，防止T形磁铁37滑出。
如图3和图10所示，限位滑轨18的位置与T形槽341的位置对应，且限位滑轨18的后端开设有与T形槽341的水平部分相对应的矩形槽181，因此T形磁铁37在向前滑动时可插入矩形槽181内，滑块25后端的轮廓与矩形槽181相适配，且滑块25的材质为铁，限位盘21的材质为非金属材质，因此，当滑块25位于矩形槽181内时，会将T形磁铁37推至图11的位置，在工作人员向前拉动第二把手32的过程中，滑块25会吸引T形磁铁37向前移动至矩形槽181内，此时T形磁铁37会起到一个作用：在滑块25推回原位置之前，T形磁铁37会卡在T形槽341和矩形槽181之间，使连接机构3整体位置保持固定，防止连接机构3影响工作人员检测蓄电池27的工作。
另外，限位盘21的上端前部开设有两个左右相互对称的螺纹孔28，曲折板31的上端前部螺纹连接有两个左右相互对称的第二星形把手33，第二星形把手33的位置与螺纹孔28的位置相对应，在检测工作完成后，工作人员需推回电池模组2，将第二星形把手33的螺纹部分拧入螺纹孔28，此时第二星形把手33会锁紧螺纹孔28，使电池模组2和连接机构3的位置固定，让本装置正常工作。
因此，本发明的具体实施方式为：配电柜正常工作时，制冷风机4工作可将外界空气制冷并向配电柜本体1的内腔排放，抽风扇5工作时可将制冷风机4排出的冷空气向上引导，直通槽262贯穿于多个电池槽261之间，使相邻的蓄电池27之间存在间隙，可以防止热量堆积，冷空气可以从下方直接穿过第一通风槽211、第二通风槽264、第三通风槽35，充分地与蓄电池27的表面接触，对蓄电池27进行降温；
电池模组2在安装时可直接将蓄电池27放入对应的电池槽261中，因轮廓限制蓄电池27在电池槽261中不会晃动，蓄电池27压在硅胶垫263的表面时，硅胶垫263会产生一定的形变，也会对蓄电池27产生回弹力，使蓄电池27与接触板38之间充分接触，避免接触不良；
当工作人员需要对电池模组2中的蓄电池27进行检测维修时，先对配电柜进行断电，手动抓住第二把手32翻开连接机构3，在曲折板31的倾斜部分表面倾斜限位块15的表面贴合时，会被倾斜限位块15挡住，此时连接板34呈水平状态，工作人员需手动抓住第一把手22向前拉出电池模组2，滑块25会吸引T形磁铁37向前移动至矩形槽181内，T形磁铁37会卡在T形槽341和矩形槽181之间，使连接机构3整体位置保持固定，防止连接机构3影响工作人员检测蓄电池27的工作；
在工作人员检修完电池模组2之后，将电池模组2推回原位置并锁紧第一星形把手24，此过程中滑块25会将T形磁铁37推回至T形槽341内，使连接机构3整体可以转动盖回，而固定块17会抵住T形磁铁37的前端，防止T形磁铁37滑出，最后锁紧第二星形把手33完成检修。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。
Claims (10)
1.一种储能电池并离网切换配电柜，包括配电柜本体(1)，其特征在于：所述配电柜本体(1)的后端固定安装有控制器(11)，所述配电柜本体(1)的前端设有柜门(13)，所述配电柜本体(1)的下端四角均设有支撑腿(12)，所述配电柜本体(1)的内表面底壁设有与外界相通的制冷风扇(4)，所述配电柜本体(1)的左右两端的上部均设有排气口(14)，所述配电柜本体(1)的内表面左右两侧壁均固定安装有抽风扇(5)；
所述配电柜本体(1)的内表面左右两侧壁的后部均阵列设有多个倾斜限位块(15)，所述配电柜本体(1)的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定杆(16)，多个所述固定杆(16)均位于对应的两个倾斜限位块(15)下侧，所述配电柜本体(1)的内表面左右两侧壁之间共同阵列设有多个固定块(17)，多个所述固定块(17)均位于对应的固定杆(16)下侧，所述配电柜本体(1)的内表面左右两侧壁的中部均阵列设有多个限位滑轨(18)，同一水平位置的两个所述限位滑轨(18)之间均共同设有电池模组(2)，多个所述固定杆(16)的外表面均设有连接机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述电池模组(2)包括限位盘(21)，所述限位盘(21)的前端设有第一把手(22)，所述限位盘(21)的上端设有注塑托盘(26)，所述限位盘(21)的左右两端后部均设有与所述限位滑轨(18)相适配的滑块(25)，所述限位盘(21)的左右两端前部均设有定位块(23)，所述定位块(23)的前端螺纹连接有第一星形把手(24)。
3.根据权利要求2所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述注塑托盘(26)的上端阵列开设有多个电池槽(261)，所述注塑托盘(26)的后端和左右两端对应所述电池槽(261)的位置均开设有直通槽(262)，所述注塑托盘(26)的上端对应所述电池槽(261)的前后侧壁和左右侧壁的位置均开设有贯穿的第二通风槽(264)，所述限位盘(21)的下端对应多个第二通风槽(264)的位置均开设有贯穿的第一通风槽(211)。
4.根据权利要求3所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：多个所述电池槽(261)的内表面底壁四角均设有硅胶垫(263)，同一个电池槽(261)内的四个硅胶垫(263)上端均共同设有蓄电池(27)。
5.根据权利要求4所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述连接机构(3)包括曲折板(31)，所述曲折板(31)的前端设有第二把手(32)，所述曲折板(31)的水平部分上端对应多个第二通风槽(264)的位置均开设有贯穿的第三通风槽(35)，所述曲折板(31)的倾斜部分下端设有连接板(34)，所述连接板(34)与对应的所述固定杆(16)之间的连接关系为转动连接，所述曲折板(31)的水平部分下端固定安装有多个接触板(38)，多个所述接触板(38)的位置与多个所述蓄电池(27)的位置对应，所述曲折板(31)的倾斜部分后端设有多个与所述控制器(11)接通的连接线(36)。
6.根据权利要求5所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述连接板(34)前端的左右两侧均开设有T形槽(341)，所述T形槽(341)的内表面设有T形磁铁(37)，所述T形磁铁(37)的水平部分长度大于所述T形槽(341)的水平部分长度。
7.根据权利要求6所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述T形磁铁(37)的前端和所述连接板(34)的前端均呈以所述固定杆(16)为圆心的弧形，所述固定块(17)的后端上部开设有与所述连接板(34)和所述T形磁铁(37)相适配的弧形槽。
8.根据权利要求5所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：当所述曲折板(31)的表面与所述倾斜限位块(15)的表面贴合时，所述连接板(34)呈水平状态。
9.根据权利要求6所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述限位滑轨(18)的位置与所述T形槽(341)的位置对应，且所述限位滑轨(18)的后端开设有与所述T形槽(341)的水平部分相对应的矩形槽(181)，所述滑块(25)后端的轮廓与所述矩形槽(181)相适配，所述限位滑轨(18)的前端对应所述第一星形把手(24)的位置开设有螺纹槽(182)。
10.根据权利要求5所述的一种储能电池并离网切换配电柜，其特征在于：所述限位盘(21)的上端前部开设有两个左右相互对称的螺纹孔(28)，所述曲折板(31)的上端前部螺纹连接有两个左右相互对称的第二星形把手(33)，所述第二星形把手(33)的位置与所述螺纹孔(28)的位置相对应。
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Cited By (2)
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