CN117894520B - 一种外储能柜及储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能设备技术领域，具体为一种外储能柜及储能系统，包括装置仓，装置仓的左端固定安装有设备仓，装置仓的内侧可拆卸安装有若干电池块，设备仓的内侧固定安装有中央处理单元，装置仓的内侧下端固定安装有发电机，且发电机与中央处理单元之间通过紧急线缆电连接，中央处理单元的上端固定安装有总线束，总线束的右端连通有副线束，副线束的内侧设置有防止线缆过热的降温循环装置，隔离筒外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球之间则会形成“液桥”并与导热管内壁接触随后随着隔离筒上升的过程即可完成对导热管内壁的冷却液涂抹的工作，通过散热鳍片将热量传导至导热管，由导热管对其进行降温，避免了线缆过热的问题。

Description

一种外储能柜及储能系统

技术领域

本发明涉及储能设备技术领域，具体为一种外储能柜及储能系统。

背景技术

外储能柜及储能系统是指用于储存能量的设备及系统，通常用于电力系统、可再生能源系统（如太阳能、风能）以及其他需要储存能量以备不时之需的场合。这些系统的设计旨在提高能源的使用效率，确保能源供应的稳定性，以及支持能源的可持续发展。

经过海量检索，发现现有技术公开号为CN115642671A，公开了一种储能柜及储能系统，该专利将原先的风冷改为液冷，在第一进风口内部设置有防尘网，防止粉尘的进入，采用液冷的方式，没有设置有空调外机，无需担心空调外机将粉尘吹入储能柜，可以适应更多复杂的环境(例如工厂、户外粉尘大的环境)，环境适应能力强；另外的，液冷采用接触式的散热，无需将冷风吹入电池设备中，可以提高电池包的防护等级，提高电池包的安全性，提高电池包的使用寿命。

因此，基于上述检索以及结合现有的储能柜，正常使用过程中，由于线缆都是通过线槽整齐划一的集中在一起，使其美观大方，由于线缆之间会存在堆叠问题，通过上述专利的液冷系统无法对线缆进行冷却降温，但是储能系统在工作时会产生大量的热量，多股线缆聚集在一起，不把线缆内部的热量散发出去，则会造成过载燃火的事故，为此，我们提出一种外储能柜及储能系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外储能柜及储能系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种外储能柜，包括装置仓，所述装置仓的左端固定安装有设备仓，所述装置仓的内侧可拆卸安装有若干电池块，且若干电池块之间分别通过串联线缆电连接，使装置的蓄电容量变大，提高使用时长，所述设备仓的内侧固定安装有中央处理单元，且所述中央处理单元具有逆变、不间断电源等功能，所述装置仓的内侧下端固定安装有发电机，且所述发电机与中央处理单元之间通过紧急线缆电连接，实现当电池块电量耗尽或损坏时中央处理单元内置的不间断电源使发电机发电从而实现电源的持续供应，所述中央处理单元的上端固定安装有总线束，所述总线束的右端连通有副线束，所述副线束分出有若干插头，并与电池块连接，所述副线束的内侧设置有防止线缆过热的降温循环装置；

电池块的前端固定安装有插座，副线束分支的插头可插入插座内，实现I/O通信、放电、充电等功能，装置仓的内侧右端固定安装有散热风机，当发电机启动时，所散发出的热量由散热风机排出，设备仓的内侧后端固定安装有若干断路器，设备过载时即可断开全部电路，实现对设备整体的电路保护，且断路器的底端端子与中央处理单元的上端端子之间分别通过分线缆电连接，断路器的上端端子则通过总线缆电连接，由总线缆整理好后统一连接至用电设备；

所述降温循环装置包括散热鳍片，所述散热鳍片固定安装在副线束的内侧，且所述散热鳍片内侧穿设有若干功能线缆，且所述功能线缆产出的热量会直接导向散热鳍片，所述散热鳍片的内侧穿设有导热管，所述导热管的内侧滑动安装有隔离筒。

作为本发明进一步的方案，所述隔离筒可在导热管的内侧上下移动，所述导热管的底端固定安装有蒸发室。

作为本发明进一步的方案，所述导热管的上端固定安装有永磁铁，所述隔离筒的上端固定安装有密封刮筒，且所述密封刮筒同样具有磁性，靠近永磁铁时则会被排斥，所述隔离筒的内侧固定安装有储液室。

作为本发明进一步的方案，所述储液室的内侧滑动安装有活动片，所述隔离筒的底端设置有记忆金属，且所述记忆金属具有能根据周围环境温度的变化从而实现变形的特性，所述活动片内侧固定安装有中心杆，且中心杆与记忆金属固定连接；

隔离筒的底端固定安装有密封胶圈，且密封胶圈为耐热耐磨的橡胶材质，密封胶圈与记忆金属固定连接，记忆金属变形时可通过中心杆带动活动片上下移动，储液室内侧设有海绵，用于更好的吸收冷却液，且海绵置于活动片的上方，永磁铁的下方设有限位挡片，限位挡片与永磁铁之间通过缓冲弹簧连接，限位挡片可防止密封刮筒向上过度导致装置损坏，且缓冲弹簧可防止密封刮筒直接撞上限位挡片从而提供一个“软接触”的作用。

作为本发明进一步的方案，所述隔离筒的上端转动安装有若干辅助球，所述辅助球与隔离筒之间通过抵接弹簧连接，隔离筒外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球之间则会形成“液桥”并与导热管内壁接触随后上下移动时即可实现涂抹的功能。

作为本发明进一步的方案，所述密封刮筒与导热管内壁紧密接触，所述导热管内侧底端固定安装有挡环，所述导热管外表面设置有循环导管。

作为本发明进一步的方案，所述隔离筒的上端固定安装有若干安装架，所述安装架的右端转动安装有滚轴，所述滚轴的内侧设置有驱动齿轮，所述安装架的内侧转动安装有被动齿轮，所述被动齿轮与驱动齿轮啮合。

作为本发明进一步的方案，所述安装架的左端固定安装有吸附筒，所述吸附筒内侧滑动安装有辅助塞，所述辅助塞的右端固定安装有活动杆，所述被动齿轮内侧设置有主动杆，所述主动杆与活动杆转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、储液室内侧设有海绵，用于更好的吸收冷却液，且海绵置于活动片的上方，永磁铁的下方设有限位挡片，限位挡片与永磁铁之间通过缓冲弹簧连接，限位挡片可防止密封刮筒向上过度导致装置损坏，且缓冲弹簧可防止密封刮筒直接撞上限位挡片从而提供一个“软接触”的作用；

2、隔离筒外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球之间则会形成“液桥”并与导热管内壁接触随后随着隔离筒上升的过程即可完成对导热管内壁的冷却液涂抹的工作，通过散热鳍片将热量传导至导热管，由导热管对其进行降温，避免了线缆过热的问题。

附图说明

图1为一种外储能柜及储能系统的结构示意图；

图2为设备仓内部结构示意图；

图3为装置仓内部结构示意图；

图4为副线束拆解图；

图5为降温循环装置结构示意图；

图6为降温循环装置截面图；

图7为隔离筒、密封刮筒结构示意图；

图8为隔离筒、密封刮筒截面结构示意图；

图9为安装架、吸附筒截面图；

图10为被动齿轮、曲轴结构示意图；

图11为一种外储能柜及储能系统的结构运行控制原理图。

图中：1、装置仓；2、断路器；3、分线缆；4、中央处理单元；5、设备仓；6、总线缆；

101、电池块；102、串联线缆；103、散热风机；104、紧急线缆；105、发电机；

201、总线束；202、副线束；203、插座；204、功能线缆；

301、散热鳍片；302、导热管；303、永磁铁；304、挡环；305、蒸发室；306、循环导管；

401、限位挡片；402、隔离筒；403、密封刮筒；404、缓冲弹簧；405、辅助球；406、抵接弹簧；407、密封胶圈；408、记忆金属；409、储液室；410、中心杆；411、活动片；412、密封盖；

501、滚轴；502、安装架；503、被动齿轮；504、活动杆；505、吸附筒；506、辅助塞；507、主动塞；508、输液导管；509、曲轴；510、主动杆。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1～4，一种外储能柜，包括装置仓1，装置仓1的左端固定安装有设备仓5，装置仓1的内侧可拆卸安装有若干电池块101，且若干电池块101之间分别通过串联线缆102电连接，使装置的蓄电容量变大，提高使用时长，设备仓5的内侧固定安装有中央处理单元4，且中央处理单元4具有逆变、不间断电源等功能，装置仓1的内侧下端固定安装有发电机105，且发电机105与中央处理单元4之间通过紧急线缆104电连接，实现当电池块101电量耗尽或损坏时中央处理单元4内置的不间断电源使发电机105发电从而实现电源的持续供应，中央处理单元4的上端固定安装有总线束201，总线束201的右端连通有副线束202，副线束202分出有若干插头，并与电池块101连接，副线束202的内侧设置有防止线缆过热的降温循环装置；

如图2、3，具体的，电池块101的前端固定安装有插座203，副线束202分支的插头可插入插座203内，实现I/O通信、放电、充电等功能，装置仓1的内侧右端固定安装有散热风机103，当发电机105启动时，所散发出的热量由散热风机103排出，设备仓5的内侧后端固定安装有若干断路器2，设备过载时即可断开全部电路，实现对设备整体的电路保护，且断路器2的底端端子与中央处理单元4的上端端子之间分别通过分线缆3电连接，断路器2的上端端子则通过总线缆6电连接，由总线缆6整理好后统一连接至用电设备；

请参阅图5、6，降温循环装置包括散热鳍片301，散热鳍片301固定安装在副线束202的内侧，且散热鳍片301内侧穿设有若干功能线缆204，且功能线缆204产出的热量会直接导向散热鳍片301，散热鳍片301的内侧穿设有导热管302，导热管302的内侧滑动安装有隔离筒402，隔离筒402可在导热管302的内侧上下移动，导热管302的底端固定安装有蒸发室305，蒸发室305内部填充有冷却液，且冷却液具有吸热蒸发的效果。

实施例2：请参阅图6～8，一种外储能柜及储能系统，基于实施例1的基础，导热管302的上端固定安装有永磁铁303，隔离筒402的上端固定安装有密封刮筒403，且密封刮筒403同样具有磁性，靠近永磁铁303时则会被排斥，隔离筒402的内侧固定安装有储液室409，储液室409的内侧滑动安装有活动片411，隔离筒402的底端设置有记忆金属408，且记忆金属408具有能根据周围环境温度的变化从而实现变形的特性，活动片411内侧固定安装有中心杆410，且中心杆410与记忆金属408固定连接；

如图6、7，具体的，隔离筒402的底端固定安装有密封胶圈407，且密封胶圈407为耐热耐磨的橡胶材质，密封胶圈407与记忆金属408固定连接，记忆金属408变形时可通过中心杆410带动活动片411上下移动，储液室409内侧设有海绵，用于更好的吸收冷却液，且海绵置于活动片411的上方，永磁铁303的下方设有限位挡片401，限位挡片401与永磁铁303之间通过缓冲弹簧404连接，限位挡片401可防止密封刮筒403向上过度导致装置损坏，且缓冲弹簧404可防止密封刮筒403直接撞上限位挡片401从而提供一个“软接触”的作用；

请参阅图6、7，隔离筒402的上端转动安装有若干辅助球405，辅助球405与隔离筒402之间通过抵接弹簧406连接，隔离筒402外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球405之间则会形成“液桥”并与导热管302内壁接触随后上下移动时即可实现涂抹的功能，密封刮筒403与导热管302内壁紧密接触，导热管302内侧底端固定安装有挡环304，导热管302外表面设置有循环导管306；

具体的，循环导管306的上端穿设于导热管302的上端且管口与缓冲弹簧404对应，下端穿设于导热管302的下端管口与挡环304对应，密封刮筒403的内侧设置有密封盖412，且密封盖412的底端与中心杆410的上端固定连接，密封刮筒403内部可暂时存储冷却液，当密封盖412不再与密封刮筒403贴合时，暂时存储的冷却液可通过密封刮筒403与密封盖412之间的间隙流向储液室409内；

请参阅图8、9、10，隔离筒402的上端固定安装有若干安装架502，安装架502的右端转动安装有滚轴501，滚轴501的内侧设置有驱动齿轮，安装架502的内侧转动安装有被动齿轮503，被动齿轮503与驱动齿轮啮合，安装架502的左端固定安装有吸附筒505，吸附筒505内侧滑动安装有辅助塞506，辅助塞506的右端固定安装有活动杆504，被动齿轮503内侧设置有主动杆510，主动杆510与活动杆504转动连接；

具体的，吸附筒505的底端固定安装有输液导管508，且输液导管508的出液口与辅助球405对应，辅助塞506的左端固定安装有主动塞507，被动齿轮503内侧固定安装有曲轴509，且主动杆510转动安装在曲轴509的外表面，随着被动齿轮503的旋转并带动曲轴509转动，主动杆510即可在曲轴509的转动下实现往复运动，随后即可带动活动杆504左右移动，活动杆504左右移动则带动主动塞507与辅助塞506左右移动，滚轴501的外表面与导热管302的内表面贴合。

本发明的工作原理是：

工作时，电池块101则为用电器提供稳定的电源，由中央处理单元4内部的逆变装置将直流电逆变为能提供用电器使用的交流电或三相电，当电池块101出现故障或电量耗尽时，中央处理单元4内部的不间断电源装置则会使发电机105启动，中继上用电器的用电需求；

当多股线缆聚集在一起时，所散发的热量则会被散热鳍片301吸收，并传导至导热管302，随后蒸发室305内部的冷却液吸热蒸发，热胀冷缩的原理使其导热管302下端的压力大于上端的压力，这时，隔离筒402以及密封刮筒403则会随着底端压力变大，向上移动，在向上移动过程中，滚轴501则会随着向上移动的作用力，并与导热管302贴合的作用下开始转动，被动齿轮503的旋转并带动曲轴509转动，主动杆510即可在曲轴509的转动下实现往复运动，随后即可带动活动杆504左右移动，活动杆504左右移动则带动主动塞507与辅助塞506左右移动；

而隔离筒402下方的记忆金属408受热开始变形，使活动片411开始挤压海绵，使其内部的冷却液被挤出，这时，辅助塞506在吸附筒505的最左端但又不脱离吸附筒505，而主动塞507则完全延伸出吸附筒505外，在活动杆504朝右方移动时，拉动辅助塞506与主动塞507朝右侧移动，辅助塞506则会吸收一定的冷却液到吸附筒505内，直到主动塞507也进入到吸附筒505内，并使冷却液完全的停留在吸附筒505内，随后，冷却液则会顺着输液导管508流向辅助球405处，如此往复；

隔离筒402外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球405之间则会形成“液桥”并与导热管302内壁接触随后随着隔离筒402上升的过程即可完成对导热管302内壁的冷却液涂抹的工作；

当密封刮筒403到达永磁铁303处时，排斥作用促使密封刮筒403向下运动，而导热管302内壁被冷却液涂抹过后，温度则会下降，通过热胀冷缩的原理，随后又通过永磁铁303的排斥对密封刮筒403“助力”作用下，随之开始下降，而记忆金属408开始恢复初始状态，随后通过中心杆410的作用下使密封盖412不在与密封刮筒403底端贴合，由于密封刮筒403与导热管302内壁贴合，实现将导热管302内壁上的冷却液挂下，并流向挡环304处，而冷却液开始从挡环304处并通过循环导管306向下流，并最终流到密封刮筒403内，通过密封刮筒403与密封盖412之间的间隙流向储液室409内，实现了冷却液在循环使用。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种外储能柜，包括装置仓（1），其特征在于：所述装置仓（1）的左端固定安装有设备仓（5），所述装置仓（1）的内侧可拆卸安装有若干电池块（101），且若干电池块（101）之间分别通过串联线缆（102）电连接，使装置的蓄电容量变大，提高使用时长，所述设备仓（5）的内侧固定安装有中央处理单元（4），所述装置仓（1）的内侧下端固定安装有发电机（105），且所述发电机（105）与中央处理单元（4）之间通过紧急线缆（104）电连接，所述中央处理单元（4）的上端固定安装有总线束（201），所述总线束（201）的右端连通有副线束（202），所述副线束（202）分出有若干插头，并与电池块（101）连接，所述副线束（202）的内侧设置有防止线缆过热的降温循环装置；

所述降温循环装置包括散热鳍片（301），所述散热鳍片（301）固定安装在副线束（202）的内侧，且所述散热鳍片（301）内侧穿设有若干功能线缆（204），且所述功能线缆（204）产出的热量会直接导向散热鳍片（301），所述散热鳍片（301）的内侧穿设有导热管（302），所述导热管（302）的内侧滑动安装有隔离筒（402）；

所述隔离筒（402）可在导热管（302）的内侧上下移动，所述导热管（302）的底端固定安装有蒸发室（305）；

所述导热管（302）的上端固定安装有永磁铁（303），所述隔离筒（402）的上端固定安装有密封刮筒（403），且所述密封刮筒（403）同样具有磁性，靠近永磁铁（303）时则会被排斥，所述隔离筒（402）的内侧固定安装有储液室（409）；

所述储液室（409）的内侧滑动安装有活动片（411），所述隔离筒（402）的底端设置有记忆金属（408），且所述记忆金属（408）具有能根据周围环境温度的变化从而实现变形的特性，所述活动片（411）内侧固定安装有中心杆（410），且中心杆（410）与记忆金属（408）固定连接；

所述隔离筒（402）的上端转动安装有若干辅助球（405），所述辅助球（405）与隔离筒（402）之间通过抵接弹簧（406）连接，隔离筒（402）外表面出现冷却液时，彼此相邻的辅助球（405）之间则会形成“液桥”并与导热管（302）内壁接触随后上下移动时即可实现涂抹的功能。

2.根据权利要求1所述的一种外储能柜，其特征在于：所述密封刮筒（403）与导热管（302）内壁紧密接触，所述导热管（302）内侧底端固定安装有档环（304），所述导热管（302）外表面设置有循环导管（306）。

3.根据权利要求2所述的一种外储能柜，其特征在于：所述隔离筒（402）的上端固定安装有若干安装架（502），所述安装架（502）的右端转动安装有滚轴（501），所述滚轴（501）的内侧设置有驱动齿轮，所述安装架（502）的内侧转动安装有被动齿轮（503），所述被动齿轮（503）与驱动齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的一种外储能柜，其特征在于：所述安装架（502）的左端固定安装有吸附筒（505），所述吸附筒（505）内侧滑动安装有辅助塞（506），所述辅助塞（506）的右端固定安装有活动杆（504），所述被动齿轮（503）内侧设置有主动杆（510），所述主动杆（510）与活动杆（504）转动连接。

5.一种用于外储能柜的系统，用于权利要求1-4中任意一项所述的一种外储能柜，其特征在于，所述中央处理单元（4）具有逆变、不间断电源的功能，当电池块（101）电量耗尽或损坏时中央处理单元（4）内置的不间断电源使发电机（105）发电从而实现电源的持续供应；

所述电池块（101）的前端固定安装有插座（203），副线束（202）分支的插头可插入插座（203）内，实现I/O通信、放电、充电的功能；

所述设备仓（5）的内侧后端固定安装有若干断路器（2），设备过载时即可断开全部电路，实现对设备整体的电路保护。