CN117895109A - 一种基于物联网的高效储能装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于物联网的高效储能装置，包括壳体、控制单元、无线通信单元、保护电路、多个电池单元以及多个导热单元；壳体包括前盖、后盖、顶板、底板以及两个侧板；相邻的两个导热单元之间具有一个电池单元；前盖处具有正极柱单元和负极柱单元。本申请的储能装置，能够实现远程控制，通过多个固定单元实现安装，进气通孔进入的气流经过导热单元的散热空间，从而实现将导热单元的热量带走，从而实现高效的散热。循环风扇可以产生循环气流，从而实现对内部不同区域温度的循环换热，从而可以实现内部温度的更加均匀。通过温度传感器可以实现对壳体内部温度的检测。

Description

一种基于物联网的高效储能装置
技术领域
本发明涉及储能装置领域，更具体的，涉及一种基于物联网的高效储能装置。
背景技术
储能装置是指能够将电能、热能或其他形式的能量在一段时间内储存起来的设备。储能装置在能源储存和利用方面发挥着重要的作用，推动了可再生能源的发展和能源转型，电池是一种常见的储能装置，它可以将电能转化为化学能并储存起来。当需要使用电能时，电池会将储存的化学能转化为电能供给设备使用。
现有的电池储能装置，在充电放电的过程中会产生一定的热量，而这些热量如果不能及时有效地散发出去，可能导致电池温度过高，将会影响电池的使用性能和使用寿命。另外目前的电池储能装置在及时监控电池内部温度方面仍存在一些困难。一方面，电池储能装置通常由多个电池组成，每个电池都需要进行温度监测。但是，由于电池数量较大，传统的温度传感器布置不便，导致难以实时监控到每个电池的温度变化。另一方面，电池内部的温度分布通常是不均匀的，这使得准确监测电池内部的温度变化更加困难，传统的表面温度传感器往往不能准确反映电池内部的温度情况。另一方面，为了储能装置的管理方便和信息的及时展示，也需要实现储能装置的物联网化，从而实现更加高效的对于储能装置的情况的获知和远程管理。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于物联网的高效储能装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储能装置，包括壳体、控制单元、无线通信单元、保护电路、多个电池单元以及多个导热单元；所述壳体包括前盖、后盖、顶板、底板以及两个侧板，两个侧板之间连接有两个顶部连接杆和两个底部连接杆；多个电池单元和多个导热单元呈一排分布，所述导热单元的数量比电池单元的数量多一个，相邻的两个导热单元之间具有一个所述电池单元；所述前盖处具有正极柱单元和负极柱单元。
进一步地，所述顶板与两个顶部连接杆之间通过螺栓固定连接。
进一步地，所述底板与两个底部连接杆之间通过螺栓固定连接。
进一步地，所述前盖和后盖与两个侧板均通过螺栓固定连接。
在有一些实施例中，所述前盖和后盖与两个侧板均通过螺栓固定连接或铆钉固定连接。
进一步地，多个电池单元串联。
在有些实施例中，多个电池单元并联。
进一步地，所述导热单元包括第一U形板和第二U形板，所述第一U形板和第二U形板的外侧均具有导热垫、内侧均具有多个导热凸筋，所述第一U形板的内侧具有多个第一导热板，所述第二U形板的内侧具有多个第二导热板，所述第二导热板处具有被第一导热板插入的限位插槽；两个侧板的内侧均具有多个限位凸筋，所述第一U形板的两侧和第二U形板的两侧均具有多个与所述限位凸筋配合的限位凹槽。
从而电池单元的热量能够传递至导热单元处，并被散热气流带走。
进一步地，所述第一U形板和第二U形板的外侧均具有导热垫容纳槽，所述导热垫位于所述导热垫容纳槽内。
从而实现更好地安装导热垫，并且将电池单元的热量传递至导热单元。
进一步地，包括支架单元、抵紧单元、散热单元和两个端部单元，所述支架单元包括与两个侧板均固定连接的第一基板以及多组与第一基板固定连接的限位竖板，每组限位竖板包括两个相对的限位竖板，两个相对的限位竖板之间具有一个所述电池单元，所述支架单元处具有安装槽，所述抵紧单元包括容纳于安装槽处的第二基板以及多个与第二基板固定连接的金属弹片部，所述金属弹片部的数量等于所述限位插槽的数量且两者一一对应，每个金属弹片部插入一个所述限位插槽内，所述第一基板和第二基板处均具有多个条形通槽；所述散热单元与两个侧板均固定连接，所述散热单元具有内腔，所述内腔面对后盖的一端敞口，所述散热单元的底端具有多个散热风扇；所述底板处具有多个进气通孔，所述后盖处具有多个出气通孔；所述端部单元与两个侧板均固定连接，所有的散热单元和所有的电池单元均位于两个端部单元之间，每个端部单元抵接一个导热单元。
进一步地，所述导热单元的第一U形板处的第一导热板和第二U形板处的第二导热板的数量相等且两者一一对应。
进一步地，所述金属弹片部呈椭圆环形。
从而椭圆环形的金属弹片部具有弹力，使得第一U形板和第二U形板向两侧抵紧，从而使得导热垫与电池单元更加抵紧，从而实现更好的热传递。
进一步地，多个金属弹片部呈矩形阵列分布。
进一步地，所述底板处的多个进气通孔分为多个进气通孔阵列，每个进气通孔阵列内的进气通孔呈矩形阵列分布；所述进气通孔阵列的数量等于所述散热单元的数量且两者一一对应，每个散热单元下方具有一个所述进气通孔阵列。
从而使得从进气通孔进入的进气更好地穿过散热单元，从而带走热量。
进一步地，所述后盖处的多个出气通孔呈矩形阵列分布。
进一步地，所述端部单元包括两个固定竖板以及连接在两个固定竖板之间的多个连接横板，两个固定竖板分别与两个侧板固定连接。
进一步地，所述端部单元的两个固定竖板之间连接有三个连接横板。
从而两个端部单元之间可以实现对多个导热单元和多个电池单元的稳定的安装和限位。
进一步地，所述第二基板处安装有多个呈一排分布的检测单元，所述检测单元的数量等于所述导热单元的数量且两者一一对应，所述检测单元包括与第二基板固定连接的安装杆以及安装于安装杆处的温度传感器；所述导热单元处的多个第一导热板和多个第二导热板将导热单元处的第一、二U形板之间的空间分隔为多个散热空间，每个温度传感器均位于对应的散热单元的其中一个最端部的散热空间内。
从而可以实现对多个导热单元位置处的温度进行检测，从而更好地了解储能装置内部的情况。
进一步地，还包括循环单元，所述循环单元包括前循环部、后循环部以及两个管道部，所述第一U形板和第二U形板的一端均具有被其中一个管道部穿过的第一穿孔，另一端均具有被另一个管道部穿过的第二穿孔，所述管道部内具有上通道和下通道；所述前循环部包括两个纵向U形管以及连接两个纵向U形管的连接横杆，每个纵向U形管安装于一个管道部处，且一端插入上通道内，另一端插入下通道内；所述后循环部包括两个横向U形管以及连接两个横向U形管的连接腔室，所述连接腔室内具有循环风扇，其中一个横向U形管的两端分别插入两个管道部的上通道内，另一个横向U形管的两端分别插入两个管道部的下通道内。
从而循环单元可以使得储能单元内部的不同区域的温度更加均匀。
进一步地，其中一个管道部的内侧具有多个凹槽部，每个温度传感器均安装于靠近所述凹槽部的那个最端部的散热空间内。
从而温度传感器可以更好地感应管道部的内部温度。
进一步地，所述横向U形管的两端和纵向U形管的两端均具有防滑套。
进一步地，所述安装槽的两侧具有条形滑槽，所述第二基板的两侧具有与条形滑槽配合的条形滑轨。
进一步地，所述前盖处还安装有指示灯和触摸屏；所述壳体还固定连接有多个固定单元，所述固定单元包括固定横板、与固定横板固定连接的支撑竖板以及与支撑竖板固定连接的支撑框部，所述固定横板与顶板固定连接，所述支撑框部与底板固定连接。
进一步地，所述固定单元具有4个。
进一步地，所述固定单元与所述壳体之间通过螺栓或铆钉固定连接。
进一步地，所述前盖处具有把手部。
有益效果：
1、本申请的储能装置，其具有无线通信单元，能够实现远程控制，使用者可以通过手机、平板等终端实现对储能装置情况的了解以及控制，并且通过触摸屏可以实现与储能装置的交互。
2、本申请的储能装置，通过多个支架单元实现安装，从而散热气流可以实现更好地从进气通孔进气，并且从出气通孔出气，从而实现散热，进气通孔进入的气流经过导热单元的散热空间，从而实现将导热单元的热量带走，从而实现高效的散热。
3、本申请的储能装置，循环风扇可以产生循环气流，从而实现对内部不同区域温度的循环换热，从而可以实现内部温度的更加均匀。
4、本申请的储能装置，通过温度传感器可以实现对壳体内部温度的检测，并且多个温度传感器可以实现对壳体内不同位置的温度的检测，从而实现对壳体内部温度更好的监控。
附图说明
图1为储能装置示意图；
图2为储能装置零件爆炸图；
图2A为2A区域放大图；
图2B为2B区域放大图；
图2C为2C区域放大图；
图2D为2D区域放大图；
图2E为2E区域放大图；
图3为储能装置部件第一视角分离图；
图3A为3A区域放大图；
图4为储能装置部件第二视角分离图；
图4A为4A区域放大图；
图5为储能装置部件第三视角分离图；
图5A为5A区域放大图。
附图标记说明：1.1前盖；1.1.1正极柱单元；1.1.2负极柱单元；1.1.3触摸屏；1.1.4把手部；1.2后盖；1.2.1出气通孔；1.3顶板；1.4底板；1.4.1进气通孔；1.5侧板；1.6固定横板；1.7支撑竖板；1.8支撑框部；2保护电路；3电池单元；4.1第一U形板；4.2第二U形板；4.3导热垫；4.4导热凸筋；4.5第一导热板；4.6第二导热板；4.6.1限位插槽；4.7第一穿孔；5.1第一基板；5.1.1条形通槽；5.1.2条形滑槽；5.2限位竖板；6.1第二基板；6.2金属弹片部；6.3安装杆；6.4温度传感器；7散热单元；7.1散热风扇；8端部单元；8.1固定竖板；8.2连接横板；9.1纵向U形管；9.2连接横杆；9.3管道部；9.4横向U形管；9.5连接腔室。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了如图1-5所示的一种基于物联网的高效储能装置，包括壳体、控制单元、无线通信单元、保护电路2、多个电池单元3以及多个导热单元；所述壳体包括前盖1.1、后盖1.2、顶板1.3、底板1.4以及两个侧板1.5，两个侧板1.5之间连接有两个顶部连接杆和两个底部连接杆；多个电池单元3和多个导热单元呈一排分布，所述导热单元的数量比电池单元3的数量多一个，相邻的两个导热单元之间具有一个所述电池单元3；所述前盖1.1处具有正极柱单元1.1.1和负极柱单元1.1.2。
所述导热单元包括第一U形板4.1和第二U形板4.2，所述第一U形板4.1和第二U形板4.2的外侧均具有导热垫4.3、内侧均具有多个导热凸筋4.4，所述第一U形板4.1的内侧具有多个第一导热板4.5，所述第二U形板4.2的内侧具有多个第二导热板4.6，所述第二导热板4.6处具有被第一导热板4.5插入的限位插槽4.6.1；两个侧板1.5的内侧均具有多个限位凸筋，所述第一U形板4.1的两侧和第二U形板4.2的两侧均具有多个与所述限位凸筋配合的限位凹槽。
所述储能装置包括支架单元、抵紧单元、散热单元7和两个端部单元8，所述支架单元包括与两个侧板1.5均固定连接的第一基板5.1以及多组与第一基板5.1固定连接的限位竖板5.2，每组限位竖板包括两个相对的限位竖板5.2，两个相对的限位竖板5.2之间具有一个所述电池单元3，所述支架单元处具有安装槽，所述抵紧单元包括容纳于安装槽处的第二基板6.1以及多个与第二基板6.1固定连接的金属弹片部6.2，所述金属弹片部6.2的数量等于所述限位插槽4.6.1的数量且两者一一对应，每个金属弹片部6.2插入一个所述限位插槽4.6.1内，所述第一基板5.1和第二基板6.1处均具有多个条形通槽5.1.1；所述散热单元7与两个侧板1.5均固定连接，所述散热单元7具有内腔，所述内腔面对后盖1.2的一端敞口，所述散热单元7的底端具有多个散热风扇7.1；所述底板1.4处具有多个进气通孔1.4.1，所述后盖1.2处具有多个出气通孔1.2.1；所述端部单元8与两个侧板1.5均固定连接，所有的散热单元7和所有的电池单元3均位于两个端部单元8之间，每个端部单元8抵接一个导热单元；所述端部单元8包括两个固定竖板8.1以及连接在两个固定竖板8.1之间的多个连接横板8.2，两个固定竖板8.1分别与两个侧板1.5固定连接；所述第二基板6.1处安装有多个呈一排分布的检测单元，所述检测单元的数量等于所述导热单元的数量且两者一一对应，所述检测单元包括与第二基板6.1固定连接的安装杆6.3以及安装于安装杆6.3处的温度传感器6.4；所述导热单元处的多个第一导热板4.5和多个第二导热板4.6将导热单元处的第一、二U形板之间的空间分隔为多个散热空间，每个温度传感器6.4均位于对应的散热单元7的其中一个最端部的散热空间内。
所述储能装置还包括循环单元，所述循环单元包括前循环部、后循环部以及两个管道部9.3，所述第一U形板4.1和第二U形板4.2的一端均具有被其中一个管道部9.3穿过的第一穿孔4.7，另一端均具有被另一个管道部9.3穿过的第二穿孔，所述管道部9.3内具有上通道和下通道；所述前循环部包括两个纵向U形管9.1以及连接两个纵向U形管9.1的连接横杆9.2，每个纵向U形管9.1安装于一个管道部9.3处，且一端插入上通道内，另一端插入下通道内；所述后循环部包括两个横向U形管9.4以及连接两个横向U形管9.4的连接腔室9.5，所述连接腔室9.5内具有循环风扇，其中一个横向U形管9.4的两端分别插入两个管道部9.3的上通道内，另一个横向U形管9.4的两端分别插入两个管道部9.3的下通道内；其中一个管道部9.3的内侧具有多个凹槽部，每个温度传感器6.4均安装于靠近所述凹槽部的那个最端部的散热空间内；所述横向U形管9.4的两端和纵向U形管9.1的两端均具有防滑套。
所述安装槽的两侧具有条形滑槽5.1.2，所述第二基板6.1的两侧具有与条形滑槽5.1.2配合的条形滑轨；所述前盖1.1处还安装有指示灯和触摸屏1.1.3；所述壳体还固定连接有多个固定单元，所述固定单元包括固定横板1.6、与固定横板固定连接的支撑竖板以及与支撑竖板固定连接的支撑框部1.8，所述固定横板与顶板1.3固定连接，所述支撑框部与底板1.4固定连接。
工作原理：如图所示，本申请的储能装置，其具有无线通信单元，能够实现远程控制，使用者可以通过手机、平板等终端实现对储能装置情况的了解以及控制。储能装置还具有触摸屏，从而也可以通过触摸屏实现与储能装置的交互。
储能装置通过多个固定单元实现安装，从而底板和安装基准面之间具有足够的空间，从而散热气流可以实现更好地从进气通孔进气，并且从出气通孔出气从而实现散热。进气通孔进入的气流经过导热单元的散热空间，从而实现将导热单元的热量带走，从而实现高效的散热。并且在金属弹片部的作用下，可以使得第一、二U形散热板向外扩散，从而更好地抵接电池单元，从而配合导热垫，从而实现对电池单元的更好的导热。另外，由于多个电池单元的一排分布，有些电池单元位置中间区域，有些电池单元位于靠外的区域，且各个电池单元位于散热气流的上下游的位置也不一样，因此壳体内不同位置的散热效果是不相同的，为了进一步使得壳体内的整体的温度更加均匀，也确保更好的散热效果，循环风扇可以产生循环气流(循环气流的流速不需要很快)，从而实现对内部不同区域温度的循环换热，从而可以实现内部温度的更加均匀，且循环气流与原来的散热气流之间不冲突，使得壳体内部温度较高的区域的温度向温度较低的区域循环，配合散热气流产生更好的散热效果。
温度传感器可以实现对壳体内部温度的检测，并且多个温度传感器可以实现对壳体内不同位置的温度的检测。从而一边判断壳体内的温度不应该过高(任一个温度传感器的测量值不应该过大)，并且壳体内不同位置的温差不应该过大(不同温度传感器的测量值之间的差异不应该过大)，从而实现对壳体内部温度更好的监控。每个导热单元处均安装有一个温度传感器，且将温度传感器安装在最端部的散热空间中，从而温度传感器的测量值受到导热单元和循环单元的共同影响，从而对内部温度的均匀性的评估更加客观。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种基于物联网的高效储能装置，其特征在于，包括壳体、控制单元、无线通信单元、保护电路、多个电池单元以及多个导热单元；所述壳体包括前盖、后盖、顶板、底板以及两个侧板，两个侧板之间连接有两个顶部连接杆和两个底部连接杆；多个电池单元和多个导热单元呈一排分布，所述导热单元的数量比电池单元的数量多一个，相邻的两个导热单元之间具有一个所述电池单元；所述前盖处具有正极柱单元和负极柱单元。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述导热单元包括第一U形板和第二U形板，所述第一U形板和第二U形板的外侧均具有导热垫、内侧均具有多个导热凸筋，所述第一U形板的内侧具有多个第一导热板，所述第二U形板的内侧具有多个第二导热板，所述第二导热板处具有被第一导热板插入的限位插槽；两个侧板的内侧均具有多个限位凸筋，所述第一U形板的两侧和第二U形板的两侧均具有多个与所述限位凸筋配合的限位凹槽。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，包括支架单元、抵紧单元、散热单元和两个端部单元，所述支架单元包括与两个侧板均固定连接的第一基板以及多组与第一基板固定连接的限位竖板，每组限位竖板包括两个相对的限位竖板，两个相对的限位竖板之间具有一个所述电池单元，所述支架单元处具有安装槽，所述抵紧单元包括容纳于安装槽处的第二基板以及多个与第二基板固定连接的金属弹片部，所述金属弹片部的数量等于所述限位插槽的数量且两者一一对应，每个金属弹片部插入一个所述限位插槽内，所述第一基板和第二基板处均具有多个条形通槽；所述散热单元与两个侧板均固定连接，所述散热单元具有内腔，所述内腔面对后盖的一端敞口，所述散热单元的底端具有多个散热风扇；所述底板处具有多个进气通孔，所述后盖处具有多个出气通孔；所述端部单元与两个侧板均固定连接，所有的散热单元和所有的电池单元均位于两个端部单元之间，每个端部单元抵接一个导热单元。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述端部单元包括两个固定竖板以及连接在两个固定竖板之间的多个连接横板，两个固定竖板分别与两个侧板固定连接。
5.根据权利要求3所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述第二基板处安装有多个呈一排分布的检测单元，所述检测单元的数量等于所述导热单元的数量且两者一一对应，所述检测单元包括与第二基板固定连接的安装杆以及安装于安装杆处的温度传感器；所述导热单元处的多个第一导热板和多个第二导热板将导热单元处的第一、二U形板之间的空间分隔为多个散热空间，每个温度传感器均位于对应的散热单元的其中一个最端部的散热空间内。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，还包括循环单元，所述循环单元包括前循环部、后循环部以及两个管道部，所述第一U形板和第二U形板的一端均具有被其中一个管道部穿过的第一穿孔，另一端均具有被另一个管道部穿过的第二穿孔，所述管道部内具有上通道和下通道；所述前循环部包括两个纵向U形管以及连接两个纵向U形管的连接横杆，每个纵向U形管安装于一个管道部处，且一端插入上通道内，另一端插入下通道内；所述后循环部包括两个横向U形管以及连接两个横向U形管的连接腔室，所述连接腔室内具有循环风扇，其中一个横向U形管的两端分别插入两个管道部的上通道内，另一个横向U形管的两端分别插入两个管道部的下通道内。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，其中一个管道部的内侧具有多个凹槽部，每个温度传感器均安装于靠近所述凹槽部的那个最端部的散热空间内。
8.根据权利要求6所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述横向U形管的两端和纵向U形管的两端均具有防滑套。
9.根据权利要求3所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述安装槽的两侧具有条形滑槽，所述第二基板的两侧具有与条形滑槽配合的条形滑轨。
10.根据权利要求3所述的基于物联网的高效储能装置，其特征在于，所述前盖处还安装有指示灯和触摸屏；所述壳体还固定连接有多个固定单元，所述固定单元包括固定横板、与固定横板固定连接的支撑竖板以及与支撑竖板固定连接的支撑框部，所述固定横板与顶板固定连接，所述支撑框部与底板固定连接。
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