CN118073717A - 一种光伏储能电池柜的监测保护装置 - Google Patents

Abstract

一种光伏储能电池柜的监测保护装置，属于光伏储能电池技术领域，为解决现有的储能电池散热系统难以解决相互靠近的电池之间热量聚集的问题；本发明通过启动第一排风扇和第二排风扇，在控制机构的作用下，阀板不再对第二进气口封闭，空气从第一进气口和第二进气口进入，第一进气口处进入的空气在第二支风道内流动，随后该处空气混合着从第二进气口处进入的空气一并进入到第一支风道的内部，此时第一支风道内两股气流进行散热，一股经过散热后的风，另一股是未经散热的新风，且在第一排风扇和第二排风扇同时启动的状态下，风速也增强，提升散热效果的同时，能有效解决热量聚集的问题。

Description

一种光伏储能电池柜的监测保护装置

技术领域

本发明涉及光伏储能电池技术领域，特别涉及一种光伏储能电池柜的监测保护装置。

背景技术

光伏储能电池是太阳能光伏发电系统中不可或缺的一部分，它利用太阳能进行发电，并将产生的电能通过储存技术储备起来，以备不时之需，随着技术的进步和新能源应用领域的拓展，光伏储能电池的充放电倍率也在逐步提高，一些新型的储能电池技术，如锂离子电池等，可能具有更高的充放电倍率，以满足某些特定应用的需求，如快速充电或高功率输出等。

光伏储能电池在进行高倍率充放电的时候，其热量会升高，而电池的使用寿命与其温度以及温度差相关，光伏储能电池的最佳使用温度为15℃-35℃，其温度差要小于5℃，而储能系统中一般存有多组电池，而相互靠近的电池之中热量聚集，若采用常规的散热，一方面无法确保能够满足电池的使用温度需求，另一方面也不能达到电池之间小于5℃的温差。

例如，公开号为：CN116190852B的专利，公开了一种新能源高效散热电池箱，通过设置两组负压风扇，当开启一组的时候可避免冬季蓄电池发热不严重，造成散热冗余的现象，两组的负压风扇共同散热的时候，散热效果好，在散热过程中，负压风扇吸风使得主风道内部处于负压状态，并在进气挡板和挡杆的限位作用下，保证散热的均匀性，第一支风道和第二支风道包裹在蓄电池的外围，可对蓄电池进行均匀散热，增加散热面积的同时，缩短了散热距离，避免蓄电池上温度产生梯度变化，回字形分布的蓄电池不仅便于串联，也改善了散热风道。

上述专利虽然可以达到对电池组的均匀散热，但是其设置的第二支风道与第一支风道连通，其中第一支风道对电池的三个面散热，第二支风道对该电池的另一个面以及另一组电池的一个面进行散热，准确来说，第二支风道相当于两组电池的共享风道，那该两组电池相靠近的面热量会聚集，进而导致电池的温度不均衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏储能电池柜的监测保护装置，解决了背景技术中现有的储能电池散热系统难以解决相互靠近的电池之间热量聚集的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏储能电池柜的监测保护装置，包括电池柜主体和设置在电池柜主体内部的散热器，还包括安装在散热器内的电池组，所述散热器的内部设置有安装槽，安装槽设置有四组且向前开口，所述散热器的内部位于四组电池之间设置有主风道，且主风道前后贯通，所述散热器的内部位于相邻两组电池之间设置有第一支风道，所述散热器的内部四周边缘处设置有第二支风道，所述第一支风道与相邻的两组第二支风道形成“T”形风道，所述散热器的四角处位于相邻的两组第二支风道之间设置有第一进气口，所述散热器的上下左右位于第一支风道和第二支风道的交汇处设置有第二进气口；

所述电池柜主体的柜门处设置有第一排风扇，电池柜主体的内部后方设置有第二排风扇，且第一排风扇和第二排风扇分别与主风道的两端相对应，所述散热器的内部位于第二进气口处设置有阀板，所述主风道和第一支风道的内部活动设置有控制机构，且控制机构与阀板连接，第二排风扇用于控制控制机构移动，控制机构用于控制阀板移动，阀板用于控制第二进气口处的开合状态；

所述第二排风扇的前方安装有第二固定罩，第二固定罩与散热器的后方之间安装有第二排风管，所述第二排风管与主风道相对应，所述第二排风管的内部均匀分布有导向杆，所述控制机构包括滑动连接在导向杆之间的滑动板，所述控制机构还包括固定连接在滑动板前方的活动轴，以及均匀分布在活动轴上的固定架，所述固定架的侧面安装有倾斜板，倾斜板上均设置有活动槽，所述第一支风道的内部设置有导向架，所述控制机构还包括滑动连接在导向架上的连接杆，所述连接杆的一端通过滑动块滑动连接在倾斜板的内部，所述连接杆的另一端与阀板固定连接，所述阀板与第二进气口相对应。

进一步地，所述电池柜主体的柜门上安装有控制器，控制器上设置控制屏幕用于显示和控制温度，电池柜主体的柜门内侧设置有红外热成像仪，红外热成像仪用于监测电池组的温度。

进一步地，所述电池柜主体的侧面设置有进风口，进风口用于进风，电池柜主体内壁位于进风口处设置有过滤器，电池柜主体的内部安装有安装架，安装架之间设置架体用于对散热器进行固定。

进一步地，所述第一排风扇的后方设置有第一固定罩，所述散热器的前方位于主风道处设置有第一排风管，所述第一排风管与第一固定罩相对应。

进一步地，导向杆的长度大于第二排风管的宽度，其中导向杆的前端与第二排风管的内壁边缘平齐，导向杆的后端延伸至第二固定罩的内部，所述导向杆的两端均固定连接有限位块。

进一步地，所述滑动板上设置有与导向杆相对应的导向槽，其中滑动板与第二排风管的内壁形状相对应。

进一步地，所述活动轴和固定架位于主风道的内部。

进一步地，每组固定架上的倾斜板设置有四组，倾斜板呈向前散开状安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，通过设置两种散热模式，其一是通过启动第一排风扇空气从第一进气口处进入，经过第二支风道散热之后，两股气流汇集并进入第一支风道内，随后进入主风道的内部，从主风道内部前方排出，这一过程中第二支风道受到一股气流散热，而第一支风道受到两股气流散热，有效解决两组电池相靠近的面散热不佳的问题；其二是通过启动第一排风扇和第二排风扇，在控制机构的作用下，阀板不再对第二进气口封闭，空气从第一进气口和第二进气口进入，第一进气口处进入的空气在第二支风道内流动，随后该处空气混合着从第二进气口处进入的空气一并进入到第一支风道的内部，此时第一支风道内两股气流进行散热，一股经过散热后的风，另一股是未经散热的新风，且在第一排风扇和第二排风扇同时启动的状态下，风速也增强，提升散热效果的同时，能有效解决热量聚集的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的柜门开启状态结构示意图；

图3为本发明的散热器、电池组和第一排风扇结构示意图；

图4为本发明的散热器、电池组和第一排风扇结构拆分图；

图5为本发明的散热器、第一排风扇、第二排风扇和阀板结构拆分图；

图6为本发明的散热器、第一排风扇、第二排风扇、控制机构和阀板结构爆炸图；

图7为本发明的散热器结构剖视图；

图8为本发明的第一排风扇、第二排风扇和控制机构结构拆分图；

图9为本发明的控制机构和阀板结构爆炸图；

图10为本发明的图9中A处结构放大图；

图11为本发明的第二排风扇和控制机构两种状态示意图；

图12为本发明的第一排风扇开启时气流状态图；

图13为本发明的第一排风扇和第二排风扇同时开启时气流状态图。

图中：1、电池柜主体；11、控制器；12、红外热成像仪；13、进风口；14、安装架；2、散热器；21、安装槽；22、主风道；23、第一支风道；231、导向架；24、第二支风道；25、第一进气口；26、第二进气口；3、电池组；4、第一排风扇；41、第一固定罩；42、第一排风管；5、第二排风扇；51、第二固定罩；52、第二排风管；521、导向杆；522、限位块；6、控制机构；61、滑动板；611、导向槽；62、活动轴；63、固定架；64、倾斜板；641、活动槽；65、连接杆；651、滑动块；7、阀板。

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。

为了解决现有的储能电池散热系统难以解决相互靠近的电池之间热量聚集的技术问题，如图1-图13所示，提供以下优选技术方案：

如图1-图4所示，一种光伏储能电池柜的监测保护装置，包括电池柜主体1和设置在电池柜主体1内部的散热器2，还包括安装在散热器2内的电池组3，如图7所示，散热器2的内部设置有安装槽21，安装槽21用于安装电池组3，安装槽21设置有四组且向前开口，散热器2的内部位于四组电池之间设置有主风道22，且主风道22前后贯通，散热器2的内部位于相邻两组电池之间设置有第一支风道23，散热器2的内部四周边缘处设置有第二支风道24，第一支风道23与相邻的两组第二支风道24形成“T”形风道，散热器2的四角处位于相邻的两组第二支风道24之间设置有第一进气口25，散热器2的上下左右位于第一支风道23和第二支风道24的交汇处设置有第二进气口26；

如图1-图7所示，电池柜主体1的柜门处设置有第一排风扇4，电池柜主体1的内部后方设置有第二排风扇5，且第一排风扇4和第二排风扇5分别与主风道22的两端相对应，散热器2的内部位于第二进气口26处设置有阀板7，主风道22和第一支风道23的内部活动设置有控制机构6，且控制机构6与阀板7连接，第二排风扇5用于控制控制机构6移动，控制机构6用于控制阀板7移动，阀板7用于控制第二进气口26处的开合状态，当第二进气口26闭合的时候，如图12所示，风从第一进气口25处进入，两组第二支风道24内的风对电池一个面散热后，汇合到第一支风道23内对相靠近的两组电池之间的面进行散热，当第二进气口26处开启的时候，如图13所示，风从第一进气口25和第二进气口26处进入，进入第一进气口25的风在对电池一个面散热后，与第二进气口26处进入的风汇集进入第一支风道23内对相靠近的两组电池之间的面进行散热；

如图8所示，第二排风扇5的前方安装有第二固定罩51，第二固定罩51与散热器2的后方之间安装有第二排风管52，第二排风管52与主风道22相对应，如图9所示，第二排风管52的内部均匀分布有导向杆521，如图9所示，控制机构6包括滑动连接在导向杆521之间的滑动板61，如图9-图10所示，控制机构6还包括固定连接在滑动板61前方的活动轴62，以及均匀分布在活动轴62上的固定架63，如图9-图10所示，固定架63的侧面安装有倾斜板64，倾斜板64上均设置有活动槽641，如图7-图10所示，第一支风道23的内部设置有导向架231，控制机构6还包括滑动连接在导向架231上的连接杆65，连接杆65的一端通过滑动块651滑动连接在倾斜板64的内部，连接杆65的另一端与阀板7固定连接，阀板7与第二进气口26相对应，当只开启第一排风扇4的时候，倾斜板64和连接杆65的位置如图8所示，此时气流运动状态如图12所示，当第一排风扇4和第二排风扇5都开启的时候，滑动板61、活动轴62、固定架63和倾斜板64向后运动，连接杆65受到倾斜板64倾斜的导向，使得阀板7向外侧运动，将第二进气口26打开，气流运动状态如图13所示。

如图1-图2所示，电池柜主体1的柜门上安装有控制器11，控制器11上设置控制屏幕用于显示和控制温度，电池柜主体1的柜门内侧设置有红外热成像仪12，红外热成像仪12用于监测电池组3的温度。

如图2所示，电池柜主体1的侧面设置有进风口13，进风口13用于进风，电池柜主体1内壁位于进风口13处设置有过滤器，电池柜主体1的内部安装有安装架14，安装架14之间设置架体用于对散热器2进行固定。

如图8和图2所示，第一排风扇4的后方设置有第一固定罩41，散热器2的前方位于主风道22处设置有第一排风管42，第一排风管42与第一固定罩41相对应，当柜门关闭的时候，第一固定罩41插在第一排风管42上，启动第一排风扇4可使第一排风管42内部产生负压。

如图9所示，导向杆521的长度大于第二排风管52的宽度，其中导向杆521的前端与第二排风管52的内壁边缘平齐，导向杆521的后端延伸至第二固定罩51的内部，导向杆521的两端均固定连接有限位块522。

如图9所示，滑动板61上设置有与导向杆521相对应的导向槽611，其中滑动板61与第二排风管52的内壁形状相对应，当第一排风扇4启动且第二排风扇5不启动时，如图11上部分所示，主风道22内部产生负压，使滑动板61向前运动，在限位块522的限位下滑动板61移动至第二排风管52的内部前方边缘，此时主风道22的后端不会漏气，当第一排风扇4和第二排风扇5都启动时，如图11下部分所示，第二排风管52内产生负压，使滑动板61向后运动，直至滑动板61运动至第二固定罩51的内部位于导向杆521的边缘处，此时第二固定罩51、第二排风管52和主风道22处于连通状态，主风道22内部同时受到第一排风扇4和第二排风扇5两股负压。

如图9-图10所示，活动轴62和固定架63位于主风道22的内部，滑动板61发生移动的时候会同步带动活动轴62和固定架63移动。

如图9-图10所示，每组固定架63上的倾斜板64设置有四组，倾斜板64呈向前散开状安装。

具体的，首先在正常散热状态下，只启动第一排风扇4，通过第一排风扇4使主风道22的内部产生负压，促使滑动板61向前运动，直至运动至第二排风管52的内部前方边缘处，此时第二排风管52被滑动板61封闭住，参考图11上部分，在倾斜板64向前运动的过程中，连接杆65受到导向使得连接杆65向下运动，阀板7对第二进气口26关闭，此时气流运动状态如图12所示，空气通过进风口13进入到电池柜主体1内部之后，在第一进气口25处进入，经过第二支风道24之后，两股气流汇集并进入第一支风道23内，随后进入主风道22的内部，从主风道22内部前方排出，这一过程中第二支风道24受到一股气流散热，而第一支风道23受到两股气流散热，有效解决两组电池相靠近的面散热不佳的问题；

但由于气流是先进入第二支风道24再进入第一支风道23的，在这一过程中气流被加热，气流经过第一支风道23时散热效果达不到理想状态，若此时通过温度传感器12监测到该处的温度依然较高，温度梯度超过5℃，此时启动第二排风扇5，第二排风扇5使第二固定罩51和第二排风管52内产生负压，促使滑动板61向后移动，参考图11下部分，此时气流可通过主风道22进入到第二排风管52内部，从第二固定罩51与滑动板61之间的缝隙处被第二排风扇5排出，在滑动板61移动的过程中倾斜板64向后移动，促使连接杆65向外侧移动，使得阀板7不再对第二进气口26封闭，此时气流运动状态如图13所示，空气从第一进气口25和第二进气口26进入，第一进气口25处进入的空气在第二支风道24内流动，随后该处空气混合着从第二进气口26处进入的空气一并进入到第一支风道23的内部，此时第一支风道23内两股气流进行散热，一股经过散热后的风，另一股是未经散热的新风，且在第一排风扇4和第二排风扇5同时启动的状态下，风速也增强，提升散热效果的同时，能有效解决热量聚集的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，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披露的技术范围内，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 (8)

1.一种光伏储能电池柜的监测保护装置，包括电池柜主体（1）和设置在电池柜主体（1）内部的散热器（2），还包括安装在散热器（2）内的电池组（3），其特征在于：所述散热器（2）的内部设置有安装槽（21），安装槽（21）设置有四组且向前开口，所述散热器（2）的内部位于四组电池之间设置有主风道（22），且主风道（22）前后贯通，所述散热器（2）的内部位于相邻两组电池之间设置有第一支风道（23），所述散热器（2）的内部四周边缘处设置有第二支风道（24），所述第一支风道（23）与相邻的两组第二支风道（24）形成“T”形风道，所述散热器（2）的四角处位于相邻的两组第二支风道（24）之间设置有第一进气口（25），所述散热器（2）的上下左右位于第一支风道（23）和第二支风道（24）的交汇处设置有第二进气口（26）；

所述电池柜主体（1）的柜门处设置有第一排风扇（4），电池柜主体（1）的内部后方设置有第二排风扇（5），且第一排风扇（4）和第二排风扇（5）分别与主风道（22）的两端相对应，所述散热器（2）的内部位于第二进气口（26）处设置有阀板（7），所述主风道（22）和第一支风道（23）的内部活动设置有控制机构（6），且控制机构（6）与阀板（7）连接，第二排风扇（5）用于控制控制机构（6）移动，控制机构（6）用于控制阀板（7）移动，阀板（7）用于控制第二进气口（26）处的开合状态；

所述第二排风扇（5）的前方安装有第二固定罩（51），第二固定罩（51）与散热器（2）的后方之间安装有第二排风管（52），所述第二排风管（52）与主风道（22）相对应，所述第二排风管（52）的内部均匀分布有导向杆（521），所述控制机构（6）包括滑动连接在导向杆（521）之间的滑动板（61），所述控制机构（6）还包括固定连接在滑动板（61）前方的活动轴（62），以及均匀分布在活动轴（62）上的固定架（63），所述固定架（63）的侧面安装有倾斜板（64），倾斜板（64）上均设置有活动槽（641），所述第一支风道（23）的内部设置有导向架（231），所述控制机构（6）还包括滑动连接在导向架（231）上的连接杆（65），所述连接杆（65）的一端通过滑动块（651）滑动连接在倾斜板（64）的内部，所述连接杆（65）的另一端与阀板（7）固定连接，所述阀板（7）与第二进气口（26）相对应。

2.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：所述电池柜主体（1）的柜门上安装有控制器（11），控制器（11）上设置控制屏幕用于显示和控制温度，电池柜主体（1）的柜门内侧设置有红外热成像仪（12），红外热成像仪（12）用于监测电池组（3）的温度。

3.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：所述电池柜主体（1）的侧面设置有进风口（13），进风口（13）用于进风，电池柜主体（1）内壁位于进风口（13）处设置有过滤器，电池柜主体（1）的内部安装有安装架（14），安装架（14）之间设置架体用于对散热器（2）进行固定。

4.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：所述第一排风扇（4）的后方设置有第一固定罩（41），所述散热器（2）的前方位于主风道（22）处设置有第一排风管（42），所述第一排风管（42）与第一固定罩（41）相对应。

5.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：导向杆（521）的长度大于第二排风管（52）的宽度，其中导向杆（521）的前端与第二排风管（52）的内壁边缘平齐，导向杆（521）的后端延伸至第二固定罩（51）的内部，所述导向杆（521）的两端均固定连接有限位块（522）。

6.如权利要求5所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：所述滑动板（61）上设置有与导向杆（521）相对应的导向槽（611），其中滑动板（61）与第二排风管（52）的内壁形状相对应。

7.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：所述活动轴（62）和固定架（63）位于主风道（22）的内部。

8.如权利要求1所述的一种光伏储能电池柜的监测保护装置，其特征在于：每组固定架（63）上的倾斜板（64）设置有四组，倾斜板（64）呈向前散开状安装。