CN206077075U - 基于梯次利用电池的集装箱型储能电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于储能电池领域，具体涉及一种基于梯次利用电池的集装箱型储能电站。为了实现电动汽车梯次利用电池在集装箱型储能电站中的合理布置及集成应用，本实用新型的集装箱型储能电站包括集装箱以及安装在所述集装箱内的梯次利用电池、储能变流器、配电监控柜和冷却系统，其特征在于，所述集装箱内设置有第一墙板，所述第一隔墙将所述集装箱分割为第一容纳空间和第二容纳空间，所述梯次利用电池和所述储能变流器设置在第一容纳空间中，所述配电监控柜和所述冷却系统设置在第二容纳空间中。本实用新型的技术方案能够在不拆解梯次利用电池的前提下，实现集装箱型储能电站的合理布置和集成应用，并达到整体结构的高能量密度最优设计。

Description

基于梯次利用电池的集装箱型储能电站

技术领域

本实用新型属于储能电池领域，具体涉及一种基于梯次利用电池的集装箱型储能电站。

背景技术

目前，电动汽车行业及产业发展十分迅速，随着电动汽车的推广应用，预期将存在巨量的动力电池退役，而退役的动力电池具有80％左右的容量，仍具有较大的利用空间。如何解决如此巨量的动力电池，找到合适的梯次利用场景，成为电动汽车行业面临的严峻问题。而储能行业中储能电站的建设需要大量的低成本储能电池，电动汽车退役的低成本动力电池如果能够在储能领域得到有效利用，将会极大的促进储能行业的发展。

由于电池汽车梯次利用电池拆解成本高，如何采用合适的方案，无需拆解梯次利用的电池，实现电动汽车梯次利用电池在集装箱型储能电站中的合理布置及集成应用，成为本领域急需解决的技术难题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了实现电动汽车梯次利用电池在集装箱型储能电站中的合理布置及集成应用，本实用新型提供了一种基于梯次利用的电池的集装箱型储能电站。该集装箱型储能电站包括集装箱以及安装在所述集装箱内的梯次利用电池、储能变流器、配电监控柜和冷却系统，其特征在于，所述集装箱内设置有第一隔墙，所述第一隔墙将所述集装箱分割为第一容纳空间和第二容纳空间，所述梯次利用电池和所述储能变流器设置在所述第一容纳空间中，所述配电监控柜和所述冷却系统设置在所述第二容纳空间中。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述集装箱的第一容纳空间内还设置有电池架和电气架，所述梯次利用电池安装在所述电池架上，所述储能变流器安装在所述电气架上。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述梯次利用电池和所述储能变流器在所述第一容纳空间内一对一连接。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述梯次利用电池与所述储能变流器之间设置有第二隔墙，所述第二隔墙上设置有第一通孔，控制电缆通过所述第一通孔使所述梯次利用电池和所述储能变流器一对一连接。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述电池架与所述电气架的高度相同，所述储能变流器采用模块化结构并且安装在所述电气架上，并且与安装在所述电池架上的梯次利用电池背靠背地设置。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述配电监控柜内安装有配电系统和监控系统，所述第一隔墙上设置有第二通孔，控制电缆通过所述第二通孔将所述梯次利用电池和所述储能变流器连接到所述配电监控柜，使所述梯次利用电池与所述配电系统和所述监控系统连接，以及使所述储能变流器与所述配电系统和所述监控系统连接。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述冷却系统包括冷却管路，所述冷却管路通过所述第二通孔对所述梯次利用电池和所述储能变流器进行冷却。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间分别设置有第一箱门和第二箱门，工作人员能够通过所述第一箱门对所述梯次利用电池和所述储能变流器安装维护，以及通过所述第二箱门对所述冷却系统和所述配电监控柜安装维护。

在上述集装箱型储能电站的优选实施方式中，所述第一隔墙和所述第二隔墙均为防火墙。

在本实用新型的技术方案中，采用电动汽车退役的梯次利用电池以及模块化储能变流器一对一连接，并通过在集装箱内设置第一隔墙和第二隔墙，将集装箱内分成第一容纳空间和第二容纳空间，以及将将梯次利用电池和储能变流器隔离，其中第一隔墙和第二隔墙都是防火墙，从而降低了各设备之间的电磁干扰。通过本实用新型的技术方案能够在不拆解梯次利用电池的前提下，实现集装箱型储能电站中的合理布置和集成应用，并达到整体结构的高能量密度最优设计。此外，采用电动汽车退役的梯次利用电池及模块化储能变流器、设备分区分层布置、设备一对一连接及背靠背布置设计方法，可搭建各种容量等级的集装箱型储能电站，满足梯次电池在储能领域大规模可靠应用的需求。

附图说明

图1是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的俯视图；

图2是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的左视图；

图3是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的右视图；

图4是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的拓扑图，为了清楚起见，图中省略了冷却系统和配电系统。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这种比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本发明提供了一种基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，实现了电动汽车梯次利用电池在集装箱型储能电站中的合理布置及整体结构的优化设计。本发明的集装箱型储能电站包括集装箱以及安装在集装箱内的梯次利用电池、储能变流器、配电监控柜和冷却系统。如图1所示，集装箱内设置有第一隔墙1，第一隔墙1将集装箱分割为第一容纳空间(隔墙1左侧的空间)和第二容纳空间(隔墙1右侧的空间)，梯次利用电池和储能变流器设置在第一容纳空间中，配电监控柜和冷却系统设置在第二容纳空间中。具体而言，参照图1、图2和图3，图1是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的俯视图；图2是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的左视图；图3是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的右视图。如图1、2和3所示，容纳梯次利用电池和储能变流器的第一容纳空间占据集装箱内较大的空间，容纳配电监控柜和冷却系统的第二容纳空间占据集装箱内较小的空间。进一步，在第一容纳空间内设置用于安装梯次利用电池的电池架10和用于安装储能变流器的电气架20，从而使得梯次利用电池和储能变流器在集装箱内呈现立体分层结构。具体地，使电池架10与电气架20的高度在集装箱内大致保持一致且相对放置，储能变流器采用模块化结构，并使其与梯次利用电池的大小近似，如此一来，能够使梯次利用电池与储能变流器一一对应，进而通过控制电缆方便地将其一对一连接。优选地，梯次利用电池与储能变流器背靠背地设置，并且在每个梯次利用电池和每个储能变流器之间设置第二隔墙2，在第二个隔墙2上每个梯次利用电池和每个储能变流器对应的位置设置第一通孔(图中未示出)，控制电缆通过该第一通孔将梯次利用电池和储能变流器一对一连接，从而使梯次利用电池和储能变流器之间连线最短，不仅降低了设备材料成本，而且降低了电磁干扰。需要说明的是，上述第一隔墙1和第二隔墙2均是防火墙，从而实现了不同容纳空间之间以及不同设备之间的安全隔离，提高了设备的可靠性。此外，图2的左视图中示出了集装箱内的电池架10和电气架20在竖直方向上设置为六层，该结构仅是示例性地对本实用新型进行说明，本领域技术人员容易理解的是，电池架10和电气架20的高度是根据集装箱的高度以及梯次利用电池和储能变流器的高度统一设计的，即可以根据集装箱的高度以及梯次利用电池和储能变流器的高度设置更多层数或者设置较低层数，并且使电池架与电气架的各层高度基本保持一致。

如图1和图2所示，配电监控柜和冷却系统安装在集装箱内的第二容纳空间中。其中，配电监控柜包括配电系统和监控系统，第一隔墙1上设置有第二通孔(图中未示出)，控制电缆通过该第二通孔将储能变流器和梯次利用电池连接到配电监控柜。具体地，控制电缆通过该第二通孔使储能变流器与配电系统和监控系统连接，以及使梯次利用电池与配电系统和监控系统连接，以便通过该配电监控柜对梯次利用电池和储能变流器进行管理和调控。冷却系统通过管路对梯次利用电池和储能变流器进行冷却。具体地，该管路也通过第二通孔对梯次利用电池和储能变流器进行冷却，从而实现了对集装箱内各个设备的冷却控制。本实用新型采用设备分区分层的设计，在不拆解电动汽车退役的动力电池的前提下，实现集装箱型储能电站中的合理布置及集成应用，并达到整体结构的高能量密度最优设计。需要说明的是，本实施例中所列举的集装箱内的各个设备并不用于限定本实用新型的保护范围，本领域技术人员还可以根据储能电站的具体情况适当的添加电气设备，比如在第一容纳空间增加空调等散热设备，在第二容纳空间中设置人机交互显示器等。

此外，本实用新型的第一容纳空间和第二容纳空间分别设置第一箱门和第二箱门(图中未示出)。具体地，第一箱门可以设置在集装箱的左侧，工作人员能够通过该第一箱门对第一容纳腔内的梯次利用电池和储能变流器等设备进行安装维护。第二箱门可以设置在集装箱的右侧，工作人员能够通过该第二箱门对第二容纳下箱内的配电监控柜和冷却系统等设备进行安装维护。

为了进一步对本实用新型的技术方案进行理解，参照图4，图4是本发明的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站的拓扑图。为了清楚起见，图中省略了冷却系统以及配电系统。如图4所示，梯次利用电池与模块化的储能变流器一对一连接，通过采用多支路模块化设计，每个支路都与监控系统连接，实现了梯次利用电池一对一的控制。

综上所述，本实用新型基于模块化多支路设计思路，采用电动汽车退役的梯次利用电池与模块化的储能变流器背靠背设置且一对一连接的方式，同时通过设备分区分层的设计，从而通过本实用新型的技术方案可搭建各种容量等级的集装箱型储能电站，满足梯次利用电池在储能领域大规模可靠应用的需求。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，包括集装箱以及安装在所述集装箱内的梯次利用电池、储能变流器、配电监控柜和冷却系统，

其特征在于，所述集装箱内设置有第一隔墙，所述第一隔墙将所述集装箱分割为第一容纳空间和第二容纳空间，所述梯次利用电池和所述储能变流器设置在所述第一容纳空间中，所述配电监控柜和所述冷却系统设置在所述第二容纳空间中。

2.根据权利要求1所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述集装箱的第一容纳空间内还设置有电池架和电气架，所述梯次利用电池安装在所述电池架上，所述储能变流器安装在所述电气架上。

3.根据权利要求2所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述梯次利用电池和所述储能变流器在所述第一容纳空间内一对一连接。

4.根据权利要求3所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述梯次利用电池与所述储能变流器之间设置有第二隔墙，所述第二隔墙上设置有第一通孔，控制电缆通过所述第一通孔使所述梯次利用电池和所述储能变流器一对一连接。

5.根据权利要求4所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述电池架与所述电气架的高度相同，所述储能变流器采用模块化结构并且安装在所述电气架上，并且与安装在所述电池架上的梯次利用电池背靠背地设置。

6.根据权利要求5所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述配电监控柜内安装有配电系统和监控系统，所述第一隔墙上设置有第二通孔，控制电缆通过所述第二通孔将所述梯次利用电池和所述储能变流器连接到所述配电监控柜，使所述梯次利用电池与所述配电系统和所述监控系统连接，以及使所述储能变流器与所述配电系统和所述监控系统连接。

7.根据权利要求6所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述冷却系统包括冷却管路，所述冷却管路通过所述第二通孔对所述梯次利用电池和所述储能变流器进行冷却。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间分别设置有第一箱门和第二箱门，工作人员能够通过所述第一箱门对所述梯次利用电池和所述储能变流器安装维护，以及通过所述第二箱门对所述冷却系统和所述配电监控柜安装维护。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的基于梯次利用电池的集装箱型储能电站，其特征在于，所述第一隔墙和所述第二隔墙均为防火墙。