CN207398917U - 一种储能柜及使用该储能柜的储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储能柜及使用该储能柜的储能系统，储能柜包括柜体和设置在柜体内的电池单元，电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板，从而将原有的全部位于后侧的接线的一部分从后侧转移到另一侧，实现各个单元的接线方便、操作简单，而且通过母排组件的设置能够保证各个单元的接线长度，避免了相互之间的干涉；进一步的，所述母排组件安装于与所述接线面板同侧的柜体框架上，在线路故障时，可直接将对应的可拆侧板拆掉，增大维修空间，便于后续的维修和安装。

Description

一种储能柜及使用该储能柜的储能系统

技术领域

本实用新型涉及一种储能柜及使用该储能柜的储能系统。

背景技术

储能柜应用于供电系统中，可以根据实际的供电需要选择电网供电或是储能柜供电，储能柜一般具有电池单元、逆变器、控制单元，其中逆变器将外界的能量转化为电能经由并经由控制单元控制输送至电池单元进行储存。

在授权公告号为CN204304877U的中国专利文件中公开了一种光伏储能一体机，该一体机包括柜体和在柜体内由下至上依次安装的若干个电池模组，控制单元和光伏储能逆变器，控制单元包括用于控制电路的电器件，该一体机在装配是采用沿前后方向插装的安装方式将各个单元安放在相应的位置，柜体的左右两侧设置有散热部分，这种柜体能够实现储能柜的基本功能，但是由于各个单元的接线位置均处于箱体的后侧，而接线母排通常是设置在柜体底部，导致各个模块之间的接线长短不一，且布置不方便，相互之间容易存在干扰，且在系统出现故障时，操作空间不足导致维修困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种储能柜，以解决现有技术中的储能柜接线布置不便、存在干扰的问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用该储能柜的储能系统。

为实现上述目的，本实用新型储能柜的第一种技术方案是：

一种储能柜，包括柜体和设置在柜体内的电池单元，电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板。

本实用新型储能柜的第二种技术方案是：在本实用新型储能柜的第一种技术方案的基础上，柜体包括柜体框架，所述可拆侧板连接于柜体框架上，所述柜体框架和可拆侧板通过分设在二者上的公母扣实现连接。

本实用新型储能柜的第三种技术方案是：在本实用新型储能柜的第二种技术方案的基础上，电池单元包括若干个电池模组，所述柜体框架的两个相对侧面上并排设置有若干组平行延伸的以供电池模组导向插接安装的导轨组件，每一组的导轨组件包括两个平行设置的导轨和设置在导轨上的转动轴线与导轨延伸方向垂直的滚筒。

本实用新型储能柜的第四种技术方案是：在本实用新型储能柜的第一种技术方案的基础上，母排组件竖向设置于柜体内，所述母排组件包括固定在柜体内的两个固定架和横置在两个固定架之间的母排，所述母排与固定架之间设置有绝缘体。

本实用新型储能柜的第五种技术方案是：在本实用新型储能柜的第一、第二、第三或第四种技术方案的基础上，储能柜还包括设置在电池单元上方的控制单元和设置在控制单元上方的逆变器，所述逆变器为用于与光伏板连接的光伏逆变器，所述光伏逆变器上设置有光伏板动力输入端口，所述控制单元包括用于控制光伏输入的光伏开关。

本实用新型储能柜的第六种技术方案是：在本实用新型储能柜的第一、第二、第三或第四种技术方案的基础上，柜体底部设置有供柜体移动的滚轮，所述滚轮包括轮体和设置在轮体上的支撑座，所述支撑座包括用于支撑设置在柜体上的上支撑块和与轮体转动装配在一起的下支撑块，所述上、下支撑块之间设置有可相对靠近和远离的调节螺柱。

本实用新型储能系统的第一种技术方案是：

储能系统，包括集能装置和与集能装置连接的储能柜，储能柜包括柜体和设置在柜体内的电池单元，电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板。

本实用新型储能系统的第二种技术方案是：在本实用新型储能系统的第一种技术方案的基础上，柜体包括柜体框架，所述可拆侧板连接于柜体框架上，所述柜体框架和可拆侧板通过分设在二者上的公母扣实现连接。

本实用新型储能系统的第三种技术方案是：在本实用新型储能系统的第二种技术方案的基础上，电池单元包括若干个电池模组，所述柜体框架的两个相对侧面上并排设置有若干组平行延伸的以供电池模组导向插接安装的导轨组件，每一组的导轨组件包括两个平行设置的导轨和设置在导轨上的转动轴线与导轨延伸方向垂直的滚筒。

本实用新型储能系统的第四种技术方案是：在本实用新型储能系统的第一种技术方案的基础上，母排组件竖向设置于柜体内，所述母排组件包括固定在柜体内的两个固定架和横置在两个固定架之间的母排，所述母排与固定架之间设置有绝缘体。

本实用新型储能系统的第五种技术方案是：在本实用新型储能系统的第一、第二、第三或第四种技术方案的基础上，储能柜还包括设置在电池单元上方的控制单元和设置在控制单元上方的逆变器，所述集能装置包括光伏板，所述逆变器为与光伏板连接的光伏逆变器，所述光伏逆变器上设置有光伏板动力输入端口，所述控制单元包括用于控制光伏输入的光伏开关。

本实用新型储能系统的第六种技术方案是：在本实用新型储能系统的第一、第二、第三或第四种技术方案的基础上，柜体底部设置有供柜体移动的滚轮，所述滚轮包括轮体和设置在轮体上的支撑座，所述支撑座包括用于支撑设置在柜体上的上支撑块和与轮体转动装配在一起的下支撑块，所述上、下支撑块之间设置有可相对靠近和远离的调节螺柱。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的储能柜，包括柜体和设置在柜体内的电池单元，电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板，通过设置在电池单元的一侧的母排组件，从而将原有的全部位于后侧的接线的一部分接线从后侧转移到另一侧，实现各个单元的接线方便、操作简单，进一步的，通过母排组件的设置能够保证各个单元的接线长度，避免了相互之间的干涉；进一步的，所述母排组件安装于与所述接线面板同侧的柜体框架上，在线路故障时，可直接将对应的可拆侧板拆掉，增大维修空间，便于后续的维修和安装。

附图说明

图1为本实用新型储能系统的原理框架图；

图2为本实用新型的储能系统中的储能柜的结构示意图；

图3为图2中电池单元3的结构示意图；

图4为图2中电池单元与导轨的装配图；

图5为图2中逆变器8的结构示意图；

图6为图2中控制单元5的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图2中的母排组件6的结构示意图；

图9为图2中右侧板13的结构示意图；

图10为图9的侧板131的结构示意图；

图11为图2中脚轮14的结构示意图；

图12为图2中风机组件9的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型储能系统的具体实施例，如图1至图12所示，该储能系统并联于家庭电网中，其包括光伏板22、逆变器8、电池单元3、控制单元5、投切开关21等关键设备，其中逆变器8、电池单元3和控制单元5统一安装与柜体内构成储能柜，柜体包括柜体框架1、围设在柜体框架四周的前门12、后门10、左侧板2、右侧板13、顶盖和底板，柜体优选的采用19英寸标准柜体结构，高度为30U，柜体的顶盖上设置有风机组件9和吊环11，底板上设置有移动脚轮14，柜体的前、后门的下侧开设有通孔，并于前、后门的相应内侧门板面上粘贴透气棉，防止灰尘杂物进入柜体。

柜体的左侧板2和右侧板13均与柜体框架1可拆连接，且在柜体框架1内设置有若干组并排设置的安装导轨，安装导轨均沿前后方向延伸，在柜体内由下至上依次安装有电池单元3、控制单元5和逆变器8，电池单元3、控制单元5和逆变器8均沿左右方向插接至柜体内的相应安装位置，在柜体框架1的左侧或右侧上设置有竖向延伸设置的母排组件6，母排组件6供各个单元的接线安装，保证接线长度，避免接线间的干扰。

电池单元3用于实现电能的存储和释放，由若干个电池模块相互并联形成，电池模块的宽度优选为19英寸，高度为3U，电池模块包括电池箱32，电池箱32的前板面34上设置有栅栏端子35，用于连接逆变器的动力输入，电池模块包括电池管理系统、其上集成了用于电池模块之间连接的通信接口33，电池模块的前板面34上还设置有推拉把手31，用于将电池从柜体内拉出或推进柜体内。上述的两个并列的导轨16构成一个电池模块的导向安装结构，其中导轨上设置有若干个沿导轨长度方向间隔设置的容纳槽，容纳槽内通过销轴18转动安装有滚筒17，电池模块通过滚筒17的滚动能够更轻松的进出柜体。电池模块与柜体之间通过四个M6×16的螺栓连接，安装拆卸方便，集成度高、结构紧凑，方便系统扩展，标准化程度高，在柜体框架的前侧设置有用于防止电池单元从相应位置脱出的电池模块挡板4。

逆变器8为光伏逆变器，设置于光伏板和控制单元之间，用于将光伏产生的电能存储于电池单元3中，主要由把手81、前面板82、主箱体83、栅栏段子84、通信接口85组成，其中栅栏端子84中的其中两个为光伏板动力输入端口，用于连接光伏组件，可同时支持两路光伏输入；另一个为市电输入端口，用于连接交流电网；最后一个为负载输出端口，可提供常规负载和应急负载两路输出，主箱体83上集成的通信接口85便于与控制单元5和电池单元3进行通信传输，通过把手81将逆变器8安装在柜体的上部，并在柜体的前侧设置有逆变器挡板7。

控制单元5安装于逆变器8和电池单元3之间，控制单元5的各个电气组件集成安装在高度优选为4U的面板上，安装在机柜的前部，方便柜体集成时安装、调试及后期用户的操作，各个电气件及电池的连接线均通过走线槽连接于柜体后侧。控制单元由面板51、电池输入开关52、并离网开关53、光伏输入开关54、电表55、螺钉56、支架57、托板58等组成，其中托板58固定在支架57上，将电池输入开关52、并离网开关53和光伏输入开关54安装在托板58上，然后利用螺钉56将安装好带电器元件的支架57固定在面板51上，即可完成控制单元各个元器件的安装。

母排组件6包括支架61、绝缘子62、支架固定螺栓63、铜排64和铜排固定螺栓65，在母排组件6组装时，先利用铜排固定螺栓65将绝缘子62和铜排64连接，然后利用支架固定螺栓63将支架61和绝缘子62连接即可实现装配，绝缘子62分别连接在母排64的长度方向的两端，通过支架61安装在柜体框架上的相应位置。该母排组件6可将多个电池模块并联，用于扩展系统的容量。由于机柜中的控制单元设置在电池单元和逆变器之间，故将母排组件设置在柜体的中部侧边，可以方便接线。

上述的左侧板、右侧板均为与柜体可拆连接的侧板，其中右侧板13包括板体131和设置在板体上的插座组件132，以及用于与柜体上的锁扣连接的扣手133。在右侧板上安装插座组件132，插座组件132包括焊接在右侧板底部的插座固定板134，插座固定板134的后部压铆了4个M4螺钉母，插座可通过螺钉与插座固定板134连接，当插座损坏时方便更换，且插座组件作为储能柜向外的输出接口，方便用户使用；而且左、右侧板的上部冲压有安装扣手133的凹筋135，通过扣手与柜体框架快速拆装，方便系统集成时插箱、逆变器的安装等，这样电气元器件集成时，不但可以从正面操作，也可以拆掉左、右侧板，从侧面进行电气件安装，方便集成，当系统出现故障时，也可以拆掉侧板，从侧面进行检修。

母排组件6设置于柜体侧面，电气件间的接线设置于柜体后侧，把各个类型的接线分类设置，能够有效的解决线束凌乱，接线困难的问题。

柜体的底部还设置有脚轮14，该脚轮由滚轮141、固定到机柜上的固定板142、调整结构组成，其中滚轮141转动设置在调整结构上，调整结构包括调节滚轮与固定板之间的距离的螺柱143，并在螺柱上设置有与可转动螺柱143使螺柱上下移动顶出固定板或拉回固定板的调节螺母144。在安装地面不平整时，通过调整调节螺母使螺柱上下移动，进而带动柜体上下偏移，保证柜体安放平稳，固定板上安装有通孔，通过4个M10螺栓与柜体框架连接。

柜体的顶部设置有散热系统，电池模块的侧部开有散热孔，散热系统包括安装在柜体的顶部的风机组件9，对电池单元和逆变器进行风冷散热，通过顶部进行强迫风冷，在成本不明显增加的前提下，其散热效果要优于依靠侧壁的自然散热，当柜体内部的温度超过设定值时，安装在柜体内的温度传感器发出信号，控制单元开启柜顶风机组件9，采用强制风冷实现系统温控。这种散热方法可以不用在电池单元中安装风扇，模块的结构可以更加紧凑，而且风机组件安装在顶部可不占用安装电池模块的空间，机柜高度尺寸，占地面积也将减小，此外，该机柜顶部还安装有防尘罩15，可以避免系统内部积累灰尘，影响系统的工作。

该储能柜的工作原理为：逆变器8分别连接电池单元3和光伏板22，主要将光伏板22产生的电能存储于电池单元中，电池单元3则实现电能的存储与释放；控制单元则统一管理负载、电池单元、光伏板及交流市电的运行状态以及机柜内部的温度控制，并实现各种模式的自动切换，在负载和储能柜之间设置有自动投切开关21，用于作为系统并离电网的硬连接。控制单元中的电表55通过检测电流流向，判断各单元的功率特性，并网情况下，光伏电力优先为负载供电，多余的电能为电池单元充电，电池单元充电完毕后，多余的电力并入电网，当光伏电力不足以提供负载电能时，由电池单元向负载供电，电池单元放电完毕后，由电网19向负载供电。电网失电后，并网开关断开，系统工作处于离网状态，负载20由光伏和电池单元提供电力。

在其他实施例中，可只将母排设置在柜体框架的右侧，或者两侧均设置；左、右侧板可只设置一侧可拆连接于柜体框架上；可拆连接方式不限于扣合连接，也可以设置为螺钉连接等其他可拆连接方式；电池单元的导轨上可不设置滚筒，或者是将导轨直接由并排以此设置的多个滚筒组成；母排组件可根据实际的安装需要沿立面任意方向设置在柜体框架的侧边，可不设置固定架，直接将绝缘子固定在柜体框架上；光伏逆变器可以由其他能量转换形式的逆变器代替，如机械式的逆变器等，由外部机械做功产生的交流电进入逆变器中转换为交流电使用。

本实用新型所涉及的储能柜，其具体结构与上述储能系统的结构一致，不再详细展开。

Claims (12)

1.一种储能柜，包括柜体和设置在柜体内的电池单元，其特征在于：所述电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板。

2.根据权利要求1所述的储能柜，其特征在于：所述柜体包括柜体框架，所述可拆侧板连接于柜体框架上，所述柜体框架和可拆侧板通过分设在二者上的公母扣实现连接。

3.根据权利要求2所述的储能柜，其特征在于：所述电池单元包括若干个电池模组，所述柜体框架的两个相对侧面上并排设置有若干组平行延伸的以供电池模组导向插接安装的导轨组件，每一组的导轨组件包括两个平行设置的导轨和设置在导轨上的转动轴线与导轨延伸方向垂直的滚筒。

4.根据权利要求1所述的储能柜，其特征在于：所述母排组件竖向设置于柜体内，所述母排组件包括固定在柜体内的两个固定架和横置在两个固定架之间的母排，所述母排与固定架之间设置有绝缘体。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的储能柜，其特征在于：所述储能柜还包括设置在电池单元上方的控制单元和设置在控制单元上方的逆变器，所述逆变器为用于与光伏板连接的光伏逆变器，所述光伏逆变器上设置有光伏板动力输入端口，所述控制单元包括用于控制光伏输入的光伏开关。

6.根据权利要求1~4任意一项所述的储能柜，其特征在于：柜体底部设置有供柜体移动的滚轮，所述滚轮包括轮体和设置在轮体上的支撑座，所述支撑座包括用于支撑设置在柜体上的上支撑块和与轮体转动装配在一起的下支撑块，所述上、下支撑块之间设置有可相对靠近和远离的调节螺柱。

7.储能系统，包括集能装置和与集能装置连接的储能柜，储能柜包括柜体和设置在柜体内的电池单元，其特征在于：所述电池单元的一侧设置有母排组件，所述柜体上对应于母排组件的一侧的侧板为可拆侧板。

8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于：所述柜体包括柜体框架，所述可拆侧板连接于柜体框架上，所述柜体框架和可拆侧板通过分设在二者上的公母扣实现连接。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于：所述电池单元包括若干个电池模组，所述柜体框架的两个相对侧面上并排设置有若干组平行延伸的以供电池模组导向插接安装的导轨组件，每一组的导轨组件包括两个平行设置的导轨和设置在导轨上的转动轴线与导轨延伸方向垂直的滚筒。

10.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于：所述母排组件竖向设置于柜体内，所述母排组件包括固定在柜体内的两个固定架和横置在两个固定架之间的母排，所述母排与固定架之间设置有绝缘体。

11.根据权利要求7~10任意一项所述的储能系统，其特征在于：所述储能柜还包括设置在电池单元上方的控制单元和设置在控制单元上方的逆变器，所述集能装置包括光伏板，所述逆变器为与光伏板连接的光伏逆变器，所述光伏逆变器上设置有光伏板动力输入端口，所述控制单元包括用于控制光伏输入的光伏开关。

12.根据权利要求7~10任意一项所述的储能系统，其特征在于：柜体底部设置有供柜体移动的滚轮，所述滚轮包括轮体和设置在轮体上的支撑座，所述支撑座包括用于支撑设置在柜体上的上支撑块和与轮体转动装配在一起的下支撑块，所述上、下支撑块之间设置有可相对靠近和远离的调节螺柱。