CN207852769U - 一种电池储能装置 - Google Patents

Abstract

一种电池储能装置，包括柜体，所述柜体内设置布线通道和电池存放架，柜体背部设置扰流板，所述柜体顶部设置导流风扇和消防喷头，在柜体背部设置消防通道，所述消防喷头置于消防通道上方，柜体下部设置配电保护箱，配电保护箱设置电气电池监控保护主板，还包括至少三组串联的储能电池，储能电池放置在电池存放架上。本实用新型通过综合考虑电池储能装置的机械应力、散热通道、消防通道、电气隔离等问题，有效的将单个子模块，实现模块化的组合，构建成一个标准化电池储能装置，提高电池储能装置突出快速便捷的替换能力，有效的把控电池工作环境温度，实现电气保护功能，分割故障点减少维护成本，提高储能系统效率，利于储能系统的运维工作。

Description

一种电池储能装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电力储能技术领域，尤其涉及新能源电力储能系统的锂离子电池储能所使用的一种电池储能装置。

背景技术

电力储能系统是一个可完成存储电能和供电的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能，可以使太阳能、风能发电平滑输出，减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击；通过谷价时段充电，峰价时段放电可以减少用户的电费支出，世界各国政府多年来的政策导向和财政补贴，风能、太阳能分布式可再生能源发电发展迅速，然而风能、光伏等可再生能源存在电力不稳定性，对电网的安全和稳定造成日益显著的冲击，因此，可再生能源储能系统得到广泛的应用。目前的市场上应用的储能系统中，主要采用电池储能装置实现储能，储能用的锂离子电池存在单体电压低、容量小的缺点，因此为了实现工业化的电力储能系统，对于储能电池需求数量大，往往一个储能系统中需要多达几千颗电池，因此要求组成储能系统中的几千颗电池势必须一致；同时锂离子电池低温性能差，且电池在过充、短路、冲压、穿刺、振动、高温热冲击等滥用条件下，极易发生爆炸或燃烧等不安全行为。

现有技术中，主要采用货架型开放式电池管理设计，对于上述所指出的问题，货架型开放式电池管理存在一定的隐患。

实用新型内容

针对上述现有技术的问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电池储能装置，使用模块化的集成方式，实现组件高替换性，从而降低电池组运维成本，提高储能项目系统可靠性及安全性。

本实用新型提供的技术方案：

一种电池储能装置，包括柜体，所述柜体内设置布线通道和电池存放架，柜体背部设置扰流板，所述柜体顶部设置导流风扇和消防喷头，在柜体背部设置消防通道，所述消防喷头置于消防通道上方，柜体下部设置配电保护箱，还包括至少三组串联的储能电池，储能电池放置在电池存放架上。

上述技术方案中，所述柜体设置模数安装孔，在模数安装孔上装配隔架组成电池存放架。

上述技术方案中，所述消防通道在电池存放架处设置喷水口，消防通道所位于喷水口的位置设置分水板，分水板以固定的角度焊接在消防通道上，分水板与消防通道形成固定的角度。

上述技术方案中，所述角度为30度，向下斜向喷水口。

上述技术方案中，所述分水板的面积为消防通道管道横截面积的一半尺寸。

上述技术方案中，所述配电保护箱，包括柜体，所述柜体内设置电池模块、小型断路器、小型继电器、主正熔断器、主负熔断器、主正继电器、主负继电器、开关电源、通讯接口、功率接口；

所述小型断路器连接开关电源，开关电源连接电池管理模块的电源接口；

所述通讯接口分为外部通讯接口和内部通讯接口，所述功率接口为正极和负极集成接口，分为内部功率接口和外部功率接口，外部功率接口的正极通过固定在绝缘子上的软铜排顺序串联连接主正继电器、主正熔断器后接入内部功率接口的正极，所述主正熔断器两端并联预充电阻与预充继电器所串联的回路；外部功率接口的负极通过固定在绝缘子上软铜排串联顺序串联连接主负继电器、霍尔传感器、主负熔断器后接入内部功率接口的负极；

外部通讯接口接入电池管理模块的外部通讯模块，内部通讯接口接入电池管理模块的内部通讯模块，电池管理模块的辅助信号接口通过小型继电器连接外部通讯接口和内部通讯接口，主正继电器连接电池管理模块的主正信号接口，主负继电器连接电池管理模块的主负信号接口，霍尔传感器连接电池管理模块的电流采集接口。

上述技术方案中，所述外部通讯接口连接外部AC220V电源及通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接外部通讯总线接口，所述内部通讯总线接口通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接内部CAN通讯接口。

本实用新型的有益效果是通过综合考虑电池储能装置的机械应力、散热通道、消防通道、电气隔离等问题，有效的将单个子模块，实现模块化的组合，构建成一个标准化电池储能装置，提高电池储能装置突出快速便捷的替换能力，有效的把控电池工作环境温度，实现电气保护功能，分割故障点减少维护成本，提高储能系统效率，利于储能系统的运维工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型立体结构示意图。

图2为电气电池监控保护主板线路示意图。

图3为配电保护箱结构示意图。

图4是配电保护箱外部示意图。

图5为本实用新型立体结构示意图。

其中：1-柜体；2-储能电池模组；3-导流风扇；4-消防喷头；5- 配电保护箱；6-储能电池6；7-电池存放架；8-分水板；9-隔架；10- 框架；41-小型继电器；42-小型断路器；43-外部通讯接口；44-内部通讯接口；45-预充继电器；46-安装线槽；47-开关电源；48-外部功率接口；49-内部功率接口；410-内部接地点；411-主负继电器；412- 霍尔传感器；413-主负熔断器；414-主正熔断器；415-绝缘子；416- 软铜排；417-主正继电器；418-预充电阻；419-电池管理模块；420- 柜体；421-把手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1和图5所示，作为实施例的一种电池储能装置，包括柜体，10组储能电池,将储能电池串联成电池模组，10个储能电池串联而成，目的在于提高电池能量，有可以根据实际储能变流器接入能力而串联接入不同的数量的储能电池，柜体内设置布线通道和电池存放架，布线通道隐藏式设置在柜体内部，柜体框架立柱采用U型结构，内设线夹，将所有电缆、线束隐藏在柜体内部结构中。

柜体用冷轧钢板局部焊接组装而成，柜体设置模数安装孔，在模数安装孔上装配隔架组成电池存放架，串联成电池模组的储能电池放置在电池存放架上。

为了充分实现柜体运行中的散热问题，在柜体背部设置扰流板，当柜内电器元件发热后，通过柜顶风扇向下输送冷风，结合柜后扰流板，使空调系统的冷风均匀分布于电池模组间，热量通过专用风道回到空调循环系统中，从而保障电池组在理想温度下持续运行，达到散热的目的。

柜体顶部设置消防喷头，在柜体背部设置消防通道，消防喷头置于消防通道上方，消防通道在电池存放架处设置喷水口，消防通道所位于喷水口的位置设置分水板，分水板与消防通道的角度为30度焊接在消防通道上，向下斜向喷水口，分水板的面积为消防通道管道横截面积的一半尺寸。

根据图2到图4所示，柜体下部设置配电保护箱，包括设置把手的柜体，把手用来方便搬运，所述柜体内设置电池模块、小型断路器、小型继电器、主正熔断器、主负熔断器、主正继电器、主负继电器、开关电源、通讯接口、功率接口。

图2中，X1为内部通讯接口，接入电池管理模块的内部通讯模块；X2为外部充放电设备直流端接口，接入充放电设备直流端；K1 为主正继电器，用以控制主正回路通断；K2为主负继电器，用以控制主负回路通断；FU1为主正熔断器，实现主正回路过流保护；FU2 为主负熔断器，实现主负回路过流保护；HALL1为霍尔传感器，用以测量回路充放电电流。

通讯接口分为外部通讯接口和内部通讯接口，外部通讯接口连接外部AC220V电源及通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接外部通讯总线接口，外部通讯接口接入电池管理模块的外部通讯模块；内部通讯总线接口通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接内部CAN通讯接口。电池管理模块的外部通讯模块和内部模块通讯内嵌通讯隔离模块，保证通讯信号可靠安全，实现设备与外部充放电的设备的通讯功能。

小型断路器连接开关电源，开关电源连接电池管理模块的电源接口，AC220V通过小型断路器接入开关电源，开关电源将AC220V隔离并整流为DC24V接入电池管理模块的电源接口，实现了设备的供电输入。

外部功率接口为外部充放电设备直流端接口，是一个正负极集成接口，外部功率接口的正极通过一系列固定在绝缘子上的软铜排顺序串联连接主正继电器、主正熔断器后接入内部功率接口的正极，同时，主正熔断器两端并联预充电阻与预充继电器的串联回路。外部功率接口的负极通过另外一部分固定在绝缘子上的软铜排通过固定在绝缘子上软铜排串联顺序串联连接主负继电器、霍尔传感器、主负熔断器后接入内部功率接口的负极，内部功率接口为与内部电池组主回路连接的接口也是一个正负极集成接口，上述器件构成了储能电池组与外部充放电设备之间的继电保护一次主回路。

外部通讯接口接入电池管理模块的外部通讯模块，电池管理模块的辅助信号接口通过小型继电器连接两路外部通讯接口和内部通讯接口，主正继电器连接电池管理模块的主正信号接口，主正继电器的控制信号来自电池管理模块的主正信号接口，主负继电器连接电池管理模块的主负信号接口，主负继电器的控制信号来自电池管理模块的主负信号接口，霍尔传感器连接电池管理模块的电流采集接口，霍尔传感器的采集信号输入至电池管理模块的电流采集接口，上述的控制信号、采集信号均由敷设在安装线槽里的线束连接，是继电保护回路的二次控制信号。

外部通讯接口和内部通讯接口的控制信号来自电池管理模块的辅助信号接口，通过小型继电器进行隔离，辅助信号可以自定义为风扇、空调、加热等信号。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用柜体结构将10个电池组、电池监控保护装置、电气保护装置、热管理系统、消防设备组合成一个标准化电池成套设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电池储能装置，其特征在于：包括柜体，所述柜体内设置布线通道和电池存放架，柜体背部设置扰流板，所述柜体顶部设置导流风扇和消防喷头，在柜体背部设置消防通道，所述消防喷头置于消防通道上方，柜体下部设置配电保护箱，还包括至少三组串联的储能电池，储能电池放置在电池存放架上。

2.根据权利要求1所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述柜体设置模数安装孔，在模数安装孔上装配隔架组成电池存放架。

3.根据权利要求2所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述消防通道在电池存放架处设置喷水口，消防通道所位于喷水口的位置设置分水板，分水板以固定的角度焊接在消防通道上，分水板与消防通道形成固定的角度。

4.根据权利要求3所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述角度为30度，向下斜向喷水口。

5.根据权利要求4所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述分水板的面积为消防通道管道横截面积的一半尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述配电保护箱，包括柜体，所述柜体内设置电池模块、小型断路器、小型继电器、主正熔断器、主负熔断器、主正继电器、主负继电器、开关电源、通讯接口、功率接口；

所述小型断路器连接开关电源，开关电源连接电池管理模块的电源接口；

所述通讯接口分为外部通讯接口和内部通讯接口，所述功率接口为正极和负极集成接口，分为内部功率接口和外部功率接口，外部功率接口的正极通过固定在绝缘子上的软铜排顺序串联连接主正继电器、主正熔断器后接入内部功率接口的正极，所述主正熔断器两端并联预充电阻与预充继电器所串联的回路；外部功率接口的负极通过固定在绝缘子上软铜排串联顺序串联连接主负继电器、霍尔传感器、主负熔断器后接入内部功率接口的负极；

外部通讯接口接入电池管理模块的外部通讯模块，内部通讯接口接入电池管理模块的内部通讯模块，电池管理模块的辅助信号接口通过小型继电器连接外部通讯接口和内部通讯接口，主正继电器连接电池管理模块的主正信号接口，主负继电器连接电池管理模块的主负信号接口，霍尔传感器连接电池管理模块的电流采集接口。

7.根据权利要求6所述的一种电池储能装置，其特征在于：所述外部通讯接口连接外部AC220V电源及通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接外部通讯总线接口，所述内部通讯总线接口通过敷设在安装线槽里的通讯线束连接内部CAN通讯接口。