CN210296522U - 采用轨道安装的箱式液流储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用轨道安装的箱式液流储能系统，包括：集装箱、第一导轨、安装平台、和电堆架，所述集装箱内固定安装有两所述第一导轨，所述安装平台包括与所述第一导轨可拆卸对接的第二导轨，所述电堆架包括架体和滚轮，所述滚轮安装在所述架体的底部，所述电堆架通过所述滚轮设置于所述第二导轨上，所述电堆架包括在所述第二导轨上的电堆安装位置以及由所述第二导轨滑动至所述第一导轨上的安装固定位置，所述电堆架在所述安装固定位置时与所述集装箱固定连接。本实用新型的箱式储能电站采用了轨道安装式，取代了常规的在集装箱内部安装电堆、管道、线缆，大大提高了安装、维护的便利性，降低了成本。

Description

采用轨道安装的箱式液流储能系统

技术领域

本实用新型涉及液流电池技术领域，特别是涉及一种采用轨道安装的箱式液流储能系统。

背景技术

液流电池是由Thaller于1974年提出的一种电化学储能技术。液流储能电池系统由电堆单元、电解液、电解液储存单元、管道输送系统、BMS(电池管理系统)等组成。液流电池作为一种新的蓄电池，是利用将正负极电解液分开，各自循环的高性能蓄电池，具有容量高、使用领域广、循环寿命长的特点，是目前的一种新能源产品。氧化还原液流电池是一种正在积极研制开发的新型大容量电化学储能装置，它不同于通常使用固体材料电极或气体电解的电池，其活性物质是流动的电解质溶液，它最显著特点是规模化蓄电，在广泛利用可再生能源的呼声高涨形势下，可以预见，液流电池将迎来一个快速发展的时期。

储能技术可以促进可再生能源的利用，提高电网系统运行的稳定性并提高电网电能质量，保证供电的可靠性。随着储能应用需求的逐渐增多，一些应用中的问题开始凸显，例如基建型储能占地需求大、建设周期较长等。这些问题对储能系统的应用形式提出了新的要求；如占地面积少、建设周期快、可移动性强等，于是箱式一体化储能系统便应运而生。其中，对于箱式液流储能系统，是将多个电堆、控制系统、管理系统等集中放置在一个或多个集装箱内部，在集装箱外部预留管道接口，电气输入、输出接口。

目前的集装箱式液流储能系统采用的集装箱一般是全开门集装箱、框架集装箱、开顶集装箱形式；集装箱内部焊接电堆架，电堆的安装方式一般是叉入，吊入。采用全开门集装箱需将集装箱的前后做成2副对开门，门的尺寸大、制造成本高；采用框架集装箱、开顶集装箱防护性差，不适合远距离运输。不管采用哪种集装箱，都需要将电堆装入集装箱内部后，再进行管道安装、线缆布置。对于操作、后期维护都十分不便利。

例如，专利CN201420358037采用了一种全开门集装箱，内部固定电堆架的形式；电堆架是由型材焊接、螺栓连接组合成的整体框架，固定在集装箱的底部；系统安装是将电堆从集装箱前面叉装放置到电堆架上，然后进行管道安装、线缆布置；这种方式对于批量化生产成本较高，在内部安装管路、线缆十分不方便，后期的检修维护也不方便。

例如，专利CN201310315833采用了在集装箱内部分隔多个隔间，在隔间两侧及底部设置滑轮、滑块装置，由外部动力机构将电池组拉出至外部作业。该专利的滑动装置为设于左壁、右壁、上臂的滑轮以及设于下壁的可上下伸缩的滑轮；设于左壁、右壁、上壁的滑块；设于电池组外端面的挂钩；该专利采用滑轮、滑块组成的滑动装置承重能力有限，仅适用于体积小、重量轻、无外部管路的锂电池；下壁的滑轮可伸缩则需要增加额外的机构；该专利对于体积大、重量大、外部管路复杂的液流电池并不适用。

可见，现有技术由于受限于集装箱内部空间有限，而液流电池体积较大，管道系统复杂。此外，将液流电池装入集装箱内以及后续的管道安装、线缆布置、检修维护都十分不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用轨道安装的箱式液流储能系统，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，作为本实用新型的一个方面，提供了一种采用轨道安装的箱式液流储能系统，包括：集装箱、第一导轨、安装平台、和电堆架，所述集装箱内固定安装有两所述第一导轨，所述安装平台包括与所述第一导轨可拆卸对接的第二导轨，所述电堆架包括架体和滚轮，所述滚轮安装在所述架体的底部，所述电堆架通过所述滚轮设置于所述第二导轨上，所述电堆架包括在所述第二导轨上的电堆安装位置以及由所述第二导轨滑动至所述第一导轨上的安装固定位置，所述电堆架在所述安装固定位置时与所述集装箱固定连接。

优选地，所述集装箱内设置有第一电堆架固定板，所述电堆架还包括与所述第一电堆架固定板配合的第二电堆架固定板，所述第二电堆架固定板与所述架体连接。

优选地，所述第二电堆架固定板设置于所述架体的底部。

优选地，两个所述第一导轨之间设置有第一连接杆，所述第一电堆架固定板安装在所述第一连接杆的顶部。

优选地，所述第一导轨的第一端的端部设置有第一连接耳，所述第二导轨的端部设置有与所述第一连接耳配合连接的第二连接耳。

优选地，所述第一导轨的第二端的端部设置有限位板。

优选地，所述安装平台还包括用于连接两根所述第二导轨的第二连接杆，所述第二连接杆的顶部设置有用于与所述第二电堆架固定板配合连接的第三电堆架固定板。

优选地，所述第二导轨的底部设置有脚撑。

优选地，所述电堆架还包括泵固定板，所述泵固定板与所述架体连接。

本实用新型的箱式储能电站采用了轨道安装式，取代了常规的在集装箱内部安装电堆、管道、线缆，大大提高了安装、维护的便利性，降低了成本。

附图说明

图1示意性示出了集装箱内的第一导轨的示意图；

图2示意性示出了安装平台的示意图；

图3示意性示出了电堆架的示意图；

图4示意性示出了安装平台与第一导轨对接时的示意图；

图5示意性示出了图4中的A部放大图；

图6示意性示出了电推架在安装平台上时的示意图；

图7示意性示出了图6中的B部放大图；

图8示意性示出了本实用新型完成装配后的示意图。

图中附图标记：1、集装箱；2、第一导轨；3、安装平台；4、电堆架；5、第二导轨；6、架体；7、滚轮；8、第一电堆架固定板；9、第二电堆架固定板；10、第一连接杆；11、第一连接耳；12、第二连接耳；13、限位板；14、第二连接杆；15、第三电堆架固定板；16、脚撑；17、泵固定板；18、储罐。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型所提供的带轨道安装的箱式液流储能系统，在集装箱内部底板上焊接钢轨、限位挡板、连接焊耳。集装箱外面有一个与内部轨道同规格、及相同高度、宽度的安装平台；安装平台的一侧焊接有连接耳。首先将集装箱侧门打开，将安装平台吊装平移到与内部轨道平齐的位置，用螺栓将导轨上的连接耳与安装平台上的连接耳连接起来。电堆架下面安装有多个钢轮，在安装电堆之前，先将电堆架吊装到安装平台上并固定。再将电堆一个个叉装到电堆架上，然后进行管道安装、线缆布置。管、线安装完成后，松开连接电堆架与安装平台的电堆架固定板，将电堆架沿钢轨推入或用外部动力机构牵引至集装箱内部，当电堆架接触集装箱内部的限位挡板停止后，用螺栓将电堆架与内部钢轨上的电堆固定架连接固定，最后将电堆、管道上的线缆连接到BMS(电池管理系统)上，将管道从集装箱后部预留接口连接到储罐上，储能电站组装完成。

本实用新型的一个方面，提供了一种采用轨道安装的箱式液流储能系统，包括：集装箱1、第一导轨2、安装平台3、和电堆架4，所述集装箱1内固定安装有两所述第一导轨2，所述安装平台3包括与所述第一导轨2可拆卸对接的第二导轨5，所述电堆架4包括架体6和滚轮7，所述滚轮7安装在所述架体6的底部，所述电堆架4通过所述滚轮7设置于所述第二导轨5上，所述电堆架4包括在所述第二导轨5上的电堆安装位置以及由所述第二导轨5滑动至所述第一导轨2上的安装固定位置，所述电堆架4在所述安装固定位置时与所述集装箱1固定连接。

在上述技术方案中，本实用新型在集装箱内部焊接设置有第一导轨2，还包括一个与集装箱内部的第一导轨2位置尺寸相匹配的安装平台3。同时，电堆架4的底部安装有滚轮7，因此电堆架4为活动可移动式。

使用时，先将电堆架4置于安装平台3上，然后再将电堆安装到4上，这样，储能系统电堆的组装、管道的安装、电缆的布置这些工作都可以在集装箱外部完成。接着，再将电堆架4通过其底部安装的滚轮7推至集装箱1中的第一导轨2上，并将电堆架4固定到集装箱1中。

可见，由于采用了上述技术方案，本实用新型中的储能系统电堆的组装、管道的安装、电缆的布置这些工作都可以在集装箱外部完成，极大地提高了安装、维护便利性。集装箱可以不使用全开门集装箱形式，只需要根据实际需求情况安装几个尺寸较小的检修门，节省了成本。

本实用新型的箱式储能电站采用了轨道安装式，取代了常规的在集装箱内部安装电堆、管道、线缆，大大提高了安装、维护的便利性，降低了成本。

优选地，所述集装箱1内设置有第一电堆架固定板8，所述电堆架4还包括与所述第一电堆架固定板8配合的第二电堆架固定板9，所述第二电堆架固定板9与所述架体6连接。当电堆架4移动到第一导轨2上后，可通过紧固件将第一电堆架固定板8和第二电堆架固定板9固定起来，从而将电堆架4固定到集装箱中。

在一个实施例中，优选地，所述第二电堆架固定板9设置于所述架体6的底部。优选地，两个所述第一导轨2之间设置有第一连接杆10，所述第一电堆架固定板8安装在所述第一连接杆10的顶部。这样，第一电堆架固定板8和第二电堆架固定板9可以从上下方向上对齐进行固定。

优选地，所述第一导轨2的第一端的端部设置有第一连接耳11，所述第二导轨5的端部设置有与所述第一连接耳11配合连接的第二连接耳12。这样，通过第一连接耳11和第二连接耳12就可以实现可拆卸式地对接，使二者连接成一根导轨，便于电堆架4的移动。

优选地，所述第一导轨2的第二端的端部设置有限位板13。通过限位板13可以对电堆架4的移动位置限位或定位，以使于第一电堆架固定板8和第二电堆架固定板9的固定。

优选地，所述安装平台3还包括用于连接两根所述第二导轨5的第二连接杆14，所述第二连接杆14的顶部设置有用于与所述第二电堆架固定板9配合连接的第三电堆架固定板15。这样，可通过第二电堆架固定板9和第三电堆架固定板15，将电堆架4固定到安装平台3上，待安装完电堆之后，再解除第二电堆架固定板9和第三电堆架固定板15之间的连接，以便随后将电堆架4推动至集装箱内。

优选地，所述第二导轨5的底部设置有脚撑16。这样，可通过脚撑16使第一导轨和第二导轨处于同一水平位置高度。

优选地，所述电堆架4还包括泵固定板17，所述泵固定板17与所述架体6连接。

下面，对本实用新型的整体结构及使用过程进行详细描述。

如图1所示，在集装箱1的底板上焊接两根钢轨(第一导轨2)作为导轨；钢轨之间焊接两根方钢管(第一连接杆10)；每根钢轨右侧焊接一个第一连接耳11，用于与安装平台3连接。方钢管的上面焊接四个第一电堆架固定板8，用于固定电堆架4。在钢轨的左侧的末端焊接两块限位板13，用于电堆架装入集装箱1时起到使之停止、限位的作用。

图2是安装平台的结构示意图。如图2所示，安装平台3由第二导轨5、第二连接杆14、第二连接耳12、第三电堆架固定板15、和脚撑16焊接而成。第二连接耳12焊接在安装平台3的左侧，用于系统安装时与图1中集装箱内部的第一导轨2相连，安装平台3的第二导轨5选用与图1中集装箱内部的第一导轨2相同的规格。安装平台3的第二导轨5离地高度与集装箱内部的第一导轨2的离地高度相同，两根导轨之间的距离也保持一致；在安装平台3的第二连接杆14上焊接有四个第三电堆架固定板15，用于固定电堆架4。

图3是电堆架的结构示意图，其架体6由方钢管、H型钢构成，架体6下方设置多个第二电堆架固定板9和多个滚轮7。

图4-图8是储能电站的安装过程示意图。首先，将集装箱1摆放到指定位置，摆放平稳，将集装箱右侧的两扇门打开，再将安装平台3平移至与集装箱1对齐的位置，安装平台3的第二导轨5对齐集装箱内部的第一导轨2，然后用螺栓将两个导轨之间的第一连接耳11和第二连接耳12固定。

固定好安装平台3后，再将电堆架4固定在安装平台3上。将电堆架3下部的第二电堆架固定板9对齐安装平台3上的第三电堆固定板15，用螺栓固定好。然后，将电堆一个个叉装到电堆架4上的电堆固定梁上并固定，将泵固定在泵固定板17上，最后进行管路的安装、线缆的布置。

待管路安装完成后，对管路进行试气、保压实验，测试合格后将电堆架4沿第二导轨5推至第一导轨2上，直到集装箱内部的限位板13的位置处停止。然后，拆除第一连接耳11上的螺栓，移走安装平台3，将电堆架4上的第二电堆架固定板9与内部钢轨上的第一电堆架固定板8用螺栓拧紧固定。

最后，将电堆、管路传感器上的线缆连接到BMS上，将管路从集装箱1后部预留的接口处引出与储罐18相连接，储能电站安装完成如图8所示。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，包括：集装箱(1)、第一导轨(2)、安装平台(3)、和电堆架(4)，所述集装箱(1)内固定安装有两所述第一导轨(2)，所述安装平台(3)包括与所述第一导轨(2)可拆卸对接的第二导轨(5)，所述电堆架(4)包括架体(6)和滚轮(7)，所述滚轮(7)安装在所述架体(6)的底部，所述电堆架(4)通过所述滚轮(7)设置于所述第二导轨(5)上，所述电堆架(4)包括在所述第二导轨(5)上的电堆安装位置以及由所述第二导轨(5)滑动至所述第一导轨(2)上的安装固定位置，所述电堆架(4)在所述安装固定位置时与所述集装箱(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述集装箱(1)内设置有第一电堆架固定板(8)，所述电堆架(4)还包括与所述第一电堆架固定板(8)配合的第二电堆架固定板(9)，所述第二电堆架固定板(9)与所述架体(6)连接。

3.根据权利要求2所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述第二电堆架固定板(9)设置于所述架体(6)的底部。

4.根据权利要求3所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，两个所述第一导轨(2)之间设置有第一连接杆(10)，所述第一电堆架固定板(8)安装在所述第一连接杆(10)的顶部。

5.根据权利要求1所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述第一导轨(2)的第一端的端部设置有第一连接耳(11)，所述第二导轨(5)的端部设置有与所述第一连接耳(11)配合连接的第二连接耳(12)。

6.根据权利要求5所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述第一导轨(2)的第二端的端部设置有限位板(13)。

7.根据权利要求4所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述安装平台(3)还包括用于连接两根所述第二导轨(5)的第二连接杆(14)，所述第二连接杆(14)的顶部设置有用于与所述第二电堆架固定板(9)配合连接的第三电堆架固定板(15)。

8.根据权利要求7所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述第二导轨(5)的底部设置有脚撑(16)。

9.根据权利要求7所述的采用轨道安装的箱式液流储能系统，其特征在于，所述电堆架(4)还包括泵固定板(17)，所述泵固定板(17)与所述架体(6)连接。

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