CN211480140U - 集装箱储能装置及储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装箱储能装置，包括集装箱、电池柜、空调及通风道，电池柜和空调均设置在集装箱内部，通风道包括设置在电池柜中电池背面的进风道、位于电池柜的电池之间的散热风道及位于电池柜正面的出风道，空调位于电池柜的一端，且空调的出风口与进风道的进风口正对，空调的回风口位于空调的侧端，且位于空调的出风口侧部，且回风口位于出风道的端部。将空调设置为侧向出口，且与进风道的进风口正对，使得空调出风直接吹向电池柜的背面，进而使得空气尽快进入电池柜进行热交换，可以根据需要加高电池柜的高度，进而增加电池柜内电池容量，进而提高了集装箱储能装置的能量密度。

Description

集装箱储能装置及储能系统

技术领域

本实用新型涉及电池柜散热技术领域，特别涉及一种集装箱储能装置。本实用新型还涉及一种包括上述集装箱储能装置的储能系统。

背景技术

集装箱形式集成的储能产品中，为了确保电池的运行环境温度恒定，内部通常设置有柜式空调一体机。如图1所示，集装箱03一般设置有顶置循环的通风道04，冷风或热风由空调01顶部出风口送入通风道04，再通通风道04底部的开口向下吹出，用来对电池柜02内的电池进行降温或预热。

由于顶部设置通风道04需要单独布置，通风道04与空调01及电池柜02之间需要设计转接风道，零件较多，安装复杂。顶部设置通风道04占用一定的高度空间，在集装箱03有限的高度下，通风道04会限制电池柜02内部电池的层数，从而限制电池柜02的容量。然而对于标准集装箱，高度有限，在安装顶置风道形式下无法安装高尺寸的电池柜，导致集装箱储能装置的能量密度降低。

因此，如何提高集装箱储能装置的能量密度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种集装箱储能装置，该集装箱储能装置的能量密度提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述集装箱储能装置的储能系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种集装箱储能装置，包括集装箱、电池柜、空调及通风道，所述电池柜和所述空调均设置在所述集装箱内部，所述通风道包括设置在所述电池柜中电池背面的进风道、位于所述电池柜的电池之间的散热风道及位于所述电池柜正面的出风道，所述空调位于所述电池柜的一端，且所述空调的出风口位于所述空调的侧端，且与所述进风道的进风口正对，所述空调的回风口位于所述空调的出风口侧部，且外端位于所述出风道的端部。

优选地，所述空调为两个，所述电池柜为多个，多个所述电池柜呈两列设置，两列所述电池柜的电池背面相对设置形成所述进风道，所述电池柜的电池正面与所述集装箱的侧壁之间形成所述出风道，两个所述空调背向设置，且两个所述空调的回风口与两列所述电池柜的出风道一一对应。

优选地，还包括用于封堵相邻所述电池柜间隙，且用于将所述进风道形成密通道的封板，所述封板包括顶部封板、侧部封板及端部封板，所述顶部封板用于密封相邻两个所述电池柜顶部间隙，所述侧部封板用于密封同一列相邻两个所述电池柜侧部间隙，所述端部封板用于封堵相邻两列所述电池柜远离所述空调一端的侧部间隙。

优选地，所述封板上均铺设有保温层。

优选地，还包括设置在所述空调的出风口位置的导风罩，所述导风罩包括用于调整出风角度的叶片。

优选地，还包括设置在所述进风道内的挡风板，所述挡风板上设有用于供气体通过的网孔。

优选地，所述挡风板为多个，多个所述挡风板沿所述进风道内气体流动方向依次设置。

优选地，还包括设置在所述进风道内的挡风板，所述多个挡风板的挡风面沿所述进风道内气体流动方向面积逐渐增大。

优选地，还包括设置在所述进风道内的挡风板，所述挡风板为V型板，所述挡风板的尖端靠近所述空调，所述挡风板的扩口端远离所述空调设置。

一种储能系统，包括如上述任一项所述的集装箱储能装置，同一排包括至少两个所述集装箱储能装置，成对设置的两个所述集装箱储能装置的所述空调背向设置，且位于所述集装箱的端部。

在上述技术方案中，本实用新型提供的集装箱储能装置，包括集装箱、电池柜、空调及通风道，电池柜和空调均设置在集装箱内部，通风道包括设置在电池柜背面的进风道、位于电池柜的电池之间的散热风道及位于电池柜正面的出风道，空调位于电池柜的一端，且空调的出风口与进风道的进风口正对，空调的回风口位于空调的侧端，且位于空调的出风口侧部，且外端位于出风道的端部。在安装电池柜时，根据需要，可以将电池柜的高度增加至集装箱内部顶端，电池柜内部安装电池。集装箱储能装置的空调工作时，空调出风口将空气直接吹向通风道的进风道，然后进入电池柜内部，经过热交换的空气通过出风道回流至空调内部。

通过上述描述可知，在本申请提供的集装箱储能装置中，将空调设置为侧向出口，且与进风道的进风口正对，使得空调出风直接吹向电池柜的背面，进而使得空气尽快进入电池柜进行热交换，可以根据需要加高电池柜的高度，进而增加电池柜内电池容量，进而提高了集装箱储能装置的能量密度。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为传统的集装箱储能装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的集装箱储能装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的集装箱储能装置的分解图；

图4为本实用新型实施例所提供的集装箱储能装置的气体流向图；

图5为本实用新型实施例所提供的空调的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的电池柜的电池正面结构示意图；

图7为本实用新型实施例所提供的电池柜的电池背面结构示意图；

图8为本实用新型实施例所提供的空调与导风罩的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所提供的第一种挡风板的安装位置俯视图；

图10为图9所述挡风板安装位置轴测图；

图11为本实用新型实施例所提供的第二种挡风板的安装位置轴测图；

图12为图11所示挡风板的安装位置俯视图；

图13为本实用新型实施例所提供的第三种挡风板的安装位置轴测图；

图14为图13所示挡风板的安装位置俯视图。

其中图1-14中：01、空调；02、电池柜；03、集装箱；04、通风道；

1、空调；1-1、出风口；1-2、回风口；

2、电池柜；2-1、电池正面；2-2、电池背面；

3、集装箱；4、电池；

5、封板；5-1、顶部封板；5-2、侧部封板；5-3、端部封板；

6、电池柜连接件；7、空调连接封板；

8-1、进风道；8-2、出风道；

9、导风罩；9-1、侧板；9-2、叶片；

10、挡风板。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种集装箱储能装置，该集装箱储能装置的能量密度提高。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述集装箱储能装置的储能系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图14，在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的集装箱储能装置包括集装箱3、电池柜2、空调1及通风道，具体的，电池柜2内由上至下呈阵列排布安装有电池4，电池柜2为前后侧能够通风的框架结构，优选，电池4可拆卸安装在电池柜2上，电池4前端自带散热风机，风向为前出风。电池柜2和空调1均设置在集装箱3内部，通风道包括设置在电池柜2中电池背面2-2的进风道8-1、位于电池柜2的电池4之间的散热风道及位于电池柜2正面的出风道8-2。

如图2所示，空调1位于电池柜2的一端，且空调1的出风口1-1与进风道8-1的进风口正对，空调1的回风口1-2位于空调1的侧端，且位于空调1的出风口1-1侧部，且外端位于出风道8-2的端部，如图5所示，优选空调1的回风口1-2和出风口1-1位于相邻的两侧侧面上，即集装箱储能装置采用的空调1为侧面出风，空调1的柜前回风方式。

在安装电池柜2时，根据需要，可以将电池柜2的高度增加至集装箱3内部顶端，电池柜2内部安装电池4。集装箱储能装置的空调1工作时，空调1出风口1-1将空气直接吹向通风道的进风道8-1，然后进入电池柜2内部，经过热交换的空气通过出风道8-2回流至空调1内部。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的集装箱储能装置中，通风道设置于电池柜2侧部，根据需要可以增加电池柜2的高度，进而增加电池柜2内电池容量，提高了储能集装箱储能装置高度空间的利用率，解决传统顶置通风道对高度空间的占用，提高了集装箱储能装置的设计容量，进而提高了集装箱储能装置的能量密度。

另一方面，将空调1设置为侧向出口，且与进风道8-1的进风口正对，使得空调1出风直接吹向电池柜2的背面，进而使得空气尽快进入电池柜2进行热交换，相对于上述背景技术中空气经过多次变向才能进入电池柜2的情况，本申请提供的集装箱储能装置的空调1风量损失降低。

同时解决了较大功率空调1在储能集装箱场景应用的问题，从而解决了更高放电倍率更大发热量的电池(需要的制冷量更大)，在集装箱环境的应用问题。

具体的，如图2至图4所示，电池柜2为多个，多个电池柜2呈两列设置，优选两个电池柜2的个数相等，且一一正对，两列电池柜2的电池背面2-2相对设置形成进风道8-1，电池柜2的电池正面2-1与集装箱3的侧壁之间形成出风道8-2。两个所述空调1背向设置，且两个所述空调1的回风口1-2与两列电池柜2的出风道8-2一一对应。电池柜2及空调1均采取背对背安装方式，节省安装空间。

本申请提供的集装箱储能装置还包括用于封堵相邻电池柜2间隙，且用于将进风道8-1形成密通道的封板5，封板5包括顶部封板5-1、侧部封板5-2及端部封板5-3，顶部封板5-1用于密封相邻两个电池柜2顶部间隙，侧部封板5-2用于密封同一列相邻两个电池柜2侧部间隙，端部封板5-3用于封堵相邻两列电池柜2远离空调1一端的侧部间隙。为了便于加工，优选封板5均为一体成型的板体结构。

当空调1与电池柜2装入集装箱3后，空调1与电池柜2之间间隙通过空调连接封板7密封，相邻两个电池柜2通过电池柜连接件6连接。然后安装封板5，电池柜2之间会成一个封闭腔体，作为进风道8-1。当系统运行后，冷风或热风通过空调1侧面吹入电池柜2背部的封闭腔体，再由电池吸入，实现对电池的散热或预热，进而有效地提高了空调1冷却效率。

同时本申请通过采用侧出风空调1，结合封闭电池柜2间隙的形式，实现了集装箱式储能系统电池的热管理，简化了传统的顶置风道的热管理形式。本申请通过封板5密封的方式，将电池柜2间隙改造为进风道8-1，简化了传统风道形式，降低了成本，提高了装配效率。

在一种具体实施方式中，封板5上均铺设有保温层。具体的，保温层可以为粘贴在封板5上的保温棉，增强进风道8-1的保温效果。本申请提供的集装箱储能装置还包括设置在空调1的出风口1-1位置的导风罩9，导风罩9包括用于调整出风角度的叶片9-2，叶片9-2的个数及间距根据实际需要而定，本申请不做具体限定，优选叶片9-2由上至下等间距设置。具体的，导风罩9还包括设置在叶片9-2相对两侧的侧板9-1，以实现对气流导向。其中叶片9-2的角度可以为固定值，可以通过电机等驱动装置带动转动，通过叶片9-2角度影响空调1内气体吹出的方向，使得气体更均匀的扩散在进风道8-1内，具体的，当空调1吹出的为冷风时，使得冷风更均匀的扩散在进风道8-1内。

当电池发热量高时，不同位置的电池可能会出现温差过大的现象。为了实现电池系统整体的均温性，防止温差过大，可对进风道8-1内部进行优化设计。如图9和图10所示，在一种具体实施方式中，集装箱储能装置还包括设置在进风道8-1内的挡风板10，挡风板10上设有用于供气体通过的网孔，优选的，挡风板10为多个，多个挡风板10沿进风道8-1内气体流动方向依次设置。挡风板10的作用是通过在特定位置设置不同通风率的网孔挡板，将进风道8-1分为几段，通过调整气体通过率，用来实现各空间温度的均衡，解决了在较大发热量电池均温的问题。

如图11和图12所示，多个挡风板10的挡风面沿进风道8-1内气体流动方向面积逐渐增大，具体的，挡风板10的宽度沿气体沿进风道8-1内气体流动方向逐渐增大。还可以通过一定规律，调整挡风板10的宽度，来实现均温。具体的，进风道8-1内部可以设有供挡风板10滑动的滑槽，根据实际需要滑动挡风板10在进风道8-1内的位置。

如图13和图14所示，该集装箱储能装置还包括设置在进风道8-1内的挡风板10，挡风板10为V型板，挡风板10的尖端靠近空调1，挡风板10的扩口端远离空调1设置。通过增加V型挡风板，调整每组电池的有效通风截面，来实现均温。优选，挡风板10为一体折弯成型结构。

在上述各方案的基础上，优选，集装箱储能装置为两个，每个集装箱储能装置的空调1位于背向设置的两端。为了便于组装，优选，集装箱储能装置的集装箱3为同一个集装箱3，内部各自对应的通风道通过隔板隔离设置。

本申请提供集装箱储能装置结构简单，组装方便，便于广泛使用，降低工作人员的组装难度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集装箱储能装置，包括集装箱(3)、电池柜(2)、空调(1)及通风道，所述电池柜(2)和所述空调(1)均设置在所述集装箱(3)内部，其特征在于，所述通风道包括设置在所述电池柜(2)中电池背面(2-2)的进风道(8-1)、位于所述电池柜(2)的电池之间的散热风道及位于所述电池柜(2)正面的出风道(8-2)，所述空调(1)位于所述电池柜(2)的一端，且所述空调(1)的出风口(1-1)位于所述空调(1)的侧端，且与所述进风道(8-1)的进风口正对，所述空调(1)的回风口(1-2)位于所述空调(1)的出风口(1-1)侧部，且外端位于所述出风道(8-2)的端部。

2.根据权利要求1所述的集装箱储能装置，其特征在于，所述空调(1)为两个，所述电池柜(2)为多个，多个所述电池柜(2)呈两列设置，两列所述电池柜(2)的电池背面(2-2)相对设置形成所述进风道(8-1)，所述电池柜(2)的电池正面(2-1)与所述集装箱(3)的侧壁之间形成所述出风道(8-2)，两个所述空调(1)背向设置，且两个所述空调(1)的回风口(1-2)与两列所述电池柜(2)的出风道(8-2)一一对应。

3.根据权利要求2所述的集装箱储能装置，其特征在于，还包括用于封堵相邻所述电池柜(2)间隙，且用于将所述进风道(8-1)形成密通道的封板(5)，所述封板(5)包括顶部封板(5-1)、侧部封板(5-2)及端部封板(5-3)，所述顶部封板(5-1)用于密封相邻两个所述电池柜(2)顶部间隙，所述侧部封板(5-2)用于密封同一列相邻两个所述电池柜(2)侧部间隙，所述端部封板(5-3)用于封堵相邻两列所述电池柜(2)远离所述空调(1)一端的侧部间隙。

4.根据权利要求3所述的集装箱储能装置，其特征在于，所述封板(5)上均铺设有保温层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的集装箱储能装置，其特征在于，还包括设置在所述空调(1)的出风口(1-1)位置的导风罩(9)，所述导风罩(9)包括用于调整出风角度的叶片(9-2)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的集装箱储能装置，其特征在于，还包括设置在所述进风道(8-1)内的挡风板(10)，所述挡风板(10)上设有用于供气体通过的网孔。

7.根据权利要求6所述的集装箱储能装置，其特征在于，所述挡风板(10)为多个，多个所述挡风板(10)沿所述进风道(8-1)内气体流动方向依次设置。

8.根据权利要求7所述的集装箱储能装置，其特征在于，还包括设置在所述进风道(8-1)内的挡风板(10)，所述多个挡风板(10)的挡风面沿所述进风道(8-1)内气体流动方向面积逐渐增大。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的集装箱储能装置，其特征在于，还包括设置在所述进风道(8-1)内的挡风板(10)，所述挡风板(10)为V型板，所述挡风板(10)的尖端靠近所述空调(1)，所述挡风板(10)的扩口端远离所述空调(1)设置。

10.一种储能系统，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的集装箱储能装置，同一排包括至少两个所述集装箱储能装置，成对设置的两个所述集装箱储能装置的所述空调(1)背向设置，且位于所述集装箱的端部。

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