CN212366085U - 散热风道及储能集装箱散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种散热风道及储能集装箱散热系统，散热风道包括：风道壳体，所述风道壳体内形成有第一送风通道，所述风道壳体开设有与所述第一送风通道连通的第一进风口和多个第一出风口，多个所述第一出风口沿背离所述第一进风口的方向依次间隔布置；所述第一送风通道内设有多个第一导风板，所述第一导风板与所述第一送风通道内壁之间形成第一分流口，所述第一导风板将进入所述第一送风通道的风经由各所述第一分流口导流至对应的所述第一出风口处，沿所述第一送风通道的进风方向，各所述第一分流口的尺寸依次增大。本实用新型能够提高对每个电池柜散热的均匀性，提高对每个电池模组的散热均衡性。
Description
技术领域
本实用新型属于储能集装箱技术领域，具体涉及一种散热风道及储能集装箱散热系统。
背景技术
储能集装箱是将多个电池箱集成到集装箱内的储能锂电池结构，具备现场布置快速、生产标准化程度高等特点，被广泛运用。根据电池使用要求，须设计散热结构对集装箱内的电池进行散热。
目前储能集装箱的散热系统主要是在集装箱内安装空调和风扇，先通过空调输出冷风来降低环境温度，再利用风扇将电池柜内的高温空气吸出至与低温环境进行热交换，或者，直接通过风扇将空调吹出的冷到吹至集装箱风道内，冷风由集装箱风道吹至各电池柜内对高温空气进行降温，这两种方式都存在以下不足：一、需要安装风扇，风扇运转噪音大、损耗电能、故障率高，整体成本高，风扇需要单独控制，使得控制系统复杂，稳定性不好；二、现有的这种散热结构是在集装箱内部划区做冷却，抽风换气做冷却，箱内温差大，风场凌乱，散热不均匀。
申请号为201920597009.3的专利文献公开了一种散热风道、散热系统，其中，散热风道包括：主风道、设置在主风道内的分流板以及与分流板连接的锁定结构，分流板可转动的安装在主风道的顶部，锁定结构用于将分流板锁定在预设角度位置。
该方案虽然在主风道内设置了分流板，但它是将分流板设为可转动的，当每个电池架的发热温度不一致时，通过分流板使得从主风道进入对应分风口的风量可调节，由此来解决电池散热均一性差的问题，该方案没有发现每个通风口的出风量实际上是不同的，通过模拟分析，实际上距离空调出风口越近的位置风压越大出风越多，因此采用上述方案还是会存在各分风口风量不一致而导致的电池散热不均的问题，并且，该方案机柜内无风道,且没有进入电池箱的风道,无法保证每个电池箱的温度均衡，散热性能也不好。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种储能集装箱，旨在解决现有的储能集装箱内散热不均匀的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种散热风道，包括：风道壳体，所述风道壳体内形成有第一送风通道，所述风道壳体开设有与所述第一送风通道连通的第一进风口和多个第一出风口，多个所述第一出风口沿背离所述第一进风口的方向依次间隔布置；
所述第一送风通道内设有多个第一导风板，所述第一导风板与所述第一送风通道内壁之间形成第一分流口，所述第一导风板将进入所述第一送风通道的风经由各所述第一分流口导流至对应的所述第一出风口处，沿所述第一送风通道的进风方向，各所述第一分流口的尺寸依次增大。
优选地，沿所述第一送风通道的进风方向，所述第一导风板的朝向所述第一出风口的一面与所述第一出风口所在面之间的角度依次增大。
本实用新型还提出一种储能集装箱散热系统，包括：上述任一项所述的散热风道和多个电池柜，所述电池柜内设有多个电池箱，所述电池柜开设有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一出风口连通。
优选地，多个所述电池箱在所述电池柜内沿背离所述第二进风口的方向依次排布；所述电池箱具有相对的两第一侧板，所述第一侧板与所述电池柜内壁之间形成第二送风通道，所述第二送风通道沿所述电池箱的排布方向延伸；每个所述电池箱的背离所述第二进风口的一侧设有第一子风道；所述第二进风口、所述第二送风通道和所述第一子风道依次连通。
优选地，所述电池柜内设有分流板，所述分流板的截面为V型，所述分流板的尖端位于所述第二进风口的中间，所述分流板的开口朝向所述电池箱。
优选地，所述第一送风通道内还设有分隔板，所述分隔板的一端位于所述第一分流口中间、另一端与所述分流板的尖端连接。
优选地，所述电池柜内设有支架，所述电池箱设于所述支架上，所述支架的相对的两侧设有第二导风板，所述第二导风板位于所述第二送风通道内，所述第二导风板与所述第一侧板之间形成第二分流口，沿所述第二送风通道的进风方向，各所述第二分流口的尺寸依次增大。
优选地，沿所述第二送风通道的进风方向，所述第二导风板与对应的所述第一侧板之间的角度依次增大。
优选地，所述电池箱的靠近所述第二进风口的一侧设有顶板，所述电池箱的背离所述第二进风口的一侧设有底板和支承板，所述底板位于所述顶板和所述支承板之间，所述底板与所述支承板之间形成所述第一子风道；所述底板设有第一通风口，所述顶板设有第二通风口；所述电池箱具有第二侧板，所述第二侧板连接于两第一侧板之间，所述第二侧板与所述电池柜内壁之间形成排风通道，所述排风通道与所述第二通风口连通；所述电池柜的靠近所述第二侧板的一侧设有所述第二出风口；所述第一子风道、所述第一通风口、所述第二通风口、所述排风通道和所述第二出风口依次连通。
优选地，所述电池箱的底板上设有多个加强筋，所述电池箱内每个加强筋上设有一个电池模组，且每个加强筋位于所述电池模组底部中间，以使所述电池模组底部和所述底板之间形成两个相等的第二子风道。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：
本实用新型电池柜通过散热风道与空调连接，空调吹出的冷风通过散热风道输送，在散热风道内设有尺寸依次增大的第一导风板把冷风均匀分配到每个电池柜，使得进入每个电池柜内的风量相等。本实用新型还在电池柜内设有分流板，分流板与第一导风板配合将进入每个电池柜内的风均匀分成两份，分别吹向电池柜两侧的第二送风通道，再通过电池柜内的第二导风板将风均匀导入电池箱底部的第一子风道，第二导风板使得进入每个电池箱底部的风量相等，使得冷风在电池箱内通过四条风阻一样的第二子风道从电池箱顶部排出带走热量，最后从柜门底部的第二出风口排出，保证了电池模组各个部位温度均衡，保证了每个电池箱内温度均衡并充分散热。
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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例提出的储能集装箱散热系统的结构原理图；
图2为图1的A处放大图；
图3为图1提出的储能集装箱散热系统中散热风道的结构图；
图4为图1提出的储能集装箱散热系统中电池柜的结构图；
图5为图1提出的储能集装箱散热系统中单个电池柜的爆炸结构图；
图6为图5的B处放大图。
图7为图1提出的储能集装箱散热系统中电池箱的内部结构图。
本实用新型的附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 电池柜 | 11 | 第二进风口 |
| 12 | 进风管道 | 13 | 分流板 |
| 14 | 支架 | 15 | 第二送风通道 |
| 16 | 第二导风板 | 17 | 第二分流口 |
| 18 | 柜门 | 19 | 第二出风口 |
| 2 | 电池箱 | 21 | 电池包排风槽 |
| 22 | 底板 | 23 | 第一通风口 |
| 24 | 第二通风口 | 25 | 支承板 |
| 26 | 第一子风道 | 27 | 第一侧板 |
| 28 | 加强筋 | 29 | 第二子风道 |
| 3 | 散热风道 | 31 | 风道壳体 |
| 32 | 第一送风通道 | 33 | 第一进风口 |
| 34 | 第一出风口 | 35 | 第一导风板 |
| 36 | 第一分流口 | 37 | 分隔板 |
| 4 | 空调 |
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的一部分实施例，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。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，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。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种散热风道及储能集装箱散热系统。
请参照图1至图7，储能集装箱散热系统，设于储能集装箱中，储能集装箱内设有多个电池柜1，每个电池柜1内设有多个电池箱2，储能集装箱散热系统用于对电池箱2产生的热量进行散热降温。
参考图2、图3，储能集装箱散热系统包括：散热风道3，散热风道3包括：风道壳体31，风道壳体31内形成有第一送风通道32，风道壳体31开设有第一进风口33和多个第一出风口34，第一进风口33设于风道壳体31的沿第一送风通道32延伸方向的一端，多个所述第一出风口34沿背离所述第一进风口33的方向依次间隔布置。第一送风通道32内设有多个第一导风板35，每个第一导风板35面对一个第一出风口34，第一导风板35一端与第一出风口34所在面形成第一分流口36、另一端与第一出风口34所在的风道壳体内壁连接。沿第一送风通道32的进风方向，各第一分流口36的尺寸依次增大。
第一进风口33与空调4的出风口连通，冷风从第一进风口33进入第一送风通道32内，在各第一导风板35的作用下导流至各第一出风口34处，再流向对应的电池柜1内。风在第一送风通道32内的风压是逐渐减小的，距空调4越近的位置风压越大，距空调4越远的位置风压越小，但由于本实施方式中将第一分流口36的开口尺寸设计为依次增大，风压越小的位置第一分流口36开口越大，因此能够保证到达第一出风口34的风量一致，保证风从第一出风口34均匀地送到各电池柜1内，提高了各电池柜散热的均匀性。通过仿真模拟，算出导风板高度角度，可以实现每个电池柜1内进风一致。
进一步地，第一导风板35的朝向第一出风口34的一面与第一出风口34所在面成一定角度倾斜设置，沿第一送风通道32的进风方向，当各第一导风板35的倾斜角度相同时，各第一导风板35相互平行，通过将各第一导风板35的长度设计为逐渐增大，能够使得各第一分流口36的开口尺寸逐渐增大。而具体在本实施方式中，请参考图3，沿第一送风通道32的进风方向，各第一导风板35的角度逐渐增大，能更大程度地使第一分流口36的尺寸增大。
进一步地，风道壳体31外部设有保温层，保温处理起到防止凝露的作用。
具体在本实施方式中，风道壳体31为截面为矩形的管状，所有第一出风口34设于风道壳体31的一侧，且第一出风口34为矩形，每个第一出风口34大小相同，第一导风板35与第一出风口34的开口边缘连接。
关于电池柜1内的进风路径，电池柜1设有第二进风口11，第二进风口11与散热风道3的第一出风口34通过进风管道12连通。为了便于表述，基于图1，将电池柜1的散热风道3所在的一侧定义为上侧。
电池柜1为封闭的柜体，第二进风口11开设在电池柜1的顶部。电池柜1内顶部设有分流板13，分流板13的截面为V型，分流板13的尖端位于所述第二进风口11的中间，分流板13的开口朝下。
电池柜1内由上至下设有多层支架14，电池箱2安装在支架14上。电池箱2包括分别位于上、下位置的顶板、底板22，底板22上设有第一通风口23，顶板上设有第二通风口24，底板22的底部设有支承板25，支承板25与底板22之间形成第一子风道26。电池箱2的左右两侧为第一侧板27，第一侧板27与电池柜1内壁之间形成第二送风通道15，第二送风通道15的顶部与第二进风口11连通，第一子风道27和第二送风通道15连通。
由此，从第二进风口11进来的冷风被分流板13分隔成两股，分别流入两第二送风通道15内，从电池箱5的左右两侧进入第一子风道27内，再经由底板22上的第一通风口23吹入电池箱2内，使得，进入第一送风通道32内的冷风均匀进入每个电池柜1内，进入每个电池柜1内的冷风在分流板13的作用下均匀分成两股流向每个电池箱2的两侧，再通过第一子风道27被送入电池箱内，提高了储能集装箱内对各个电池箱散热的均匀性。并且，由于分流板13的分流作用，以及从电池箱2两侧进入电池箱2底部的送风方式，使得整个储能集装箱散热系统气流均匀稳定，容易控制，使得无需再安装风扇，降低了整个散热系统的制造成本和维护成本。
进一步地，第一送风通道32内还设有分隔板37，分隔板37的一端位于第一分流口36中间、另一端与分流板13的尖端连接，分隔板37进一步保证了风被均匀分成两份进入电池柜1内部两侧。
进一步地，请参考图2、图6，电池箱2设置在支架14上，支架14的相对的两侧设有第二导风板16，第二导风板16伸入第二送风通道15内，第二导风板16的背离支架15的一端与第一侧板27之间形成第二分流口17，由上至下，各第二分流口17的尺寸依次增大。与第一送风通道32同理，在第二送风通道15内，距第二进风口11越近风压越大，距第二进风口11越远风压越小，第二分流口17依次增大，保证了从第二进风口11进来的冷风均匀地流向各电池箱2底部的第一子风道27内。
具体在本实施方式中，沿第二送风通道17的进风方向，第二导风板16与对应的第一侧板27之间的角度也依次增大。
进一步地，每个电池箱2底部设有电池包排风槽21，电池包排风槽21位于电池箱2的中间位置，使得每个电池箱2底部的第一子风道26被电池包排风槽21分隔成左右两个。多个电池模组5沿水平方向依次间隔布置在电池箱2内，电池箱2内对应每个电池模组5底部设有条状的加强筋28，加强筋28使电池箱2的底板22与电池模组5的底板之间形成第二子风道29，且每个电池模组5底部的第二子风道29被加强筋28分隔成两个。
具体在本实施方式中，每个电池箱2内设有两个电池模组5，使得，两股冷风分别从电池箱2底部两侧的两个第一子风道26进入，每股风又分成两股分别进入每个电池模组5底部的两个第二子风道29内，再分别流向单个电池模组5的两侧，使每个电池箱2内底部通入四股风量一致的风，保证了每个电池模组5的底部及周围散热均匀，保证各个电池模组5温度均衡并充分散热。
关于电池柜1内的排风路径，每个电池柜1的前侧设有柜门18，电池箱2的前后两侧具有第二侧板，柜门18与第二侧板之间形成排风通道，每个电池箱2顶部的第二通风口24与排风通道连通，将电池箱2内的热量带走，柜门18的底部设有第二出风口19，带有热量的风从第二出风口19排出电池柜1外部。
本储能集装箱散热系统，在电池柜1顶部安装有散热风道3，散热风道3与电池柜1和空调4之间通过螺丝连接密封，空调4出风口吹出冷风通过第一送风通道32输送，第一送风通道32内的第一导风板35把冷风均匀分配到每个电池柜1，使得进入每个电池柜1内的风量相等。第一导风板35与分流板13配合将进入每个电池柜1内的风均匀分成两份，分别吹向电池柜1两侧的第二送风通道15，再通过电池柜1内的第二导风板16将风均匀导入电池箱2底部的第一子风道26，第二导风板16使得进入每个电池箱2底部的风量相等，冷风在电池箱2内通过四条风阻一样的第二子风道从电池箱顶部排出带走热量，同一电池柜1内每个电池箱2出来的风最终汇合从柜门底部的第二出风口19排出，保证电池模组5各个部位温度均衡，能保证每个电池箱2内温度均衡并充分散热，无额外风扇耗电节能性能好，系统稳定性能好，控制系统简单，成本低，故障率低，噪音小。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种散热风道，其特征在于，包括：风道壳体，所述风道壳体内形成有第一送风通道，所述风道壳体开设有与所述第一送风通道连通的第一进风口和多个第一出风口，多个所述第一出风口沿背离所述第一进风口的方向依次间隔布置；
所述第一送风通道内设有多个第一导风板，所述第一导风板与所述第一送风通道内壁之间形成第一分流口，所述第一导风板将进入所述第一送风通道的风经由各所述第一分流口导流至对应的所述第一出风口处，沿所述第一送风通道的进风方向，各所述第一分流口的尺寸依次增大。
2.如权利要求1所述的散热风道，其特征在于，沿所述第一送风通道的进风方向，所述第一导风板的朝向所述第一出风口的一面与所述第一出风口所在面之间的角度依次增大。
3.一种储能集装箱散热系统，其特征在于，包括：权利要求1或2所述的散热风道和多个电池柜，所述电池柜内设有多个电池箱，所述电池柜开设有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一出风口连通。
4.如权利要求3所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，多个所述电池箱在所述电池柜内沿背离所述第二进风口的方向依次排布；
所述电池箱具有相对的两第一侧板，所述第一侧板与所述电池柜内壁之间形成第二送风通道，所述第二送风通道沿所述电池箱的排布方向延伸；
每个所述电池箱的背离所述第二进风口的一侧设有第一子风道；
所述第二进风口、所述第二送风通道和所述第一子风道依次连通。
5.如权利要求4所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，所述电池柜内设有分流板，所述分流板的截面为V型，所述分流板的尖端位于所述第二进风口的中间，所述分流板的开口朝向所述电池箱。
6.如权利要求5所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，所述第一送风通道内还设有分隔板，所述分隔板的一端位于所述第一分流口中间、另一端与所述分流板的尖端连接。
7.如权利要求4或5或6所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，所述电池柜内设有支架，所述电池箱设于所述支架上，所述支架的相对的两侧设有第二导风板，所述第二导风板位于所述第二送风通道内，所述第二导风板与所述第一侧板之间形成第二分流口，沿所述第二送风通道的进风方向，各所述第二分流口的尺寸依次增大。
8.如权利要求7所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，沿所述第二送风通道的进风方向，所述第二导风板与对应的所述第一侧板之间的角度依次增大。
9.如权利要求7所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，所述电池箱的靠近所述第二进风口的一侧设有顶板，所述电池箱的背离所述第二进风口的一侧设有底板和支承板，所述底板位于所述顶板和所述支承板之间，所述底板与所述支承板之间形成所述第一子风道；
所述底板设有第一通风口，所述顶板设有第二通风口；
所述电池箱具有第二侧板，所述第二侧板连接于两第一侧板之间，所述第二侧板与所述电池柜内壁之间形成排风通道，所述排风通道与所述第二通风口连通；
所述电池柜的靠近所述第二侧板的一侧设有所述第二出风口；
所述第一子风道、所述第一通风口、所述第二通风口、所述排风通道和所述第二出风口依次连通。
10.如权利要求9所述的储能集装箱散热系统，其特征在于，所述电池箱的底板上设有多个加强筋，所述电池箱内每个加强筋上设有一个电池模组，且每个加强筋位于所述电池模组底部中间，以使所述电池模组底部和所述底板之间形成两个相等的第二子风道。
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