CN214043868U

CN214043868U - 机柜式储能电池包

Info

Publication number: CN214043868U
Application number: CN202023322537.XU
Authority: CN
Inventors: 卢勇; 任耀启; 刘高峰; 李立国; 田硕; 华剑锋; 孟庆然
Original assignee: Beijing Key Power Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Key Power Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2030-12-31

Abstract

本实用新型提供了一种机柜式储能电池包，包括：壳体，壳体内部设置有第一容纳腔，壳体外部设置有第二容纳腔；电池模组，电池模组设置在第一容纳腔内，电池模组固定在第一容纳腔底部内表面上；电池切断单元，电池切断单元设置在电池模组顶部，且与电池模组连接；配置装置，配置装置安装在第二容纳腔内。本实用新型的机柜式储能电池包的壳体不仅仅在其内部设置有第一容纳腔，可以容纳及保护电池模组及电池切断单元，而且在壳体外部还设置有第二容纳腔，用于安装配置装置，使得电池模组、电池切断单元以及配置装置集成化为一体，且通过第一容纳腔及第二容纳腔的设置能够有效地利用空间，使得空间利用率大幅提高，无需扩大外部机柜的尺寸，节省空间。

Description

机柜式储能电池包

技术领域

本实用新型涉及动力蓄电池系统技术领域，具体而言，涉及一种机柜式储能电池包。

背景技术

机柜式储能电池包通常安装在标准尺寸的机柜里，机柜里还设有充电机或高压配电盒(PDU)等，当在有限的空间内，需求较高的电量时，合理布局，充分利用空间才能满足需求。目前，对于机柜式储能，大多电池包和充电机或PDU等都是分体式设置，电池模组、电池切断单元(BDU，Battery Disconnect Unit)等没有合理集成化布置导致空间不够，不得不采用大尺寸的机柜。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种机柜式储能电池包，以解决现有技术中的机柜式储能电池包布局不合理，空间利用率差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种机柜式储能电池包，包括：壳体，壳体内部设置有第一容纳腔，壳体外部设置有第二容纳腔；电池模组，电池模组安装在第一容纳腔内；电池切断单元，电池切断单元设置在电池模组顶部，且与电池模组连接；配置装置，配置装置安装在第二容纳腔内。

进一步地，壳体包括面板，面板上设有用于推拉电池包的把手，面板与外部机柜连接。

进一步地，壳体还包括箱体和箱盖，箱体、箱盖以及面板围设形成第一容纳腔。

进一步地，机柜式储能电池包还包括低压控制系统，低压控制系统包括多个用于采集电池模组的采集模块和用于控制多个采集模块的控制器，控制器与电池切断单元集成为一体；和/或，至少部分的多个采集模块与电池切断单元集成为一体。

进一步地，电池切断单元包括覆盖在电池模组上的底板，底板与电池模组连接，控制器与底板连接；和/或，至少部分的多个采集模块与底板连接。

进一步地，电池模组包括第一电池单元及第二电池单元，第一电池单元沿其长度方向延伸，第二电池单元沿其长度方向延伸，第一电池单元的延伸方向与第二电池单元的延伸方向垂直；第一电池单元与第二电池单元之间间隔设置。

进一步地，箱盖包括远离电池模组方向凸起的凸部，凸部的底部设置有空腔，空腔为第一容纳腔的一部分，凸部上设置有内凹的第二容纳腔。

进一步地，凸部顶面设有内凹的通槽，通槽的一侧延伸至第二容纳腔，通槽的另一侧延伸至凸部的一侧面，通槽位于空腔上方，通槽用于避让配置装置的电气接口。

进一步地，箱体的一侧设置第一开口，箱体的顶部设置第二开口，箱盖的侧壁与第二开口的侧壁连接，面板的上部与箱盖的侧壁连接，面板的下部与第一开口的侧壁连接。

进一步地，配置装置与第二容纳腔相适配，底板上还设有与配置装置的固定点位置相对应的支座，第二容纳腔底部设置有过孔，支座穿过过孔与配置装置的固定点连接。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型的机柜式储能电池包的壳体不仅仅在其内部设置有第一容纳腔，可以容纳及保护电池模组及电池切断单元，而且在壳体外部还设置有第二容纳腔，用于安装配置装置，使得电池模组、电池切断单元以及配置装置集成化为一体，且通过第一容纳腔及第二容纳腔的设置能够有效地利用空间，使得空间利用率大幅提高，无需扩大外部机柜的尺寸，节省空间及成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型的机柜式储能电池包的实施例的爆炸图；

图2示意性示出了本实用新型的电池模组的实施例的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、电池切断单元；11、底板；111、支座；2、低压控制系统；21、采集模块；22、控制器；31、箱盖；311、第二容纳腔；312、通槽；313、空腔；32、箱体；33、面板；331、把手；4、电池模组；41、第一电池单元；42、第二电池单元；43、第二端板；44、第一端板；5、配置装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

正如背景技术中所记载的，机柜式储能电池包通常安装在标准尺寸的机柜里，机柜里还设有充电机或高压配电盒(PDU)等，当在有限的空间内，需求较高的电量时，合理布局，充分利用空间才能满足需求。目前，对于机柜式储能，大多电池包和充电机或PDU等都是分体式设置，电池模组、电池切断单元(BDU，Battery Disconnect Unit)等没有合理集成化布置导致空间不够，不得不采用大尺寸的机柜。

为了解决上述问题，参见图1至图2所示，本实用新型的实施例提供了一种机柜式储能电池包，包括：壳体，电池模组4，电池切断单元1，配置装置5，壳体内部设置有第一容纳腔，壳体外部设置有第二容纳腔311；电池模组4安装在第一容纳腔内，电池模组4固定在第一容纳腔底部内表面上；电池切断单元1设置在电池模组4顶部，且与电池模组4连接；配置装置5安装在第二容纳腔311内。本实用新型的机柜式储能电池包的壳体不仅仅在其内部设置有第一容纳腔，可以容纳及保护电池模组及电池切断单元，而且在壳体外部还设置有第二容纳腔311，用于安装配置装置，使得电池模组、电池切断单元以及配置装置集成化为一体，且通过第一容纳腔及第二容纳腔的设置能够有效地利用空间，使得空间利用率大幅提高，无需扩大外部机柜的尺寸，节省空间及成本。

参见图1所示，本实施例中的壳体包括面板33，面板33上设有用于推拉电池包的把手331，面板33与外部机柜连接。具体为面板33两侧与外部机柜连接，面板上设有控制按钮、指示灯以及推拉电池包的把手331等；当然面板上也可设置其他设备，如感温装置，风箱等，以实现对机柜内部的温度监控及调节。

本实施例中的壳体还包括箱体32和箱盖31，箱体32、箱盖31以及面板33围设形成第一容纳腔。箱体32与箱盖31的位于同侧的一侧面，与面板分别连接，箱体32的其余侧面与箱盖31相应的侧面连接。具体来说，本实施例中的箱体32的一侧设置第一开口，箱体32的顶部设置第二开口，箱盖31的侧壁与第二开口的侧壁连接，面板33的上部与箱盖31的侧壁连接，面板33的下部与第一开口的侧壁连接。

为了实现控制，本实施例中的机柜式储能电池包还包括低压控制系统2，低压控制系统2包括多个用于采集电池模组4的采集模块21和用于控制多个采集模块21的控制器22，控制器22与电池切断单元1集成为一体；和/或，至少部分的多个采集模块21与电池切断单元1集成为一体。其中，至少部分的多个采集模块是指，多个采集模块中的部分采集模块或全部采集模块。具体来说，一种实施例中，控制器、至少部分的多个采集模块均与电池切断单元集成；另一种实施例中，控制器与电池切断单元集成；又一种实施例汇总，至少部分的多个采集模块与电池切断单元集成。

为了进一步地压缩空间，本实施例中的箱盖31包括远离电池模组4方向凸起的凸部，凸部的底部设置有空腔313，空腔313为第一容纳腔的一部分，凸部上设置有内凹的第二容纳腔311。低压控制系统2与电池切断单元集成为一体，壳体包括箱盖31，箱盖上部设有可容纳配置装置5的第二容纳腔，箱盖下部具有容纳一定高度器件的空腔，可容纳电池切断单元等，充分压缩整体空间高度。

本实施例中的电池切断单元1包括覆盖在电池模组4上的底板11，底板11与电池模组4连接，控制器22与底板11连接；和/或，至少部分的多个采集模块21与底板11连接。电池切断单元包括底板，底板覆盖在电池模组上，且与电池模组连接，当为多个电池模组时，通过底板与多个电池模组连接，可以有效避免振动时，电池模组之间的摆动造成的壳体底部固定处应力过大造成的断裂，布局更加合理，保证机械强度。

具体来说，电池切断单元包括覆盖在电池模组4上且与电池模组4连接除低压控制系统2之外的器件，比如：继电器、熔断器、电阻、电流检测模块等，将这一系列的器件安装在底板11上成为电池切断单元，低压控制系统2包括多个用于采集电池模组的采集模块21和控制多个采集模块的控制器22，部分或全部采集模块21固定在底板11上与电池切断单元集成为一体，控制器22可以固定在底板11上，也可以设置在箱盖31上，图1中为固定在箱盖空腔壁面上的情况。

本实施例中的电池模组4包括第一电池单元41及第二电池单元42，第一电池单元41沿其长度方向延伸，第二电池单元42沿其长度方向延伸，第一电池单元41的延伸方向与第二电池单元42的延伸方向垂直；第一电池单元41与第二电池单元42之间间隔设置。第一电池单元的长度方向为第一方向，第二电池单元的长度方向为第二方向，第一方向与第二方向垂直，第一电池单元41与第二电池单元42之间间隔设置，第一电池单元包括沿第二方向平铺的三个第一电池组，并两层叠放共六个，六个第一电池组沿第一方向两侧具有第一端板44，第二电池单元42包括叠放的两个第二电池组，两个第二电池组沿第二方向的两侧具有第二端板43；电池模组4还包括多个长螺栓，每个电池组四个角位置处均具有通孔，端板具有与通孔一一对应的台阶孔，第一电池单元及第二电池单元的成组均采用长螺栓从一端依次穿过一端板台阶孔、电池组通孔、从另一端板台阶孔穿出，并通过螺母固定。为节约空间，螺栓帽和螺母均设置在台阶孔台阶面上。采用多个电池组层叠设置共用端板，第一电池单元及第二电池单元相互垂直排布，充分利用第一容纳腔的各方向的空间，采用该方案整体各方向尺寸均较小，空间利用率高。

为了进一步地节约空间，本实施例中的凸部顶面设有内凹的通槽312，通槽312的一侧延伸至第二容纳腔311，通槽312的另一侧延伸至凸部的一侧面，通槽312位于空腔313上方，通槽312用于避让配置装置5的电气接口。

优选地，本实施例中的配置装置5与第二容纳腔311相适配。底板11上还设有与配置装置5固定点位置对应的支座111，第二容纳腔底部设置有相应的过孔，支座111穿过过孔与配置装置5的固定点连接以将配置装置5和第二容纳腔底部固定在支座111上。配置装置5，可以是充电机、高压配电盒等，可根据需求放置任一一个或多个装置，通过集成化设计充分利用空间。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的机柜式储能电池包的壳体不仅仅在其内部设置有第一容纳腔，可以容纳及保护电池模组及电池切断单元，而且在壳体外部还设置有第二容纳腔，用于安装配置装置，使得电池模组、电池切断单元以及配置装置集成化为一体，且通过第一容纳腔及第二容纳腔的设置能够有效地利用空间，使得空间利用率大幅提高，无需扩大外部机柜的尺寸，节省空间及成本。

应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。

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

1.一种机柜式储能电池包，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部设置有第一容纳腔，所述壳体外部设置有第二容纳腔(311)；

电池模组(4)，所述电池模组(4)安装在所述第一容纳腔内；

电池切断单元(1)，所述电池切断单元(1)设置在所述电池模组(4)顶部，且与所述电池模组(4)连接；

配置装置(5)，所述配置装置(5)安装在所述第二容纳腔(311)内。

2.根据权利要求1所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述壳体包括面板(33)，所述面板(33)上设有用于推拉电池包的把手(331)，所述面板(33)与外部机柜连接。

3.根据权利要求2所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述壳体还包括箱体(32)和箱盖(31)，所述箱体(32)、所述箱盖(31)以及所述面板(33)围设形成所述第一容纳腔。

4.根据权利要求1所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述机柜式储能电池包还包括低压控制系统(2)，所述低压控制系统(2)包括多个用于采集所述电池模组(4)的采集模块(21)和用于控制多个采集模块(21)的控制器(22)，所述控制器(22)与所述电池切断单元(1)集成为一体；和/或，至少部分的多个所述采集模块(21)与所述电池切断单元(1)集成为一体。

5.根据权利要求4所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述电池切断单元(1)包括覆盖在所述电池模组(4)上的底板(11)，所述底板(11)与所述电池模组(4)连接，所述控制器(22)与所述底板(11)连接；和/或，至少部分的多个所述采集模块(21)与所述底板(11)连接。

6.根据权利要求1所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述电池模组(4)包括第一电池单元(41)及第二电池单元(42)，所述第一电池单元(41)沿其长度方向延伸，所述第二电池单元(42)沿其长度方向延伸，所述第一电池单元(41)的延伸方向与所述第二电池单元(42)的延伸方向垂直；所述第一电池单元(41)与所述第二电池单元(42)之间间隔设置。

7.根据权利要求3所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述箱盖(31)包括远离所述电池模组(4)方向凸起的凸部，所述凸部的底部设置有空腔(313)，所述空腔(313)为所述第一容纳腔的一部分，所述凸部上设置有内凹的所述第二容纳腔(311)。

8.根据权利要求7所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述凸部顶面设有内凹的通槽(312)，所述通槽(312)的一侧延伸至所述第二容纳腔(311)，所述通槽(312)的另一侧延伸至所述凸部的一侧面，所述通槽(312)位于所述空腔(313)上方，所述通槽(312)用于避让所述配置装置(5)的电气接口。

9.根据权利要求3所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述箱体(32)的一侧设置第一开口，所述箱体(32)的顶部设置第二开口，所述箱盖(31)的侧壁与所述第二开口的侧壁连接，所述面板(33)的上部与所述箱盖(31)的侧壁连接，所述面板(33)的下部与所述第一开口的侧壁连接。

10.根据权利要求5所述的机柜式储能电池包，其特征在于，所述配置装置(5)与所述第二容纳腔(311)相适配，所述底板(11)上还设有与所述配置装置(5)的固定点位置相对应的支座(111)，所述第二容纳腔底部设置有过孔，所述支座(111)穿过所述过孔与所述配置装置(5)的固定点连接。