CN215377536U - 一种储能电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能电池系统，包括集装箱、若干个位于集装箱中的电池簇，以及温度控制系统；温度控制系统包括中央空调与风道，风道上设置若干个风道出口，风道出口与电池簇一一对应；中央空调的出风口排出的空调风进入风道流通，经风道出口进入电池簇；各风道出口的实际出风面积与距离中央空调的出风口的远近有关，风道出口与中央空调的出风口距离越大，其实际出风面积越大，能够有效调控进入各电池簇的风量均衡，有利于提高系统内各电池包受风量的均衡性，从而提高电芯的循环寿命。

Description

一种储能电池系统

技术领域

本实用新型属于电池储能技术领域，尤其涉及一种储能电池系统。

背景技术

随着科技的飞速发展，人们的生活水平逐渐提高，对能源的消耗也大大提高，在这样的时代背景下，家庭储能和大型储能技术逐渐兴起。储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来以便需要时利用的技术。

储能电池箱是一种重要的储能装置。储能电池箱是由若干电池单体、箱体及相关安装结构件等组成的成组电池，又称电池包。若干电池箱采用串联和/或并联集成在机架上形成电池簇，若干电池簇集成在集装箱中形成储能电池系统。

在实际应用中，储能电池系统由于供能庞大，电流往往较大，导致系统温度升高，为此储能电池系统通常在密闭的集装箱中设置中央空调，通过中央空调整体控温，使集装箱内部的温度控制在合理的范围内。但是，对于集装箱内的各个电池包而言，由于距离中央空调的距离不同，其实际的受风量不同，使各电池包的实际温升不同，从而导致电池包内部的电芯温升不同。不同温度下的电芯同时工作，会使电芯的循环寿命大打折扣。

为此，部分集装箱式储能电池系统采用多空调控温，通过多个空调的布局使各电池簇的受风量尽量均衡，再通过风道的布置使各电池包的受风量尽量均衡。但是，这种方法一方面增加了的硬件设备，造成集装箱体积增大，成本增高，另一方面对于每个空调而言，仍然存在由于距离空调的位置不同而受风量不同的问题，当距离递增，受风量必然递减，离空调距离越远的电池包受风量越小的问题没有得到根本解决。

实用新型内容

针对上述技术现状，本实用新型提供一种储能电池系统，能够提高系统内各电池包受风量的均衡性，从而提高电芯的循环寿命。

本实用新型提供的技术方案为：一种储能电池系统，包括集装箱、若干个位于集装箱中的电池簇，以及温度控制系统；

每个电池簇包括若干个电池箱；

所述电池箱包括箱体以及设置在箱体中的若干个电池单体；

其特征是：所述温度控制系统包括中央空调与风道，风道上设置若干个风道出口，风道出口与电池簇一一对应，中央空调的出风口排出的空调风进入风道流通，经风道出口进入电池簇；

如图1所示，空调风经风道出口进入电池簇时，与空调风的流通方向相垂直的面记作面A，风道出口映射在面A上的截面面积记作实际出风面积；

各风道出口的实际出风面积与距离中央空调的出风口的远近有关，风道出口与中央空调的出风口距离越大，其实际出风面积越大。

作为优选，所述中央空调的出风口与风道设置在集装箱顶部。作为进一步优选，所述中央空调设置在集装箱中部，中央空调具有两个出风口，一个左出风口，一个右出风口。

作为优选，空调风经风道出口垂直进入电池簇。

空调风经风道出口进入电池簇后，为了进一步提高该电池簇内的各电池包的受风量，在该电池簇中设置风扇，在风扇的作用下驱动进入电池簇内的空调风加速流动，从而促进该电池簇内部的温度调节。作为优选，所述风扇风力可调，通过调节设置在各电池簇中的风扇的风力，进一步调控位于各电池簇中的电池包的受风量，使整个集装箱中的各电池包的受风量进一步均衡。

现有的电池包往往呈密封式设计，并且电池包中的单体电池通常堆积摆放，使电池箱在实际应用中热量集中、无法快速散热，只能依靠电池簇整体降温后自然冷却降温。电池包的这种散热方式轻则影响电芯寿命，重则引起热失控进而发生火灾等险情。为此，作为优选，本实用新型中，电池包的箱体设置进气孔与出气孔，电池包内部设置子风道，进气孔、子风道与出气孔形成气体流通通道，箱体外部的空调风可经该气体流通通道在箱体内部流通，从而能够带走箱体内部的热量，实现了电池包自内而外的散热方式，与自然冷却相比，具有如下有益效果：

(1)能够快速驱散电池包内部堆积的热量，散热效率高，有效保护了电芯寿命；

(2)结构简单，易安装，对原有的电池结构布局无影响；

(3)进一步提高了电池系统的温度控制，有利于电池系统的温度安全，从而提高了电池系统的运行稳定性。

为了进一步促进箱体内部的热量散失，优选在各箱体内部设置子风扇，在子风扇的作用下驱动进入箱体内部的气体加速流通，从而快速带走箱体内部的热量。作为进一步优选，所述子风扇设置在进气孔与出气孔之间。作为优选，所述子风扇风力可调，通过调节设置在电池簇中的各子风扇的风力，可进一步调控位于电池簇中各电池包的受风量，使电池簇中的各电池包的受风量进一步均衡。

作为进一步优选，所述电池单体之间设置间隔，一方面可避免电池单体堆积导致热量集中，另一方面可作为所述子风道形成气体流通通路。作为进一步优选，相邻的电池单体之间设置间隔，使每个电池单体与其余电池单体均存在间隙，进一步避免热量集中。作为更优选，所述电池单体规则排列。

作为优选，箱体由若干面构成，其中A面与B面相对，进气孔设置在A面，出气孔设置在B面。作为进一步优选，各电池单体的一端朝向A面，另一端朝向B面，电池单体之间设置所述间隔。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)设置风道出口与集装箱中各电池簇一一对应，并且设置每个风道出口的实际出风口面积不同，风道出口与中央空调的出风口距离越大，其实际出风口面积越大，从而有效调控了进入各电池簇的风量均衡，有利于提高系统内各电池包受风量的均衡性。

(2)进一步优选在各电池簇内设置风扇，风扇风力可调，一方面在风扇的作用下可驱动进入电池簇内的空调风加速流动，从而促进该电池簇内部的温度调节，另一方面通过调节各电池簇中风扇的风力，可进一步调控位于各电池簇中的电池包的受风量，使整个集装箱中的各电池包的受风量进一步均衡。

(3)进一步优选电池包设置进气孔与出气孔，箱体内部设置子风道，进气孔、子风道与出气孔形成气体流通通道，空调风可经该气体流通通道实现在箱体内部与箱体外部的流通，从而能够带走箱体内部的热量，实现了电池包自内而外的散热方式，有利于快速驱散电池包内部堆积的热量，提高散热效率，有效保护电芯寿命；

(4)进一步优选在各电池包内设置子风扇，子风扇风力可调，一方面在子风扇的作用下可驱动进入电池包内部的空调风加速流通，从而快速带走箱体内部的热量，另一方面通过调节各子风扇的风力，可进一步调控位于电池簇中各电池包的受风量，使电池簇中的各电池包的受风量进一步均衡。

(5)本实用新型结构简单，易安装，无需增加多个空调，成本低。

附图说明

图1是空调风经风道出口进入电池簇时的示意图。

图2是实施例1中的储能电池系统的俯视结构示意图。

图3是图2中部分电池簇的正面视图。

图4是图3中一个电池簇的侧面视图以及内部空调风向示意图。

图5是电池包的结构示意图。

图6是电池包的散热风向图。

图2-6中的附图标记为：集装箱1、电池簇2、电池包3、箱体4、电池单体 5、中央空调6、风道7、左出风口8、右出风口9、风道出口10、风扇11、进气孔12、出气孔13、子风道14、子风扇15。

具体实施方式

下面结合实施例与附图对本实用新型进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

如图2所示，储能电池系统包括集装箱1、位于集装箱内的若干电池簇2与温度控制系统。图2中示意出其中12个电池簇，用2#1、2#2……2#12表示。

每个电池簇2包括若干个电池箱3，图4中示意出其中6个电池箱3，用3#1、 3#2……3#6表示。如图5所示，每个电池箱3包括箱体4以及设置在箱体中的若干个电池单体5，图5中示意出其中2个电池单体5，用5#1、5#2表示。

如图2、3所示，温度控制系统包括中央空调6与风道7。本实施例中，如图2、 3所示，包括2个中央空调6，用6#1、6#2表示。电池簇2#1、2#2……2#6并排设置，中央空调6#1设置在它们中部。电池簇2#7、2#8……2#12并排设置，中央空调6#2 设置在它们中部。

如图2、3所示，中央空调6#1与6#2的出风口与风道设置在集装箱顶部。如图 2、3所示，中央空调6#1具有两个出风口，一个左出风口8，一个右出风口9。同样，中央空调6#2具有两个出风口，一个左出风口，一个右出风口。中央空调6#1 的左出风口排出的空调风进入风道流通，经左风道出口垂直进入电池簇2#1、电池簇2#2……电池簇2#6。中央空调6#1的右出风口排出的空调风进入风道流通，经风道出口垂直进入电池簇2#7、电池簇2#8……电池簇2#12。风道7上设置6个风道出口10，风道出口与电池簇一一对应。

如图1所示，空调风经风道出口进入电池簇时，与空调风的流通方向相垂直的面记作面A，风道出口映射在面A上的截面面积记作实际出风口面积。本实施例中，由于空调风垂直进入各电池簇，因此各风道出口的面积即为其实际出风面积。

如图3所示，电池簇2#1、电池簇2#2、电池簇2#3对应的风道出口中，与中央空调6#1的左出风口8距离越大，其实际出风口面积越大。对于电池簇2#4、电池簇2#5、电池簇2#6对应的风道出口中，与中央空调的右出风口9距离越大，其实际出风口面积越大。

本实施例中，如图4所示，各电池簇中设置风扇11。空调风经风道出口进入各电池簇后，在风扇11的作用下驱动进入电池簇内的空调风加速流动，从而促进该电池簇内部的温度调节。另外，风扇11的风力可调，通过调节设置在各电池簇中的风扇的风力，进一步调控位于各电池簇中的电池包的受风量，使整个集装箱中的各电池包的受风量进一步均衡。

本实施例中，如图4所示，各电池簇中包括6个电池包，记作电池包3#1、电池包3#2、电池包3#3、电池包3#4、电池包3#5、电池包3#6，自下而上依次排列。如图5所示，每个电池包的箱体4由底面、顶面(图5中未示出)，以及四个侧面组成，侧面A与侧面B相对，侧面A设置若干进气孔12，侧面B设置若干出气孔 13。箱体4内设置若干电池单体5，图5中示意出其中2个电池单体，用5#1、5#2 表示。电池单体在箱体内部规则排列，各电池单体的一端朝向A面，另一端朝向 B面，相邻的电池单体之间设置间隔，这些间隔形成子风道14。

各箱体4内部还设置子风扇15，子风扇15设置在进气孔12与出气孔13之间。如图6所示，箱体外部的空调风可经进气孔12进入箱体4，在子风扇15的作用下驱动空调风在箱体4内部加速流通，经过子风道流通后自出气孔13排出。

子风扇15的风力可调，通过调节设置在电池簇中的各子风扇的风力，可进一步调控位于电池簇中各电池包的受风量，使电池簇中的各电池包的受风量进一步均衡。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种储能电池系统，包括集装箱、若干个位于集装箱中的电池簇，以及温度控制系统；

每个电池簇包括若干个电池箱；

所述电池箱包括箱体以及设置在箱体中的若干个电池单体；

其特征是：所述温度控制系统包括中央空调与风道，风道上设置若干个风道出口，风道出口与电池簇一一对应，中央空调的出风口排出的空调风进入风道流通，经风道出口进入电池簇；

调风经风道出口进入电池簇时，与空调风的流通方向相垂直的面记作面A，风道出口映射在面A上的截面面积记作实际出风面积；

各风道出口的实际出风面积与距离中央空调的出风口的远近有关，风道出口与中央空调的出风口距离越大，其实际出风面积越大。

2.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：所述中央空调的出风口与风道设置在集装箱顶部。

3.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：所述中央空调设置在集装箱中部，中央空调具有两个出风口，一个左出风口，一个右出风口。

4.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：空调风经风道出口垂直进入电池簇。

5.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：电池簇中设置风扇。

6.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：所述箱体设置进气孔与出气孔，电池包内部设置子风道，进气孔、子风道与出气孔形成气体流通通道，箱体外部的空调风可经该气体流通通道在箱体内部流通。

7.如权利要求1所述的储能电池系统，其特征是：所述电池单体之间设置间隔。

8.如权利要求7所述的储能电池系统，其特征是：相邻的电池单体之间设置间隔。

9.如权利要求6所述的储能电池系统，其特征是：所述箱体由若干面构成，其中A面与B面相对，进气孔设置在A面，出气孔设置在B面。

10.如权利要求9所述的储能电池系统，其特征是：各电池单体的一端朝向A面，另一端朝向B面。

11.如权利要求6所述的储能电池系统，其特征是：所述箱体内部设置子风扇。

12.如权利要求11所述的储能电池系统，其特征是：所述子风扇设置在进气孔与出气孔之间。

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