CN216213699U - 一种模块化控制散热的储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化控制散热的储能系统，包括电池包、消防柜、汇流柜、电池簇控制箱、液冷主机、电池放置架、模块化液冷底盘、进水主管、液冷底盘进水管、出水主管、液冷底盘出水管、管路支撑架、上隔板、液冷管路。本实用新型的有益效果是：液冷板是模块化的，且能够与新能源车共用因此更有利于规模化，而且当新能源车的电池包退役后，其电池回收后剩余的液冷板能够直接用于本储能系统，节省了资源。电池模组也采用模块化设计由若干个模组直接组成电池包，省去了电池包的装配环节，便于大规模生产，也节省了物料和成本。采用模块化分布式的液冷设计后，还可以轻松地做到对储能系统的散热精确管理，储能系统内的温度分布更均匀。

Description

一种模块化控制散热的储能系统

技术领域

本实用新型涉及一种储能系统，具体为一种模块化控制散热的储能系统，属于储能系统散热技术领域。

背景技术

目前在储能领域，由于采用更高能量的锂离子电池和对集装箱或土地利用率的提升，储能系统的能量密度越来越高，集装箱或单位空间内放置的电池越来越多，而风冷技术往往需要大量的空间来使空气流动同时对锂离子电池的温度控制或冷却降温的要求又更高，因此风冷技术需要替换为冷却降温效率更高的液冷技术。目前的液冷技术，是通过在锂离子电池底部或其它表面布置液冷板，冷却液流经液冷板将电池产生的热量及时带走。液冷板是根据电池模组(包)而专门设计，不同大小的电池模组(包)或不同形状的锂离子电池或不同串并联组成形式的电池模组(包)所采用的液冷板也大多不同。

在储能领域，在使用高能量密度和大容量电池时，其产生的热量也是巨大的，由于锂离子电池有着能量密度高、寿命长、绿色环保、功率高等优点，已经广泛应用于各类储能场景。这些领域中普遍都有着更高质量能量密度、更高体积能量密度、更快充放电、更长循环寿命等要求，为了达到上述要求需要高效的散热冷却系统，及时将锂离子电池产生的热量传递走，保障电池性能和安全，而使用风冷为了达到冷却效果往往需要保障足够的风量因此就需要更大的空间，这又与提升储能系统的能量密度提高空间或土地利用率相背，因此冷却效率高且占空间少的液冷方式更加适合，因此液冷系统被广泛使用。

而现有的技术方案，

1、无论是锂离子电池底部加液冷板还是在侧面或其它面设置冷却带 (管)，均是针对具体的电池包，结构形式多变且复杂，经常出现一包一个样的情况，不利于大型储能系统的模块化设计和规模化生产，这也导致了成本的上升，尤其是在集装箱中布置时，液冷管道变得更加复杂，不利于安装和更换；

2、目前的液冷方式大多采用液冷板与电池包集成的方式，而储能采用的电池包又是多种多样的，因此冷却的结构设计也是多样的，不利于规模化的生产，因此成本高。而电池包的无法做的太大，所以其数量多，因此都是采样集中管理模式，无法做到分布式的精确管理。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决问题而提供一种模块化控制散热的储能系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种模块化控制散热的储能系统，包括电池包，其采用模块化设计，由若干个电芯组成，并呈并排状分层设置，且其一侧设置有液冷主机，其另一侧设置有消防柜、汇流柜以及电池簇控制箱，所述汇流柜与电池簇控制箱呈并排设置，所述消防柜位于电池簇控制箱的后侧；

电池放置架，其用于安置所述电池包；

模块化液冷底盘，其采用模块化设计并设置有若干个固定安装在所述电池放置架上，且每个所述模块化液冷底盘上均放置有两个电池包，且其由设置于内部的液冷管路、分别与所述液冷管路两端向连通的液冷底盘进水管和液冷底盘出水管构成。

作为本实用新型再进一步的方案：在流水线上生成的所述模块化液冷底盘的大小尺寸与新能源轿车的底盘大小相似，且其冷却液口的管路上还设有若干支路接口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电池放置架的外侧通过管路支撑架固定安装有水平设置的进水主管和出水主管，且所述进水主管与每个所述模块化液冷底盘的液冷底盘进水管相连通，所述出水主管每个所述模块化液冷底盘的液冷底盘出水管相连通。

作为本实用新型再进一步的方案：每个所述电池包的上方均安置有上隔板，且相连上隔板之间可两两交接。

作为本实用新型再进一步的方案：相邻所述电池包之间还设置有与所述模块化液冷底盘支路接口向连通的液冷隔板，和模块化液冷底盘组合构成一个整体模块。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电池簇控制箱内安置有高压箱和 DC/DC变压装置，且所述电池簇控制箱呈集中层叠堆放式设置。

一种模块化控制散热的储能系统，其实时步骤包括

①首先制作模块化液冷底盘，液冷底盘的大小尺寸与新能源轿车的底盘大小相似，并在其流水线上生产，其冷却液口的管路上还设有若干支路接口；

②制作电池包，电池包采用大模块设计共放置若干个支电芯然后安装，可简便组合放置在液冷底盘中；

③将模块化液冷底盘放置在电池放置架上并固定；

④将电池包放置在液冷底盘上，电池包中间安装液冷隔板，并进行液冷管路的连接，和液冷底盘组成一个模块；

⑤安装上隔板，相连上隔板之间可两两交接，组成一整体；

⑥安装高压箱和DC/DC变压装置，按照设计高压箱和DC/DC变压装置放置在电池簇控制箱中并集中放置于电池放置架的一侧，并依次安装消防柜、汇流柜以及液冷主机；

⑦电力连接，电池包采用水平连接，然后接入高压箱；

⑧液冷管路连接，采用水平管路连接。

本实用新型的有益效果是：

1、采用液冷板和电池模组分开的设计，液冷板是模块化的，且能够与新能源车共用因此更有利于规模化，而且当新能源车的电池包退役后，其电池回收后剩余的液冷板能够直接用于本储能系统，节省了资源；

2、电池模组也采用模块化设计由若干个模组直接组成电池包，省去了电池包的装配环节，便于大规模生产，也节省了物料和成本；

3、采用模块化分布式的液冷设计后，还可以轻松地做到对储能系统的散热精确管理，储能系统内的温度分布更均匀。

本储能系统通过模块化的设计，使水流在层间水平流动，区别于传统的上下设计，减少了水流控制难度，节省了能耗，使控制更准确。同时模块化的层间设计，使电池簇的高压箱集中于同一侧，与传统上下设计相比，大大节省了动力电缆的使用量，节省了成本，也更方便维护和维修。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型液冷水管安装结构示意图；

图3为本实用新型电池包安装结构示意图；

图4为本实用新型模块化液冷底盘结构示意图。

图中：1、电池包，2、消防柜，3、汇流柜，4、电池簇控制箱，5、液冷主机，6、电池放置架，7、模块化液冷底盘，8、进水主管，9、液冷底盘进水管，10、出水主管，11、液冷底盘出水管，12、管路支撑架，13、上隔板，14、液冷管路。

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做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。

实施例一

请参阅图1～4，一种模块化控制散热的储能系统，包括

电池包1，其采用模块化设计，由若干个电芯组成，并呈并排状分层设置，且其一侧设置有液冷主机5，其另一侧设置有消防柜2、汇流柜3以及电池簇控制箱4，所述汇流柜3与电池簇控制箱4呈并排设置，所述消防柜 2位于电池簇控制箱4的后侧；

电池放置架6，其用于安置所述电池包1；

模块化液冷底盘7，其采用模块化设计并设置有若干个固定安装在所述电池放置架6上，且每个所述模块化液冷底盘7上均放置有两个电池包1，且其由设置于内部的液冷管路14、分别与所述液冷管路14两端向连通的液冷底盘进水管9和液冷底盘出水管11构成。

在本实用新型实施例中，在流水线上生成的所述模块化液冷底盘7的大小尺寸与新能源轿车的底盘大小相似，且其冷却液口的管路上还设有若干支路接口。

在本实用新型实施例中，所述电池放置架6的外侧通过管路支撑架12 固定安装有水平设置的进水主管8和出水主管10，且所述进水主管8与每个所述模块化液冷底盘7的液冷底盘进水管9相连通，所述出水主管10每个所述模块化液冷底盘7的液冷底盘出水管11相连通，采用模块化分布式的液冷设计后，使水流在层间水平流动，可以轻松地做到对储能系统的散热精确管理，储能系统内的温度分布更均匀。

在本实用新型实施例中，每个所述电池包1的上方均安置有上隔板13，且相连上隔板13之间可两两交接，以组成一个整体结构，以防止漏液。

在本实用新型实施例中，相邻所述电池包1之间还设置有与所述模块化液冷底盘7支路接口向连通的液冷隔板，和模块化液冷底盘7组合构成一个整体模块，进一步提高液冷效率。

在本实用新型实施例中，所述电池簇控制箱4内安置有高压箱和DC/DC 变压装置，且所述电池簇控制箱4呈集中层叠堆放式设置，大大节省了动力电缆的使用量，节省了成本，也更方便维护和维修。

实施例二

一种模块化控制散热的储能系统，其实时步骤包括

①首先制作模块化液冷底盘7，液冷底盘的大小尺寸与新能源轿车的底盘大小相似，并在其流水线上生产，其冷却液口的管路上还设有若干支路接口；

②制作电池包1，电池包1采用大模块设计共放置若干个支电芯然后安装，可简便组合放置在液冷底盘中；

③将模块化液冷底盘7放置在电池放置架6上并固定；

④将电池包1放置在液冷底盘上，电池包1中间安装液冷隔板，并进行液冷管路的连接，和液冷底盘组成一个模块；

⑤安装上隔板13，相连上隔板13之间可两两交接，组成一整体；

⑥安装高压箱和DC/DC变压装置，按照设计高压箱和DC/DC变压装置放置在电池簇控制箱4中并集中放置于电池放置架6的一侧，并依次安装消防柜2、汇流柜3以及液冷主机5；

⑦电力连接，电池包1采用水平连接，然后接入高压箱；

⑧液冷管路连接，采用水平管路连接。

工作原理：通过模块化的设计，使水流在层间水平流动，减少了水流控制难度，节省了能耗，使控制更准确。同时模块化的层间设计，使电池簇的高压箱集中于同一侧，与传统上下设计相比，大大节省了动力电缆的使用量，节省了成本，也更方便维护和维修。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种模块化控制散热的储能系统，其特征在于：包括

电池包(1)，其采用模块化设计，由若干个电芯组成，并呈并排状分层设置，且其一侧设置有液冷主机(5)，其另一侧设置有消防柜(2)、汇流柜(3)以及电池簇控制箱(4)，所述汇流柜(3)与电池簇控制箱(4)呈并排设置，所述消防柜(2)位于电池簇控制箱(4)的后侧；

电池放置架(6)，其用于安置所述电池包(1)；

模块化液冷底盘(7)，其采用模块化设计并设置有若干个固定安装在所述电池放置架(6)上，且每个所述模块化液冷底盘(7)上均放置有两个电池包(1)，且其由设置于内部的液冷管路(14)、分别与所述液冷管路(14)两端向连通的液冷底盘进水管(9)和液冷底盘出水管(11)构成。

2.根据权利要求1所述的一种模块化控制散热的储能系统，其特征在于：所述电池放置架(6)的外侧通过管路支撑架(12)固定安装有水平设置的进水主管(8)和出水主管(10)，且所述进水主管(8)与每个所述模块化液冷底盘(7)的液冷底盘进水管(9)相连通，所述出水主管(10)每个所述模块化液冷底盘(7)的液冷底盘出水管(11)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种模块化控制散热的储能系统，其特征在于：每个所述电池包(1)的上方均安置有上隔板(13)，且相连上隔板(13)之间可两两交接。

4.根据权利要求1所述的一种模块化控制散热的储能系统，其特征在于：相邻所述电池包(1)之间还设置有与所述模块化液冷底盘(7)支路接口相连通的液冷隔板，和模块化液冷底盘(7)组合构成一个整体模块。

5.根据权利要求1所述的一种模块化控制散热的储能系统，其特征在于：所述电池簇控制箱(4)内安置有高压箱和DC/DC变压装置，且所述电池簇控制箱(4)呈集中层叠堆放式设置。

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