CN216288548U - 一种液流电池移动式储能集装箱结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液流电池移动式储能集装箱结构，包括相对独立的正极储液区、负极储液区和功率单元区，在功率单元区内设置液流电池电堆和电堆管理模块，在正极储液区和负极储液区内分别设置正极电解液储存容器和负极电解液储存容器，二者均通过管道系统连接液流电池电堆；用于固定两个储存容器的第一支架包括框架主体、承载底板和至少一组弧形定位件，框架主体围绕储存容器外部设置且与箱体固连，承载底板设置在框架主体底部并用于放置储存容器，弧形定位件设置在框架主体上且内弧面与储存容器外侧面匹配贴合，每组弧形定位件均沿储存容器周向均匀分布并围成恰好容纳该储存容器的空间。本申请使用灵活方便，可扩大服务范围及缩短储能电站的建设周期。

Description

一种液流电池移动式储能集装箱结构

技术领域

本实用新型涉及液流电池技术领域，具体地，涉及一种液流电池移动式储能集装箱结构。

背景技术

储能电站可用于支撑电网可靠运行，其在调整负载曲线、削峰填谷、参于电网调频、提高配电网设备与线路的利用效率、改善大电网的供电水平等方面起到重要作用。除了在电网中应用，储能电站还在其他一些应用领域存在重大需求，如重点设施短时间内供电保障、季节性区域内负荷曲线调整、远离大陆的海岛、偏远的农牧区、野营场地、荒漠高原的工作区、地质勘探、野外施工区等。

储能电站建设一般采用人工、机械在地面现场施工建造，要求前期做好地质勘查、地基处理工作，整个项目建设周期长、投入成本高，建设好的储能电站位置相对固定，不能移动，服务范围不灵活，电站内部的设备安装及调试过程也不方便。

因此，业内需要一种新的电池储能结构，满足使用灵活且适用于储能电站建设的需求。液流电池作为一种绿色环保的新型储能电池，具有功率大、容量大、成本低、寿命长、绿色环保等优点，因而适合大型静态储能电站。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种液流电池移动式储能集装箱结构，通过模块化预装的方式实现项目现场快速拼装，以缩短建设周期且使用灵活、方便、安全。本申请的技术方案如下：

一种液流电池移动式储能集装箱结构，包括箱体以及设置在箱体内的正极电解液储存容器、负极电解液储存容器、液流电池电堆和电堆管理模块，所述正极电解液储存容器和负极电解液储存容器分别通过管道系统与液流电池电堆连接，所述电堆管理模块与液流电池电堆电连接，并用于控制液流电池电堆的充、放电过程；

所述正极电解液储存容器和负极电解液储存容器均为圆柱形且通过第一支架竖直固定在箱体内，所述第一支架包括框架主体、承载底板和至少一组弧形定位件，所述框架主体围绕对应的储存容器外部设置且与箱体内壁固连，所述承载底板设置在框架主体底部并用于放置对应的储存容器，所述弧形定位件设置在框架主体上且内弧面与对应的储存容器外侧面匹配贴合，每组弧形定位件均沿对应的储存容器周向均匀分布并围成恰好可容纳该储存容器的空间。

在一些具体的实施例中，所述框架主体包括上下设置的固定架和底座，所述承载底板设置在底座上，所述固定架至少为两层，在每层固定架上对应设置一组弧形定位件。

在一些具体的实施例中，相邻固定架上的各组弧形定位件之间错位设置或者一一对应设置。

在一些具体的实施例中，还包括第二支架，所述液流电池电堆和电堆管理模块均设置在第二支架上。

在一些具体的实施例中，所述承载底板与对应的储存容器底部之间，所述第二支架与液流电池电堆、堆管理模块之间，所述箱体地板与第一支架、第二支架之间，均通过螺栓连接。

在一些具体的实施例中，所述箱体内部包括正极储液区、负极储液区和功率单元区，所述功率单元区位于正极储液区和负极储液区之间且三者间设有快拆隔板，所述正极电解液储存容器位于正极储液区内，所述负极电解液储存容器位于负极储液区内，所述液流电池电堆和电堆管理模块均位于功率单元区内。

在一些具体的实施例中，所述快拆隔板上设有观察窗。

在一些具体的实施例中，所述箱体内壁面上设有防火层和防腐层，所述箱体地板上的人员站立区域设置绝缘层。

在一些具体的实施例中，所述箱体外部设有至少两组高度不同的起吊位，用于配合不同载重时的起吊作业。

在一些具体的实施例中，所述电正极电解液储存容器和负极电解液储存容器的最大直径不超过2.6米。

本申请提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本申请通过将液流电池与移动式集装箱组合使用，可在工厂或企业就完成对电池部分的装配和调试工作，仅需对施工现场的地面做简单处理，然后将装配完成的移动式储能集装箱运输到现场后移动至预设位置，连接电气线路即可，通过上述过程可实现项目现场快速拼装，缩短了项目建设周期，且移动式储能集装箱还具有移动属性，可根据需要配合储能电站随时调整位置，整体服务范围扩大，调试和维修更加便捷，在后期的运行维护中根据用户的使用需求，还可快速扩建增容，改建工程难度小、作业量也小。

2、本申请为了保证液流电池在运输过程中的安全性，对电池的组成部分进行了分区安置，通过快拆隔板隔离了三个分区热场，且快拆隔板上设有透视窗，可用于随时观察地面电解液的泄露情况；电解液储存容器被限制在由弧形定位件围成的空间内且均匀地受到来自四周支架的支撑力，最大限度地避免了运输过程中因惯性造成容器倾覆的问题发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例1中的一种液流电池移动式储能集装箱结构的结构图；

图2是图1中第一支架的结构图；

图3是图2中第一支架的爆炸图；

图4是图2中L型连接件的结构图；

图5是图3中弧形定位件的结构图；

图中：1、管道系统，2、正极电解液储存容器，3、负极电解液储存容器，4、液流电池电堆，5、电堆管理模块，6、第一支架，61、框架主体，611、固定架，612、底座，62、承载底板，63、弧形定位件，7、第二支架，8、L型连接件。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将结合说明书附图和较佳的实施例对本申请中的技术方案作更全面、细致地描述，但本申请的保护范围并不限于以下具体的实施例，基于本申请中的实施例，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它实施例，均属于本申请保护的范围。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为与另一元件存在“固定、固接、连接或连通”关系时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本申请的保护范围。

实施例1

参见图1-图5，一种液流电池移动式储能集装箱结构，包括箱体以及设置在箱体内的正极电解液储存容器2、负极电解液储存容器3、液流电池电堆4和电堆管理模块5。

所述箱体内部通过设置快拆隔板划分为三个相对独立的功能区，分别为正极储液区、负极储液区和功率单元区，且所述功率单元区位于正极储液区和负极储液区中间。所述正极电解液储存容器2位于正极储液区内，所述负极电解液储存容器3位于负极储液区内，所述液流电池电堆4和电堆管理模块5均位于功率单元区内。

所述快拆隔板上设有观察窗，可便于技术人员从外部直接观察到电解液是否发生泄漏。

所述箱体采用特种设计的集装箱，内壁面上设有防火层和防腐层，且在地板上的人员站立区域设置绝缘层。在本实施例中，所述防火层和防腐层为涂料固化后形成的功能结构层，所述绝缘层则为单独铺设的绝缘垫，便于根据需要改变位置和尺寸。

所述液流电池电堆4上设有正极电解液的入口和出口，且通过管道系统1与正极电解液储存容器2连接，用于实现正极电解液的循环流动；同样，所述液流电池电堆4上设有负极电解液的入口和出口，且通过管道系统1与负极电解液储存容器3连接，用于实现负极电解液的循环流动。所述电堆管理模块5与液流电池电堆4电连接，并用于控制液流电池电堆4的充、放电过程。

所述正极电解液储存容器2和负极电解液储存容器3均为圆柱形的罐体，二者通过第一支架6固定设置在箱体地板上。

所述第一支架6包括框架主体61、承载底板62和多个弧形定位件63。所述框架主体62由梁结构和柱结构组成且整体围绕对应的储存容器外部设置，所述框架主体61包括上下设置的固定架611和底座612，所述承载底板62设置在底座612上并用于放置对应的储存容器，所述固定架611的具体数量可根据罐体高度设置，在每层固定架611上对应设置一组弧形定位件63，每组弧形定位件高度等同且沿对应的储存容器周向均匀分布并围成恰好可容纳该储存容器的空间，所述弧形定位件63设置在框架主体61的梁结构上且内弧面与对应的储存容器外侧面匹配贴合。

在本实施例中，所述固定架611设有两层，固定架之间、固定架与底座之间均通过L型连接件实现固连，每一层设置四个弧形定位件63为一组，两组弧形定位件之间的位置一一对应。在另一些实施例中，相邻弧形定位件之间置也可采用插空错位设置。

在本实施例中，所述框架主体62、每组弧形定位件和储存容器共中心轴线设置，以确保罐体各向受力均匀，有利于实现平稳运输，且通过弧形定位件实现对储存容器的面支撑，减少储存容器因局部应力过于集中带来的隐患。

所述液流电池电堆4和电堆管理模块5通过第二支架7固定设置在箱体地板上。第二支架7下部设有电解液循环泵安装位，所述液流电池电堆4和电堆管理模块5安装在第二支架7上部，其中，电堆管理模块5位于第二支架7前方，便于技术人员观察数据；液流电池电堆4的数量至少为一个，可通过上下叠加和左右并联的方式增加电堆个数，功率单元区也可根据项目需求相应增加宽度。

所述管道系统1包含管道、阀件、法兰、电解液循环泵及弯头、三通、四通等辅助管件，具体联接方式可按照实际配置设计，在第一支架6和第二支架7上设有管道固定件。

整个集装箱结构采用液冷技术，在箱体外部固定设置热交换机组，箱体上还预留有冷却液循环进出的接口。

在本实施例中，所述承载底板62与对应的储存容器底部之间，所述第二支架7与液流电池电堆4、堆管理模块5之间，所述箱体的地板与第一支架6、第二支架7之间，均通过螺栓连接。

在本实施例中，所述箱体外部设有至少两组高度不同的起吊位，用于配合不同载重时的起吊作业。

在本实施例中，电解液储存容器可按照需求增大罐体直径，最大直径不超过2.6米，此规格下的液流电池可兼顾运输要求和功率要求。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，包括箱体以及设置在箱体内的正极电解液储存容器(2)、负极电解液储存容器(3)、液流电池电堆(4)和电堆管理模块(5)，所述正极电解液储存容器(2)和负极电解液储存容器(3)分别通过管道系统(1)与液流电池电堆(4)连接，所述电堆管理模块(5)与液流电池电堆(4)电连接，并用于控制液流电池电堆(4)的充、放电过程；

所述正极电解液储存容器(2)和负极电解液储存容器(3)均为圆柱形且通过第一支架(6)竖直固定在箱体内，所述第一支架(6)包括框架主体(61)、承载底板(62)和至少一组弧形定位件(63)，所述框架主体(61)围绕对应的储存容器外部设置且与箱体内壁固连，所述承载底板(62)设置在框架主体(61)底部并用于放置对应的储存容器，所述弧形定位件(63)设置在框架主体(61)上且内弧面与对应的储存容器外侧面匹配贴合，每组弧形定位件均沿对应的储存容器周向均匀分布并围成恰好可容纳该储存容器的空间。

2.根据权利要求1所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述框架主体(61)包括上下设置的固定架(611)和底座(612)，所述承载底板(62)设置在底座(612)上，所述固定架(611)至少为两层，在每层固定架(611)上对应设置一组弧形定位件(63)。

3.根据权利要求2所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，相邻固定架(611)上的各组弧形定位件(63)之间错位设置或者一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，还包括第二支架(7)，所述液流电池电堆(4)和电堆管理模块(5)均设置在第二支架(7)上。

5.根据权利要求4所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述承载底板(62)与对应的储存容器底部之间，所述第二支架(7)与液流电池电堆(4)、电堆管理模块(5)之间，所述箱体的地板与第一支架(6)、第二支架(7)之间，均通过螺栓连接。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述箱体内部包括正极储液区、负极储液区和功率单元区，所述功率单元区位于正极储液区和负极储液区之间且三者间设有快拆隔板，所述正极电解液储存容器(2)位于正极储液区内，所述负极电解液储存容器(3)位于负极储液区内，所述液流电池电堆(4)和电堆管理模块(5)均位于功率单元区内。

7.根据权利要求6所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述快拆隔板上设有观察窗。

8.根据权利要求1所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述箱体内壁面上设有防火层和防腐层，所述箱体地板上的人员站立区域设置绝缘层。

9.根据权利要求1所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述箱体外部设有至少两组高度不同的起吊位，用于配合不同载重时的起吊作业。

10.根据权利要求1所述的液流电池移动式储能集装箱结构，其特征在于，所述正极电解液储存容器(2)和负极电解液储存容器(3)的最大直径不超过2.6米。

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