CN216563308U - 一种储能热管理系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能热管理系统装置，包括箱体，所述的箱体内设置冷却单元与储能装置，所述的储能装置包括至少一个储能柜，所述的储能柜中设置有电池包，所述的电池包内设置有液冷板，所述的冷却单元包括冷水机组、一级管路、二级管路、三级管路与回液管路，所述的一级管路、二级管路和三级管路独立地包括进液端与出液端，所述冷水机组连接所述一级管路的进液端，所述三级管路的出液端连接所述电池包，将冷水机组内的冷却液依次经过一级管路、二级管路与三级管路送入电池包内的液冷板，并通过回液管路与冷水机组进行循环连接。本实用新型结构紧凑，提高了箱体内部空间的利用率，散热效果好，提高了温度调节效率。

Description

一种储能热管理系统装置

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，涉及电池储能，尤其涉及一种储能热管理系统装置。

背景技术

在家用储能、大型储能等领域，大容量动力电池逐渐被广泛应用。储能系统由多个储能柜构成，储能柜由多个电池箱层叠设置。电池箱中电芯组件作为整个储能系统的核心零部件，其工作效率、使用寿命、使用性能及安全性直接受到工作温度的影响。在现有技术中，电芯组件的散热主要靠与周围环境中的空气或强制对流进行散热。

CN109546261A公开了一种集装箱式储能系统的电池热管理系统，包括箱体、以及设置在箱体内的电池支架、空调机组、电池模组、送风风道、回风风道以及电池热管理控制柜，所述电池热管理控制柜连接控制所述空调机组；所述电池支架包括风墙和支架，所述风墙上设有若干第一进风口和若干第一出风口，所述电池模组设置在所述支架上，所述空调机组设有第一进风口和第一回风口，所述第一进风口和所述送风风道相互连通，所述第一回风口和所述回风风道相互连通，所述送风风道和所述风墙的第一进风口相互连通，所述出风口处设置所述电池模组。

CN211879567U公开了用于储能电站的闭式热管理及控制系统，设计了一种闭式空气循环系统，首先对电池模块进行封闭隔热，再通过封闭的通风管道将空气循环输送到各个电池模块进行热交换；该系统的连接顺序依次是：空调主机、送风管道、送风管道的分支、送风接口、送风口、电池模块、回风口、回风接口、回风管道的分支、回风管道、空调主机；由空调主机对循环流动的空气进行冷却或加热、再由循环流动的空气与电池模块进行热交换并对电池模块进行冷却或加热。

现有的电池模块热管理系统中电芯的散热主要靠与周围环境中的空气或强制对流，其散热效果差，散热时间长，散热效率较低，因此如何提高电芯散热效果成为重点关注的方向。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种储能热管理系统装置，结构紧凑，提高了箱体内部空间的利用率，冷却液在箱体内循环达到有效控温，冷却液换热系数高，散热效果好，提高了电池的温度调节效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种储能热管理系统装置，所述的储能热管理系统装置包括箱体，所述的箱体内设置冷却单元与储能装置，所述的储能装置包括至少一个储能柜，所述的储能柜中设置有电池包，所述的电池包内设置有液冷板，所述的冷却单元包括冷水机组、一级管路、二级管路、三级管路与回液管路，所述的一级管路、二级管路和三级管路独立地包括进液端与出液端，所述冷水机组连接所述一级管路的进液端，所述三级管路的出液端连接所述电池包，将冷水机组内的冷却液依次经过一级管路、二级管路与三级管路送入电池包内的液冷板，并通过回液管路与冷水机组进行循环连接。

本实用新型提供的储能热管理系统装置，结构紧凑，提高了箱体内部空间的利用率，冷却液在箱体内循环达到有效控温，冷却液换热系数高，散热效果好，提高了电池的温度调节效率。

需要说明的是，本实用新型中的循环液在一级管路、二级管路、三级管路与回液管路的共同作用下，在箱体内形成封闭式液体循环、由冷水机组对循环液进行冷却、再由循环液与电池包进行热交换，进而实现电池包的散热。为了简化装置结构，本领域技术人员可根据具体工况，采用立方体或长方体结构的封闭式或半封闭式的箱体，便于进行装配。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述的液冷板包括本体，所述本体设置有至少一个冷却管道，所述冷却管道包括进口与出口，所述冷却管道的进口连接所述三级管路的出液端，所述冷却管道的出口连接所述回液管路，将所述电池包内的冷却液循环至冷却单元。

需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解的是，本实用新型中冷水机组连接一级管路的进液端，一级管路的出液端连接二级管路的进液端，二级管路的出液端连接三级管路的进液端，三级管路的出液端连接所述电池包，进而实现将冷却液送入电池包内。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述的电池包内还设置有电芯组件，所述的电芯组件位于所述液冷板上方。

需要说明的是，本实用新型中电芯组件与液冷板之间填充有填缝剂，泵领域技术人员可根据具体需求，选择导热结构胶、导热胶、结构胶、导热垫片或导热硅脂作为填缝剂。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述的储能装置包括至少两个并排设置的储能柜，所述的储能柜包括固定框架，所述的电池包层叠设置于所述固定框架内。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述的一级管路包括横向设置于所述固定框架上方或下方的一级分支管道，所述的二级管路包括分别竖向设置于所述固定框架两侧的至少两个二级分支管道，所述的二级分支管道的进液端分别连接所述的一级分支管道。

需要说明的是，本实用新型中的固定框架的上方与下方是指相对于箱体顶部和底部，固定框架靠近箱体顶部的部分为固定框架的上方，固定框架靠近箱体底部的部分为固定框架的下方。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述的三级管路包括第一管道与第二管道，所述的第一管道用于连接二级分支管道与电池包，所述的第二管道用于连接相邻的两个并排的电池包，所述的第一管道并列设置于二级分支管道与固定框架之间，所述的第二管道并列设置于相邻的两个固定框架之间。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述第一管道的进液端分别连接所述的二级分支管道，所述第二管道的进液端与出液端分别连接相邻的两个电池包的液冷板。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述一级管路与二级管路通过第一连接件进行连接，所述的第一连接件包括第一软管以及分别设置于第一软管两端的第一母端快插接头。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述二级管路与三级管路通过第二连接件进行连接，所述的第二连接件包括第二软管以及分别设置于第二软管两端的第二母端快插接头。

需要说明的是，本实用新型中对于软管的材质特征不作具体限定或特殊要求，示例性地，软管可采用金属材质、尼龙材质、PPH材质、PVDH材质或橡胶材质中的任一种。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述液冷板的进口端与出口端分别设置有公端快插接头。

需要说明的是，本实用新型中采用带截止功能的快插接头的连接方式，可在不需排出管路内冷却液的情况下即实现快速断开和连接，进而可快速更换储能柜或管路，提升了便捷性，且快插接头具有良好的耐压性和耐温性，提高装置使用寿命。

所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的储能热管理系统装置，结构紧凑，提高了箱体内部空间的利用率，冷却液在箱体内循环达到有效控温，冷却液换热系数高，散热效果好，提高了电池的温度调节效率。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的储能热管理系统装置的示意图。

其中，1-箱体；2-冷水机组；3-储能柜；4-电池包；5-一级管路；6-二级管路；7-三级管路。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种储能热管理系统装置，如图1所示，所述的储能热管理系统装置包括箱体1，所述的箱体1内设置冷却单元与储能装置，所述的储能装置包括至少一个储能柜3，所述的储能柜3中设置有电池包4，所述的冷却单元包括冷水机组2、一级管路5、二级管路6、三级管路7与回液管路，所述的一级管路5、二级管路6和三级管路7独立地包括进液端与出液端，所述冷水机组2连接所述一级管路5的进液端，所述三级管路7的出液端连接所述电池包4，将冷水机组2内的冷却液依次经过一级管路5、二级管路6与三级管路7送入电池包4内的液冷板，并通过回液管路与冷水机组2进行循环连接。

本实用新型中的循环液在一级管路5、二级管路6、三级管路7与回液管路的共同作用下，在箱体1内形成封闭式液体循环、由冷水机组2对循环液进行冷却、再由循环液与电池包4进行热交换，进而实现电池包4的散热。为了简化装置结构，本领域技术人员可根据具体工况，采用立方体或长方体结构的封闭式或半封闭式的箱体1，便于进行装配。

进一步地，所述的液冷板包括本体，所述本体设置有至少一个冷却管道，所述冷却管道包括进口与出口，所述冷却管道的进口连接所述三级管路7的出液端，所述冷却管道的出口连接所述回液管路，将所述电池包4内的冷却液循环至冷却单元。

本实用新型中冷水机组2连接一级管路5的进液端，一级管路5的出液端连接二级管路6的进液端，二级管路6的出液端连接三级管路7的进液端，三级管路7的出液端连接所述电池包4，进而实现将冷却液送入电池包4内。

进一步地，所述的电池包4内还设置有电芯组件，所述的电芯组件位于所述液冷板上方。本实用新型中电芯组件与液冷板之间填充有填缝剂，可选择导热结构胶、导热胶、结构胶、导热垫片或导热硅脂作为填缝剂。

进一步地，所述的储能装置包括至少两个并排设置的储能柜3，所述的储能柜3包括固定框架，所述的电池包4层叠设置于所述固定框架内。

进一步地，所述的一级管路5包括横向设置于所述固定框架上方或下方的一级分支管道，所述的二级管路6包括分别竖向设置于所述固定框架两侧的至少两个二级分支管道，所述的二级分支管道的进液端分别连接所述的一级分支管道。本实用新型中的固定框架的上方与下方是指相对于箱体1顶部和底部，固定框架靠近箱体1顶部的部分为固定框架的上方，固定框架靠近箱体1底部的部分为固定框架的下方。

进一步地，所述的三级管路7包括第一管道与第二管道，所述的第一管道用于连接二级分支管道与电池包4，所述的第二管道用于连接相邻的两个并排的电池包4，所述的第一管道并列设置于二级分支管道与固定框架之间，所述的第二管道并列设置于相邻的两个固定框架之间。

进一步地，所述第一管道的进液端分别连接所述的二级分支管道，所述第二管道的进液端与出液端分别连接相邻的两个电池包4的液冷板。

进一步地，所述一级管路5与二级管路6通过第一连接件进行连接，所述的第一连接件包括第一软管以及分别设置于第一软管两端的第一母端快插接头。

进一步地，所述二级管路6与三级管路7通过第二连接件进行连接，所述的第二连接件包括第二软管以及分别设置于第二软管两端的第二母端快插接头。本实用新型中对于软管的材质特征不作具体限定或特殊要求，示例性地，软管可采用金属材质、尼龙材质、PPH材质、PVDH材质或橡胶材质中的任一种。

进一步地，所述液冷板的进口端与出口端分别设置有公端快插接头。本实用新型中采用带截止功能的公端快插接头的连接方式，可在不需排出管路内冷却液的情况下即实现快速断开和连接，进而可快速更换储能柜3或管路，提升了便捷性，且快插接头具有良好的耐压性和耐温性，提高装置使用寿命。

本实用新型提供的储能热管理系统装置，结构紧凑，提高了箱体1内部空间的利用率，冷却液在箱体1内循环达到有效控温，冷却液换热系数高，散热效果好，提高了电池的温度调节效率。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种储能热管理系统装置，其特征在于，所述的储能热管理系统装置包括箱体，所述的箱体内设置冷却单元与储能装置，所述的储能装置包括至少一个储能柜，所述的储能柜中设置有电池包，所述的电池包内设置有液冷板，所述的冷却单元包括冷水机组、一级管路、二级管路、三级管路与回液管路，所述的一级管路、二级管路和三级管路独立地包括进液端与出液端，所述冷水机组连接所述一级管路的进液端，所述三级管路的出液端连接所述电池包，将冷水机组内的冷却液依次经过一级管路、二级管路与三级管路送入电池包内的液冷板，并通过回液管路与冷水机组进行循环连接。

2.根据权利要求1所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述的液冷板包括本体，所述本体设置有至少一个冷却管道，所述冷却管道包括进口与出口，所述冷却管道的进口连接所述三级管路的出液端，所述冷却管道的出口连接所述回液管路，将所述电池包内的冷却液循环至冷却单元。

3.根据权利要求1所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述的电池包内还设置有电芯组件，所述的电芯组件位于所述液冷板上方。

4.根据权利要求1所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述的储能装置包括至少两个并排设置的储能柜，所述的储能柜包括固定框架，所述的电池包层叠设置于所述固定框架内。

5.根据权利要求4所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述的一级管路包括横向设置于所述固定框架上方或下方的一级分支管道，所述的二级管路包括分别竖向设置于所述固定框架两侧的至少两个二级分支管道，所述的二级分支管道的进液端分别连接所述的一级分支管道。

6.根据权利要求5所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述的三级管路包括第一管道与第二管道，所述的第一管道用于连接二级分支管道与电池包，所述的第二管道用于连接相邻的两个并排的电池包，所述的第一管道并列设置于二级分支管道与固定框架之间，所述的第二管道并列设置于相邻的两个固定框架之间。

7.根据权利要求6所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述第一管道的进液端分别连接所述的二级分支管道，所述第二管道的进液端与出液端分别连接相邻的两个电池包的液冷板。

8.根据权利要求1所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述一级管路与二级管路通过第一连接件进行连接，所述的第一连接件包括第一软管以及分别设置于第一软管两端的第一母端快插接头。

9.根据权利要求1所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述二级管路与三级管路通过第二连接件进行连接，所述的第二连接件包括第二软管以及分别设置于第二软管两端的第二母端快插接头。

10.根据权利要求2所述的储能热管理系统装置，其特征在于，所述液冷板的进口端与出口端分别设置有公端快插接头。

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