CN216750061U - 储能集装箱的空调风道结构及储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能集装箱的空调风道结构及储能集装箱；其中，储能集装箱的空调风道结构设于储能集装箱中，以将空调的出风引至电池簇；电池簇为沿储能集装箱的长度方向排布的多个，各电池簇内均上下排布有多个插箱，插箱中盛装有电芯；空调风道结构包括形成于储能集装箱顶部的风道，风道与空调的送风口连通，冷气流经风道进入插箱内，并由插箱的前部排出。本实用新型的储能集装箱的空调风道结构，通过在储能集装箱内对应于不同结构相应设置的风道，并在风道开设的风孔，使空调所吹出的冷气流，能够更佳均匀的为储能集装箱内的各个部位进行制冷，改善了内部电芯发热温度均一性差的问题，从而提高了电芯的循环寿命。

Description

储能集装箱的空调风道结构及储能集装箱

技术领域

本实用新型涉及电池储能技术领域，特别涉及一种储能集装箱的空调风道结构。本实用新型还涉及一种储能集装箱。

背景技术

储能系统的基本原理是通过功率变换及时进行有功/无功功率吞吐，可以保持系统内部瞬时功率的平衡，避免负荷与发电之间大的功率不平衡，维持系统电压、频率和功角的稳定，提高供电可靠性，以改善电能质量，满足用户的多种电力需求，减少因电网可靠性或电能质量带来的损失；可以利用峰谷电价有效平衡负荷峰谷，减少旋转备用，实现用能的经济性，提高综合效益。

此外，储能系统还可以协助系统在灾变事故后重新启动与快速恢复，提高系统的自愈能力。储能系统的调峰调频能力强，响应速度快、信息化自动化程度高，方便电网调度，减少了备用机组容量，提高机组运行效率，减少温室气体排放，在风电接入应用时的电能来自风电，调节过程可以保证零排放，符合发展风电的初衷。

另外，储能的技术选择多、施工安装简便，施工周期短，是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术，可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，可以提高电力设备运行效率、降低供电成本，还可以作为促进可再生能源应用，是提高电网运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种有效手段。

储能系统已经被视为电力系统“发-输-配-用-储”中的一个重要环节，大量的储能应用，可以从发电、输配电和用电三个角度解决电力发展中面临的问题。具有易安装，易运输，模块化等优点。因此，储能系统在电力领域具有十分重要的战略作用。

储能系统最重要的指标之一是电芯的循环寿命，影响循环寿命的因素有很多，其中温度对电芯寿命影响很大，电芯间的温度差会使电芯寿命不一致，使整个储能系统的寿命衰减，因此控制好电芯之间的温差是一个非常关键的问题，现在的储能系统一般都是将空调的出风径直吹入储能集装箱内部，以对电池架上的各个电池簇降温；但这种送风结构使各电池簇上的电芯获取的风量不均，从而对各处插箱的降温效果存在差异，导致整个系统中各电芯之间存在温差，电芯发热温度均一性差，从而造成电芯循环寿命缩短。

实用新型内容

有鉴于此，本旨在提出一种储能集装箱的空调风道结构，以改善因储能集装箱因风道设计问题所导致的电芯发热温度均一性差，电芯循环寿命缩短的问题。

为达到上述目的，本的技术方案是这样实现的：

一种储能集装箱的空调风道结构，设于储能集装箱中，以将空调的出风引至所述储能集装箱内的电池簇中；所述电池簇为沿所述储能集装箱的长度方向排布的多个，各所述电池簇内均上下排布有多个插箱，所述插箱中盛装有电芯；

所述空调风道结构包括形成与所述储能集装箱顶部的风道，将所述风道内的气流引至各所述电池簇背部的多个第一风孔，设于各所述电池簇两侧的多个第二风孔，以及设于所述插箱的插箱侧板上的多个第三风孔；

所述风道与所述空调的送风口连通，由所述第一风孔引至所述电池簇背部的气流依次经所述第二风孔和所述第三风孔进入所述插箱内，并由所述插箱的前部排出。

进一步的，所述储能集装箱具有顶板、后面板、以及设于所述顶板下方的顶部隔板；所述风道位于所述顶板和所述顶部隔板之间，各所述第一风孔间隔设置于所述顶部隔板上与所述后面板相连的一侧。

进一步的，所述空调设于所述储能集装箱的一端，对应所述空调，所述送风口开设于所述顶部隔板的端部。

进一步的，所述顶板和所述顶部隔板之间连接有风道侧板；所述风道侧板由所述储能集装箱的所述空调所在的一端向着所述储能集装箱的另一端延伸，且所述风道侧板与所述后面板之间的间距沿所述风道侧板的延伸方向渐小设置；所述风道由所述顶板、所述顶部隔板、所述后面板和所述风道侧板围构而成。

进一步的，沿所述风道侧板的延伸方向，各所述第一风孔依次渐小设置。

进一步的，所述插箱的前部封盖有前端板，所述前端板上配置有用于将所述插箱内的气流引出的风扇。

进一步的，所述电池簇的背部两侧设有立柱，各所述第二风孔沿高度方向间隔开设于所述立柱上，以将所述电池簇背部的气流引至所述电池簇的侧部。

进一步的，各所述插箱内均盛装有多个所述电芯，同一所述插箱内的各所述电芯沿所述插箱侧板的长度方向排布，各所述第三风孔对应相邻的所述电芯之间的缝隙设置。

进一步的，位于同一所述插箱侧板上的各所述第三风孔为长短不一的长条状孔。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的储能集装箱的空调风道结构，通过在储能集装箱内对应于不同结构相应设置的风道，以及在风道开设的风孔，使储能集装箱内空调所吹出的冷气流，能够更为均匀的为其内部的各个部位进行制冷，改善了内部电芯发热温度均一性的问题，从而提高了电芯的循环寿命。

再者，通过由顶板、隔板、后面板和风道侧板围构而成的风道侧板，以及在风道上开设的第一风孔，便于空调内的冷气流进入电池簇；并且，通过将第一风孔依次渐小地延伸着风道侧板设置，并将风道侧板与后面板之间的间距沿风道侧板的延伸方向渐小设置，使风道内流经的风量能够均匀地通过第一风孔进入插箱与后面板之间。

同时，通过使各组电芯沿插箱侧板的长度方向排布，并使第三风孔对应于电芯之间的缝隙，如此设置，便于冷气流通过第三风孔进入各组电芯之间的缝隙，从而有利于对电芯的降温。

本实用新型的另一目的在于提出一种储能集装箱，设有空调和多个电池簇，所述储能集装箱采用本实用新型所述的储能集装箱的空调风道结构。

相较于现有技术，本实用新型所述的储能集装箱具备上述空调风道结构的所具备的技术优势，于此不做累述。

附图说明

构成本的一部分的附图，是用来提供对本的进一步理解，本的示意性实施例及其说明是用于解释本，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本的不当限定。在附图中：

图1为本实施例一所述的储能集装箱的空调风道结构的背部示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实施例二所述的储能集装箱的前部示意图；

附图标记说明：

10、电池簇；100、插箱；102、前端板；103、插箱侧板；11、顶板；12、顶部隔板；13、内部隔板；16、风道侧板；17、立柱；2、空调；3、风道；300、第一风孔；301、第二风孔；302、第三风孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种储能集装箱的空调风道结构，其一种示例性结构如图1和图2所示。

整体而言，该储能集装箱的空调风道结构设于储能集装箱中，以将空调2的出风引至储能集装箱内的电池簇10中；电池簇10为沿储能集装箱的长度方向排布的多个，各电池簇10内均上下排布有多个插箱100，插箱100中盛装有电芯；空调风道结构包括形成与储能集装箱顶部的风道3，将风道3内的气流引至各电池簇10背部的多个第一风孔300，设于各电池簇10两侧的多个第二风孔301，以及设于插箱100的插箱侧板103上的多个第三风孔302；风道3与空调2的送风口连通，由第一风孔300引至电池簇10背部的气流依次经第二风孔301和第三风孔302进入插箱100内，并由插箱100的前部排出。

在本实施例中，储能集装箱具有顶板11、后面板、以及设于顶板11下方的顶部隔板12；风道3位于顶板11和顶部隔板12之间，各第一风孔300间隔设置于顶部隔板12上与后面板相连的一侧。

上述设置，空调2的冷气流即可随着风道3和第一风孔300进入电池簇10的背部；并且，经仿真模拟，流进各电池簇10之间的风量相差不会超过5％。

需要考量的是，最靠近空调2的那个第一风孔300距空调2过近，且从空调2内出来的气流具有一定的惯性和较强的流动性；因而，最靠近空调2的第一风孔300需要开设一个导流板，以便于空调2的气流能够进入该第一风孔300。

仍如图1所示，为了使风道3内流经的风量能够均匀地通过第一风孔300进入插箱100与后面板之间，可将由顶板11、顶部隔板12、后面板和风道侧板16围构而成的风道3设置为类似于梯形的结构；详细来讲，空调2设于储能集装箱的一端，对应空调2，送风口开设于顶部隔板12的端部。顶板11和顶部隔板12之间连接有风道侧板16；风道侧板16由储能集装箱的空调2所在的一端向着储能集装箱的另一端延伸，且风道侧板16与后面板之间的间距沿风道侧板16的延伸方向渐小设置；风道3由顶板11、顶部隔板12、后面板和风道侧板16围构而成。

除此之外，还需将开设在风道3上的第一风孔300依次渐小地延伸着风道侧板16设置；这样一来，上述结构即可使空调2吹出的冷气流均匀地进入电池簇10，进而为电池簇10内的电池进行降温。

不仅如此，如图3所示，插箱100的前部封盖有前端板102，后部封盖有后端板104，前端板102上配置有用于将插箱100内的气流引出的风扇。该风扇可将为电芯降过温后的气流抽至前端板102与前面板之间，进而气流可被设于前面板顶部的空调2进风口吸收，气流被空调2再次冷却，进入下次循环。

当然，如图2所示，气流进入插箱100，为电芯进行降温时，可使各组电芯沿插箱侧板103的长度方向排布，并使第三风孔302对应于电芯之间的缝隙，这样一来，第三封口所吹出的气流可直接为电芯进行降温，提升了该储能集装箱的对电芯冷却效果。

仍如图1所示，电池簇10的背部两侧设有立柱17，各第二风孔301沿高度方向间隔开设于立柱17上，以将电池簇10背部的气流引至电池簇10的侧部。对于第二风孔301，其也可采用与第一风孔300类似的设置方式，第二风孔301的大小为从上至下依次增大，这样一来，可使每层层插箱100所收到的冷气流量大小更为一致。

但是，在实际应用中，插箱100的冷却单位较小，因风量大小所带来的的冷却效果的变化不甚明显；并且，第二风孔301的采用上述的设置方式，虽有一定的改变冷气流风量的作用，但在实际应用中，因冷热气流的相互作用，和储能集装箱内部复杂的线路排布对气流流动的影响，使得上述的结构布置方式有些画蛇添足；因而，第二风孔301的大小可设为均等的，这样一来，方便了整个风道3结构的加工，在一定程度上也降低了生产成本。

当气流进入电池簇10之后，下一步需要进入插箱100对电池芯进行降温，对于电池簇10、插箱100和电芯的的结构方式来讲；如图1所示，在电池簇10的背部两侧设有立柱17，各第二风孔301沿高度方向间隔开设在立柱17上，以将电池簇10背部的气流引至电池簇10的侧部。各插箱100内均盛装有多个电芯，同一插箱100内的各电芯沿插箱侧板103的长度方向排布，各第三风孔302对应相邻的电芯之间的缝隙设置。

进一步的，位于同一插箱侧板103上的各第三风孔302为长短不一的长条状孔。其具体大小或长短可根据其背部电芯的具体排布情况灵活设置，但有一点是不变的，即靠近背部的第三风孔302截面面积最小，这是由于此处的电芯靠近背部，已经先被冷气流进行冷却，不需要过多的冷气流量。

需要说明的是，在上述对空调风道结构的改良之后，在实际应用中，储能集装箱内各处最大的温差小于3℃。

综上所述，本实施例的储能集装箱的空调风道结构，通过在储能集装箱内对应于不同结构相应设置的风道3，并在风道3中，特别设置的风孔，使储能集装箱内空调2所吹出的冷气流，能够更为均匀的为储能集装箱内的各个部位进行制冷，改善了其内部电芯发热温度均一性，从而提高了电芯的循环寿命。

实施例二

本实施例涉及一种储能集装箱，将带有实施例一所提供的空调风道结构装设在储能集装箱中，可明显提升储能集装箱内各处电芯温度的均一性，进而减轻了因各处电芯温度不同对电芯循环寿命的影响。

整体而言，如图3并结合图1所示，储能集装箱内的各电池簇10两两一组，同一组的两电池簇10相邻的一侧的各第二风孔301为该两电池簇10共用。具体来说，各电池簇10之间均设有加宽的立柱17，在此立柱17上，构造有截面面积为两侧第二风孔301截面面积之和的第二风孔301，其内部冷气流的风量为两侧较细的第二风孔301风量的两倍。

不仅如此，在每两簇之间的设有内部隔板13，以减轻不同组之间气流的相互扰乱，还可在一定程度上减轻不同组之间电池的相互影响，增强了该储能集装箱内电池存放的安全性。

此外，本实施例中的储能集装箱在每组中还设有保护装置，保护装置设在两电池簇10其中一个的底部插箱100内，并且在此插箱100中还设有工气流进出的孔，在保护装置中，设有BMS(电池管理系统)、断路器、接触器等，以防各簇之间的电池发生过充和亏电，并在其它簇的电池出现异常的时候自动断路，提高了该储能集装箱的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种储能集装箱的空调风道结构，设于储能集装箱中，以将空调(2)的出风引至所述储能集装箱内的电池簇(10)中；所述电池簇(10)为沿所述储能集装箱的长度方向排布的多个，各所述电池簇(10)内均上下排布有多个插箱(100)，所述插箱(100)中盛装有电芯；其特征在于：

所述空调风道结构包括形成与所述储能集装箱顶部的风道(3)，将所述风道(3)内的气流引至各所述电池簇(10)背部的多个第一风孔(300)，设于各所述电池簇(10)两侧的多个第二风孔(301)，以及设于所述插箱(100)的插箱侧板(103)上的多个第三风孔(302)；

所述风道(3)与所述空调(2)的送风口连通，由所述第一风孔(300)引至所述电池簇(10)背部的气流依次经所述第二风孔(301)和所述第三风孔(302)进入所述插箱(100)内，并由所述插箱(100)的前部排出。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：所述储能集装箱具有顶板(11)、后面板、以及设于所述顶板(11)下方的顶部隔板(12)；所述风道(3)位于所述顶板(11)和所述顶部隔板(12)之间，各所述第一风孔(300)间隔设置于所述顶部隔板(12)上与所述后面板相连的一侧。

3.根据权利要求2所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：所述空调(2)设于所述储能集装箱的一端，对应所述空调(2)，所述送风口开设于所述顶部隔板(12)的端部。

4.根据权利要求3所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：所述顶板(11)和所述顶部隔板(12)之间连接有风道侧板(16)；所述风道侧板(16)由所述储能集装箱的所述空调(2)所在的一端向着所述储能集装箱的另一端延伸，且所述风道侧板(16)与所述后面板之间的间距沿所述风道侧板(16)的延伸方向渐小设置；所述风道(3)由所述顶板(11)、所述顶部隔板(12)、所述后面板和所述风道侧板(16)围构而成。

5.根据权利要求4所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：沿所述风道侧板(16)的延伸方向，各所述第一风孔(300)依次渐小设置。

6.根据权利要求1所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：所述插箱(100)的前部封盖有前端板(102)，所述前端板(102)上配置有用于将所述插箱(100)内的气流引出的风扇。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：所述电池簇(10)的背部两侧设有立柱(17)，各所述第二风孔(301)沿高度方向间隔开设于所述立柱(17)上，以将所述电池簇(10)背部的气流引至所述电池簇(10)的侧部。

8.根据权利要求7所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：各所述插箱(100)内均盛装有多组所述电芯，同一所述插箱(100)内的各组所述电芯沿所述插箱侧板(103)的长度方向排布，各所述第三风孔(302)对应相邻的两组所述电芯之间的缝隙设置。

9.根据权利要求8所述的储能集装箱的空调风道结构，其特征在于：位于同一所述插箱侧板(103)上的各所述第三风孔(302)为长短不一的长条状孔。

10.一种储能集装箱，设有空调(2)和多个电池簇(10)，其特征在于，所述储能集装箱采用权利要求1至8中任一项所述的储能集装箱的空调风道结构。

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