CN216833298U - 一种储能换电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能换电柜，包括柜体，柜体设有电源区、标准电池仓区、备用电池仓区、控制面板以及温度控制组件，电源区设有与外部电网连接的储能逆变器，标准电池仓区和备用电池仓区均设有若干个换电仓，换电仓用于容纳至少一个换电用电池包；标准电池仓区和备用电池仓区均与储能逆变器的直流端连接，控制面板与储能逆变器连接，当换电仓与换电用电池包连接时，控制面板控制储能逆变器对换电仓进行充放电管理。储能逆变器可实现储能换电柜与外部电网之间的能量交换，在峰电时释放电能、谷电时储存电能，实现了平峰填谷；备用电池组在谷电时储存电能，可在峰电或平电时段对标准电池组进行充电，降低了充电成本，有利于增强市场竞争力。

Description

一种储能换电柜

技术领域

本实用新型涉及换电柜技术领域，更具体地说，涉及一种储能换电柜。

背景技术

电动自行车(又称电瓶车)广泛应用于交通领域，但受限于室内停车位和充电桩数量不足、充电昂贵等原因，绝大多数电瓶车的充电仍在室内完成，导致了潜在的火灾风险。

为防范火灾发生，现有法规规定：“公民应当将电动车停放在安全地点，充电时应当确保安全。严禁在建筑内的公共走道、楼梯间、安全出口处等公共区域停放电动车或者为电动车充电。公民应尽量不在个人住房内停放电动车或为电动车充电；确需停放和充电的，应当落实隔离、监护等防范措施，防止发生火灾。”

为代替用户单独室内充电，目前出现了用于为用户提供补电服务的换电柜，但现有换电柜功能单一、电池和柜内设备利用率低，且无法充分利用谷电，运营成本较高。

综上所述，如何降低换电柜的运营成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种储能换电柜，可通过储能逆变器与外部电网进行双向能量交换，并预留有后备电池组为标准电池组供电，实现了峰电时释放电能、谷电时储存电能，有效地降低了换电柜运营成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种储能换电柜，包括柜体，所述柜体设有电源区、标准电池仓区、备用电池仓区、控制面板以及温度控制组件，所述电源区设有与外部电网连接的储能逆变器，所述标准电池仓区和所述备用电池仓区均设有若干个换电仓，所述换电仓用于容纳至少一个换电用电池包；

所述标准电池仓区和所述备用电池仓区均与所述储能逆变器的直流端连接，所述控制面板与所述储能逆变器连接，当所述换电仓与所述换电用电池包连接时，所述控制面板控制所述储能逆变器对所述换电仓进行充放电管理。

优选的，所述柜体的顶部设有散热风扇，所述温度控制组件包括热泵、第一散热片、第二散热片以及用于检测所述换电仓内温度的温度传感器，所述第一散热片设置于所述柜体的顶部，所述第二散热片设置于所述标准电池仓区和所述备用电池仓区；

当所述温度传感器检测到所述换电仓过热时，所述热泵将所述第二散热片的热量传导至所述第一散热片并通过所述散热风扇排出；

当所述温度传感器检测到所述换电仓过冷时，所述热泵将所述第一散热片的热量传导至所述第二散热片。

优选的，所述柜体自上而下依次设有所述电源区、所述标准电池仓区和所述备用电池仓区，所述第二散热片设置于所述柜体的底部以及所述标准电池仓区与所述备用电池仓区之间。

优选的，所述换电仓的底部设有电池包快插接口，以便所述换电仓与所述换电用电池包快速连接。

优选的，所述换电仓沿所述柜体的高度方向均匀设置，所述换电仓沿所述柜体的长度方向均匀设置。

优选的，所述换电仓的延伸方向与所述柜体的底面之间的夹角为锐角。

优选的，相邻两行所述换电仓之间设有第二散热片。

本实用新型提供的储能换电柜中，储能逆变器与外部电网连接，储能逆变器实现了储能换电柜与外部电网之间的能量交换，储能换电柜在峰电时释放电能、谷电时储存电能，可起到平峰填谷的作用；以位于标准电池仓区内的换电用电池包为标准电池组、位于备用电池仓区的换电用电池包为备用电池组，备用电池组在谷电时储存电能，可在峰电或平电时段对标准电池组进行充电，降低了充电成本，有利于增强市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的储能换电柜的具体实施例的在主视示意图；

图2为图1在侧视方向上的剖视示意图。

图1-图2中：

1为柜体、11为电源区、12为标准电池仓区、13为备用电池仓区、14为控制面板、15为温度传感器、16为数据天线、2为储能逆变器、21为交流端、22为直流端、3为电缆、4为换电仓、41为电池包快插接口、5为换电用电池包、6为散热片。

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。

本实用新型的核心是提供一种储能换电柜，可通过储能逆变器与外部电网进行双向能量交换，并预留有后备电池组为标准电池组供电，实现了峰电时释放电能、谷电时储存电能，有效地降低了换电柜运营成本。

请参考图1-图2，图1为本实用新型所提供的储能换电柜的具体实施例的在主视示意图；图2为图1在侧视方向上的剖视示意图。

本实用新型提供的储能换电柜，包括柜体1，柜体1设有电源区11、标准电池仓区12、备用电池仓区13、控制面板14以及温度控制组件，电源区11设有与外部电网连接的储能逆变器2，标准电池仓区12和备用电池仓区13均设有若干个换电仓4，换电仓4用于容纳至少一个换电用电池包5；标准电池仓区12和备用电池仓区13均与储能逆变器2的直流端22连接，控制面板14与储能逆变器2连接，当换电仓4与换电用电池包5连接时，控制面板14控制储能逆变器2对换电仓4进行充放电管理。

储能逆变器2用于连接储能换电柜与外部电网，以实现二者间的双向能量传递。请参考图1，储能逆变器2的交流端21通过电缆3接入外部电网。

储能逆变器2的种类、功率等请根据实际储能换电柜的换电需求参考现有技术确定，在此不再赘述。

标准电池仓区12用于对电瓶车用户提供补电服务，备用电池仓区13则用于储存电能以备在峰电或平电时段对标准电池仓区12内的换电用电池包5充电。

标准电池仓区12和备用电池仓区13均设有用于容纳换电用电池包5的换电仓4，二者所含的换电仓4的数量以及单个换电仓4可容纳的换电用电池包5的数量根据实际生产需要确定，在此不再赘述。

需要进行说明的是，标准电池仓区12的换电仓4的尺寸与备用电池仓区13的换电仓4的尺寸可以相同，也可以不同。也即标准电池仓区12的换电仓4可容纳的换电用电池包5的数量与备用电池仓区13的换电仓4可容纳的换电用电池包5的数量也可以相同，也可以不同。

请参考图1和图2，标准电池仓区12和备用电池仓区13通过电缆3与储能逆变器2的直流端22连接。

为了方便用户更换取用换电用电池包5，优选的，换电仓4的底部设有电池包快插接口41，以便换电仓4与换电用电池包5快速连接。

考虑到散热等因素，优选的，换电仓4沿柜体1的高度方向均匀设置，换电仓4沿柜体1的长度方向均匀设置。换电仓4的行间距和列间距根据实际生产中柜体1的尺寸、换电仓4的尺寸和数量等因素确定。

优选的，请参考图2，换电仓4的延伸方向与柜体1的底面之间的夹角为锐角，以便换电用电池包5的取放。

控制面板14与储能逆变器2连接，用于控制储能换电柜的电池充放电操作。

为了方便控制面板14获取外部电网需求信息，请参考图1，优选的，柜体1的顶部设有数据天线16，数据天线16与控制面板14连接。外部电网需求通过数据天线16传递至控制面板14，而后控制面板14据此控制储能逆变器2释放电能或储存电能。

除数据天线16外，控制面板14也可以通过光纤、WiFi等方式与外部电网进行信号通讯。

在本实施例中，储能逆变器2与外部电网连接，储能逆变器2实现了储能换电柜与外部电网之间的能量交换，储能换电柜在峰电时释放电能、谷电时储存电能，可起到平峰填谷的作用；以位于标准电池仓区12内的换电用电池包5为标准电池组、位于备用电池仓区13的换电用电池包5为备用电池组，备用电池组在谷电时储存电能，可在峰电或平电时段对标准电池组进行充电，降低了充电成本，有利于增强市场竞争力。

此外，储能换电柜内设有温度控制组件，可控制环境温度在合适范围内，以增强换电效果、降低能耗。

在上述实施例的基础上，对温度控制组件的结构进行限定，柜体1的顶部设有散热风扇，温度控制组件包括热泵、第一散热片、第二散热片以及用于检测换电仓4内温度的温度传感器15，第一散热片设置于柜体1的顶部，第二散热片设置于标准电池仓区12和备用电池仓区13；当温度传感器15检测到换电仓4过热时，热泵将第二散热片的热量传导至第一散热片并通过散热风扇排出；当温度传感器15检测到换电仓4过冷时，热泵将第一散热片的热量传导至第二散热片。

第一散热片和第二散热片合称为散热片6，散热风扇、散热片6、热泵以及温度传感器15的种类、型号和设置位置等根据实际生产需要确定，在此不再赘述。

换电仓4过热时，热泵将换电仓4内的热量传导至柜体1顶部，并通过顶部的散热风扇排出柜体1；换电仓4过冷时，热泵将外部环境中的热量传导至换电仓4内，实现对换电仓4的升温。

因此，本实施例提供的储能换电柜通过热泵技术维持换电仓4温度相对恒定，保证了换电仓4内温度符合换电用电池包5的工作温度，有利于提高换电效果、降低能耗。

优选的，请参考图1，柜体1自上而下依次设有电源区11、标准电池仓区12和备用电池仓区13，第二散热片设置于柜体1的底部以及标准电池仓区12与备用电池仓区13之间，以便提供第二散热片的吸散热效果。

为了进一步提高第二散热片的吸散热效果，优选的，相邻两行换电仓4之间设有第二散热片。

需要进行说明的是，本申请文件中提到第一散热片和第二散热片中第一和第二仅用于区分位置的不同，而不含对顺序的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的储能换电柜进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种储能换电柜，其特征在于，包括柜体(1)，所述柜体(1)设有电源区(11)、标准电池仓区(12)、备用电池仓区(13)、控制面板(14)以及温度控制组件，所述电源区(11)设有与外部电网连接的储能逆变器(2)，所述标准电池仓区(12)和所述备用电池仓区(13)均设有若干个换电仓(4)，所述换电仓(4)用于容纳至少一个换电用电池包(5)；

所述标准电池仓区(12)和所述备用电池仓区(13)均与所述储能逆变器(2)的直流端(22)连接，所述控制面板(14)与所述储能逆变器(2)连接，当所述换电仓(4)与所述换电用电池包(5)连接时，所述控制面板(14)控制所述储能逆变器(2)对所述换电仓(4)进行充放电管理。

2.根据权利要求1所述的储能换电柜，其特征在于，所述柜体(1)的顶部设有散热风扇，所述温度控制组件包括热泵、第一散热片、第二散热片以及用于检测所述换电仓内温度的温度传感器(15)，所述第一散热片设置于所述柜体(1)的顶部，所述第二散热片设置于所述标准电池仓区(12)和所述备用电池仓区(13)；

当所述温度传感器(15)检测到所述换电仓(4)过热时，所述热泵将所述第二散热片的热量传导至所述第一散热片并通过所述散热风扇排出；

当所述温度传感器(15)检测到所述换电仓(4)过冷时，所述热泵将所述第一散热片的热量传导至所述第二散热片。

3.根据权利要求2所述的储能换电柜，其特征在于，所述柜体(1)自上而下依次设有所述电源区(11)、所述标准电池仓区(12)和所述备用电池仓区(13)，所述第二散热片设置于所述柜体(1)的底部以及所述标准电池仓区(12)与所述备用电池仓区(13)之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的储能换电柜，其特征在于，所述换电仓(4)的底部设有电池包快插接口(41)，以便所述换电仓(4)与所述换电用电池包(5)快速连接。

5.根据权利要求2或3所述的储能换电柜，其特征在于，所述换电仓(4)沿所述柜体(1)的高度方向均匀设置，所述换电仓(4)沿所述柜体(1)的长度方向均匀设置。

6.根据权利要求5所述的储能换电柜，其特征在于，所述换电仓(4)的延伸方向与所述柜体(1)的底面之间的夹角为锐角。

7.根据权利要求5所述的储能换电柜，其特征在于，相邻两行所述换电仓(4)之间设有第二散热片。

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