CN216959434U - 储能装置及其除湿结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种储能装置及其除湿结构，储能装置的除湿结构包括：箱体，以及能够使空气中水蒸气冷凝出冷凝水的冷凝器；其中，冷凝器设置于箱体中用于不放置电池的位置。本实用新型提供的储能装置的除湿结构中，通过在箱体中用于不放置电池的位置设置冷凝器，通过冷凝器使空气中水蒸气冷凝出冷凝水，减小了箱体内的空气湿度，有效减小了液冷板于电池处产生冷凝水的几率，从而减小了电池外壳通过冷凝水形成短路的几率，有效提高了安全可靠性；降低了箱体内空气的绝对湿度，提升了箱体内空气的凝露点，即扩大了箱体内空气与液冷板之间允许的温差，从而提高了散热效率。

Description

储能装置及其除湿结构
技术领域
本实用新型涉及电池储能技术领域，更具体地说，涉及一种储能装置及其除湿结构。
背景技术
在电池储能领域，为了提升系统能量密度、提升散热效率、缩小电芯温差等需求，通常采用液冷结构。随着液冷结构的引入，电池防护等级大大提升，电池包箱体通常为密闭箱体，使得电池包箱体内部和外部环境的气流交换被限制。
若箱体内的空气温度较高，液冷板的温度较低，则温度较高的空气接触到液冷板后较易冷凝出冷凝水，箱体内的电池外壳较易通过冷凝水形成短路，安全可靠性较差。
综上所述，如何减小电池外壳通过冷凝水形成短路的几率，以提高安全可靠性，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装置的除湿结构，减小电池外壳通过冷凝水形成短路的几率，以提高安全可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述除湿结构的储能装置。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种储能装置的除湿结构，包括：箱体，以及能够使空气中水蒸气冷凝出冷凝水的冷凝器；其中，所述冷凝器设置于所述箱体中用于不放置电池的位置。
可选地，所述储能装置的除湿结构包括液冷板，所述液冷板包括用于放置所述电池的第一液冷部和用于不放置所述电池的第二液冷部；其中，所述冷凝器设置于所述第二液冷部，所述冷凝器的导热系数大于所述第一液冷部的导热系数。
可选地，所述第二液冷部包括所述液冷板的进管和出管，所述冷凝器设置于所述进管和/或所述出管。
可选地，若所述冷凝器设置于所述进管，所述冷凝器包括所述进管的进管冷凝管段；
若所述冷凝器设置于所述出管，所述冷凝器包括所述出管的出管冷凝管段。
可选地，所述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构，和/或所述进管冷凝管段为盘管；
所述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构，和/或所述出管冷凝管段为盘管。
可选地，若所述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构，所述散热结构为散热片，所述散热片至少为两个且沿所述进管冷凝管段的周向依次分布，所述散热片的长度方向和所述进管冷凝管段的轴向相同；
若所述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构，所述散热结构为散热片，所述散热片至少为两个且沿所述出管冷凝管段的周向依次分布，所述散热片的长度方向和所述出管冷凝管段的轴向相同。
可选地，所述液冷板包括液冷板本体，所述液冷板本体包括：用于放置所述电池的第一液冷板部和用于不放置所述电池的第二液冷板部；其中，所述第二液冷部包括所述第二液冷板部，所述冷凝器设置于所述第二液冷板部。
可选地，所述冷凝器包括整个所述第二液冷板部或所述第二液冷板部的部分。
可选地，所述第一液冷板部设置有第一液冷通道，所述第二液冷板部设置有第二液冷通道，所述第一液冷通道和所述第二液冷通道并联或串联；
若所述第一液冷通道和所述第二液冷通道并联，所述第二液冷通道的流量小于所述第一液冷通道的流量。
可选地，所述第一液冷板部高于所述第二液冷板部。
可选地，所述储能装置的除湿结构还包括冷凝水收集部，所述冷凝水收集部用于收集水蒸气在所述冷凝器上所冷凝出的冷凝水。
可选地，所述冷凝水收集部为冷凝水收集盘，所述冷凝水收集盘设置于所述箱体内；
或者，所述冷凝水收集部为设置于所述箱体内的凹槽。
可选地，所述储能装置的除湿结构，还包括排水结构，所述排水结构用于将所述冷凝水收集部内的冷凝水排出所述箱体。
基于上述提供的储能装置的除湿结构，本实用新型还提供了一种储能装置，该储能装置包括上述任一项所述的储能装置的除湿结构。
本实用新型提供的储能装置的除湿结构中，通过在箱体中用于不放置电池的位置设置冷凝器，通过冷凝器使空气中水蒸气冷凝出冷凝水，减小了箱体内的空气湿度，有效减小了液冷板于电池处产生冷凝水的几率，从而减小了电池外壳通过冷凝水形成短路的几率，有效提高了安全可靠性。
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为本实用新型实施例提供的储能装置的除湿结构的一种结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型实施例提供的储能装置的除湿结构的另一种结构示意图；
图4为图3所示结构的俯视图；
图5为图3所示结构的简图。
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。
如图1-5所示，本实用新型实施例提供的储能装置的除湿结构包括：箱体1，以及能够使空气中水蒸气冷凝出冷凝水的冷凝器；其中，冷凝器设置于箱体1中用于不放置电池7的位置。
上述实施例提供的储能装置的除湿结构中，通过在箱体1中用于不放置电池7的位置设置冷凝器，通过冷凝器使空气中水蒸气冷凝出冷凝水，减小了箱体1内的空气湿度，有效减小了液冷板于电池7处产生冷凝水的几率，从而减小了电池7外壳通过冷凝水形成短路的几率，有效提高了安全可靠性。
上述实施例提供的储能装置的除湿结构中，通过冷凝器减小了箱体1内的空气湿度，即降低了箱体1内空气的绝对湿度，提升了箱体1内空气的凝露点，即扩大了箱体1内空气与液冷板之间允许的温差，从而提高了散热效率，实现了在抑制凝露条件下最大化散热效率。
需要说明的是，在保证冷凝器的冷凝效果前提下，可实现水蒸气仅在冷凝器处冷凝，从而避免水蒸气在放置电池7的位置处冷凝。
在实际应用过程中，若箱体1内的空气温度较低，高防护等级下可以认为绝对湿度一定，通过启动给冷却液加热，液冷板加热电池7和箱体1内的空气，从而降低了箱体1内的空气相对湿度。
储能装置设置有液冷板，为了简化结构，可选择上述储能装置的除湿结构包括液冷板，液冷板包括用于放置电池7的第一液冷部和用于不放置电池7的第二液冷部；其中，冷凝器设置于第二液冷部，冷凝器的导热系数大于第一液冷部的导热系数。可以理解的是，第一液冷部位于箱体1内。
上述实施例提供的储能装置的除湿结构中，由于冷凝器的导热系数大于用于放置电池7的第一液冷部的导热系数，则若箱体1内空气中的水蒸气冷凝，则优先在冷凝器上冷凝，减小了水蒸气在第一液冷部冷凝的几率，进一步减小了电池7外壳通过冷凝水形成短路的几率，进一步提高了安全可靠性。
对于上述冷凝器和第一液冷部的导热系数的具体数值，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。
上述结构中，可选择冷凝器为单独的部件并设置在第二液冷部上，也可选择上述冷凝器包括第二液冷部的部分或者全部，根据实际需要选择。
对于上述第二液冷部的具体结构，根据实际需要选择。具体地，液冷板包括：液冷板本体2，与液冷板本体2进口连通的进管3，与液冷板本体2出口连通的出管4。可选择上述第二液冷部包括液冷板的进管3和出管4，冷凝器设置于进管3和/或出管4。
若液冷板用于冷却电池7，则由于进管3的温度低于出管4的温度，则优先选择冷凝器设置于进管3、或冷凝器设置于进管3和出管4。
具体地，若冷凝器设置于进管3，可选择冷凝器为单独的部件并设置在进管3上，也可选择上述冷凝器包括进管3的部分或者全部。为了简化结构以及降低成本，可选择上述冷凝器包括进管3的部分，即冷凝器包括进管3的进管冷凝管段。
为了提高冷凝效果，可选择进管冷凝管段具有较高的导热系数。可以理解地是，进管冷凝管段的导热系数大于第一液冷部的导热系数。
在实际应用过程中，还可通过增加散热面积来提高冷凝效果。具体地，进管冷凝管段的外壁设置有散热结构6和/或进管冷凝管段为盘管。
相应地，若冷凝器设置于出管4，可选择冷凝器为单独的部件并设置在出管4上，也可选择上述冷凝器包括出管4的部分或者全部。为了简化结构以及降低成本，可选择冷凝器包括出管4的出管冷凝管段。
为了提高冷凝效果，可选择出管冷凝管段具有较高的导热系数。可以理解地是，出管冷凝管段的导热系数大于第一液冷部的导热系数。
在实际应用过程中，还可通过增加散热面积来提高冷凝效果。具体地，出管冷凝管段的外壁设置有散热结构6和/或出管冷凝管段为盘管。
对于上述散热结构6的具体类型，根据实际需要选择，例如散热结构6为散热片或散热凹槽等；对于上述盘管的具体类型，根据实际需要选择。本实施例对散热结构6和盘管的具体类型不做限定。
可选择，若上述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构6，散热结构6为散热片，散热片至少为两个且沿进管冷凝管段的周向依次分布，散热片的长度方向和进管冷凝管段的轴向相同；若上述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构6，散热结构6为散热片，散热片至少为两个且沿出管冷凝管段的周向依次分布，散热片的长度方向和出管冷凝管段的轴向相同。
上述散热也可为一个，并不局限于至少两个。上述散热片也可以其他方式分布，并不局限于上述实施例。例如，若上述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构6，散热结构6为散热片，散热片至少为两个且沿进管冷凝管段的轴向依次分布，上述散热片呈环形且和进管冷凝管段共轴线；若上述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构6，散热结构6为散热片，散热片至少为两个且沿出管冷凝管段的轴向依次分布，上述散热片呈环形且和进管冷凝管段共轴线。上述储能装置的除湿结构中，也可选择上述第二液冷部为其他结构。具体地，上述液冷板包括液冷板本体2，液冷板本体2包括：用于放置电池7的第一液冷板部21和用于不放置电池7的第二液冷板部22；其中，第二液冷部包括第二液冷板部22，冷凝器设置于第二液冷板部22。
在实际应用过程中，可选择冷凝器为单独的部件并设置在第二液冷板部22上，也可选择上述冷凝器包括第二液冷板部22的部分或者全部，根据实际需要选择。
为了简化结构，选择冷凝器包括整个第二液冷板部22或第二液冷板部22的部分。可以理解的是，上述第一液冷部包括上述第一液冷板部21，第二液冷板部22的导热系数大于第一液冷板部21的导热系数。
在实际应用过程中，由于第一液冷板部21需要放置电池7，则第一液冷板部21设置有绝缘导热层，而第二液冷板部22无需设置绝缘导热层，从而使得第二液冷板部22的导热系数大于第一液冷板部21的导热系数。当然，也可通过其他方式实现第二液冷板部22的导热系数大于第一液冷板部21的导热系数，本实施例对此不做限定。
上述结构中，第一液冷板部21设置有第一液冷通道，第二液冷板部22设置有第二液冷通道23，第一液冷通道和第二液冷通道23并联或串联。
若第一液冷通道和第二液冷通道23并联，第二液冷通道23的流量小于第一液冷通道的流量，这样，可减小流经第二液冷通道23的冷却介质的使用量，降低了成本。当然，也可选择第二液冷通道23的流量大于或等于第一液冷通道的流量，并不局限于上述实施例。
上述储能装置的除湿结构中，为了进一步提高可靠性，可选择第一液冷板部21高于第二液冷板部22，这样，即使第一液冷板部21上出现冷凝水，由于第一液冷板部21高于第二液冷板部22，则第一液冷板部21上的冷凝水会自第一液冷板部21流下，例如，流至第二液冷板部22，从而减小了电池7外壳通过冷凝水形成短路的几率。
上述冷凝器上形成的冷凝水较易流至电池7，为了避免出现上述问题，可选择上述储能装置的除湿结构还包括冷凝水收集部5，冷凝水收集部5用于收集空气在冷凝器上所冷凝出的冷凝水。这样，有效避免了冷凝水流至电池7处，进一步减小了电池7的外壳通过水形成短路的几率，进一步提高了安全可靠性。
可以理解的是，上述冷凝水收集部5位于冷凝器的底端，以收集靠自身重力下流的冷凝水。对于上述冷凝水收集部5的具体结构，根据实际需要选择。具体地，可选择冷凝水收集部5为冷凝水收集盘，冷凝水收集盘设置于箱体1内；或者，冷凝水收集部5为设置于箱体1内的凹槽。为了简化结构，优先选择后者。
为了避免冷凝水影响箱体1内的电池7，上述储能装置的除湿结构还包括排水结构，该排水结构用于将冷凝水收集部5内的冷凝水排出箱体1。
对于上述排水结构的具体类型，根据实际需要选择，例如上述排水结构为排水孔或排水管等，本实施例对此不做限定。
基于上述实施例提供的储能装置的除湿结构，本实施例还提供了一种储能装置，该储能装置包括上述实施例所述的储能装置的除湿结构。
由于上述实施例提供的储能装置的除湿结构具有上述技术效果，上述储能装置包括上述储能装置的除湿结构，则上述储能装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种储能装置的除湿结构，其特征在于，包括：箱体(1)，以及能够使空气中水蒸气冷凝出冷凝水的冷凝器；其中，所述冷凝器设置于所述箱体(1)中用于不放置电池(7)的位置；
储能装置的除湿结构包括液冷板，所述液冷板包括用于放置所述电池(7)的第一液冷部，所述第一液冷部位于所述箱体(1)内。
2.根据权利要求1所述的除湿结构，其特征在于，所述液冷板包括用于不放置所述电池(7)的第二液冷部；其中，所述冷凝器设置于所述第二液冷部，所述冷凝器的导热系数大于所述第一液冷部的导热系数。
3.根据权利要求2所述的除湿结构，其特征在于，所述第二液冷部包括所述液冷板的进管(3)和出管(4)，所述冷凝器设置于所述进管(3)和/或所述出管(4)。
4.根据权利要求3所述的除湿结构，其特征在于，
若所述冷凝器设置于所述进管(3)，所述冷凝器包括所述进管(3)的进管冷凝管段；
若所述冷凝器设置于所述出管(4)，所述冷凝器包括所述出管(4)的出管冷凝管段。
5.根据权利要求4所述的除湿结构，其特征在于，
所述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构(6)，和/或所述进管冷凝管段为盘管；
所述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构(6)，和/或所述出管冷凝管段为盘管。
6.根据权利要求5所述的除湿结构，其特征在于，
若所述进管冷凝管段的外壁设置有散热结构(6)，所述散热结构(6)为散热片，所述散热片至少为两个且沿所述进管冷凝管段的周向依次分布，所述散热片的长度方向和所述进管冷凝管段的轴向相同；
若所述出管冷凝管段的外壁设置有散热结构(6)，所述散热结构(6)为散热片，所述散热片至少为两个且沿所述出管冷凝管段的周向依次分布，所述散热片的长度方向和所述出管冷凝管段的轴向相同。
7.根据权利要求2所述的除湿结构，其特征在于，所述液冷板包括液冷板本体(2)，所述液冷板本体(2)包括：用于放置所述电池(7)的第一液冷板部(21)和用于不放置所述电池(7)的第二液冷板部(22)；其中，所述第二液冷部包括所述第二液冷板部(22)，所述冷凝器设置于所述第二液冷板部(22)。
8.根据权利要求7所述的除湿结构，其特征在于，所述冷凝器包括整个所述第二液冷板部(22)或所述第二液冷板部(22)的部分。
9.根据权利要求8所述的除湿结构，其特征在于，
所述第一液冷板部(21)设置有第一液冷通道，所述第二液冷板部(22)设置有第二液冷通道(23)，所述第一液冷通道和所述第二液冷通道(23)并联或串联；
若所述第一液冷通道和所述第二液冷通道(23)并联，所述第二液冷通道(23)的流量小于所述第一液冷通道的流量。
10.根据权利要求7所述的除湿结构，其特征在于，所述第一液冷板部(21)高于所述第二液冷板部(22)。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的除湿结构，其特征在于，还包括冷凝水收集部(5)，所述冷凝水收集部(5)用于收集水蒸气在所述冷凝器上所冷凝出的冷凝水。
12.根据权利要求11所述的除湿结构，其特征在于，所述冷凝水收集部(5)为冷凝水收集盘，所述冷凝水收集盘设置于所述箱体(1)内；
或者，所述冷凝水收集部(5)为设置于所述箱体(1)内的凹槽。
13.根据权利要求11所述的除湿结构，其特征在于，还包括排水结构，所述排水结构用于将所述冷凝水收集部(5)内的冷凝水排出所述箱体(1)。
14.一种储能装置，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的除湿结构。
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