CN217009340U

CN217009340U - 储能集装箱

Info

Publication number: CN217009340U
Application number: CN202123324618.8U
Authority: CN
Inventors: 万金刚; 高立军; 姚美齐
Original assignee: Atlas Energy Storage Technology Co ltd; Atlas Sunshine Power Group Co Ltd
Current assignee: Atlas Energy Storage Technology Co ltd; Yancheng Dafeng Csi Energy Storage Technology Co ltd; Canadian Solar Inc
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2031-12-27

Abstract

本实用新型提供一种储能集装箱，包括至少一组电池模组、至少一个液冷系统，所述液冷系统与所述电池模组一一对应，所述电池模组包括多组并联的电池组，每一电池组包括N个相串联的电池包；所述液冷系统包括M台液冷机,M≥2，N≥2，每一液冷机与每一电池组中的部分电池包相连；简化液冷管路，且每台液冷机的流量要求小，液冷系统流阻小，同时电池包的数量少使得流量分配简单且流量分配偏差小，从而减小电池包之间的温度差，提高电池包的使用寿命，同时，便于维护且降低维护成本；另一方面，每台液冷机用以冷却每一电池组中的部分电池包，能够减小M台所述液冷机之间的发热量的差距，能够减小电池包之间温差，提高电池包的使用寿命。

Description

储能集装箱

技术领域

本实用新型涉及储能集装箱技术领域，尤其涉及一种储能集装箱。

背景技术

储能集装箱是针对移动储能市场的需求开发的集成化储能系统，其具有简化基础设施建设成本、建设周期短、模块化程度高、便于运输和安装等特点，能够适用于火力、风能、太阳能等电站或海岛、小区、学校、科研机构、工厂、大型负荷中心等应用场合。

传统的储能集装箱多采用风冷方式进行散热，但是，近几年来在集装箱中开始采用液冷的方式对电池包进行散热。相比传统的风冷方式，液冷方式更高效、整体温差控制更均匀、温升更低，能够提高电池使用寿命。

但是，现有的储能集装箱中，一般采用集中式液冷系统，即，仅使用一台液冷机给所有的电池包供冷，因电池包数量较多，导致液冷系统流量需要很大，导致与液冷机直接相连的出液主管以及回液主管尺寸大且流阻大，同时，流量分配偏差较大，导致电池包的温度偏差较大，影响电池包的使用寿命。

有鉴于此，有必要提供一种新的储能集装箱以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能集装箱。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种储能集装箱，包括至少一组电池模组、至少一个液冷系统，所述液冷系统与所述电池模组一一对应，所述电池模组包括多组并联的电池组，每一电池组包括N个相串联的电池包；所述液冷系统包括M台液冷机,M≥2，N≥2，每一液冷机与每一电池组中的部分电池包相连。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，每一液冷机与每一电池组中的N/M个电池包相连，其中，N为M的倍数。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，多组所述电池组沿上下方向排布，每一电池组中的至少部分所述电池包沿左右排布；两台所述液冷机沿左右方向排布，所述液冷机与每一电池组中位于同侧的N/M个电池包相连。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，与一台所述液冷机连接的电池包数量不多于12个。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述出液子管、回液子管上均设有快插接头，所述电池包上与所述出液子管连接的入口以及与所述回液子管连接的出口上均设有与所述快插接头相配合的插座。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述电池包连接于出液子管以及对应的回液子管之间；所述出液子管与所述出液主管之间设有三通节流阀，和/或所述回液子管与所述回液主管之间设有三通节流阀，以使所述出液子管之间的流量差以及回液子管之间的流量差位于预设范围内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述电池包连接于出液子管以及对应的回液子管之间；所述出液主管、出液子管、回液主管、回液子管为软管。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述储能集装箱包括箱体、用以打开或关闭所述箱体的多个门体，所述液冷机安装于所述门体上。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电池包包括电池包本体、连接于所述电池包本体下侧的制冷板，所述液冷机与所述制冷板相连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的储能集装箱，通过设置多台液冷机对一个所述电池模组中的电池包提供冷量/热量，简化液冷管路，且每台液冷机的流量要求小，液冷系统流阻小，同时电池包的数量少使得流量分配简单且流量分配偏差小，从而减小电池包之间的温度差，提高电池包的使用寿命，同时，便于维护且降低维护成本；另一方面，每台液冷机用以冷却每一电池组中的部分电池包，能够减小M台所述液冷机之间的发热量的差距，能够减小电池包之间温差，提高电池包的使用寿命。

附图说明

图1所示为本实用新型中的储能集装箱的结构示意图。

图2为出液主管与出液子管之间的连接示意图。

图3为出液子管带快插接头的一端的结构示意图。

图4所示为一具体实施方式中电池模组与液冷系统的示意框图。

图5为本实用新型中的电池包的结构示意图。

其中，100、储能集装箱；10、电池模组；1、电池组；11、电池包；111、电池包本体；112、制冷板；113、入口；114、出口；20、液冷系统；2、液冷机；21、液冷主机；22、出液主管；23、出液子管；24、回液主管；25、回液子管；3、快插接头；4、三通节流阀；5、箱体；6、门体。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述，请参照图1至图5所示，为本实用新型的较佳实施方式。但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

请参图1所示，本实用新型提供一种储能集装箱100，包括箱体5、用以打开或关闭所述箱体5的多个门体6、设于所述箱体5内的至少一组电池模组10、用以给所述电池模组10供冷/供热的至少一个液冷系统20，所述液冷系统20与所述电池模组10一一对应。

所述储能集装箱100中除所述电池模组10以及液冷系统20以外，其他组件，如电池管理系统、消防系统等均可沿用现有的储能集装箱100中的相应组件，于此，不再赘述。

本实施方式中，所述储能集装箱100包括两组并排设置的电池模组 10、与两组所述电池模组10分别相对应的两个液冷系统20。当然，并不以此为限，可以理解的是，可以根据集装箱的具体尺寸调节所述电池模组 10的数量。

以下，以一组所述电池模组10以及与该电池模组10对应的一个液冷系统20为例进行具体阐述。

具体地，请参图4所示，所述电池模组10包括多组并联的电池组1，每一电池组1包括N个相串联的电池包11，所述液冷系统20包括M台液冷机2,M≥2，N≥2，每一液冷机2与每一电池组1中的部分电池包11 相连。一方面，设置多台液冷机2对一个所述电池模组10中的电池包11 提供冷量/热量，简化液冷管路，且每台液冷机2的流量要求小，液冷系统 20流阻小，同时电池包11的数量少使得流量分配简单且流量偏差小，从而减小电池包11之间的温度差，提高电池包11的使用寿命，同时，M台液冷机2相互独立工作，现场维护时，只需要放掉一台液冷机2的冷却液就可以，便于维护且降低维护成本；另一方面，每台液冷机2用以冷却每一电池组1中的部分电池包11，能够减小M台所述液冷机2之间的发热量的差距，能够减小电池包11之间温差，提高电池包11的使用寿命。

进一步地，每一液冷机2与每一电池组1中的N/M个电池包11相连，其中，N为M的倍数。能够避免不同电池组1间电流不一致导致的电池包 11发热量不同而造成电池包11温差增大的问题，使M台液冷机2需要带走的热量一致，即，使M台液冷机2的发热量一致，减小电池包11之间的温差，提高电池包11的使用寿命。

于一具体实施方式中，M＝2，即，两台液冷机2给一组所述电池模组 10供冷。既能够控制成本，又能够合理布置所述液冷机2的安装位置。

具体地，多组所述电池组1沿上下方向排布，每一电池组1中的至少部分所述电池包11沿左右排布；两台所述液冷机2沿左右方向排布，所述液冷机2与每一电池组1中位于同侧的N/2个电池包11相连，能够简化液冷管路，降低陈本。

进一步地，与一台所述液冷机2连接的电池包11数量不多于12个。

请参图4所示，于一具体实施方式中，所述电池模组10包括4组并联的电池组1，每一组电池组1包括6个相串联的电池包11，即，所述电池模组10包括24个电池包11。一台所述液冷机2并联12个电池包11，且一台所述液冷机2与每一组电池组1中的三个电池包11相连。保证两台所述液冷机2需要带走的热量一致，使两台所述液冷机2的发热量一致，减小电池包11之间的温差，提高电池包11的使用寿命。当然，并不以此为限。

进一步地，所述液冷机2包括液冷主机21、连接于所述液冷主机21 的出液口的出液主管22、与所述出液主管22连通的若干出液子管23、连接于所述液冷主机21的回液口的回液主管24、与所述回液主管24连通的若干回液子管25，所述出液子管23与所述回液子管25一一对应。所述电池包11连接于所述出液子管23与对应的回液子管25之间，所述液冷机2的冷却液经所述出液主管22、出液子管23输送至所述电池包11，与所述电池包11换热后经所述回液子管25、回液主管24回流至所述液冷机2 内循环。

进一步地，结合图3、图5所示，所述电池包11上具有用以与所述出液子管23相连接的入口113、与所述回液子管25相连接的出口114。所述出液子管23、回液子管25上均设有快插接头3，所述入口113以及出口114上均设有与所述快插接头3相配合的插座。通过快插接头3与所述插座之间的配合能够实现所述电池包11与所述出液子管23、回液子管25 之间的快速插拔，便于所述电池模组10与液冷系统20之间的组装。

具体地，所述电池包11包括电池包本体111、连接于所述电池包本体 111下侧的制冷板112，所述液冷机2与所述制冷板112相连接，即，液冷机2中的冷却液给所述制冷板112制冷，所述制冷板112与所述电池包本体111换热，增大换热面积、使所述电池包11的温度更均匀，提高电池包11的使用寿命。

具体地，所述制冷板112内具有工质流道，所述入口113、出口114 均设于所述制冷板112上且与所述工质流道相连通，从而，所述出液子管 23内的冷却液经所述工质流道给所述制冷板112制冷，换热后的冷却液经所述出口114、回液子管25回流至所述液冷机2内。

进一步地，结合图2所示，所述出液子管23与所述出液主管22之间设有三通节流阀4，以使所述出液子管23之间的流量差位于预设范围内，同时所述回液子管25与所述回液主管24之间设有三通节流阀4，以使所述回液子管25之间的流量差位于预设范围内。从而，使流经所述电池包 11的冷却液的流量差位于预设范围内，减小电池包11之间的温差，提高电池包11的使用寿命。当然，并不以此为限，可以理解的是，也可以仅在所述出液子管23与出液主管22之间设置所述三通节流阀4，或者仅在所述回液子管25与所述回液主管24之间设置所述三通节流阀4，只要使流经每一所述电池包11的冷却液的流量差位于预设范围内即可。

具体地，每一所述三通节流阀4的口径可以通过流场仿真模拟软件以及热场仿真模拟软件获取，以使最终流经每一所述电池包11的冷却液的流量差位于预设范围内。

进一步地，所述出液主管22、出液子管23、回液主管24、回液子管 25为软管。相较于现有的不锈钢硬管，所述软管的重量轻、安装灵活度好，占用空间小，且不易腐蚀老化。

具体地，所述软管为尼龙软管。当然，并不以此为限。

进一步地，请参图1所示，所述液冷机2安装于所述门体6上，本发明一具体实施方式中的四个所述液冷机2分别安装于4个门体6上。从而，不需要另外设置单独的空间安装所述液冷机2，所述储能集装箱100的体积利用率高，能够降低运输成本。

综上所述，本实用新型中的储能集装箱100，通过设置多台液冷机2 对一个所述电池模组10中的电池包11提供冷量/热量，简化液冷管路，且每台液冷机2的流量要求小，液冷系统20流阻小，同时电池包11的数量少使得流量分配简单且流量分配偏差小，从而减小电池包11之间的温度差，提高电池包11的使用寿命，同时，便于维护且降低维护成本；另一方面，每台液冷机2用以冷却每一电池组1中的部分电池包11，能够减小 M台所述液冷机2之间的发热量的差距，能够减小电池包11之间温差，提高电池包11的使用寿命。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种储能集装箱，包括至少一组电池模组、至少一个液冷系统，所述液冷系统与所述电池模组一一对应，所述电池模组包括多组并联的电池组，每一电池组包括N个相串联的电池包；其特征在于：所述液冷系统包括M台液冷机,M≥2，N≥2，每一液冷机与每一电池组中的部分电池包相连。

2.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：每一液冷机与每一电池组中的N/M个电池包相连，其中，N为M的倍数。

3.如权利要求2所述的储能集装箱，其特征在于：多组所述电池组沿上下方向排布，每一电池组中的至少部分所述电池包沿左右排布；两台所述液冷机沿左右方向排布，所述液冷机与每一电池组中位于同侧的N/M个电池包相连。

4.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：与一台所述液冷机连接的电池包数量不多于12个。

5.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述出液子管、回液子管上均设有快插接头，所述电池包上与所述出液子管连接的入口以及与所述回液子管连接的出口上均设有与所述快插接头相配合的插座。

6.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述电池包连接于出液子管以及对应的回液子管之间；所述出液子管与所述出液主管之间设有三通节流阀，和/或所述回液子管与所述回液主管之间设有三通节流阀，以使所述出液子管之间的流量差以及回液子管之间的流量差位于预设范围内。

7.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：所述液冷机包括液冷主机、连接于所述液冷主机的出液口的出液主管、与所述出液主管连通的若干出液子管、连接于所述液冷主机的回液口的回液主管、与所述回液主管连通的若干回液子管，所述电池包连接于出液子管以及对应的回液子管之间；所述出液主管、出液子管、回液主管、回液子管为软管。

8.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：所述储能集装箱包括箱体、用以打开或关闭所述箱体的多个门体，所述液冷机安装于所述门体上。

9.如权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于：所述电池包包括电池包本体、连接于所述电池包本体下侧的制冷板，所述液冷机与所述制冷板相连接。