CN217086734U - 一种高能量密度标准化箱式电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高能量密度标准化箱式电源，包括：箱体，电池舱，所述电池舱设置于所述箱体内，且所述电池舱的一端的外侧与所述箱体的一端的内侧形成有一容置空间；电源系统，所述电源系统设置于所述电池舱内；汇流柜，所述汇流柜设置于所述容置空间内，所述电源系统通过线路与所述汇流柜连接。通过对本实用新型的应用，提出了一种具有高能量密度的标准化船用箱式电源，其采用标准化箱式设计、电池容量大且单位体积能量密度高，提高了本箱式电源的系统电量和兼容性，便于船舶换电作业的进行，进一步并推动了纯电池动力船舶的发展，有效提升了纯电池船舶续航里程，降低初期投资成本。

Description

一种高能量密度标准化箱式电源

技术领域

本实用新型涉及箱式电源技术领域，尤其涉及一种高能量密度标准化箱式电源。

背景技术

目前纯电池动力船舶受制于锂电池容量、安全性、价格等诸多因素的影响，普遍具有续航里程不足、初期造价高等缺点。同时，现有建成的纯电池动力船舶的电池系统需单独设计，兼容性差，设计建造的难度较高；这种电池系统一般呈箱式结构并布置于船舱内，其往往占据了船舱内较大空间，影响船舱空间利用且不利于电池系统维护更换。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高能量密度标准化箱式电源，包括：

箱体；

电池舱，所述电池舱设置于所述箱体内，且所述电池舱的一端的外侧与所述箱体的一端的内侧形成有一容置空间；

电源系统，所述电源系统设置于所述电池舱内；

汇流柜，所述汇流柜设置于所述容置空间内，所述电源系统通过线路与所述汇流柜连接。

在另一个优选的实施例中，所述箱体呈矩形体结构设置，所述电池舱呈矩形体结构设置，所述电池舱的外轮廓与所述箱体的内轮廓相匹配。

在另一个优选的实施例中，所述电源系统包括：若干电池簇，每一所述电池簇均设置于所述电池舱内，每一所述电池簇均与所述汇流柜连接，若干所述电池簇呈并联设置。

在另一个优选的实施例中，若干所述电池簇沿所述电池舱的长度方向呈双排布置。

在另一个优选的实施例中，两排若干所述电池簇之间形成有一走道。

在另一个优选的实施例中，每一所述电池簇均包括：柜体、支撑结构和若干电池包，所述柜体内形成有若干放置层，若干所述放置层由上至下依次设置，每一所述放置层上均可操作地安装有一所述电池包，所述支撑结构的一侧与所述柜体连接，所述支撑结构的另一侧与所述电池舱的内壁连接。

在另一个优选的实施例中，所述电池舱的外壁上设置有一隔热层。

在另一个优选的实施例中，所述容置空间内设置有一分隔室，所述分隔室内设置有一空调外机，所述电池舱的一端的内侧设置有至少一空调内机，所述空调外机与所述空调内机连接，所述电池舱的另一端设置有一出风口，所述出风口由内向外依次穿过所述电池舱和所述箱体设置。

在另一个优选的实施例中，还包括：若干高压控制盒，每一所述电池簇的若干电池包均与一所述高压控制盒连接，每一所述高压控制盒均与所述汇流柜连接。

在另一个优选的实施例中，所述箱体的另一端设置有一第一检修门，所述第一检修门连通所述箱体的外侧与电池舱的内侧。

本实用新型由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：通过对本实用新型的应用，提出了一种具有高能量密度的标准化船用箱式电源，其采用标准化箱式设计、电池容量大且单位体积能量密度高，提高了本箱式电源的系统电量和兼容性，便于船舶换电作业的进行，进一步并推动了纯电池动力船舶的发展，有效提升了纯电池船舶续航里程，降低初期投资成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的整体示意图；

图2为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的宽度方向剖视图；

图3为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的长度方向剖视图；

图4为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的电池簇第一示意图；

图5为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的电池簇第二示意图；

图6为本实用新型的一种高能量密度标准化箱式电源的汇流柜连接示意图。

附图中：

1、箱体；2、电池舱；3、容置空间；4、电源系统；5、汇流柜；41、电池簇；21、走道；42、柜体；43、支撑结构；44、电池包；45、隔热层； 31、分隔室；6、空调外机；7、空调内机；11、出风口；46、高压控制盒； 12、第一检修门；22、垫高架；23、附加风口；32、外照明灯；24、内照明灯；25、摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1至图6所示，示出一种较佳实施例的高能量密度标准化箱式电源，包括：箱体1；电池舱2，电池舱2设置于箱体1内，且电池舱2的一端的外侧与箱体1的一端的内侧形成有一容置空间3；电源系统4，电源系统4设置于电池舱2内；汇流柜5，汇流柜5设置于容置空间3内，电源系统4通过线路与汇流柜5连接。进一步地，通过对箱体1与电池舱2之间的合理设置，将整个电源系统4容置于电池舱2内，且将相应的汇流柜5安装在箱体1内的同时处于电池舱2的外部，极大程度地缩小了整个高能量密度标准化箱式电源的体积，且使得本高能量密度标准化箱式电源的容量可达1.6MWh，体积能量密度37Wh/L以上，并使得电源系统4与容置空间3内的汇流柜5连接，汇流柜5将若干电池簇41的电流汇到一起，然后通过设置相应的标准接口对外进行能量输出，且汇流柜5的内部具有短路保护功能，其能够在整个系统短路时，切断电源系统4与外部的连接，从而保证未短路部分的器件的安全，使得本高能量密度标准化箱式电源可以稳定、安全地为船舶系统提供所需的标准电流和电压。

进一步，作为一种较佳的实施例，箱体1和电池舱2均采用钢板材料制成。

进一步，作为一种较佳的实施例，箱体1呈矩形体结构设置，电池舱2 呈矩形体结构设置，电池舱2的外轮廓与箱体1的内轮廓相匹配。进一步地，以箱体1的长度方向为轴向，以箱体1的宽高方向为径向，则电池舱2的径向外轮廓与箱体1的径向内轮廓相匹配，且电池舱2的轴向长度小于箱体1 的轴向长度，以让位形成上述的容置空间3。

进一步，作为一种较佳的实施例，电源系统4包括：若干电池簇41，每一电池簇41均设置于电池舱2内，每一电池簇41均与汇流柜5连接，若干电池簇41呈并联设置。进一步地，还应设置有一与电源系统4连接的电源管理系统，通过电源管理系统连接到每一个电池簇41的内部，用于监视相应的电池簇41的内部电芯的使用数据，同时对相应电池簇41的电压、电流、温度等信息进行汇总监控。

进一步，作为一种较佳的实施例，若干电池簇41沿电池舱2的长度方向呈双排布置。进一步，本高能量密度标准化箱式电源的电池舱2的内部优选地共设置有8个电池簇41，上述的双排布置即为在电池舱2的内部的一侧沿长度方向依次设置有其中4个电池簇41，在电池舱2的内部的另一侧沿长度方向依次设置有其中另外4个电池簇41。

进一步，作为一种较佳的实施例，两排若干电池簇41之间形成有一走道 21。进一步地，该走道21用于工作人员对各个电池簇41进行操作。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一电池簇41均包括：柜体42、支撑结构43和若干电池包44，柜体42内形成有若干放置层，若干放置层由上至下依次设置，每一放置层上均可操作地安装有一电池包44，支撑结构43 的一侧与柜体42连接，支撑结构43的另一侧与电池舱2的内壁连接。进一步地，柜体42包括外框架和设置于上述外框架内的若干隔板，外框架呈矩形立柜状结构设置，若干隔板由上至下依次设置，每相邻的两隔板之间均形成有一上述的放置层，每一放置层可沿水平方向依次设置有两个放置位，每层的两放置位之间设置有一搁挡，每一放置位上均设置有一滑道，滑道用于方便电池包44的安装。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一放置层的背侧均设置有一横梁，若干放置层对应的若干横梁上分别开设有A类定位孔和B类定位孔，从而便于对A类电池包44和B类电池包44进行对应的安装。

进一步，作为一种较佳的实施例，柜体42的底部设置有缓冲垫。进一步地，通过加装缓冲垫，可缓冲碰撞、跌落、摇晃等造成的冲击力，防止上述的箱体1在吊装运输过程中颠簸导致柜体42的变形及损坏。

进一步，作为一种较佳的实施例，柜体42通过支撑结构43的设置使得柜体42相对于走道21的另一侧与电池舱2内壁之间保持有一间隔。进一步地，通过支撑结构43放置防止柜体42因剧烈摇晃侧倒，增强柜体42的安装稳定性。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一支撑结构43应包括：上支架、中支架和下支架，上支架、中支架和下支架由上至下依次安装于柜体42上。

进一步，作为一种较佳的实施例，电池舱2的外壁上设置有一隔热层45。进一步地，具体地说，可采电池舱2的四周、天花板以及地板处均设置上述的隔热层45，隔热层45的防火等级至少达到A60防火等级，隔热层45优选采用隔热棉材料制成，可为单层的隔热岩棉等，从而有效地减少电池舱2外部和内部的不良热交换。

进一步，作为一种较佳的实施例，容置空间3内设置有一分隔室31，分隔室31内设置有一空调外机6，电池舱2的一端的内侧设置有至少一空调内机7，空调外机6与空调内机7连接，电池舱2的另一端设置有一出风口11，出风口11由内向外依次穿过电池舱2和箱体1设置。进一步地，通过空调内机7和空调外机6的配合共同组成一换热系统，从而对电池舱2内释放冷风或热风，从而将电池舱2内的温度保持在一设定温度范围内。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：若干高压控制盒46，每一电池簇41的若干电池包44均与一高压控制盒46连接，每一高压控制盒46均与汇流柜5连接。进一步地，每一高压控制盒46可对应安装于一电池簇41 的柜体42上。

进一步，作为一种较佳的实施例，箱体1的另一端设置有一第一检修门 12，第一检修门12连通箱体1的外侧与电池舱2的内侧。进一步地，方便工作人员由箱体1外进入到电池舱2内对电源系统4进行检修。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

本实用新型的进一步实施例中，分隔室31设置于容置空间3的中间位置处，分隔室31开设有一进风口与箱体1的外部连通设置。

本实用新型的进一步实施例中，分隔室31与容置空间3相配合，使得分隔室31的两侧分别形成第一空间和第二空间，其中，第一空间内设置有上述的汇流柜5。

本实用新型的进一步实施例中，上述的第二空间内安装有消防系统，消防系统用于监测电池舱2的舱内安全情况，并可根据情况释放相应的消防气体。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型的进一步实施例中，消防系统包括：控制单元、传感单元、灭火器、灭火管路和灭火喷头，控制单元和灭火器均设置于第二空间内，传感单元和灭火喷头均设置于电池舱2内，传感单元用于检测电池舱2内是否出现火情，当检测到火情时，传感单元将报警信息发送至控制单元，控制单元控制灭火器开始工作，灭火器将消防气体通过灭火管路送入灭火喷头，灭火喷头将消防气体均匀释放于电池舱2内。

本实用新型的进一步实施例中，箱体1上设置有第二检修门，第二检修门靠近汇流柜5设置，第二检修门用于连通箱体1的外侧和第一空间的内侧。进一步地，工作人员可通过第二检修门对汇流柜5进行检修。

本实用新型的进一步实施例中，箱体1上设置有第三检修门，第三检修门靠近消防系统设置，第三检修门用于连通箱体1的外侧和第二空间的内侧。进一步地，工作人员可通过第三检修门对消防系统进行检修。

本实用新型的进一步实施例中，电池舱2内设置有两垫高架22，每一垫高架22上均设置有若干上述的柜体42。每一垫高架22均沿电池舱2的长度方向设置，两垫高架22平行设置于电池舱2的内部的两侧，优选地，每一垫高架22沿长度方向上一次支撑有4个上述的柜体42，使得柜体42的底部与电池舱2的地板面保持一定距离。

本实用新型的进一步实施例中，还包括：附加风口23、阀体和可燃气体探测器，可燃气体探测器设置于电池舱2内，当电池舱2内的可燃气体探测器监测到不良情况需要对电池舱2内的气体进行快速排出时，通过阀体开启附加风口23，从而加快电池舱2的内部的气体的更换。

本实用新型的进一步实施例中，还包括：外照明灯32、内照明灯24和摄像头25，外照明灯32安装于容置空间3的顶部，内照明灯24安装于电池舱2的顶部，摄像头25安装于电池舱2的顶部。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，包括：

箱体；

电池舱，所述电池舱设置于所述箱体内，且所述电池舱的一端的外侧与所述箱体的一端的内侧形成有一容置空间；

电源系统，所述电源系统设置于所述电池舱内；

汇流柜，所述汇流柜设置于所述容置空间内，所述电源系统通过线路与所述汇流柜连接。

2.根据权利要求1所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，所述箱体呈矩形体结构设置，所述电池舱呈矩形体结构设置，所述电池舱的外轮廓与所述箱体的内轮廓相匹配。

3.根据权利要求1所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，所述电源系统包括：若干电池簇，每一所述电池簇均设置于所述电池舱内，每一所述电池簇均与所述汇流柜连接，若干所述电池簇呈并联设置。

4.根据权利要求3所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，若干所述电池簇沿所述电池舱的长度方向呈双排布置。

5.根据权利要求4所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，两排若干所述电池簇之间形成有一走道。

6.根据权利要求3所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，每一所述电池簇均包括：柜体、支撑结构和若干电池包，所述柜体内形成有若干放置层，若干所述放置层由上至下依次设置，每一所述放置层上均可操作地安装有一所述电池包，所述支撑结构的一侧与所述柜体连接，所述支撑结构的另一侧与所述电池舱的内壁连接。

7.根据权利要求1所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，所述电池舱的外壁上设置有一隔热层。

8.根据权利要求1所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，所述容置空间内设置有一分隔室，所述分隔室内设置有一空调外机，所述电池舱的一端的内侧设置有至少一空调内机，所述空调外机与所述空调内机连接，所述电池舱的另一端设置有一出风口，所述出风口由内向外依次穿过所述电池舱和所述箱体设置。

9.根据权利要求3所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，还包括：若干高压控制盒，每一所述电池簇的若干电池包均与一所述高压控制盒连接，每一所述高压控制盒均与所述汇流柜连接。

10.根据权利要求1所述的高能量密度标准化箱式电源，其特征在于，所述箱体的另一端设置有一第一检修门，所述第一检修门连通所述箱体的外侧与电池舱的内侧。

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