CN217427012U - 一种壁挂式电池模块和集装箱式储能系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了壁挂式电池模块和集装箱式储能系统。壁挂式电池模块包括:电池承载体和多个电池单元;所述电池承载体的一表面上设置有多个电池插口;所述电池插口之间电连接;所述电池单元包括电池模组和电池接口,所述电池模组的一表面上设置有电池接口;所述电池接口插入所述电池插口时,所述电池单元和所述电池承载体连接。本实用新型提供一种壁挂式电池模块和集装箱式储能系统,实现储能电量的灵活扩充和减少,无需重新接线,从而提高安装效率,降低了改造及维护成本。

Description

一种壁挂式电池模块和集装箱式储能系统
技术领域
本实用新型实施例涉及电池储能技术领域,尤其涉及一种壁挂式电池模块和集装箱式储能系统。
背景技术
随着全球清洁能源转换的浪潮,储能集装箱未来市场需求持续旺盛,市场前景广阔。
储能集装箱承载着储能逆变器、电池及其管理系统、多功能配电柜等主要设备,辅以通风散热系统、照明系统、消防系统、综合布线共同构成了整个箱式储能系统。但是目前现有技术中的储能集装箱系统无论是生产安装上还是售后维护上还存在一些问题。当前市场主流的储能集装箱系统中承载电池的电池架,通常采用立柜式柜体,重量大,体积大,生产安装十分不便,需要使用叉车等工装辅助方可安装,增加安装成本,不利于大面积的生产。在售后维护时如需要加装或换装电池同样操作不便利。
实用新型内容
本实用新型提供一种壁挂式电池模块和集装箱式储能系统,实现储能电量的灵活扩充和减少,无需重新接线,从而提高安装效率,降低了改造及维护成本。
第一方面,本实用新型实施例提供一种壁挂式电池模块,包括:电池承载体和多个电池单元;
所述电池承载体的一表面上设置有多个电池插口;所述电池插口之间电连接;所述电池单元包括电池模组和电池接口,所述电池模组的一表面上设置有电池接口;所述电池接口插入所述电池插口时,所述电池单元和所述电池承载体连接。
可选的,所述电池插口包括连接开关、第一端口和第二端口;
所述连接开关的第一端与所述第一端口连接;所述连接开关的第二端与所述第二端口连接;所述电池插口的所述第一端口与上一个所述电池插口的所述第二端口连接,所述电池插口的所述第二端口与下一个所述电池插口的所述第一端口连接;所述连接开关为常闭开关,当所述电池接口插入时所述第一端口和所述第二端口通过所述电池接口导通连接。
可选的,所述电池承载体包括承载主体和底部平台,所述承载主体与所述底部平台为一体连接;在垂直地面方向,所述底部平台的垂直投影覆盖所述承载主体的垂直投影,所述底部平台用于提高所述承载主体与地面之间的稳定性。
可选的,所述电池插口之间通过线缆电连接,所述线缆铺设在所述电池承载体的内部。
可选的,所述电池插口以阵列方式排布。
可选的,所述电池接口在所述电池模组上的垂直投影位于所述电池模组上设置有电池接口的表面的几何中心;在第一方向上相邻的所述电池插口之间的间距大于所述电池单元接入所述电池接口后在第一方向上的长度,其中,所述第一方向为行方向或列方向。
可选的,所述电池单元还包括光伏发电板,所述光伏发电板设置在所述电池模组另一表面上,所述光伏发电板与所述电池模组电连接,其中,所述电池模组上设置有所述电池接口的表面与设置有所述光伏发电板的表面为相对表面。
可选的,所述电池承载体还包括辅助承载支架,所述辅助承载支架与所述电池插口设置在同一表面,所述辅助承载支架设置在所述电池插口靠近地面一侧,所述辅助承载支架用于当所述电池接口插入所述电池插口时,辅助承载所述电池单元。
可选的,所述电池插口为母插头,所述电池接口为公插头。
第二方面,本实用新型实施例提供一种集装箱式储能系统,包括:
多个本实用新型实施例提供的任意所述的壁挂式电池模块、多功能配电柜、储能变流器和至少一个维护通道;
每个所述壁挂式电池模块中的至少一个所述电池插口还用于作为输出接口,分别与所述多功能配电柜和所述储能变流器连接;
所述的壁挂式电池模块设置在所述维护通道的两侧,其中,所述多功能配电柜和所述储能变流器分别设置在靠近所述维护通道的入口的两侧。
本实用新型实施例提供的技术方案,通过在电池承载体的挂载表面设置电池插口,电池插口之间通过线缆进行电连接,通过将电池插口串联或并联的形式可以划分出多个储能区域,电池单元利用电池接口接入电池插口中,电池单元根据电池插口的电连接线路形成相应的电连接,从而可以组成多个单元式的储能区域。通过将电池插口分布连接进行细分,根据实际需求将电池单元进行插接安装或拆卸,即可实现储能电量的灵活扩充和减少,无需将整个电池模块拆卸重新接线,从而提高安装效率,降低了改造及维护成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种壁挂式电池模块的结构示意图。
图2为本实用新型实施例提供的一种电池单元的结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的一种电池插口连接的结构示意图。
图4为本实用新型实施例提供的又一种壁挂式电池模块的结构示意图。
图5为本实用新型实施例提供的又一种电池单元的结构示意图。
图6为本实用新型实施例提供的一种集装箱式储能系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
图1为本实用新型实施例提供的一种壁挂式电池模块的结构示意图,图 2为本实用新型实施例提供的一种电池单元的结构示意图,图3为本实用新型实施例提供的一种电池插口连接的结构示意图,参见图1-3,壁挂式电池模块包括:电池承载体110和多个电池单元120。
电池承载体110的一表面上设置有多个电池插口310。电池插口310之间电连接。电池单元120包括电池模组210和电池接口220,电池模组210 的一表面上设置有电池接口220。电池接口220插入电池插口310时,电池单元120和电池承载体110连接。
具体的,电池承载体110用于承载电池单元120,电池单元120将设置在电池承载体110上,示例性的,电池承载体110的结构为类似墙体的结构,其中,电池承载体110可以采用金属框架结合刚性板材制成,从而可以在电池承载体110表面挂载电池单元120。电池承载体110挂载电池的表面称为挂载表面,在挂载表面上设有多个电池插口310,电池单元120通过电池插口310挂载在电池承载体110上,电池单元120包括电池模组210和电池接口220,电池接口220与电池模组210电连接,电池模组210为储能系统的储能单元,将电池接口220插入电池插口310中,将电池单元120挂载在电池承载体110上,从而可以起到挂载作用。示例性的,电池插口310可以为带有孔结构的母插头,电池接口220可以为带有柱结构的公插头,其中,电池插口310之间通过线缆320进行电连接,可以通过将电池插口310以串联或并联的形式划分出多个储能区域,示例性的,本实用新型实施例将电池插口310串联连接,电池单元120利用电池接口220接入电池插口310中,电池单元120根据电池插口310的电连接线路形成相应的串联电连接,从而组成一个单元的储能区域,并且起到电连接的作用。通过将电池插口310分布连接进行细分,将电池单元120进行插接安装或拆卸,即可实现储能电量的灵活扩充和减少,无需将整个电池模块拆卸重新接线。
本实用新型实施例提供的技术方案,通过在电池承载体的挂载表面设置电池插口,电池插口之间通过线缆进行电连接,通过将电池插口串联或并联的形式可以划分出多个储能区域,电池单元利用电池接口接入电池插口中,电池单元根据电池插口的电连接线路形成相应的电连接,从而可以组成多个单元式的储能区域。通过将电池插口分布连接进行细分,根据实际需求将电池单元进行插接安装或拆卸,即可实现储能电量的灵活扩充和减少,无需将整个电池模块拆卸重新接线,从而提高安装效率,降低了改造及维护成本。
可选的,电池插口包括连接开关、第一端口和第二端口。连接开关的第一端与第一端口连接。连接开关的第二端与第二端口连接。电池插口的第一端口与上一个电池插口的第二端口连接,电池插口的第二端口与下一个电池插口的第一端口连接。连接开关为常闭开关,当电池接口插入时第一端口和第二端口通过电池接口导通连接。
具体的,电池插口的第一端口和第二端口作为连接端口,电池插口之间通过连接端口相互连接,连接开关为常闭开关,设置在第一端口和第二端口之间,因此电池插口自身为导通状态,通过将电池插口串联或并联的形式可以划分出多个储能区域,参见图3,电池插口310之间首尾相接形成串联回路。电池接口220未插入电池插口310时,连接开关为导通连接状态,相当于一部分线缆。当电池接口220插入时,当前的连接开关变为开路状态,电池插口310的第一端口和第二端口通过电池插口310将开路导通连接起来,从而电池单元120根据电池插口310的连接线路实现相应的电路连接。
可选的,电池插口310之间通过线缆320电连接,线缆320铺设在电池承载体110的内部。
具体的,线缆320可拆卸及调整安装,从而改变电池插口310之间的连接线路,线缆320可以铺设在挂载表面的相对面,也可以将线缆320放置在电池承载体110的内部,从而避免线束的杂乱,影响铺设美观。其中,将线缆320放置在电池承载体110的内部时,可以在挂载表面的相对面上设置操作窗口,以便对线缆的检修以及铺设安装。
图4为本实用新型实施例提供的又一种壁挂式电池模块的结构示意图,参见图4,电池承载体110包括承载主体111和底部平台112,承载主体111 与底部平台112为一体连接。在垂直地面方向,底部平台112的垂直投影覆盖承载主体111的垂直投影,底部平台112用于提高承载主体111与地面之间的稳定性。
具体的,承载主体111为挂载电池的主体结构,底部平台112是垂直于主体结构,在主体结构的挂载电池单元120的一面和相对面,向外扩展一定场长度的平台结构,通过底部平台112增大与地面接触的接触面积,从而增加承载主体111与地面之间的稳定性,示例性的,承载主体111的设置在底部平台112的对称轴上,从而可以保持电池承载体110的重心稳定性。底部平台112上还设置有固定孔,通过螺栓等连接方式固定在地面或集装箱内。
继续参见图3,可选的,电池插口310以阵列方式排布。
具体的,电池插口310的排布方式可以根据储能区域的位置需求,进行排布设定,并不具体限制,电池插口310的排布方式确定之后,相应的电池单元120的排布方式也是确定的。示例性的,本实用新型实施例的电池插口 310以阵列方式排布,通过将电池单元120插入安装在电池承载体110之上,将以前笨重的柜式储能模块拆分成多个电池单元120进行单独安装,从而降低每个电池单元120安装时搬运的重量,提高了安装效率。通过特定的排布方式,可以划分功能分区和电量分区等区域,更有利于电池单元120的管理与维护,并且增加了产品的外观整体美观。
继续参见图2和图3,电池接口220在电池模组210上的垂直投影位于电池模组210上设置有电池接口220的表面的几何中心。在第一方向上相邻的电池插口310之间的间距大于电池单元120接入电池接口后在第一方向上的长度,其中,第一方向为行方向或列方向。
具体的,电池接口220设置在电池模组210表面的几何中心上,使电池接口220插入电池插口310时电池插口310承受的应力分布均匀,避免偏心设置导致电池接口220的一侧受到较大应力而损坏,示例性的,电池插口310 以阵列方式排布时,在行方向上,相邻的电池插口310的间距要大于电池单元120接入电池接口后在行方向的长度,避免相邻的电池单元120安装后排列存在一定距离,提高散热性。相同的,在列方向上,相邻的电池插口310 的间距要大于电池单元120接入电池接口后在列方向的长度。
图5为本实用新型实施例提供的又一种电池单元的结构示意图,参见图 5,电池单元120还包括光伏发电板410,光伏发电板410设置在电池模组210 另一表面上,光伏发电板410与电池模组210电连接,其中,电池模组210 上设置有电池接口220的表面与设置有光伏发电板410的表面为相对表面。
具体的,电池单元120设置有光伏发电板410,设置在电池模组210安装有电池接口220的相对面上。将整个电池单元120安装到有一定太阳辐射能量的角度或户外,使光伏发电板410吸收太阳辐射,降低太阳辐射对电池单元120外壳直接的照射损伤,并且减少太阳辐射对电池单元120散热的影响。通过太阳辐射发电产生的电量可供组成储能系统中的储能变流器和储能系统中的子部件使用,剩余的电量也可直接存储于电池模组210中,相比于传统储能电池,通过在电池的表面安装光伏发电板410,既能改善老化辐射和散热,又能发电给自身存储使用,具有很好的经济性。
可选的,电池承载体还包括辅助承载支架,辅助承载支架与电池插口设置在同一表面,辅助承载支架设置在电池插口靠近地面一侧,辅助承载支架用于当电池接口插入电池插口时,辅助承载电池单元。
具体的,辅助承载支架和电池插口设置在同一个表面上,当电池单元插入电池插口时,辅助承载支架可以辅助拖住电池单元起到支撑作用,示例性的,辅助承载支架可以设置在电池插口靠近地面一侧,垂直于挂载表面,由辅助承载支架行成一个相对于挂载表面延伸出来的平台,用来放置电池单元。辅助承载支架还可以采用支撑臂的结构,支撑臂垂直于挂载表面,利用螺栓等形式将电池单元固定在支撑臂上,从而利用辅助承载支架辅助支撑电池单元,防止电池单元跌落。
可选的,电池插口310为母插头,电池接口220为公插头。具体的,母插头在结构上为凹进去结构,公插头为凸出的结构,将公插头插入母插头,公母插头通过卡接将电池单元120卡在电池承载体110上即可完成安装,有利于实现快速安装。使用者后续扩容通过增加电池单元120,并将电池单元120快插安装接入后调试即可。同理,当需要减配或维护拆装时,只需把需要的电池单元120拆卸下来即可。
图6为本实用新型实施例提供的一种集装箱式储能系统的结构示意图,结合图3参见图6,包括:
多个本实用新型实施例的任一壁挂式电池模块680、多功能配电柜640、储能变流器620和至少一个维护通道670。
每个壁挂式电池模块680中的至少一个电池插口还用于作为输出接口,分别与多功能配电柜640和储能变流器620连接。
的壁挂式电池模块680设置在维护通道670的两侧,其中,多功能配电柜640和储能变流器620分别设置在靠近维护通道670的入口的两侧。
具体的,电池单元120根据电池插口310的电连接方式,组成多个单元式的储能区域,每个储能区域中的任一一个电池插口310可以作为总正总负接头引出线路与储能变流器620连接,储能变流器620内部含有DC/DC、DC/AC 等电压转换系统。示例性的,储能变流器620也同样整合为类似电池单元120 结构,通过公母插头的方式与电池承载体110连接,使集装箱储能系统结构更加紧凑,节约占地空间。在储能系统中,需要预留至少一个维护通道670,电池模块680安装在集装箱610内部之后,电池模块680挂载电池单元120 的一侧需预留操作空间。因此电池模块680分布在维护通道670两侧,并且将电池单元120朝向维护通道670。维护通道670的一端设置有储能系统的入口,并在入口设置可闭合密封的系统门630,多功能配电柜640和储能变流器620分别设置在靠近维护通道670的入口的两侧,操作人员从系统门630 进入到集装箱储能系统内部后即可通过多功能配电柜640和储能变流器620完成安装维护等常规操作。储能系统还包括消防系统650和空调系统660,通过消防系统650对电池单元进行消防防护,利用空调系统660对储能系统进行温度调节,保持集装箱储能系统内温度在正常范围内。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种壁挂式电池模块,其特征在于,包括:电池承载体和多个电池单元;
所述电池承载体的一表面上设置有多个电池插口;所述电池插口之间电连接;所述电池单元包括电池模组和电池接口,所述电池模组的一表面上设置有电池接口;所述电池接口插入所述电池插口时,所述电池单元和所述电池承载体连接。
2.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池插口包括连接开关、第一端口和第二端口;
所述连接开关的第一端与所述第一端口连接;所述连接开关的第二端与所述第二端口连接;所述电池插口的所述第一端口与上一个所述电池插口的所述第二端口连接,所述电池插口的所述第二端口与下一个所述电池插口的所述第一端口连接;所述连接开关为常闭开关,当所述电池接口插入时所述第一端口和所述第二端口通过所述电池接口导通连接。
3.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池承载体包括承载主体和底部平台,所述承载主体与所述底部平台为一体连接;在垂直地面方向,所述底部平台的垂直投影覆盖所述承载主体的垂直投影,所述底部平台用于提高所述承载主体与地面之间的稳定性。
4.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池插口之间通过线缆电连接,所述线缆铺设在所述电池承载体的内部。
5.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池插口以阵列方式排布。
6.根据权利要求5所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池接口在所述电池模组上的垂直投影位于所述电池模组上设置有电池接口的表面的几何中心;在第一方向上相邻的所述电池插口之间的间距大于所述电池单元接入所述电池接口后在第一方向上的长度,其中,所述第一方向为行方向或列方向。
7.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池单元还包括光伏发电板,所述光伏发电板设置在所述电池模组另一表面上,所述光伏发电板与所述电池模组电连接,其中,所述电池模组上设置有所述电池接口的表面与设置有所述光伏发电板的表面为相对表面。
8.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池承载体还包括辅助承载支架,所述辅助承载支架与所述电池插口设置在同一表面,所述辅助承载支架设置在所述电池插口靠近地面一侧,所述辅助承载支架用于当所述电池接口插入所述电池插口时,辅助承载所述电池单元。
9.根据权利要求1所述的壁挂式电池模块,其特征在于,所述电池插口为母插头,所述电池接口为公插头。
10.一种集装箱式储能系统,其特征在于,包括:
多个如权利要求1-9任一所述的壁挂式电池模块、多功能配电柜、储能变流器和至少一个维护通道;
每个所述壁挂式电池模块中的至少一个所述电池插口还用于作为输出接口,分别与所述多功能配电柜和所述储能变流器连接;
所述的壁挂式电池模块设置在所述维护通道的两侧,其中,所述多功能配电柜和所述储能变流器分别设置在靠近所述维护通道的入口的两侧。
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