CN218351545U - 一种集装箱储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种集装箱储能系统，包括：至少一个中控集装箱以及多个电池集装箱，所述至少一个中控集装箱分别与所述多个电池集装箱相互连接，中控集装箱用于对多个电池集装箱进行集中控制和/或集中供液制冷，每个电池集装箱包括多个电池簇、电池簇液冷装置，每个电池簇均与电池簇液冷装置连通。本实用新型采用一个中控集装箱控制多个电池集装箱的模块化设计，实现了电池集装箱内部电池簇的集中管理与控制，安全性高且实用性强，不仅满足整体运输需求、生产标准化、安装维护方便，而且使得多个电池集装箱中的电池簇均能实现集中散热，从而提高了整个集装箱储能系统的使用寿命，节省了生产及使用成本。

Description

一种集装箱储能系统

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种集装箱储能系统。

背景技术

随着储能技术的日益成熟，储能设备得到了越来越广泛的推广及应用，集装箱储能系统主要由集装箱式机房、电池组及控制系统、辅助设备等组成。将电池簇等关键设备集成在集装箱内可以避免外界环境对储能系统的影响，保障系统的正常工作和运行。

然而，相关技术中，储能集装箱的电池控制仓和PCS控制仓大多分布于不用的集装箱中，难以实现相关设备的集中统一控制，系统结构复杂、并且利用率低，不利于安装及维护，也不能满足整体运输要求；同时，现有集装箱的散热能力较弱，从而造成系统温度不均，增加了安装维护及使用的成本。

实用新型内容

针对上述问题，本申请公开了一种集装箱储能系统，以达到多个电池集装箱集中控制与散热、生产标准化、安装维护方便、满足模块化整体运输需求的技术效果。

本申请采用的技术方案如下：提供了一种集装箱储能系统，包括：至少一个中控集装箱以及多个电池集装箱，所述至少一个中控集装箱分别与所述多个电池集装箱相互连接，所述中控集装箱用于对所述多个电池集装箱进行集中控制和/或集中供液制冷，每个所述电池集装箱包括多个电池簇、电池簇液冷装置，每个所述电池簇均与所述电池簇液冷装置连通。

进一步地，所述多个电池集装箱中的每个所述电池簇均包括PCS模块以及与所述PCS模块对应设置的多个电池包。

进一步地，所述中控集装箱包括：配电控制柜、PCS控制柜、电池能量管理柜、消防气瓶柜，所述配电控制柜、所述PCS控制柜、所述电池能量管理柜以及所述消防气瓶柜并排设置于所述中控集装箱的箱体内部。

进一步地，所述中控集装箱还包括：液冷管道和液冷主机，所述液冷管道通过所述电池簇液冷装置与设置于每个所述电池集装箱的箱体内部的所述多个电池簇连通，且所述液冷管道中的冷却液体通过设置于所述中控集装箱的箱体内部的所述液冷主机进行冷热交换。

进一步地，所述中控集装箱的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构，所述电池集装箱的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构。

进一步地，所述中控集装箱的箱体及每个所述电池集装箱的箱体上均设置有多个箱门，所述多个箱门分别安装在所述中控集装箱的箱体及每个所述电池集装箱的箱体的左右侧板端部。

进一步地，每个所述电池集装箱的所述多个箱门上还设置有消防泄压窗、通风装置以及换气装置。

进一步地，所述多个电池集装箱还包括：空调装置和消防检测系统，所述空调装置安装在所述多个电池集装箱的箱体内部或外部，所述消防检测系统集成于所述多个电池集装箱的箱体内部。

进一步地，还包括：连接管件，所述多个电池集装箱之间均通过所述连接管件进行连接，所述多个电池集装箱与所述中控集装箱之间通过所述连接管件进行连接。

进一步地，还包括：管道密封端板，所述管道密封端板设置于所述电池簇液冷装置的管道末端。

本申请的优点及有益效果是：提出了一种集装箱储能系统，包括：至少一个中控集装箱以及多个电池集装箱，所述至少一个中控集装箱分别与所述多个电池集装箱相互连接，所述中控集装箱用于对所述多个电池集装箱进行集中控制和/或集中供液制冷，每个所述电池集装箱包括多个电池簇、电池簇液冷装置，每个所述电池簇均与所述电池簇液冷装置连通。本申请由一个中控集装箱控制多个标准化的电池集装箱，实现了电池集装箱箱体内部电池簇的集中管理与控制，安全性高且实用性强，不仅满足模块化的整体运输需求、生产标准化、安装维护方便，而且使得多个电池集装箱均能实现集中制冷和散热，从而提高了整个集装箱储能系统的使用寿命，节省了生产及使用成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一个实施例中的集装箱储能系统内部(无箱门)的正视图；

图2为本申请一个实施例中的集装箱储能系统内部(无顶盖)的俯视图；

图3为本申请一个实施例中的集装箱储能系统的正视图；

图4为本申请一个实施例中的集装箱储能系统中电池集装箱的侧视图。

图中：1、中控集装箱：101-中控集装箱箱体内的阻燃保温材料结构，11-配电控制柜，12-PCS控制柜，13-电池能量管理柜，14-消防气瓶柜，15-中控集装箱照明装置，16-消防探测模块，17-液冷管道，18-液冷主机，19-中控集装箱箱门，191-百叶窗，192-消防报警灯，193-消防控制器，194-消防手动按钮，195-中控集装箱防水沿；2、电池集装箱：201-电池集装箱箱体内的阻燃保温材料结构，21-电池簇，22-电池簇液冷装置，23-空调装置，24-电池集装箱箱门，241-通风装置，242-换气装置，243-电池集装箱防水沿，244-消防泄压窗，25-电池集装箱照明装置，26-消防管道，27-消防检测模块，28-管线过孔；3、连接管件；4、管道密封端板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

参照图1和图2所示，图1为本申请一个实施例中的集装箱储能系统内部(无箱门)的正视图，图2为本申请一个实施例中的集装箱储能系统内部(无顶盖)的俯视图。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，提出了一种集装箱储能系统，包括：至少一个中控集装箱1以及多个电池集装箱2，所述至少一个中控集装箱1分别与所述多个电池集装箱2相互连接，所述中控集装箱1用于对所述多个电池集装箱2进行集中控制和/或集中供液制冷，每个所述电池集装箱2包括多个电池簇21、电池簇液冷装置22，每个所述电池簇21均与所述电池簇液冷装置22连通。

具体地，本实施例中的集装箱储能系统中包括一个中控集装箱1和两个电池集装箱(为了简洁，只标注了位于中间的电池集装箱2)，中控集装箱的摆放位置不限于图中所示，可以放置于电池集装箱的左端或者电池集装箱的右端、也可放置在所述多个电池集装箱的中间。

又结合图2所示，每个电池集装箱的箱体内部都均匀排列着8个电池簇(图中只标注出其中一个电池簇21)，这些电池簇通过一个共同的电池簇液冷装置22进行散热，图2中位于电池集装箱顶部的管道即为电池簇液冷装置，这些电池簇液冷装置中的管道结构均与电池簇中的电池包及PCS模块相连通。可以理解，电池集装箱2采用标准化模块生产并且数量不止一个，中控集装箱1与多个电池集装箱2之间通过连接管件3进行连接并组装成一个整体结构，中控集装箱1与多个电池集装箱2之间也通过电连接，以实现中控集装箱对各个电池集装箱的集中控制和/或集中供液制冷的功能。由此可见，本实施例中的集装箱储能系统的整体结构性强、安装维护方便、并且能够实现一个中控集装箱对多个电池集装箱的集中管理与控制，同时，还能实现为整个系统散热的技术效果。

在本申请的一个实施例中，所述多个电池集装箱中的每个所述电池簇均包括PCS模块(图中未标注)以及与所述PCS模块对应设置的多个电池包(图中未标注)。可以理解，PCS模块(包括PCS逆变器等组件)与多个电池包放置于电池架并形成一个整体化的电池簇结构，采用这样的整体化设计方式，使得电池簇的整体结构性强，进而能够实现电池包与PCS模块的整体运输。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，所述中控集装箱1包括：配电控制柜11、PCS控制柜12、电池能量管理柜13、消防气瓶柜14，所述配电控制柜11、所述PCS控制柜12、所述电池能量管理柜13以及所述消防气瓶柜14并排设置于所述中控集装箱1的箱体内部。

中控集装箱的作用在于确保电池集装箱安全可靠运行，具体地，配电控制柜11集成了配电控制系统和/或液冷主机的人机界面，属于整个集装箱储能系统的动力电源场所，配电控制柜11主要包括断路器、隔离开关、熔断器、转换开关等各类组件；PCS控制柜12为功率转换系统的核心，其内部设置有包括但不限于PCS控制器、电压电流采样板、开关电源、继电器、接触器等在内的各类组件；电池能量管理柜13中主要包括电池管理系统BMS(BatteryManagement System)及EMS(EnergyManagement System)控制器、通讯管理机等。

在本申请的另一个实施例中，结合图1-图3所示，中控集装箱1还集成有电池消防系统，所述电池消防系统主要包括消防气瓶柜14、消防探测模块16、消防报警灯192、消防控制器193、消防手动按钮194、消防管道等各种消防组件；此外，在本申请的实施例中，所述中控集装箱1的箱体内部还包括中控集装箱照明装置15，消防探测模块16，当然，可以理解，中控集装箱中还可以包括其他各种组件或者设备，以根据具体的需要实现集中控制、统一管理的目的，图1中所述的上述各个组件的样式及位置仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

在本申请的一些实施例中，如图1和图2所示，所述中控集装箱1还包括：液冷管道17和液冷主机18，所述液冷管道17通过所述电池簇液冷装置22与设置于每个所述电池集装箱2的箱体内部的所述多个电池簇21连通，且所述液冷管道17中的冷却液体通过设置于所述中控集装箱1的箱体内部的所述液冷主机18进行冷热交换。具体地，在中控集装箱1的箱体内部集成设置有液冷主机18以及液冷管道17等各类液冷相关的组件，所述液冷管道17分别与所述液冷主机18和所述电池簇液冷装置22相连通，所述电池簇液冷装置22中还包括供液管道及回液管道在内的各种主管道及分支管道，且上述主管道及分支管道均与所述电池簇中的PCS模块及电池包相连通。可以理解，冷却液体流经液冷管道17和电池簇液冷装置22中的各个分支管道进入电池包及PCS模块后流出，之后再进入液冷主机18并通过液冷主机18中配置的压缩机或者风扇等设备实现冷却液体的冷热交换，进而实现整个系统的循环散热。这样的设计可以为电池集装箱中的电池簇提供温度稳定、流量稳定的冷却液体，同时将PCS模块及电池包产生的热量带走、确保PCS模块及电池包的温度稳定在特定区间内，以确保PCS模块及电池电芯的安全可靠运行。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，所述中控集装箱1的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构，(即中控集装箱箱体内的阻燃保温材料结构101)，所述电池集装箱的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构(电池集装箱箱体内的阻燃保温材料结构201)。

在本实施例中，所述中控集装箱1的箱体是采用一定机械强度的钣金结构件组成，其顶部盖板及左右侧板内部均填充具备防火阻燃功能的保温材料结构，同样地，所述电池集装箱2的箱体也是采用一定机械强度的钣金结构件组成，在其箱体内部也填充有防火阻燃的保温材料结构，并且上述阻燃保温材料结构的防护等级不小于IP54(电工、电子产品外壳的防护等级，防尘5级、防水4级)，当然，上述阻燃保温材料结构的填充方式及填充位置不限于前文所述。

在本申请的一个实施例中，如图2和图3所示，所述中控集装箱1的箱体及每个所述电池集装箱2的箱体上均设置有多个箱门(中控集装箱箱门19、电池集装箱箱门24)，所述多个箱门分别安装在所述中控集装箱的箱体及每个所述电池集装箱的箱体的左右侧板端部。具体地，中控集装箱的箱体上还安装两个相对设置的中控集装箱箱门19，每个电池集装箱的箱体上还安装有8个电池集装箱箱门24(箱体前后各两对箱门且对称设置)，为了简洁，图中仅标注出中控集装箱及电池集装箱的各其中一个箱门。如图3所示，在所述中控集装箱箱门19上还设置有用于通风散热及防雨的百叶窗191，电池消防系统中的消防报警灯192、消防控制器193以及消防手动按钮194，在箱门的上方还设置有中控集装箱防水沿195。

在本申请的实施例中，如图3所示，每个所述电池集装箱2的所述多个电池集装箱箱门24上还设置有消防泄压窗244、通风装置241以及换气装置242，具体地，可以看出，在本实施例中，通风装置241为具有防雨功能的百叶进风口，换气装置242为具有防雨功能的百叶抽风换气口，在所述电池集装箱箱门24上方还设置有电池集装箱防水沿243，电池集装箱箱门24上还设置有消防泄压窗244(图中仅标注出一个消防泄压窗)。上述通风装置241、换气装置242以及空调装置23与电池消防系统采用联动的控制方式，以此确保集装箱储能系统的安全运行。

在本申请的实施例中，如图2和图4所示，所述多个电池集装箱还包括：空调装置23和消防检测系统，所述空调装置23安装在所述多个电池集装箱2的箱体内部或外部，所述消防检测系统集成于所述多个电池集装箱的箱体内部。具体地，为所述电池集装箱2配有辅助散热的空调装置23(图中仅标注出一台空调装置为23)，以解决PCS模块内的各类器件(如PCS逆变器等)及电池电芯中没有通过电池簇液冷装置22完成散热而余留的较少热量的散热问题；同时，空调装置23可以为集装箱储能系统中的其他辅助器件或者设备进行散热并确保电池集装箱的湿度处于55％的适宜范围，当然，图中空调装置的安装数量及位置可以视具体使用场景而定，不作为对本申请的限制。在本实施例中，如图3所示，电池集装箱2的箱门上还设置有消防泄压窗244，如图4所示，电池集装箱2的箱体内部还集成安装有电池集装箱照明装置25、消防管道26、消防检测模块27等。

在本申请的一个较优的实施例中，如图4所示，所述电池集装箱的箱体的左右侧板上还预留有多个管线过孔28，这些管线过孔用于各个集装箱在拼接过程中的过线、过管道，以方便安装施工。可以理解，位于两端的电池集装箱或者中控集装箱的过线孔、过管孔可以采用封板密封处理，以确保集装箱储能系统中的各集装箱的结构统一、标准化生产。

在本申请的另一个实施例中，如图1和图2所示，所述集装箱储能系统还包括：连接管件3(图中仅标识出一个连接管件)，所述多个电池集装箱2之间均通过所述连接管件3进行连接，所述多个电池集装箱2与所述中控集装箱1之间通过所述连接管件3进行连接。在本实施例中，连接管件2采用波纹软管，并且用于连接不同集装箱之间的管道连接、确保管道密闭性。

在本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，所述集装箱储能系统还包括：管道密封端板4(图中仅标识出一个管道密封端板)，所述管道密封端板4设置于所述电池簇液冷装置的管道末端，并且用于整个集装箱储能系统中的位于两端的中控集装箱或者电池集装箱的管道终端的密封，当然，也可以采用其他的密封形式以确保集装箱储能系统的密封及安全稳定运行。

综上所述，本申请实施例提出了一种集装箱储能系统，包括：至少一个中控集装箱以及多个电池集装箱，所述至少一个中控集装箱分别与所述多个电池集装箱相互连接，所述中控集装箱用于对所述多个电池集装箱进行集中控制和/或集中供液制冷，每个所述电池集装箱包括多个电池簇、电池簇液冷装置，每个所述电池簇均与所述电池簇液冷装置连通。本申请由一个中控集装箱控制多个标准化的电池集装箱，实现了电池集装箱内电池簇的集中管理与控制，安全性高且实用性强，不仅满足模块化的整体运输需求、生产标准化、安装维护方便，而且使得多个电池集装箱均能实现集中散热和降温，从而提高了整个集装箱储能系统的使用寿命，节省了生产及使用成本。

需要说明的是，本申请实施例中提到的上述各个组件的样式及位置仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作等，上述组件的样式及位置并不限于附图中所示，因此不能理解为对本实用新型的限制，如上述各部分组件有其它的样式及位置变化仍属于本申请请求保护的对象。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”“多台”的含义是两个或两个以上。还需要说明的是，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种集装箱储能系统，其特征在于，包括：至少一个中控集装箱以及多个电池集装箱，所述至少一个中控集装箱分别与所述多个电池集装箱相互连接，

所述中控集装箱用于对所述多个电池集装箱进行集中控制和/或集中供液制冷，每个所述电池集装箱包括多个电池簇、电池簇液冷装置，每个所述电池簇均与所述电池簇液冷装置连通。

2.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述多个电池集装箱中的每个所述电池簇均包括PCS模块以及与所述PCS模块对应设置的多个电池包。

3.根据权利要求1或2所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述中控集装箱包括：配电控制柜、PCS控制柜、电池能量管理柜、消防气瓶柜，所述配电控制柜、所述PCS控制柜、所述电池能量管理柜以及所述消防气瓶柜并排设置于所述中控集装箱的箱体内部。

4.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述中控集装箱还包括：液冷管道和液冷主机，所述液冷管道通过所述电池簇液冷装置与设置于每个所述电池集装箱的箱体内部的所述多个电池簇连通，且所述液冷管道中的冷却液体通过设置于所述中控集装箱的箱体内部的所述液冷主机进行冷热交换。

5.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述中控集装箱的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构，所述电池集装箱的箱体中的顶部盖板以及左右侧板内填充有阻燃保温材料结构。

6.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述中控集装箱的箱体及每个所述电池集装箱的箱体上均设置有多个箱门，所述多个箱门分别安装在所述中控集装箱的箱体及每个所述电池集装箱的箱体的左右侧板端部。

7.根据权利要求6所述的集装箱储能系统，其特征在于，每个所述电池集装箱的所述多个箱门上还设置有消防泄压窗、通风装置以及换气装置。

8.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，所述多个电池集装箱还包括：空调装置和消防检测系统，所述空调装置安装在所述多个电池集装箱的箱体内部或外部，所述消防检测系统集成于所述多个电池集装箱的箱体内部。

9.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，还包括：连接管件，所述多个电池集装箱之间均通过所述连接管件进行连接，所述多个电池集装箱与所述中控集装箱之间通过所述连接管件进行连接。

10.根据权利要求1所述的集装箱储能系统，其特征在于，还包括：管道密封端板，所述管道密封端板设置于所述电池簇液冷装置的管道末端。

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