CN218731239U - 一种储能集装箱及温控电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能集装箱及温控电池模组，温控电池模组，其包括电池柜、液体调温装置、液体循环泵、以及具有储能电池的电池模块；所述电池柜设有含有多个电池箱的电池箱组，每个电池箱中容纳有电池模块和浸泡电池模块的导热液体，液体循环泵驱使导热液体在电池箱组的各个电池箱与液体调温装置之间循环流动，液体调温装置对导热液体进行调温。本实用新型能有效调节储能电池的温度，避免储能电池过热和过冷。

Description

一种储能集装箱及温控电池模组

技术领域

本实用新型涉及储能领域，特别是指一种储能集装箱及温控电池模组。

背景技术

储能电站系统是使用电化学电池进行电能存储并可实现与市政电网并网运行的系统。大容量电池储能在电力系统中的应用已经有20多年的历史，随着风电、光伏等新能源产业的迅速发展，大容量储能产业正在加速发展。电力系统中引入电力储能系统后，不仅可以提高电网系统的稳定性，还可以作为调整频率、功率补偿、提高电能质量、补偿负荷波动、移峰填谷的一种新的手段，提升电力需求侧管理能力，扩展电力设备利用方式，促进可再生能源应用等。

储能集装箱是一种内部高度集成的储能装置，其与外部接口只有少量的一次、二次接口，大大减小了集成设计工作量，具有占地面积小、安装灵活、移动性扩展性好等特点。储能集装箱内的储能电池在运行中会产生大量的热量，造成集装箱温度过高，影响系统运行的稳定性和安全性，因此储能集装箱的散热十分关键，目前的储能集装箱散热手段通常采用开设百叶窗、设置散热风机、制冷空调等方式，对集装箱内的储能电池的散热效果有限，导致储能电池容易出现过热问题。

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及温控电池模组，以解决现有储能集装箱储能电池散热不好的问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种温控电池模组，其包括电池柜、液体调温装置、液体循环泵、以及具有储能电池的电池模块；所述电池柜设有至少一个电池箱组，所述电池箱组包括多个相通的电池箱，每个电池箱中容纳有电池模块和浸泡电池模块的导热液体；每个所述电池箱组与液体调温装置的出液端相连通，且每个电池箱组通过液体循环泵与液体调温装置的进液端相连通，液体循环泵用于驱使导热液体在电池箱组的各个电池箱与液体调温装置之间循环流动，液体调温装置用于对导热液体进行冷却。

所述电池箱组的各个电池箱依次连通，其中电池箱组的第一个电池箱与液体调温装置的出液端相连通，电池箱组的最后一个电池箱通过液体循环泵与液体调温装置的进液端相连通。

所述电池箱组的各个电池箱排布成至少一排；在电池箱组的一排电池箱中，相邻的两个电池箱通过连通口相连通，且各个连通口呈高低间隔设置；当电池箱组的各个电池箱排布成两排以上时，上一排电池箱中处于边缘的一个电池箱通过连接管与下一排电池箱中处于边缘的一个电池箱连通。

当电池箱组的各个电池箱排布成两排以上时，连接上下两排电池箱中处于边缘的电池箱的连接管的上端开口高于上一排电池箱的连通口，连接上下两排电池箱中处于边缘的电池箱的连接管的下端开口高于下一排电池箱的连通口。

所述电池箱组的第一个电池箱设有进液口，电池箱组的第一个电池箱的进液口高于电池箱组的第一个电池箱内容置的电池模块，进液口与液体调温装置的出液端相连通。

所述电池柜还设有与每个电池箱组的最后一个电池箱分别相通的连接箱；用于将电池箱组的最后一个电池箱与液体调温装置的进液端相连通的液体循环泵设置于连接箱内，且液体循环泵的进液口和出液口分别与连接箱内腔和液体调温装置的进液端相连通。

所述的温控电池模组还包括设置于连接箱中的加热器，加热器用于对导热液体进行加热；所述液体调温装置为具有制冷功能的冷水机。

所述液体调温装置为具有制冷和加热功能的冷热水机。

所述电池箱组的电池箱外壁配合有与该电池箱内容置的电池模块的储能电池电连接的电池电路板，电池电池板通过连接导线与电池模块的储能电池相连。

所述电池电路板设有与电池模块的储能电池电连接的漏电保护开关。

所述电池模块包括所述储能电池以及完全包覆所述储能电池的防水层。

所述防水层由导热灌封胶凝固而成。

所述电池箱内设有抵靠电池模块的电池限位架，电池模块的各个侧面与电池箱的内壁之间均形成让导热液体流通的间隙。

所述导热液体为水。

一种储能集装箱，其包括箱体、控制柜以及如上所述的温控电池模组，控制柜及温控电池模组设置在箱体内，控制柜与温控电池模组的各个电池模块的储能电池电连接。

采用上述方案后，本实用新型具有以下特点：

1、本实用新型的温控电池模组在电池模块的储能电池发热较大时，温控电池模组的液体循环泵驱使导热液体在电池箱组的各个电池箱与液体调温装置之间循环流动，同时液体调温装置对导热液体进行冷却，这样导热液体快速对各个储能电池进行冷却，从而避免储能电池过热，有效的解决了储能电池的过热问题；

2、本实用新型在储能电池的温度过低的情况下，温控电池模组的液体循环泵驱使导热液体在电池箱组的各个电池箱与液体调温装置之间循环流动，同时加热器或液体调温装置对导热液体进行加热，这样导热液体能快速对各个储能电池进行加热，从而避免储能电池温度过低而影响储能电池的充放电性能；

3、本实用新型的导热液体可选用水，水的成本较低而有助于降低本实用新型的温控电池模组的成本，另外，本实用新型通过水来浸泡电池模块能有效防止电池模块接触空气，使得电池模块不会产生爆燃之类的危险情况，让温控电池模组使用上更加安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的储能集装箱的结构示意图一；

图2为本实用新型的储能集装箱的结构示意图二；

图3为本实用新型的储能集装箱的结构分解图；

图4为本实用新型的温控电池模组的结构示意图；

图5为本实用新型的温控电池模组的剖视图；

图6为本实用新型的温控电池模组的电池柜的剖视图；

标号说明：

箱体A，

控制柜B，

温控电池模组C，

电池柜1，

电池箱组11，电池箱111，连通口1111，进液口1112，

连接管112，

电池限位架113，上限位架1131，下限位架1132，

连接箱12，

电池电池板13，漏电保护开关131，

液体调温装置2，

液体循环泵3，

电池模块4，储能电池41，防水层42，

进液管5，出液管6，加热器7。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图6所示，本实用新型揭示了一种储能集装箱，其包括箱体A、控制柜B以及温控电池模组C；其中，控制柜B及温控电池模组C设置在箱体A内，控制柜B与温控电池模组C电连接。

在本实用新型中，所述温控电池模组C包括电池柜1、液体调温装置2、液体循环泵3、以及具有储能电池41的电池模块4；所述电池柜1设有至少一个电池箱组11，所述电池箱组11包括多个相通的电池箱111，每个电池箱111中容纳有电池模块4和浸泡电池模块的导热液体；每个电池箱组1与液体调温装置2的出液端相连通，且每个电池箱组1通过液体循环泵3与液体调温装置2的进液端相连通，液体循环泵3用于驱使导热液体在电池箱组11的各个电池箱111与液体调温装置2之间循环流动，液体调温装置2用于对导热液体进行冷却。本实用新型的温控电池模组C在电池模块4的储能电池41发热较大时，温控电池模组C的液体循环泵3驱使导热液体在电池箱组11的各个电池箱111与液体调温装置2之间循环流动，同时液体调温装置2对导热液体进行冷却，这样导热液体快速对各个储能电池41进行冷却，从而避免储能电池41过热，有效的解决了储能电池41的过热问题；其中电池柜1的电池箱组11的数量可根据电池模块4的数量来设置，只要保证液体调温装置2对导热液体进行冷却后，导热液体在各个电池箱11中的温度不会过高即可。

在本实用新型中，所述电池箱组11的各个电池箱111依次连通，其中电池箱组11的第一个电池箱111与液体调温装置2的出液端相连通，电池箱组11的最后一个电池箱111通过液体循环泵3与液体调温装置2的进液端相连通；本实用新型如此设置，电池箱组11可以通过一个液体循环泵3来使得导热液体在电池箱组11的各个电池箱111与液体调温装置2之间循环流动，有助于简化温控电池模组的结构和成本。

在本实用新型中，所述电池箱组11的各个电池箱111排布成至少一排；在电池箱组11的一排电池箱111中，相邻的两个电池箱111通过连通口1111相连通且各个连通口111呈高低间隔设置，这样电池箱组11的一排电池箱111依次连通且使得导热液体在电池箱组11的一排电池箱111中呈矩形波轨迹进行流通，这样导热液体在电池箱111内会上下流动而使得导热液体对储能电池41的冷却效果好。本实用新型当电池箱组11的各个电池箱111排布成两排以上时，上一排电池箱111中处于边缘的一个电池箱111通过连接管112与下一排电池箱111中处于边缘的一个电池箱111连通，以使得电池箱组11的各个电池箱111能依次连通，其中，连接上下两排电池箱111中处于边缘的电池箱111的连接管112的上端开口高于上一排电池箱111的连通口111，连接上下两排电池箱111中处于边缘的电池箱111的连接管112的下端开口高于下一排电池箱111的连通口111，这样可以便于每一排电池箱111中处于边缘的一个电池箱111存蓄导热液体，同时使得连接上下两排电池箱111中处于边缘的电池箱111的连接管112的下端开口可以浸没在下一排电池箱111边缘的电池箱111中的导热液体中，从而减小水流声。

在本实用新型中，所述电池箱组11的第一个电池箱111设有进液口1112，电池箱组11的第一个电池箱111的进液口1112高于电池箱组11的第一个电池箱111内容置的电池模块4，进液口112通过进液管5与液体调温装置2的出液端相连通，这样可以便于液体调温装置2快速往电池箱组11的第一个电池箱111输送导热液体。

在本实用新型中，所述电池箱组11的电池箱111内设有抵靠电池模块4的电池限位架113，通过该电池限位架113使得电池模块4的各个侧面与电池箱111的内壁之间均形成让导热液体流通的间隙，这样使得电池模块4的各个侧面能接触导热液体，从而使得储能电池4能与导热液体快速进行温度交换。所述电池限位架113可包括分别卡住电池模块4上部和下部的上限位架1131和下限位架1132。

在本实用新型中，所述电池箱组11的电池箱111外壁配合有与该电池箱111内容置的电池模块4的储能电池41电连接的电池电路板13，电池电池板13通过连接导线与电池模块4的储能电池41相连；这样各个电池箱111内容置的电池模块4的储能电池41可通过电池电路板13进行串联和并联；所述电池电路板13可设有与电池模块4的储能电池41电连接的漏电保护开关131，这样某个储能电池41在出现短路等故障时，漏电保护开关131断开该储能电池41与其他电路的电性连接而保护其他电路。所述控制柜B可与电池电路板13电连接而使得控制柜B与各个储能电池41电连接，控制柜B用于对储能电池41进行充、放电控制以及进行变流；其中，关于控制柜B的设置为现有储能集装箱的常规设计，在此不再展开说明；而且电池电路板13的设置目的是为了实现设置在电池箱111内的储能电池41与设置在电池箱111外的电路进行电连接，该电池电路板13上可设置BMS电池管理系统电路，BMS电池管理系统电路可对电池模块4的储能电池41进行充放电管理和状态性能监测。

在本实用新型中，所述电池柜1还设有与每个电池箱组11的最后一个电池箱111分别相通的连接箱12；而用于将电池箱组11的最后一个电池箱111与液体调温装置2的进液端相连通的液体循环泵3则设置于连接箱12内，且液体循环泵3的进液口和出液口分别与连接箱12内腔和液体调温装置2的进液端相连通，这样液体循环泵3可以驱使导热液体在液体调温装置2与电池箱组11的各个电池箱111之间循环流动。所述液体循环泵3的出液口可通过出液管6与液体调温装置2的进液端相连通。

在本实用新型中，所述液体调温装置2可为具有制冷功能的冷水机；而所述温控电池模组还可包括用于对导热液体进行加热的加热器7，加热器7可设置在电池柜1的连接箱12中，加热器7可为加热棒；在储能电池41的温度过低的情况下，温控电池模组C的液体循环泵3驱使导热液体在电池箱组11的各个电池箱111与液体调温装置2之间循环流动，同时加热器7对导热液体进行加热，这样导热液体能快速对各个储能电池41进行加热，从而避免储能电池41温度过低而影响储能电池的充放电性能。需要说明的是，本实用新型的液体调温装置2也可为具有制冷和加热功能的冷热水机，这样可以无需设置加热器7，当储能电池41过热时液体调温装置2对导热液体进行冷却而使得储能电池41降温，而当储能电池41温度过低时液体调温装置2对导热液体进行加热而使得储能电池41升温。另外，所述液体调温装置2内置用于检测导热液体温度的温度传感器，液体调温装置2通过温度传感器检测导热液体的温度，从而能判断储能电池41是否过热和判断储能电池41的温度是否过低。在本实用新型中，温控电池模组C的液体调温装置2和液体循环泵3的工作状态可由人工进行人工控制，温控电池模组C的液体调温装置2和液体循环泵3的工作状态也可由处理器进行自动控制。

在本实用新型中，所述电池模块4可包括所述储能电池41以及完全包覆所述储能电池41的防水层42，防水层42即能实现储能电池41与导热液体之间的温度交互，同时防水层42还能防止储能电池41受到导热液体的侵害，避免储能电池41因导热液体进入而损坏；所述防水层42可由导热灌封胶凝固而成，这样防水层42能高效的进行热量的传导，使得储能电池41与导热液体能快速进行温度交互。

在本实用新型中，所述导热液体可选用水，优选为纯净水；水的成本较低而有助于降低本实用新型的温控电池模组C的成本，另外，本实用新型通过水来浸泡电池模块4能有效防止电池模块4接触空气，使得电池模块4不会产生爆燃之类的危险情况，让温控电池模组C使用上更加安全可靠；另外当电池模组4因为各种因素而破裂时，水可以渗入电池模组4的内部而给储能电池41降温。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (15)

1.一种温控电池模组，其特征在于：包括电池柜、液体调温装置、液体循环泵、以及具有储能电池的电池模块；

所述电池柜设有至少一个电池箱组，所述电池箱组包括多个相通的电池箱，每个电池箱中容纳有电池模块和浸泡电池模块的导热液体；

每个所述电池箱组与液体调温装置的出液端相连通，且每个电池箱组通过液体循环泵与液体调温装置的进液端相连通，液体循环泵用于驱使导热液体在电池箱组的各个电池箱与液体调温装置之间循环流动，液体调温装置用于对导热液体进行冷却。

2.如权利要求1所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池箱组的各个电池箱依次连通，其中电池箱组的第一个电池箱与液体调温装置的出液端相连通，电池箱组的最后一个电池箱通过液体循环泵与液体调温装置的进液端相连通。

3.如权利要求2所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池箱组的各个电池箱排布成至少一排；

在电池箱组的一排电池箱中，相邻的两个电池箱通过连通口相连通，且各个连通口呈高低间隔设置；

当电池箱组的各个电池箱排布成两排以上时，上一排电池箱中处于边缘的一个电池箱通过连接管与下一排电池箱中处于边缘的一个电池箱连通。

4.如权利要求3所述的温控电池模组，其特征在于：当电池箱组的各个电池箱排布成两排以上时，连接上下两排电池箱中处于边缘的电池箱的连接管的上端开口高于上一排电池箱的连通口，连接上下两排电池箱中处于边缘的电池箱的连接管的下端开口高于下一排电池箱的连通口。

5.如权利要求3所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池箱组的第一个电池箱设有进液口，电池箱组的第一个电池箱的进液口高于电池箱组的第一个电池箱内容置的电池模块，进液口与液体调温装置的出液端相连通。

6.如权利要求2所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池柜还设有与每个电池箱组的最后一个电池箱分别相通的连接箱；

用于将电池箱组的最后一个电池箱与液体调温装置的进液端相连通的液体循环泵设置于连接箱内，且液体循环泵的进液口和出液口分别与连接箱内腔和液体调温装置的进液端相连通。

7.如权利要求6所述的温控电池模组，其特征在于：还包括设置于连接箱中的加热器，加热器用于对导热液体进行加热；所述液体调温装置为具有制冷功能的冷水机。

8.如权利要求1或6所述的温控电池模组，其特征在于：所述液体调温装置为具有制冷和加热功能的冷热水机。

9.如权利要求1所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池箱组的电池箱外壁配合有与该电池箱内容置的电池模块的储能电池电连接的电池电路板，电池电路板通过连接导线与电池模块的储能电池相连。

10.如权利要求9所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池电路板设有与电池模块的储能电池电连接的漏电保护开关。

11.如权利要求1或9所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池模块包括所述储能电池以及完全包覆所述储能电池的防水层。

12.如权利要求11所述的温控电池模组，其特征在于：所述防水层由导热灌封胶凝固而成。

13.如权利要求1或2或9所述的温控电池模组，其特征在于：所述电池箱内设有抵靠电池模块的电池限位架，电池模块的各个侧面与电池箱的内壁之间均形成让导热液体流通的间隙。

14.如权利要求1所述的温控电池模组，其特征在于：所述导热液体为水。

15.一种储能集装箱，其特征在于：包括箱体、控制柜以及如权利要求1至14任意一项所述的温控电池模组，控制柜及温控电池模组设置在箱体内，控制柜与温控电池模组的各个电池模块的储能电池电连接。

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