CN218783398U - 电源柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电源柜。电源柜包括：多个电池单元，沿X方向和/或Y方向依次布置，X方向和Y方向成夹角设置，每个电池单元包括沿竖直方向依次设置的多个电池模组，在每个电池单元中，相邻两个电池模组之间电连接且机械连接，X方向和/或Y方向均与竖直方向成夹角；集成模块，设置在多个电池单元的顶部，每个电池单元均与集成模块电连接；底座，设置在多个电池单元的底部，并且每个电池单元均与底座机械连接。本实用新型的技术方案能够降低电源柜的高度，避免电源柜出现倾倒。

Description

电源柜

技术领域

本实用新型涉及电源柜技术领域，具体而言，涉及一种电源柜。

背景技术

电源柜作为一种后备电源系统或者电量回收系统，广泛地应用在许多用电领域。

目前，现有的电源柜包括多个电池模组，多个电池模组采用沿竖直方向上下堆叠的形式布置，电源柜整体高度过高，存在倾倒的风险，并且不便于安装，对于下方的电池模组的压力过大，容易造成下方的电池模组被压坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电源柜，以解决现有技术中的因电源柜高度过高而导致电源柜出现倾倒的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电源柜，包括：多个电池单元，沿X方向和/或Y方向依次布置，X方向和Y方向成夹角设置，每个电池单元包括沿竖直方向依次设置的多个电池模组，在每个电池单元中，相邻两个电池模组之间电连接且机械连接，X方向和/或Y方向均与竖直方向呈夹角；集成模块，设置在多个电池单元的顶部，每个电池单元均与集成模块电连接；底座，设置在多个电池单元的底部，并且每个电池单元均与底座机械连接。

进一步地，电池单元的数量为两个，其中一个电池单元中的电池模组的数量M与另一个电池单元中的电池模组的数量N之间具有以下关系：M＝N；或者，M＝N+n，M、N和n均为大于或等于1的整数。

进一步地，底座上设有第一安装端面和第二安装端面，第一安装端面和第二安装端面在竖直方向上具有高度差，两个电池单元依次设置在第一安装端面和第二安装端面上。

进一步地，底座包括相连接且成夹角设置的第一板段和第二板段，第一安装端面形成在第一板段上，第二安装端面形成在第二板段上；或者，底座上设有两个深度不同的安装槽，其中一个安装槽的槽底形成第一安装端面，另一个安装槽的槽底形成第二安装端面。

进一步地，第一安装端面和第二安装端面中至少一个的沿X方向的宽度等于对应的电池单元的宽度。

进一步地，集成模块被构造为形成具有高度差的第三安装端面和第四安装端面，第三安装端面和第四安装端面均用于与对应的电池单元连接。

进一步地，集成模块包括沿水平方向延伸的第三板段和沿竖直方向延伸的第四板段，第四板段的背离电池单元的外侧设置有散热齿；和/或，电源柜还包括位于电池单元一侧的散热风扇。

进一步地，电源柜还包括位于相邻两个电池单元同一端部的外侧的侧封板，侧封板的一端与相邻两个电池单元中的一个电池单元的电池模组的外壁面连接，侧封板的另一端与相邻两个电池单元中的另一个电池单元的电池模组的外壁面连接，以使侧封板能够遮盖住相邻两个电池单元的结合处的间隙。

进一步地，侧封板上开设有多个行列布置的散热通孔；和/或，侧封板的数量为多个，多个侧封板沿竖直方向依次设置。

进一步地，电源柜还包括安装件，安装件的第一端与一个电池单元的第N个电池模组和第N+1个电池模组连接，安装件的第二端与相邻的另一个电池单元的第M个电池模组连接，其中，M和N均为大于等于1的整数。

进一步地，电源柜还包括第一端部连接件，第一端部连接件的第一端与一个电池单元的第一个电池模组连接，第一端部连接件的另一端与集成模块连接；和/或，电源柜还包括第二端部连接件，第二端部连接件的第一端与一个电池单元的最外侧的与底座相邻的电池模组连接，第二端部连接件的第二端与底座连接。

应用本实用新型的技术方案，集成模块设置在多个电池单元的顶部，能够起到充放电管理和动力线引出的作用，电池模组能够起供电的作用，底座用于支撑多个电池模组和集成模块。多个电池单元沿X方向和/或Y方向依次布置，这样可以实现多行或多列的布置，在实现同等电量容量的情况下，相对于现有技术中只有一列或一行的布置而言，本申请的电源柜的整体高度较小，便于安装；另外，由于整体高度较小，位于下方的电池模组承受的压力较小，可以避免下方的电池模组因受到的压力过大导致损坏的问题，同时，由于电源柜的整体高度较小，也能够避免出现倾倒的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1(a)示出了根据本实用新型的电源柜的一种装配结构示意图；

图1(b)示出了根据本实用新型的电源柜的另一种装配结构示意图；

图2示出了图1(a)的电源柜的结构示意图(其中，侧封板未安装至电池模组上)；

图3示出了图1(a)的电源柜的分解示意图(其中，侧封板未示出)；

图4示出了图1(a)的电源柜的集成模块的结构示意图；以及

图5示出了图2的电源柜的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、电池模组；2、集成模块；21、第三安装端面；22、第四安装端面；3、底座；31、第一安装端面；32、第二安装端面；33、第一板段；34、第二板段；35、第三板段；36、第四板段；41、热插拔公端；42、热插拔母端；5、侧封板；62、安装件；63、第一端部连接件；64、第二端部连接件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型及本实用新型的实施例中，X方向和Y方向在水平面内成夹角，且X方向和Y方向均与竖直方向也成夹角设置。

如图1(a)至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种电源柜。电源柜包括多个电池单元、集成模块2和底座3，其中，多个电池单元沿X方向和/或Y方向依次布置，X方向和Y方向成夹角，每个电池单元包括沿竖直方向依次设置的多个电池模组11，在每个电池单元中，相邻两个电池模组11之间电连接且机械连接；集成模块2设置在多个电池单元的顶部，每个电池单元均与集成模块2电连接；底座3设置在多个电池单元的底部，并且每个电池单元均与底座3机械连接。

在上述技术方案中，两个电池单元沿X方向依次布置，集成模块2设置在多个电池单元的顶部，能够起到充放电管理、安全管理和动力线引出的作用，电池模组11能够起供电的作用，底座3设置在多个电池单元的底部，用于支撑多个电池模组11和集成模块2。

通过上述设置，电源柜形成“立式安装”的形式，多个电池单元沿X方向和/或Y方向依次布置，这样可以实现多行和/或多列的布置，在实现同等电量容量的情况下，相对于现有技术中只设置一个电池单元且电池单元包括沿竖直方向依次设置的多个电池模组11而言，本申请的电源柜的整体高度较小，便于安装；另外，由于整体高度较小，位于下方的电池模组11承受的压力较小，可以避免下方的电池模组11因受到的压力过大导致损坏的问题；并且，相比于现有技术中的只有一列电池模组11上下堆叠设置的布置形式，在相同的占地面积下，本实用新型的电源柜能够容纳更多的电池模组11，也就是说，能够提高电源柜的电量容积；同时，由于电源柜的整体高度较小，也能够避免出现倾倒的问题。

在本实用新型的另一个实施例中，多个电池单元也可以沿X方向和Y方向依次布置，X方向和Y方向可以为水平面上的不同方向，也就是说，多个电池单元沿行列布置。

如图1(a)至图4所示，在本实用新型的实施例中，底座3上设有第一安装端面31和第二安装端面32，第一安装端面31和第二安装端面32在竖直方向上具有高度差，两个电池单元依次设置在第一安装端面31和第二安装端面32上。

在上述技术方案中，底座3包括相连接且成夹角的第一板段33和第二板段34，第一板段33和第二板段34形成“L”型结构，第一安装端面31形成在第一板段33上，第二安装端面32形成在第二板段34上；集成模块2被构造为“L”型结构，以形成具有高度差的第三安装端面21和第四安装端面22，第三安装端面21和第四安装端面22均用于与对应的电池单元连接。

通过上述设置，两个电池单元的下端面(即与底座3连接的端面)具有高度差，两个电池单元的上端面(即与集成模块2连接的端面)也具有高度差，两个电池单元在竖直方向上具有高度差，也就是说，两个电池单元形成“错位”的布置形式。另外，“L”型结构还可以扩大原有的散热面积，从而提高电源柜的散热效果。

这样，在本实用新型的一个实施例中，如图1(a)至图4所示，当集成模块2和底座3的“L”型结构的开口方向一致(即第一安装端面31与第三安装端面21对应、第二安装端面32与第四安装端面22对应)时(如图1(a)图所示)，第一安装端面31与第三安装端面21限定出的第一容纳区域的高度大于第二安装端面32与第四安装端面22限定出的第二容纳区域的高度，此时，两个电池单元的电池模组11的数量相差一个，电源柜的电池模组11的数量为奇数个；当集成模块2和底座3的“L”型结构的开口方向相反(即第一安装端面31与第四安装端面22对应、第二安装端面32与第三安装端面21对应)时(如图1(b)图所示)，第一安装端面31与第四安装端面22限定出的第一容纳区域的高度等于第二安装端面32与第三安装端面21限定出的第二容纳区域的高度，此时，两个电池单元的电池模组11的数量相同，电源柜的电池模组11的数量为偶数个。

以上也就是说，电源柜的电池模组11既可以设置为奇数个，也可以设置为偶数个，电源柜可以很好的兼容奇数和偶数个电池模组11的安装形式。

在本实用新型的另一个实施例中，底座3上设有两个深度不同的安装槽，其中一个安装槽的槽底形成第一安装端面31，另一个安装槽的槽底形成第二安装端面32。

如图1(a)至图3所示，在本实用新型的实施例中，多个电池单元的数量为两个，其中一个电池单元中的电池模组11的数量M与另一个电池单元中的电池模组11的数量N之间具有以下关系：

M＝N；或者，M＝N+n，M、N和n均为大于或等于1的整数。

在本实用新型的实施例中，当M＝N时，电源柜的电池模组11的数量为偶数个；当n为1时，M＝N+1，电源柜的电池模组11的数量为奇数个。通过上述设置，本实用新型的电源柜既可以设置奇数个电池模组11，也可以设置偶数个电池模组11，在电池模组11的数量的选择上更加自由。

在本实用新型的另一个实施例中，根据底座3和集成模块2的“L”型结构的高度尺寸的不同，n也可以为大于1的整数(比如：n为2或3)，也就是说，多个电池单元中的两个电池单元中包括的电池模组11的数量可以相差多个。

如图1(a)至图3所示，在本实用新型的实施例中，第一安装端面31和第二安装端面32中至少一个的沿X方向的宽度等于对应的电池单元的宽度。

通过上述设置，可以减小电源柜的占地面积。

在本实用新型的另一个实施例中，第一安装端面31和第二安装端面32在X方向上的宽度也可以大于对应的电池单元的宽度，从而更加稳定地支撑电池单元。

如图1(a)至图4所示，在本实用新型的实施例中，集成模块2包括沿水平方向延伸的第三板段35和沿竖直方向延伸的第四板段36，第四板段36的背离电池单元的外侧设置有散热齿。

在上述技术方案中，第三安装端面21形成在第三板段35上，且第三板段35沿Y方向延伸，第四安装端面22形成在第四板段36上。由于第四板段36在竖直方向上的长度更长，散热齿的设置面积更大，有利于散热。

如图1(a)和图2所示，在本实用新型的实施例中，电源柜还包括位于相邻两个电池单元同一端部外侧的侧封板5，侧封板5的一端与相邻两个电池单元中的一个电池单元的电池模组11的外壁面连接，侧封板5的另一端与相邻两个电池单元中的另一个电池单元的电池模组11的外壁面连接，以使侧封板5能够遮盖住相邻两个电池单元的结合处的间隙。

在上述技术方案中，侧封板5的数量为多个，多个侧封板5沿竖直方向依次设置，并且相邻两个电池单元的两个端部外侧均设有侧封板5。这样，侧封板5能够遮盖住相邻两个电池单元的结合处，电源柜的外观更加美观。

如图2所示，在本实用新型的实施例中，侧封板5上开设有多个行列布置的散热通孔。

通过上述设置，电源柜在运行过程中产生的热量能够通过设置在侧封板5上的散热通孔散至电源柜的外部，从而起到散热的作用。

如图1(a)至图5所示，在本实用新型的实施例中，电源柜还包括安装件62，安装件62位于侧封板5内侧并被侧封板5覆盖，安装件62的第一端与一个电池单元的第N个电池模组11和第N+1个电池模组11连接，安装件62的第二端与相邻的另一个电池单元的第M个电池模组11连接，其中，M和N均为大于等于1的整数。

在上述技术方案中，每个电池模组11上均设有沿竖直方向间隔设置的上部安装孔位、中部安装孔位和下部安装孔位，其中，电池模组11通过上部安装孔位分别与沿竖直方向和沿水平方向相邻的电池模组11连接，电池模组11通过中部安装孔位与沿水平方向相邻的两个电池模组11连接，电池模组11通过下部安装孔位分别与沿竖直方向和沿水平方向相邻的电池模组11连接。安装件62包括固定扣和螺栓，固定扣插入相邻的三个电池模组11的安装孔位中后，通过螺栓与三个电池模组11固定连接。

通过上述设置，相邻两个电池单元的两个端部外侧均设有安装件62，这样能够确保相邻两个电池单元连接牢固，侧封板5盖设在安装件62外侧，电源柜的外观更加美观。安装件62能够连接一个电池模组11、与该电池模组11在竖直方向上相邻的一个电池模组11、以及与上述的电池模组11在水平方向上相邻的一个电池模组11，这样，安装件62能够连接一个电池单元中相邻的两个电池模组11，并且能够连接相邻的两个电池单元。

如图1(a)至图5所示，在本实用新型的实施例中，电源柜还包括第一端部连接件63，第一端部连接件63的第一端与一个电池单元的第一个电池模组11连接，第一端部连接件63的另一端与集成模块2连接。

在上述技术方案中，每个电池单元中位于最上方的电池模组11上开设有安装孔位，集成模块2上开设有安装孔位，第一端部连接件63的结构与上述的安装件62的结构相同，此处不再赘述。

通过上述设置，第一端部连接件63的固定扣插入集成模块2和与集成模块2相邻的电池模组11的安装孔位后通过螺栓将电池模组11和集成模块2固定连接。

如图1(a)至图5所示，在本实用新型的实施例中，电源柜还包括第二端部连接件64，第二端部连接件64的第一端与一个电池单元的位于最外侧的与底座3相邻的电池模组11连接，第二端部连接件64的第二端与底座3连接。

在上述技术方案中，每个电池单元中位于最下方的电池模组11上开设有安装孔位，底座3上开设有安装孔位，第二端部连接件64的结构与上述的安装件62的结构相同，此处不再赘述。

通过上述设置，第二端部连接件64的固定扣插入底座3和与底座3相邻的电池模组11的安装孔位后，通过螺栓将电池模组11和底座3固定连接。

在本实用新型的实施例中，电源柜还包括设置在每个电池模组11的外周的防水层，由于相邻两个电池单元相贴合的表面也设有防水层，这样，相对于除了在电源柜的外表面设置防水层外，在电源柜的内部额外增加了防水层，进一步提高电源柜的防水性能。

在本实用新型的实施例中，电源柜还包括设置在电池单元一侧的散热器和散热风扇。

在上述技术方案中，电池模组11的箱体由铝或铝合金材质制成，可以实现自然散热的效果；当电源柜内的电池模组11的电芯能量密度过大(比如，采用100Ah的电芯时)、产热过多时，散热风扇能够对散热器进行空气对流散热。

如图3和图4所示，在本实用新型的实施例中，电源柜还包括设置在多个电池模组11上的多个热插拔组件，每个热插拔组件均包括设置在电池模组11的一端的热插拔公端41和设置在电池模组11的另一端的热插拔母端42，在每个电池单元中，相邻两个电池模组11的热插拔母端42和热插拔公端41插接配合，以实现相邻两个电池模组11之间的电连接和机械连接。

在上述技术方案中，每个电池模组11的上端面设有热插拔公端41，底座3的第一安装端面31和第二安装端面32上也设有热插拔公端41；每个电池模组11的下端面设有热插拔母端42，集成模块2的第三安装端面21和第四安装端面22上也开设有热插拔母端42。这样，集成模块2、多个电池模组11和底座3能够通过热插拔公端41和热插拔母端42由上而下地插接连接。其中，热插拔公端41和热插拔母端42之间的插接连接能够实现动力连接和信号连接。

在本实用新型的另一个实施例中，底座3上也可以不设置热插拔公端41，仅通过集成模块2和多个电池模组11之间电力连接，也可以形成整体储能系统。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：集成模块设置在多个电池单元的顶部，能够起到充放电管理、安全管理和动力线引出的作用，电池模组能够起供电的作用，底座用于支撑多个电池模组和集成模块。电源柜的整体高度较小，便于安装，可以避免下方的电池模组因受到的压力过大导致损坏的问题，能够提高电源柜的电量容积；同时，由于电源柜的整体高度较小，也能够避免出现倾倒的问题。底座和集成模块均设置成“L”型结构，两个电池单元错位布置，电源柜的电池模组数量的选择更加自由。侧封板能够使电源柜的外观更加美观，也可以起散热的作用。安装件能够连接一个电池单元中相邻的两个电池模组以及相邻的两个电池单元，第一端部连接件和第二端部连接件能够将集成模块和底座与电池单元连接，从而实现电源柜的机械连接。热插拔公端和热插拔母端插接连接，能够将一个电池单元中相邻的两个电池模组之间形成电连接。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电源柜，其特征在于，包括：

多个电池单元，沿X方向和/或Y方向依次布置，所述X方向和所述Y方向成夹角设置，每个所述电池单元包括沿竖直方向依次设置的多个电池模组(11)，在每个所述电池单元中，相邻两个所述电池模组(11)之间电连接且机械连接，所述X方向和/或所述Y方向均与所述竖直方向呈夹角；

集成模块(2)，设置在多个所述电池单元的顶部，每个所述电池单元均与所述集成模块(2)电连接；

底座(3)，设置在多个所述电池单元的底部，并且每个所述电池单元均与所述底座(3)机械连接。

2.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述电池单元的数量为两个，其中一个所述电池单元中的所述电池模组(11)的数量M与另一个所述电池单元中的所述电池模组(11)的数量N之间具有以下关系：

M＝N；或者，M＝N+n，M、N和n均为大于或等于1的整数。

3.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述底座(3)上设有第一安装端面(31)和第二安装端面(32)，所述第一安装端面(31)和所述第二安装端面(32)在竖直方向上具有高度差，两个所述电池单元依次设置在所述第一安装端面(31)和所述第二安装端面(32)上。

4.根据权利要求3所述的电源柜，其特征在于，所述底座(3)包括相连接且成夹角设置的第一板段(33)和第二板段(34)，所述第一安装端面(31)形成在所述第一板段(33)上，所述第二安装端面(32)形成在所述第二板段(34)上；或者，

所述底座(3)上设有两个深度不同的安装槽，其中一个所述安装槽的槽底形成所述第一安装端面(31)，另一个所述安装槽的槽底形成所述第二安装端面(32)。

5.根据权利要求3所述的电源柜，其特征在于，所述第一安装端面(31)和所述第二安装端面(32)中至少一个的沿所述X方向的宽度等于对应的所述电池单元的宽度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电源柜，其特征在于，所述集成模块(2)被构造为形成具有高度差的第三安装端面(21)和第四安装端面(22)，所述第三安装端面(21)和所述第四安装端面(22)均用于与对应的所述电池单元连接。

7.根据权利要求6所述的电源柜，其特征在于，所述集成模块(2)包括沿水平方向延伸的第三板段(35)和沿所述竖直方向延伸的第四板段(36)，所述第四板段(36)的背离所述电池单元的外侧设置有散热齿；和/或，

所述电源柜还包括位于所述电池单元一侧的散热风扇。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括位于相邻两个所述电池单元同一端部的外侧的侧封板(5)，所述侧封板(5)的一端与相邻两个所述电池单元中的一个所述电池单元的电池模组(11)的外壁面连接，所述侧封板(5)的另一端与相邻两个所述电池单元中的另一个所述电池单元的电池模组(11)的外壁面连接，以使所述侧封板(5)能够遮盖住相邻两个所述电池单元的结合处的间隙。

9.根据权利要求8所述的电源柜，其特征在于，所述侧封板(5)上开设有多个行列布置的散热通孔；和/或，

所述侧封板(5)的数量为多个，多个所述侧封板(5)沿所述竖直方向依次设置。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括安装件(62)，所述安装件(62)的第一端与一个所述电池单元的第N个所述电池模组(11)和第N+1个所述电池模组(11)连接，所述安装件(62)的第二端与相邻的另一个所述电池单元的第M个所述电池模组(11)连接，其中，M和N均为大于等于1的整数。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括第一端部连接件(63)，所述第一端部连接件(63)的第一端与一个所述电池单元的第一个所述电池模组(11)连接，所述第一端部连接件(63)的另一端与所述集成模块(2)连接；和/或，

所述电源柜还包括第二端部连接件(64)，所述第二端部连接件(64)的第一端与一个所述电池单元的最外侧的与所述底座(3)相邻的所述电池模组(11)连接，所述第二端部连接件(64)的第二端与所述底座(3)连接。

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