CN219123320U - 一种储能电池簇风道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能电池簇风道结构，包括电池架组件和若干个簇级风道均流组件，簇级风道均流组件依次设置在电池架组件的一侧；电池组件内安装有若干个电池簇；电池簇内安装有若干个电池插箱；簇级风道均流组件包括簇级风道均流斜板、连接底板、两个密封侧板，所述两个密封侧板设置在簇级风道均流斜板、连接底板的两侧，簇级风道均流斜板和连接底板底部为固定连接，另一端为簇级风道入风口；簇级风道均流斜板和连接底板之间存在夹角；所述连接底板上设有若干个均匀分布的出风口，电池架组件上设有电池架背部风孔。本实用新型所述的一种储能电池簇风道结构，本实用新型通过设置簇级风道均流斜板，有效提升上下层之间出风口的风量一致性。

Description

一种储能电池簇风道结构

技术领域

本实用新型属于集装箱式锂电池储能系统技术领域，尤其是涉及一种储能电池簇风道结构。

背景技术

随着风电、光伏等新能源的发展，为进一步减小“弃风”、“弃光”，解决调频调峰等问题。需通过增配储能系统来提升电网的可靠性，磷酸铁锂电池簇作为电化学储能系统普遍采用的容纳电能的核心部件，其热管理性能决定着储能系统的可靠性和使用寿命。随着电池储能系统发展，能量密度要求不断提高促使电池插箱和电池簇的集成度不断提高，同时电池运行倍率提升导致发热量增大。一般越高效的散热方式所占体积越大，散热需求与能量密度提升需求形成矛盾。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种储能电池簇风道结构，以解决现有技术下电池簇内温度均匀性较差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种储能电池簇风道结构，包括电池架组件和若干个簇级风道均流组件，簇级风道均流组件依次设置在电池架组件的一侧；

电池组件内安装有若干个电池簇；电池簇内安装有若干个电池插箱；

簇级风道均流组件包括簇级风道均流斜板、连接底板、两个密封侧板，所述两个密封侧板设置在簇级风道均流斜板、连接底板的两侧，簇级风道均流斜板和连接底板底部为固定连接，另一端为簇级风道入风口；簇级风道均流斜板和连接底板之间存在夹角；

所述连接底板上设有若干个均匀分布的出风口，电池架组件上设有电池架背部风孔，电池架背部风孔对应设置在电池插箱的两侧和中间。

电池架背部风孔开在背面的电池架组件上，其开孔位置和大小对应电池模组的散热间隙，使背部风道中的冷风可以流经电池插箱预设好的散热间隙，对电芯进行有高效冷却。

进一步的，所述簇级风道入风口与集装箱系统风道连通，簇级风道入风口与电池架组件的电池簇架连通，簇级风道入风口的位置与电池簇的位置对应，且电池簇的数量与簇级风道入风口的数量相同。

进一步的，所述簇级风道均流斜板与连接底板之间的夹角为锐角，优选的，夹角为15°-30°。簇级风道均流效果通过簇级风道均流组件实现，背部风道主体部分由上至下向前倾斜，从而增加远离远端的流动阻力，平衡由上至下的背部各出风口的压差，提高各出风口的流量均匀性。

且簇级风道均流斜板、连接底板、通过密封侧板配合使簇级风道整体密封，不与集装箱内的热空气连通，保证电池插箱的冷却风温接近空调的冷风出风温度。

进一步的，所述电池架组件包括若干个电池簇架，所述若干个电池簇架依次连接，电池簇架包括第一连接板、第二连接板、电池簇支架，所述第一连接板和第二连接板设置在电池簇支架的前后两侧，电池架背部风孔设置在第一连接板上。

进一步的，所述电池簇支架上设有若干个均匀分布的电池插箱架，电池插箱设置在电池插箱架上。

进一步的，所述电池簇架的数量至少为2个。

进一步的，所述电池插箱架的两侧设有侧部导流封板，侧部导流封板的面积小于电池插箱架一侧的面积，所述侧部导流封板设置在靠近簇级风道均流组件的一侧。在电池架侧面安装侧部导流封板，使从电池架背部风口流出的冷风沿预设的路径流过，提升电芯换热冷风的气流速度，增强换热效果。

进一步的，所述第二连接板上设有若干个均匀分布的散热孔。

进一步的，所述集装箱系统风道与冷源连接，所述冷源为空调。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种储能电池簇风道结构具有以下有益效果：

本实用新型通过设置簇级风道均流斜板，有效提升上下层之间出风口的风量一致性，将原先各层出风口风量偏差从大于5％以上降到3％以内，使系统风道的出风均匀地送到每个电池插箱背后，一簇之内的电池插箱温差由原本的6-10℃减小到3-5℃，提升了电池的温度一致性，增加储能系统的循环寿命。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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为本实用新型实施例所述的一种储能电池簇风道结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种储能电池簇风道结构的簇级风道均流组件示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种储能电池簇风道结构的电池架背部风孔示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种储能电池簇风道结构的整体使用示意图。

附图标记说明：

1、簇级风道均流组件；11、连接底板；12、簇级风道均流斜板；13、密封侧板；14、出风口；15、簇级风道入风口；2、电池架组件；21、电池簇架；22、第一连接板；23、第二连接板；24、电池簇支架；25、电池插箱架；26、侧部导流封板；27、散热孔；28、电池架背部风孔；3、集装箱系统风道；4、空调；5、电池插箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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。

一种储能电池簇风道结构，包括电池架组件2和若干个簇级风道均流组件1，簇级风道均流组件1依次设置在电池架组件2的一侧；电池组件内安装有若干个电池簇；电池簇内安装有若干个电池插箱；簇级风道均流组件1包括簇级风道均流斜板12、连接底板11、两个密封侧板13，所述两个密封侧板13设置在簇级风道均流斜板12、连接底板11的两侧，簇级风道均流斜板12和连接底板11底部为固定连接，另一端为簇级风道入风口15；簇级风道均流斜板12和连接底板11之间存在夹角；所述密封背板上设有若干个均匀分布的出风口14，电池架组件2上设有电池架背部风孔28，电池架背部风孔28对应设置在电池插箱的两侧和中间。

电池架背部风孔28开在背面的电池架组件2上，其开孔位置和大小对应电池模组的散热间隙，使背部风道中的冷风可以流经电池插箱预设好的散热间隙，对电芯进行有高效冷却。

簇级风道入风口15与集装箱系统风道3连通，簇级风道入风口15与电池架组件2的电池簇架21连通，簇级风道入风口15的位置与电池簇的位置对应，且电池簇的数量与簇级风道入风口15的数量相同。簇级风道均流斜板12与连接底板11之间的夹角为锐角，优选的，夹角为15°-30°。簇级风道均流效果通过簇级风道均流组件1实现，背部风道主体部分由上至下向前倾斜，从而增加远离远端的流动阻力，平衡由上至下的背部各出风口14的压差，提高各出风口14的流量均匀性。且簇级风道均流斜板12、连接底板11、通过密封侧板13配合使簇级风道整体密封，不与集装箱内的热空气连通，保证电池插箱的冷却风温接近空调4的冷风出风温度。

电池架组件2包括若干个电池簇架21，所述若干个电池簇架21依次连接，电池簇架21包括第一连接板22、第二连接板23、电池簇支架24，所述第一连接板22和第二连接板23设置在电池簇支架24的前后两侧，电池架背部风孔28设置在第一连接板22上。电池簇支架24上设有若干个均匀分布的电池插箱架25，电池插箱5设置在电池插箱架25上。电池簇架21的数量至少为2个。电池插箱架25的两侧设有侧部导流封板26，侧部导流封板26的面积小于电池插箱架25一侧的面积，所述侧部导流封板26设置在靠近簇级风道均流组件1的一侧。在电池架侧面安装侧部导流封板26，使从电池架背部风口流出的冷风沿预设的路径流过，提升电芯换热冷风的气流速度，增强换热效果。第二连接板23上设有若干个均匀分布的散热孔27。集装箱系统风道3与冷源连接，所述冷源为空调4。

在具体使用中，该电池簇风道设计形式可作为模块化产品应用于不同电池簇数的集装箱中，只需更改系统风道的设计，为电池簇风道提供额定的风量即可，系统风道和簇风道入风口之间通过添加软连接的方式进行密封。装配在储能集装箱中的结构示意如下图4所示。一台12.5kW制冷量的空调4可对三簇电池进行冷却，每个电池簇安装15个电池插箱，空调4冷风通过从系统风道向下流入簇风道，在簇级风道均流组件1的作用下可使上下层之间的电池插箱获得均匀的冷风流量。

本实用新型通过将电池插箱壳体的防护和散热功能集成在电池架结构设计上，相较同样电量的电池簇，节省了封闭式插箱的复杂箱体结构设计，本专利电池簇结构设计将减小体积约8％，从而提升了电池簇的体积能量密度，通过背部风孔和电池架侧部导流封板26，形成了敞开式电池插箱的散热风道，冷却气流从风孔流出，通过电池架侧部导流封板26的约束作用，对电池的侧部进行有效散热后热风从电池插箱的前部轴流风扇排出，实现电芯的冷却方案。

Claims (8)

1.一种储能电池簇风道结构，其特征在于：包括电池架组件(2)和若干个簇级风道均流组件(1)，簇级风道均流组件(1)依次设置在电池架组件(2)的一侧；

电池组件内安装有若干个电池簇；电池簇内安装有若干个电池插箱；

簇级风道均流组件(1)包括簇级风道均流斜板(12)、连接底板(11)、两个密封侧板(13)，所述两个密封侧板(13)设置在簇级风道均流斜板(12)、连接底板(11)的两侧，簇级风道均流斜板(12)和连接底板(11)底部为固定连接，另一端为簇级风道入风口(15)；簇级风道均流斜板(12)和连接底板(11)之间存在夹角；

所述连接底板(11)上设有若干个均匀分布的出风口(14)，电池架组件(2)上设有电池架背部风孔(28)，电池架背部风孔(28)对应设置在电池插箱(5)的两侧和中间。

2.根据权利要求1所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述簇级风道入风口(15)与集装箱系统风道(3)连通，簇级风道入风口(15)与电池架组件(2)的电池簇架(21)连通，簇级风道入风口(15)的位置与电池簇的位置对应，且电池簇的数量与簇级风道入风口(15)的数量相同。

3.根据权利要求1所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述簇级风道均流斜板(12)与连接底板(11)之间的夹角为锐角。

4.根据权利要求3所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：簇级风道均流斜板(12)与连接底板(11)之间的夹角为15°-30°。

5.根据权利要求1所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述电池架组件(2)包括若干个电池簇架(21)，所述若干个电池簇架(21)依次连接，电池簇架(21)包括第一连接板(22)、第二连接板(23)、电池簇支架(24)，所述第一连接板(22)和第二连接板(23)设置在电池簇支架(24)的前后两侧，电池架背部风孔(28)设置在第一连接板(22)上。

6.根据权利要求5所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述电池簇支架(24)上设有若干个均匀分布的电池插箱架(25)，电池插箱(5)设置在电池插箱架(25)上。

7.根据权利要求6所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述电池插箱架(25)的两侧设有侧部导流封板(26)，侧部导流封板(26)的面积小于电池插箱架(25)一侧的面积，所述侧部导流封板(26)设置在靠近簇级风道均流组件(1)的一侧。

8.根据权利要求2所述的一种储能电池簇风道结构，其特征在于：所述集装箱系统风道(3)与冷源连接，所述冷源为空调(4)。

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