CN219811555U - 一种风冷循环储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷循环储能系统，包括：储能柜，储能柜包括外壳体和设置在外壳体内的电池舱，电池舱与外壳体侧壁之间设置有输风通道；电池模组，多个电池模组依次排列设置在电池舱内，电池模组包括电池和用于盛装电池的风冷箱，风冷箱上设置有冷风入口和热风出口；空调系统，空调系统包括内循环风道和外循环风道，内循环风道包括空调机和排风板，排风板包括第一排风板和第二排风板，第一排风板与第二排风板扣合形成冷风通道，冷风通道与冷风入口连通，外循环风道包括循环风机和横向隔板以及纵向隔板，横向隔板与纵向隔板之间形成热风通道，热风通道与热风口连通，循环风机与热风通道连通，并将热风通道内热风输送至空调机内。

Description

一种风冷循环储能系统

技术领域

本发明涉及领域储能电池技术领域，尤其是涉及一种风冷循环储能系统。

背景技术

随着科技的发展，新能源产业也逐步发展，对储能集装箱和储能电池的需求也日益提高，发展新能源产业必须大力发展高安全、长寿命、高能量密度的储能电池，储能集装箱中主要放置的是储能电池，储能模块是储能集装箱的核心组成部分，目前大部分储能模块散热都靠自冷，其采用方形铁锂电池作为能量单元，基于方形电池结构特性，方形电池模组普遍存在散热不均匀、导热路径不通畅等缺陷，从而导致储能模块的内部通风不良、电芯温度不均匀等问题，进而影响储能模块的使用性能和循环寿命。

在现有储能电池系统中，为了降低电池的温度，通常采用自然冷却或水冷方式冷却电池，或者采用不带冷却通道的方式只对电池舱进行整体降温，上述冷却方式冷却效率低，难以满足实际的应用需求。

故而现在提出一种风冷循环储能系统，解决上述问题。

实用新型内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种风冷循环储能系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种风冷循环储能系统，包括：所述风冷储能系统至少包括，

储能柜，所述储能柜包括外壳体和设置在所述外壳体内的电池舱，所述电池舱与所述外壳体侧壁之间设置有输风通道；

电池模组，所述电池模组为多个，多个所述电池模组依次排列设置在所

述电池舱内，所述电池模组包括电池和用于盛装电池的风冷箱，所述风冷箱上设置有冷风入口和热风出口；

空调系统，所述空调系统包括内循环风道和外循环风道：

所述内循环风道包括空调机和排风板，所述排风板设置在所述空调机制冷端，所述制冷端上设置有若干冷气出口，所述排风板包括第一排风板和第二排风板，所述第一排风板与第二排风板扣合形成冷风通道，所述冷风通道与所述冷风入口连通；

所述外循环风道包括设置在所述储能柜顶部的循环风机和设置在所述风冷箱顶部的横向隔板和设置在所述电池模组一侧的纵向隔板，所述横向隔板与所述纵向隔板之间形成热风通道，所述热风通道与所述热风口连通，所述循环风机与所述热风通道连通，并将所述热风通道内热风输送至所述空调机内。

本发明一个较佳实施例中，所述电池舱至少为四个，其中每两个所述电池舱分别设置在所述第一排风板与所述第二排风板的一侧。

本发明一个较佳实施例中，所述冷风通道通过所述第一排风板与第二排风板同时向两个所述电池舱输送冷风。

本发明一个较佳实施例中，所述第一排风板与所述第二排风板上皆设置有排风孔，所述排风孔与所述冷风入口相贴合。

本发明一个较佳实施例中，所述冷风入口设置在所述风冷箱一侧，所述热风出口设置在所述风冷箱顶部。

本发明一个较佳实施例中，所述循环风机设置在切换板上，所述切换板上设置有内风孔和外风孔，所述内风孔与所述热风通道连通，所述外风孔连通所述储能柜外部空间。

本发明一个较佳实施例中，所述空调机包括冷凝器，所述冷凝器一侧设置有进风通道，所述进风通道包括设置在所述储能柜的底部的出风口和设置在所述冷凝器一侧的风机，所述风机朝向所述冷凝器；

蒸发器，所述蒸发器设置在所述空调机制冷端，所述蒸发器一侧设置有出风通道，所述出风通道与所述冷风通道连通，所述出风通道内设置有风机；

压缩机，所述压缩机设置在所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述压缩机的进气口与所述蒸发器的出气口连通，所述压缩机的出气口与所述冷凝器的进气口连通。

本发明一个较佳实施例中，所述蒸发器两侧设置有进风口，所述进风口与所述热风通道连通。

本发明一个较佳实施例中，所述储能柜的底部还设置有进风口朝向所述冷凝器的出风通道，所述出风通道与所述进风通道位于所述冷凝器的同一侧，所述冷凝器的另一侧设置有换气腔。

本发明一个较佳实施例中，所述储能柜包括柜门，所述柜门与所述储能柜之间设置有防水层。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明通过在储能柜的内部设置电池舱，电池舱与储能柜外壳体侧壁之间设置有输风通道，储能柜底部设置有空调机，空调机上设置第一排风板与第二排风板并扣合而成冷风通道，电池舱内的多个电池模组皆设置有风冷箱，风冷箱冷风入口与冷风通道连通，风冷箱热风出口与输风通道连通，同时储能柜顶部设置有循环风机。在运行时，空调制冷将冷气通过冷风通道传输至电池舱内，并且通过各个电池模组内的风冷箱将冷风输送进电蓄电池表面，并对蓄电池进行降温，一个空调机工作即可实现同时对多组电池模组进行制冷，形成一对多的风冷系统，利用单个空调机结合多个排风道的设计，节省了空调机数量的使用，减轻制造成本，多个排风道的贴合电池模组的设计，不占用蓄电池的安装空间，相较于现有技术中一对一的制冷方式，节省能量损耗的同时还减少内部零件，从而减少占地面积，减轻储能柜整体体积。

(2)制冷过程中打开循环风机，由于冷空气经过蓄电池被进行换热，从而使经过风冷箱后的空气得到升温，升温后的空气从风冷箱内流出至热风通道后受循环风机影响由输出通道排出，向下输送回蒸发器中再次进行降温，降温后的冷空气重新又回到冷风通道，再次通过内循环风道对电池模组进行降温。通过内循环风道输送冷风，外循环风道回风的设计方式，使储能柜内部整体结构紧密，且空气在经过电池模组升温后立即得到蒸发器的降温，并重新返回电池模组内部的风冷箱内部进行换热，可以有效的提高对电池模组的散热效果。

(3)本发明通过设置在电池模组内设置风冷箱，并将储能电池设置在风冷箱内，通过风冷箱上设置的冷风入口和热风出口形成散热风道，散热风道由箱体底部向箱体上部延伸，从而在散热过程中冷空气对储能电池采用将蓄电池包裹的散热方式，极大的提高了散热效率，同时采用风冷直接包裹蓄电池的散热方式，可直接通过导热垫、散热板对每个电芯进行散热，从而提高了电芯温度的一致性，避免了电芯温度过高，延长了电芯的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的内循环冷空气走向示意图；

图2是本发明的优选实施例的外循环热空气走向示意图；

图3是本发明的优选实施例的排风板立体结构图；

图4是本发明的优选实施例的储能柜部分剖面图；

图5是本发明的优选实施例的储能柜立体结构图；

图6是本发明的优选实施例的风冷箱立体结构图；

图7是本发明的优选实施例的空调机内部结构示意图；

图8是本发明的优选实施例的空调机立体结构图；

图9是本发明的优选实施例储能柜俯视剖面图。

图中：1、储能柜；11、外壳体；12、电池舱；120、电池模组；121、风冷箱；1210、冷风入口；1211、热风出口；13、输风通道；14、柜门；4、内循环风道；41、空调机；410、制冷端；4100、蒸发器；4101、冷气出口；411、压缩机；412、冷凝器；4102、进风口；42、排风板；420、第一排风板；421、第二排风板；4201、排风孔；43、冷风通道；5、外循环风道；51、横向隔板；52、纵向隔板；53、循环风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图9所示，所述风冷储能系统至少包括，

一种风冷循环储能系统，包括：所述风冷储能系统至少包括，

储能柜1，所述储能柜1包括外壳体11和设置在所述外壳体11内的电池舱12，所述

电池舱12与所述外壳体11侧壁之间设置有输风通道13；

电池模组120，所述电池模组120为多个，多个所述电池模组120依次排列设置在所

述电池舱12内，所述电池模组120包括电池和用于盛装电池的风冷箱121，所述风冷箱121上设置有冷风入口1210和热风出口1211；

空调系统，所述空调系统包括内循环风道4和外循环风道5：

所述内循环风道4包括空调机41和排风板42，所述排风板42设置在所述空调机41制冷端410，所述制冷端410上设置有若干冷气出口4101，所述排风板42包括第一排风板420和第二排风板421，所述第一排风板420与第二排风板421扣合形成冷风通道43，所述冷风通道43与所述冷风入口1210连通；

通过在储能柜1的内部设置电池舱12，电池舱12与储能柜1外壳体11侧壁之间设置有输风通道 13，储能柜1底部设置有空调机 41，空调机41上设置第一排风板420与第二排风板421并扣合而成冷风通道43，电池舱12内的多个电池模组120皆设置有风冷箱121，风冷箱121冷风入口1210与冷风通道43连通，风冷箱121热风出口1211与输风通道13连通，同时储能柜1顶部设置有循环风机53。在运行时，空调制冷将冷气通过冷风通道43传输至电池舱12内，并且通过各个电池模组120内的风冷箱121将冷风输送进电蓄电池表面，并对蓄电池进行降温，一个空调机41工作即可实现同时对多组电池模组120进行制冷，形成一对多的风冷系统，利用单个空调机41结合多个排风道的设计，节省了空调机41数量的使用，减轻制造成本，多个排风道的贴合电池模组120的设计，不占用蓄电池的安装空间，相较于现有技术中一对一的制冷方式，节省能量损耗的同时还减少内部零件，从而减少占地面积，减轻储能柜1整体体积。

所述外循环风道5包括设置在所述储能柜1顶部的循环风机53和设置在所述风冷箱121顶部的横向隔板51和设置在所述电池模组120一侧的纵向隔板52，所述横向隔板51与所述纵向隔板52之间形成热风通道，所述热风通道与所述热风口连通，所述循环风机53与所述热风通道连通，并将所述热风通道内热风输送至所述空调机41内。

制冷过程中打开循环风机53，由于冷空气经过蓄电池被进行换热，从而使经过风冷箱121后的空气得到升温，升温后的空气从风冷箱121内流出至热风通道后受循环风机53影响由输出通道排出，向下输送回蒸发器4100中再次进行降温，降温后的冷空气重新又回到冷风通道43，再次通过内循环风道4对电池模组120进行降温。通过内循环风道4输送冷风，外循环风道5回风的设计方式，使储能柜1内部整体结构紧密，且空气在经过电池模组120升温后立即得到蒸发器4100的降温，并重新返回电池模组120内部的风冷箱121内部进行换热，可以有效的提高对电池模组120的散热效果。

本发明一个较佳实施例中，所述电池舱12至少为四个，其中每两个所述电池舱12分别设置在所述第一排风板420与所述第二排风板421的一侧。所述冷风通道43通过所述第一排风板420与第二排风板421同时向两个所述电池舱12输送冷风。所述第一排风板420与所述第二排风板421上皆设置有排风孔4201，所述排风孔4201与所述冷风入口1210相贴合。通过设置在电池模组120内设置风冷箱121，并将储能电池设置在风冷箱121内，通过风冷箱121上设置的冷风入口1210和热风出口1211形成散热风道，散热风道由箱体底部向箱体上部延伸，从而在散热过程中冷空气对储能电池采用将蓄电池包裹的散热方式，极大的提高了散热效率，同时采用风冷直接包裹蓄电池的散热方式，可直接通过导热垫、散热板对每个电芯进行散热，从而提高了电芯温度的一致性，避免了电芯温度过高，延长了电芯的使用寿命。

本发明一个较佳实施例中，所述冷风入口1210设置在所述风冷箱121一侧，所述热风出口1211设置在所述风冷箱121顶部。

本发明一个较佳实施例中，所述循环风机53设置在切换板上，所述切换板上设置有内风孔和外风孔，所述内风孔与所述热风通道连通，所述外风孔连通所述储能柜1外部空间。

本发明一个较佳实施例中，所述空调机41包括冷凝器412，所述冷凝器412一侧设置有进风通道，所述进风通道包括设置在所述储能柜1的底部的出风口和设置在所述冷凝器412一侧的风机，所述风机朝向所述冷凝器412，蒸发器4100，所述蒸发器4100设置在所述空调机41制冷端410，所述蒸发器4100一侧设置有出风通道，所述出风通道与所述冷风通道43连通，所述出风通道内设置有风机，压缩机411，所述压缩机411设置在所述冷凝器412与所述蒸发器4100之间，所述压缩机411的进气口与所述蒸发器4100的出气口连通，所述压缩机411的出气口与所述冷凝器412的进气口连通，在使用时，低温低压的制冷剂经过蒸发器4100内部后吸热后变成低温低压气体，低温低压的气体经过压缩机411后压缩变成高温高压的气态制冷剂后进入冷凝器412。高温高压气态制冷剂在冷凝器412内冷凝放热变成中温高压的液态制冷剂，液态制冷剂依次经过干燥过滤器及节流膨胀机构变成低温低压的液态制冷剂重新输送至蒸发器4100内进行换热。

本发明一个较佳实施例中，所述蒸发器4100两侧设置有进风口4102，所述进风口4102与所述热风通道连通，换热之后的冷空气再次回到蒸发器4100中进行制冷。所述储能柜1的底部还设置有进风口4102朝向所述冷凝器412的出风通道，所述出风通道与所述进风通道位于所述冷凝器412的同一侧，所述冷凝器412的另一侧设置有换气腔。气体可以通过进风通道进入储能柜1内部，并且进风通道位于出风通道靠近冷凝器412出液口的一侧，使外界空气能够经过半边冷凝器412变成中温空气，中温空气再回流至另一半的冷凝器412进一步吸收热量变成高温空气，高温空气在循环风机53作用下能够从出风通道内部排出。

本发明一个较佳实施例中，所述储能柜1包括柜门14，所述柜门14与所述储能柜1之间设置有防水层，保证了储能柜1内部的密闭性，防止外界灰尘或水进入储能柜1内，对内部储能电池造成污染和损坏。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风冷循环储能系统，其特征在于，至少包括：

储能柜，所述储能柜包括外壳体和设置在所述外壳体内的电池舱，所述

电池舱与所述外壳体侧壁之间设置有输风通道；

电池模组，所述电池模组为多个，多个所述电池模组依次排列设置在所述电池舱内，所述电池模组包括电池和用于盛装电池的风冷箱，所述风冷箱上设置有冷风入口和热风出口；

空调系统，所述空调系统包括内循环风道和外循环风道：

所述内循环风道包括空调机和排风板，所述排风板设置在所述空调机制冷端，所述制冷端上设置有若干冷气出口，所述排风板包括第一排风板和第二排风板，所述第一排风板与第二排风板扣合形成冷风通道，所述冷风通道与所述冷风入口连通；

所述外循环风道包括设置在所述储能柜顶部的循环风机和设置在所述风冷箱顶部的横向隔板和设置在所述电池模组一侧的纵向隔板，所述横向隔板与所述纵向隔板之间形成热风通道，所述热风通道与所述热风出口连通，所述循环风机与所述热风通道连通，并将所述热风通道内热风输送至所述空调机内。

2.根据权利要求1所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述电池舱至少为四个，其中每两个所述电池舱分别设置在所述第一排风板与所述第二排风板的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述冷风通道通过所述第一排风板与第二排风板同时向两个所述电池舱输送冷风。

4.根据权利要求1所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述第一排风板与所述第二排风板上皆设置有排风孔，所述排风孔与所述冷风入口相贴合。

5.根据权利要求1所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述冷风入口设置在所述风冷箱一侧，所述热风出口设置在所述风冷箱顶部。

6.根据权利要求1所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述循环风机设置在切换板上，所述切换板上设置有内风孔和外风孔，所述内风孔与所述热风通道连通，所述外风孔连通所述储能柜外部空间。

7.根据权利要求6所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述空调机包括冷凝器，所述冷凝器一侧设置有进风通道，所述进风通道包括设置在所述储能柜的底部的出风口和设置在所述冷凝器一侧的风机，所述风机朝向所述冷凝器；

蒸发器，所述蒸发器设置在所述空调机制冷端，所述蒸发器一侧设置有出风通道，所述出风通道与所述冷风通道连通，所述出风通道内设置有风机；

压缩机，所述压缩机设置在所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述压缩机的进气口与所述蒸发器的出气口连通，所述压缩机的出气口与所述冷凝器的进气口连通。

8.根据权利要求7所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述蒸发器两侧设置有进风口，所述进风口与所述热风通道连通。

9.根据权利要求7所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述储能柜的底部还设置有进风口朝向所述冷凝器的出风通道，所述出风通道与所述进风通道位于所述冷凝器的同一侧，所述冷凝器的另一侧设置有换气腔。

10.根据权利要求1所述的一种风冷循环储能系统，其特征在于：所述储能柜包括柜门，所述柜门与所述储能柜之间设置有防水层。