CN219937168U - 储能柜及储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种储能柜及储能系统，所述储能柜包括：柜体，包括用于安装电池的电池仓；散热风道组件，包括主风道、连接风道和多个分支风道；所述连接风道连接所述主风道与所述多个分支风道，其中，所述主风道设有进风口，连接风道包括与所述主风道连通的多个风腔，至少一个所述风腔均与所述多个分支风道中的至少两者连通，所述多个分支风道均与所述电池仓连通。本申请能够提升储能系统的散热效果。

Description

储能柜及储能系统

技术领域

本申请涉及储能系统技术领域，具体而言，涉及一种储能柜及储能系统。

背景技术

随着电池技术的发展，为了配合用电需求的增长以及平抑用电的波峰波谷的需求，储能电柜的运用场景越来越多。

储能系统在工作时会产生大量的热量，如果散热不及时，热量会聚集在储能柜内，使储能系统温度升高，温度过高不仅会降低储能系统的放电效率，还会降低储能系统的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供一种储能柜和储能系统，能够提高储能系统的散热效果。

本申请一方面提供一种储能柜，包括：柜体，包括用于安装电池的电池仓；散热风道组件，包括主风道、连接风道和多个分支风道；所述连接风道连接所述主风道与所述多个分支风道，其中，所述主风道设有进风口，连接风道包括与所述主风道连通的多个风腔，至少一个所述风腔均与所述多个分支风道中的至少两者连通，所述多个分支风道均与所述电池仓连通。

可选的，所述多个分支风道设置在所述柜体内，所述柜体内的空间通过所述多个分支风道被分隔，形成多个电池仓。

可选的，所述多个分支风道沿所述柜体的高度方向平行延伸，至少包括第一分支风道、第二分支风道和第三分支风道，所述第一分支风道、所述第二分支风道和所述第三分支风道依次间隔设置，所述多个电池仓至少包括位于所述第一分支风道与所述第二分支风道之间的第一电池仓和位于所述第二分支风道和所述第三分支风道之间的第二电池仓；其中，所述第一分支风道与所述第一电池仓连通，所述第二分支风道与所述第一电池仓、第二电池仓分别连通，所述第三分支风道与所述第二电池仓连通。

可选的，所述连接风道设于所述柜体的顶部，且位于所述电池仓的外部，所述连接风道包括隔墙，所述连接风道内的空间被所述隔墙隔成所述多个风腔，所述多个风腔至少包括第一风腔和第二风腔，所述第一风腔与所述第一分支风道和所述第二分支风道连通，所述第二风腔与所述第二分支风道和所述第三分支风道连通。

可选的，所述第一风腔和所述第二风腔被设置为体积均等的两个腔体。

可选的，所述隔墙包括与第一风腔、第二风腔分别连通的进气口和与第二分支风道连通的出气口。

可选的，所述第一分支风道朝向所述第一电池仓的一侧壁设为均风板，所述均风板沿所述柜体的高度方向开设有多排出风孔，所述第一电池仓沿所述柜体的高度方向设有多个电池安装空间，每个所述电池安装空间与至少一排所述出风孔正对。

可选的，各所述分支风道的横截面积处处相等。

可选的，所述柜体还包括用于安装电气件的电气仓，所述电气仓与所述电池仓分隔设置；所述储能柜还包括设于所述柜体的散热通风装置，所述电气仓通过所述散热通风装置与外界连通。

可选的，所述散热通风装置包括百叶窗和过滤网，所述百叶窗形成有曲折的通风道，所述通风道连通所述电气仓与外界。

可选的，所述散热通风装置设置于所述柜体的内壁，所述柜体正对所述百叶窗的部位均匀设置有多个通风孔；和/或所述散热通风装置至少设置有两个，两个所述散热通风装置分别安装于所述柜体相对的两侧。

本申请的第二方面提供一种储能系统，包括上述任一项所述的储能柜；以及设于所述电池仓内的多个电池。

本申请提供的一种储能柜，通过将连接风道设置为腔体的形式，可以使冷风在风腔内汇聚后再流入到多个分支风道内，以提高多个分支风道的进风量，并且，通过在风腔内设置多个分支风道，使冷风流入到多个分支风道内，增大了对电池仓的进风量，提高散热效果。另一方面，一个风腔可以与至少两个分支风道连通，简化了传统风道一对一的连接结构，便于在产业上制造。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的储能系统的整体结构示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的储能系统的另一视角的整体结构示意图；

图3是本申请一示例性实施例示出的储能系统的剖面结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的储能系统另一视角的剖面结构示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的百叶窗的结构示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的散热通风装置的部分结构放大示意图；

图7是本申请另一示例性实施例示出的散热通风装置的部分结构放大示意图；

图8本申请一示例性实施例示出的电气仓内室外风的流通方向示意图；

图9是本申请一示例性实施例示出的储能系统的整体结构示意图；

图10是本申请一示例性实施例示出的电池仓的结构示意图；

图11是本申请一示例性实施例示出的电池仓内冷风的流通方向示意图；

图12是本申请一示例性实施例示出的电池仓内冷风的流通方向示意图；

图13是本申请一示例性实施例示出的主风道的结构示意图；

图14是本申请一示例性实施例示出的第一分支风道的结构示意图；

图15是本申请一示例性实施例示出的连接风道的结构示意图。

附图标号说明：

10、柜体；11、电池仓；111、电池仓前门；112、电池仓后门；113、第一电池仓；114、第二电池仓；12、电气仓；121、电气仓前门；122、电气仓后门；13、通风孔；20、电池；30、散热风道组件；31、主风道；311、进风口；32、连接风道；321、第一风腔；322、第二风腔；323、隔墙；324、通风板；33、分支风道；331、第一分支风道；3311、立柱；3312、侧板；3313、均风板；33131、出风孔；3314、底板；332、第二分支风道；333、第三分支风道；40、空调设备；51、百叶窗；511、通风道；52、过滤网；61、烟雾传感器；62、气体消防设备；71、照明感应灯；72、指示灯；81、能量管理系统；82、空气组件开关；83、不间断电源；84、储能变流器；90、风机。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表本申请构思下的所有实施方式，相反，它们仅是呈现本申请构思的部分装置和方法的例子。

在本申请中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件或者物件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参考图1至图4，本申请提供一种储能系统，包括储能柜，储能柜包括柜体10，柜体10可以设置成长方体形状，但不限于此。柜体10包括独立设置的电气仓12和电池仓11，即电气仓12和电池仓11分隔设置，由于电池仓11内放置有电池20，电池20形成通电回路后电压和电流都很高，而电气仓12主要用于放置交直流电转换等电气设备，电压和电流较低，因此将将电气仓12和电池仓11分隔设置可以有效避免高低压线缆交错，降低了操作人员误触电的风险。在柜体10相对的两侧分别设置有电气仓前门121、电池仓前门111和电气仓后门122、电池仓后门112，以便于向柜体10内安装设备以及对设备进行检修等。另外，每个仓门上均设有把手，便于打开和关闭各个仓门。电池仓11和电气仓12内还可设有指示灯72、照明感应灯71等设备，以便于对电池仓11内的设备进修检修。

请参考图3和图4，在一个实施例中，电气仓12自上而下依次安装有能量管理系统81、空气组件开关82、不间断电源83和储能变流器84，如此设置可提高电气仓的空间利用率。其中，能量管理系统81用于对能量进行调度和监控。储能变流器84与电池20连接，用于将电池20的直流电转变为交流电输送给电网使用，也可以将电网的交流电整流为直流电给电池20充电。空气组件开关82用于保护设备之间的电路。

请参考图5和图6并结合图1和图2，在一个实施例中，储能柜还包括设于柜体10的散热通风装置，电气仓12通过散热通风装置与外界连通，对电气仓12内的设备进行散热。具体而言，散热通风装置包括百叶窗51和过滤网52，百叶窗51形成有曲折的通风道511，通风道511连通电气仓12和外界，室外风通过百叶窗51进入电气仓12进行热交换时，需要先通过百叶窗51内曲折的通风道511(图6所示箭头)，通风道511的曲折设置可以阻挡大多的灰尘和水汽进入电气仓，对电气仓12内的设备形成保护。另外过滤网52设置在通风道511的出口端，可以对室外风进行过滤，再次阻挡灰尘和水汽，与百叶窗51形成双重遮挡作用，以提升散热通风装置的系统防护等级。其中百叶窗51的安装方式可以是嵌入式安装于柜体10内，或者也可以是安装于柜体10外。

在其它的一个实施例中，百叶窗51形成的通风道511也可以是直线通道(请参考图7)，如此可简化百叶窗51的结构，便于生产制造。

在一个实施例中，散热通风装置设置于柜体10的内壁，柜体10正对百叶窗51的部位均匀设置有多个通风孔13，以使散热通风装置与外界连通。其中，多个通风孔13可以为致密的六角网孔，以防止虫鼠进入，但不限于此。另外，通过将散热通风装置内置，可以避免百叶窗51在户外风吹日晒导致的变色以及老化磨损，同时，将散热通风装置设于柜体10的内壁，也可以节省安装空间。

请参考图8并结合图3、图4，进一步的，散热通风装置可设置有至少两个，两个散热通风装置分别安装于柜体10相对的两侧，且一个散热通风装置位于柜体10的下部，另一个散热通风装置位于柜体10的中上部，如此在电气仓12内的空气可形成对流。另外，在其中一侧的散热通风装置处可设置有风机90，用于将电气仓12内的空气抽出，以加快散热通风效率。如图8所示的实施例中，风机90设置于处于较高位置的散热通风装置处，自然风的流通路径如图8箭头所示，自然风可以依次对能量管理系统81、空气组件开关82、不间断电源83和储能变流器84进行散热。如此，一方面可以更大化的利用电气仓内的空间，另一方面，室外风可先对散热需求较大的设备进行冷却，使温度较低的室外风优先满足对散热需求较大的设备，提高了电气仓的整体散热效率。

另外，需要说明的是，位于出风侧的散热通风装置可不包括过滤网，以节省成本。

请参考图9并结合图3与图4，在一个实施例中，电池仓内设置有消防系统，消防系统包括烟雾传感器61和气体消防设备62。其中，烟雾传感器61可安装在电池仓11的内顶板上，用于感应烟雾，当烟雾的浓度或含量超过烟雾传感器61的预定阈值后，气体消防设备62可向电池仓11内释放灭火剂，灭火剂的材质可以为气溶胶、七氟丙烷等，但不限于此。气体消防设备62可安装在电气仓的顶板或者侧板3312上，但不限于此。

请参考图10至图15，储能柜还包括用于电池仓11散热的散热风道组件30，散热风道与柜体10外壁的空调设备40连通。散热风道组件30包括主风道31、连接风道32和多个分支风道33，连接风道32连接主风道31和多个分支风道33。

其中，请参考图11至图13，主风道31设有进风口311，进风口311可与设于柜体10外壁的空调设备40的冷风出口连通，以使空调设备40吹出的冷风流入散热风道组件30内。连接风道32包括与主风道31连通的多个风腔，至少一个风腔均与多个分支风道33中的至少两者连通，多个分支风道33均与电池仓11连通。通过将连接风道32设置为腔体的形式，可以使冷风在风腔内汇聚后再流入到多个分支风道33内，可以提高多个分支风道33的进风量，并且，通过在风腔内设置多个分支风道33，使冷风流入到多个分支风道33内，增大了对电池仓11的进风量，提高散热效果。另一方面，一个风腔可以与至少两个分支风道33连通，简化了传统风道一对一的连接结构，便于在产业上制造。

在一个实施例中，主风道31的进风口311结构可以与空调设备40的出风口结构相对应，例如可以为矩形、圆形等。本实施例中(请参考图10和13)，主风道31可通过螺钉固定在柜体10上，主风道31的进风口311和出风口的结构均为矩形，且主风道31的进口与空调设备40的出风口之间做密封处理，例如，可以在连接处主风道31与空调设备40的连接处设置密封条，但不限于此。

请参考图11和图14，在一个实施例中，分支风道33设置在柜体10内，柜体10内的空间通过多个分支风道33被隔离，形成多个电池仓11。多个分支风道33将柜体10内的空间分隔成多个电池仓11，避免了电池20的聚集安装，减少了电池20的聚集发热；同时单个电池仓11的空间也相对较小，可以提高分支风道33流出的冷风对电池仓11的散热效率。

本实施例中，多个分支风道33沿柜体10的高度方向平行延伸，包括第一分支风道331、第二分支风道332和第三分支风道333，第一分支风道331、第二分支风道332和第三分支风道333依次间隔设置，以形成位于第一分支风道331和第二分支风道332之间的第一电池仓113和位于第二分支风道332和第三分支风道333的第二电池仓114。其中，第一分支风道331与第一电池仓113连通，向第一电池仓113内输送冷风，第二分支风道332与第一电池仓113、第二电池仓114分别连通，向第一电池仓113和第二电池仓114输送冷风，第三分支风道333与第二电池仓114连通，向第二电池仓114输送冷风。如此，第一电池仓113和第二电池仓114相对的两侧均有冷风输送，增大了电池仓与冷风的接触面积，并且两股冷风可形成对流，进一步的提高两个电池仓11的散热效率。进一步的，电池仓11内还可设置有循环风机，冷却后的气流可经循环风机抽出流入到空调的回风口，完成热循环(如图11所示)。在其它的实施例中，分支风道33可不仅设置有三个，形成的电池仓11也不限于两个，可以的理解的是，受空调设备40功率的影响，分支风道33和电池仓11的数量越多，为满足散热需求，空调设备40的功率也应越高。另外，空调设备40也可根据需要设置多个。因此，本实施例仅为较佳的一个实施例，并不用于限制本申请。

在一个实施例中，第一分支风道331朝向第一电池仓113的一侧壁设为均风板3313，均风板3313沿柜体10的高度方向开设有多排出风孔33131，第一电池仓113沿柜体10的高度方向设有多个电池安装空间，每个电池安装空间供一块电池安装，每个电池安装空间与至少一排出风孔33131正对，以使冷风可流入每个电池安装空间，对每块电池单独降温。

如图14所示的实施例中，第一分支风道331包括立柱3311、侧板3312和均风板3313，立柱3311、侧板3312和均风板3313共同围蔽成供冷风流入的第一分支风道331。均风板3313朝向每个电池安装空间的一侧均设置有两排出风孔33131，以使更多的冷风流入每个电池安装空间内。另外，第一分支风道331的横截面积处处相等，如此可简化第一分支风道331的结构，易于加工。在传统方案中，为了保证流经各个电池安装空间内的风量一致，风道大多采用上宽下窄的梯形结构，以提高风道底部的风速和流量。而在本实施例中，第一分支风道331采用等截面设计，通过在均风板3313上开设多排孔状的出风孔33131，可以获得更优的风速一致性，尽量保证流经各个电池安装空间内的风量一致，缩小各电池安装空间之间的温度差异。

进一步的，为了保证第一分支风道331的稳定性，第一分支风道331还可设置底板3314，以增大第一分支风道331与柜体10的接触面，使第一分支风道331更加稳定。

第二分支风道332和第三分支风道333也均包括均风板3313。其中，第二分支风道332朝向第一电池仓113和朝向第二电池仓114的两侧均设置均风板3313。具体而言，第二分支风道332可包括两个第二子风道，两个第二子风道沿柜体10高度方向上的轴线对称设置，两个第二子风道中的一个与第一电池仓113连通，另一个与第二电池仓114连通，每个第二子风道的结构可参考第一分支风道331的结构，本申请对此不再赘述。在其它的一个实施例中，第二分支风道332可以为一个风道腔体，第二分支风道332面向第一电池仓113的一侧和第二电池仓114的一侧均设置出口，以实现第二分支风道332分别与第一电池仓113和第二电池仓114连通，其中，该出口可以为均风板3313形成的出风孔33131。

第三分支风道333朝向第二电池仓114的一侧设均风板3313，其具体结构和布置可参考第一分支风道331的结构和布置，本申请对此不再赘述。

请参考图10、图12和图15，在一个实施例中，连接风道32设于柜体10的顶部，且位于电池仓的外部，连接风道32包括隔墙323，连接风道32内的空间被隔墙323隔成第一风腔321和第二风腔322，第一风腔321与第一分支风道331和第二分支风道332连通，用于向第一分支风道331和第二分支风道332输送冷风，第二风腔322与第二分支风道332和第三分支风道333连通，用于向第二分支风道332和第三分支风道333输送冷风；如此可以使每个分支风道均有冷风流入，相比于只设置一个风腔，可以有效避免风腔只流向一个分支风道的风险。另外，通过将连接风道32设于柜体10的顶部，冷风可以从分支风道的顶部流进，进而充满整个分支风道。在一个实施例中，第一风腔321和第二风腔322被设置为体积均等的两个腔体，以使冷风均等的流入到第一风腔321和第二风腔322中，使散热更加均匀。具体而言，隔墙323不仅位于连接风道32的中间位置，还位于连接风道32的进风口311的中间位置，当冷风从主风道31流出时，被隔墙323阻挡分成均等的两股冷风分别进入第一风腔321和第二风腔322。

需要说明的是，连接风道32可不仅设置有两个风腔，风腔的具体数量可以根据分支风道的数量按需设置。

如图15所示的实施例中，隔墙323为中空设置，隔墙323包括与第一风腔321、第二风腔322分别连通的进气口和与第二分支风道332连通的出气口。进气口分别设置在隔墙323相对的两侧，且均布在隔墙323的两个侧面，出气口位于隔墙323的底部。另外，隔墙323的底部可以为开口，出气口即为隔墙323的底部开口，以增大隔墙323内冷风的流动。在第一风腔321和第二风腔322相对的两端均设置通风板324，通风板324上开设有通口，以使第一风腔321与第一分支风道331连通，第二风腔322与第二分支风道332连通。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种储能柜，其特征在于，包括：

柜体，包括用于安装电池的电池仓；

散热风道组件，包括主风道、连接风道和多个分支风道；所述连接风道连接所述主风道与所述多个分支风道，其中，所述主风道设有进风口，连接风道包括与所述主风道连通的多个风腔，至少一个所述风腔均与所述多个分支风道中的至少两者连通，所述多个分支风道均与所述电池仓连通。

2.根据权利要求1所述的储能柜，其特征在于，所述多个分支风道设置在所述柜体内，所述柜体内的空间通过所述多个分支风道被分隔，形成多个电池仓。

3.根据权利要求2所述的储能柜，其特征在于，所述多个分支风道沿所述柜体的高度方向平行延伸，至少包括第一分支风道、第二分支风道和第三分支风道，所述第一分支风道、所述第二分支风道和所述第三分支风道依次间隔设置，所述多个电池仓至少包括位于所述第一分支风道与所述第二分支风道之间的第一电池仓和位于所述第二分支风道和所述第三分支风道之间的第二电池仓；其中，所述第一分支风道与所述第一电池仓连通，所述第二分支风道与所述第一电池仓、第二电池仓分别连通，所述第三分支风道与所述第二电池仓连通。

4.根据权利要求3所述的储能柜，其特征在于，所述连接风道设于所述柜体的顶部，且位于所述电池仓的外部，所述连接风道包括隔墙，所述连接风道内的空间被所述隔墙隔成所述多个风腔，所述多个风腔至少包括第一风腔和第二风腔，所述第一风腔与所述第一分支风道和所述第二分支风道连通，所述第二风腔与所述第二分支风道和所述第三分支风道连通。

5.根据权利要求4所述的储能柜，其特征在于，所述第一风腔和所述第二风腔被设置为体积均等的两个腔体。

6.根据权利要求4所述的储能柜，其特征在于，所述隔墙包括与第一风腔、第二风腔分别连通的进气口和与第二分支风道连通的出气口。

7.根据权利要求3至6任一项所述的储能柜，其特征在于，所述第一分支风道朝向所述第一电池仓的一侧壁设为均风板，所述均风板沿所述柜体的高度方向开设有多排出风孔，所述第一电池仓沿所述柜体的高度方向设有多个电池安装空间，每个所述电池安装空间与至少一排所述出风孔正对。

8.根据权利要求1至6任一项所述的储能柜，其特征在于，各所述分支风道的横截面积处处相等。

9.根据权利要求1至6任一项所述的储能柜，其特征在于，所述柜体还包括用于安装电气件的电气仓，所述电气仓与所述电池仓分隔设置；所述储能柜还包括设于所述柜体的散热通风装置，所述电气仓通过所述散热通风装置与外界连通。

10.根据权利要求9所述的储能柜，其特征在于，所述散热通风装置包括百叶窗和过滤网，所述百叶窗形成有曲折的通风道，所述通风道连通所述电气仓与外界。

11.根据权利要求10所述的储能柜，其特征在于，所述散热通风装置设置于所述柜体的内壁，所述柜体正对所述百叶窗的部位均匀设置有多个通风孔；和/或

所述散热通风装置至少设置有两个，两个所述散热通风装置分别安装于所述柜体相对的两侧。

12.一种储能系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至11任一项所述的储能柜；以及

设于所述电池仓内的多个电池。