CN220254162U - 储能一体机及储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储能一体机及储能系统，属于电池储能技术领域。所述储能一体机包括电池、开关盒和至少两个连接器；所述开关盒和所述电池电连接；所述连接器用于实现所述储能一体机的扩容。通过在储能一体机中设置至少两个连接器，从而能减少储能一体机和外界的连线，方便扩容，简化储能一体机的安装，即便需要更换或调试储能一体机时，也能通过直接拔下对应连接器连接的线缆，实现快速拆卸单个储能一体机，操作简单，省时省力。

Description

储能一体机及储能系统

技术领域

本申请属于电池储能技术领域，尤其涉及一种电储能一体机及储能系统。

背景技术

储能一体机是一种将能量存储起来，并在需要时释放能量的设备，其能合理利用并提高能量的利用率，在生活中受到广泛应用。其中，考虑到单个的储能一体机储能量有限，不能满足所有用户的储能需求，故用户往往需要配置额外的电池或者是储能一体机以满足不同的扩容要求。然而，当前的储能一体机接线复杂，造成扩容操作复杂繁琐，且维护不便。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种储能一体机及储能系统，通过设置的连接器，从而能减少储能一体机和外界的连线，方便扩容，简化储能一体机的安装，即便需要更换或调试储能一体机时，也能通过直接拔下对应连接器连接的线缆，实现快速拆卸单个储能一体机，操作简单，省时省力。

第一方面，本申请提供了一种储能一体机，该储能一体机包括：

电池；

开关盒，所述开关盒和所述电池电连接；

至少两个连接器，所述连接器用于实现所述储能一体机的扩容。

根据本申请的储能一体机，一方面，只需要通过线缆连接不同的储能一体机的连接器即可实现扩容，能极大提高扩容接线效率，减少出现接线错误的风险，省时省力，简化了维护成本；另一方面，开关盒内虽然有很多的电子元件，但由于连接器和开关盒之间通过导线连接，即需要更换或调试开关盒时，只需要拔掉连接开关盒与连接器的导线即可，从而极大地降低了开关盒的拆装繁琐性，提高了维护的便利性。

根据本申请的一个实施例，所述开关盒和所述电池通过航插进行电连接。

根据本申请的一个实施例，所述开关盒与所述电池的航插处位于所述开关盒的下端或侧端。

根据本申请的一个实施例，还包括：

电池架，所述电池架限定出容纳槽，所述容纳槽用于容纳所述电池和所述开关盒；

所述电池架开设有多个拆装口，所述拆装口与所述容纳槽相连通；其中，在所述开关盒置于所述容纳槽内并与所述电池连接的情况下，所述容纳槽的内壁和所述开关盒的外壁之间存在拆卸间距，用于从多个所述拆装口中均能取放所述开关盒。

根据本申请的一个实施例，所述储能一体机设置有一个所述电池和一个所述开关盒。

根据本申请的一个实施例，所述储能一体机为户用式储能一体机。

根据本申请的一个实施例，还包括：

壳体，所述电池、所述开关盒和所述连接器集成在所述壳体内。

第二方面，本申请提供了一种储能系统，该储能系统包括：

储能变流器，以及

至少两个如上所述的储能一体机，其中一个所述储能一体机通过连接器与另一个所述储能一体机的连接器连接以实现所述储能一体机之间的依次连接，所述储能变流器与其中一个所述储能一体机的连接器连接。

根据本申请的储能系统，通过在储能一体机中设置至少两个连接器，从而能减少储能一体机和外界的连线，方便扩容，简化储能一体机的安装，即便需要更换或调试储能一体机时，也能通过直接拔下对应连接器连接的线缆，实现快速拆卸单个储能一体机，操作简单，省时省力。

根据本申请的一个实施例，所述储能一体机设置有多个，多个所述储能一体机串联连接或并联连接。

根据本申请的一个实施例，多个所述储能一体机沿左右方向和/或前后方向依次排列。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的第一种储能一体机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种储能一体机的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第三种储能一体机的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第一种储能系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第二种储能系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第三种储能系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第四种储能系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第五种储能系统的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第六种储能系统的结构示意图。

附图标记：

100、储能一体机；

110、电池架；111、容纳槽；112、第一拆装口；113、第二拆装口；

130、开关盒；131、插头；

150、电池；

170、连接器；

200、储能变流器；

300、线缆。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如无特殊的说明，本申请中的左右方向为图1中开关盒130的长度方向；前后方向为开关盒130的宽度方向；上下方向为开关盒130的高度方向。

下面参考图1-图9描述本申请实施例的储能一体机100。该储能一体机100包括电池150、开关盒130和连接器170。

电池150用于存储和提供用户所需的电能。可以理解的是，电池150的规格和容量可根据实际情况进行设计，本实施例对此不做具体限制。

开关盒130和电池150电连接，即通过电池150向开关盒130提供所需运作的电能，开关盒130用于监测电池150的电压、电流、温度等参数信息，并对电池150的状态进行管理和控制。

本实施例中，考虑到电池150的体积大，重量也大，开关盒130位于电池150上方。

连接器170用于实现储能一体机100的扩容，至少两个连接器170分别设置于电池150两侧并与开关盒130电连接。

可以理解的是，开关盒130内虽然有很多的电子元件，但由于连接器170和开关盒130之间通过导线连接，即需要更换或调试开关盒130时，只需要拔掉连接开关盒130与连接器170的导线即可，从而极大地降低了开关盒130的拆装繁琐性。

本实施例中，位于电池150左右两侧的连接器170中的一个是通讯连接器，另一个是动力连接器，通讯连接器用于提供电池150和开关盒130之间的数据传输，动力连接器用于实现电流的流通。当然，在其他实施例中，连接器170还可以包括其他的连接器，本实施例不做具体限制。

相关技术中，当需要多个储能一体机100相连时，由于目前的连接器一般只能进行单极导线连接，即每个连接器都需要通过正极导线和负极导线和其它的储能一体机100的连接器连接。故而不仅造成连接器的使用成本、生产成本的增加，也不利于实现多个储能一体机100之间的快速接线，造成工作效率较低，且存在较大的接线错误风险，维护也困难。

基于上述技术问题，本实施例中，一个储能一体机100通过线缆300就可使该储能一体机100的连接器170与另一个储能一体机100的连接器170电连接，进而实现多个储能一体机100的依次相连。

可以理解的是，连接器170只需要一根线缆300就能和其它的储能一体机100的连接器170连接，提高了储能一体机100的模块化，能极大地提高现场接线的效率，减少出现接线错误的风险，提高了工作效率，简化了维护成本。需要解释的是，只要能通过一根线缆300实现连接器170之间的电连接即可，本实施例对连接器170的具体结构不做具体限制。

根据本申请提供的储能一体机100，通过设置的连接器170，从而能减少储能一体机100和外界的连线，方便扩容，简化储能一体机100的安装，即便需要更换或调试储能一体机100时，也能通过直接拔下对应连接器170连接的线缆300，实现快速拆卸单个储能一体机100，操作简单，省时省力。

相关技术中，考虑到开关盒130内设置有多种电子器件，往往会通过多种接线端子与电池150连接，同样造成开关盒130拆装繁琐且维护麻烦。

为解决上述问题，在一些实施例中，开关盒130和电池150通过航插进行电连接，以实现两者电连接的同时进一步地简化拆装开关盒130的过程。

可以理解的是，开关盒130和电池150的其中一个设置有插头131，开关盒130和电池150的另一个设置有插座，插座和插头131航接。

通过开关盒130和电池150的插接配合，当需要拆卸或者更换开关盒130时，拔出与连接器170连接的导线后，再直接将插头131从插座上拔出即可，操作简单且省时省力。同时，由于开关盒130和电池150之间通过插头131和插座航接，进一步地提高了开关盒130和电池150的模块化。

在一些实施例中，开关盒130与电池150的航插处位于开关盒130的下端或侧端。本实施例中，开关盒130与电池150的航插处位于开关盒130的下侧、左侧或右侧，即开关盒130和电池150的拆装方向包括左右方向和上下方向，通过调整开关盒130和电池150的航插位置，提高了开关盒130布置的灵活性。

考虑到不同的用户对储能一体机100的空间摆放方式存在不同，而相关技术中的开关盒130的拆装方向往往都是固定且统一的，这就导致不方便对单个的开关盒130进行拆卸和更换，导致维护困难。

为解决上述问题，在一些实施例中，储能一体机100还包括电池架110，该电池架110限定出容纳槽111并开设有多个拆装口。

容纳槽111用于容纳电池150和开关盒130。

本实施例中，考虑到开关盒130位于电池150上方。即在组装时，需要先将电池150放置到容纳槽111内以实现沿左右方向和前后方向的限位，再将开关盒130放进容纳槽111内并与电池150连接。

拆装口与容纳槽111相连通；其中，在开关盒130置于容纳槽111内并与电池150连接的情况下，容纳槽111的内壁和开关盒130的外壁之间存在拆卸间距，用于从多个拆装口中均能取放开关盒130。可以理解的是，由于容纳槽111的内壁和开关盒130的外壁之间存在拆卸间距，从而方便在容纳槽111内便能将开关盒130和电池150分开，由于存在多个拆装口，便可根据实际情况从不同的拆装口中取出或放入开关盒130，提高了取放开关盒130的灵活性，降低了维护的困难性，提高了开关盒130的拆装效率。

本申请实施例的电池架110，通过设置多个拆装口，以及容纳槽111的内壁和开关盒130的外壁之间存在拆卸间距，从而方便了当多个储能一体机100组合排列在一起时对单个开关盒130的拆卸和更换，提高了维护的便利性。

本实施例中，至少有两个拆装口的开口方向相垂直，故而无论多个电池架110是沿前后方向排列还是左右方向排列时，当需要维护或者更换某个电池架110上的开关盒130时，无需移开位于开关盒130旁边的储能一体机100以及位于储能一体机100上方的储能变流器200，便可根据实际情况从不同的拆装口中取出或放入开关盒130，提高了取放开关盒130的灵活性，降低了维护的困难性，提高了开关盒130的拆装效率。

本实施例中，电池150和开关盒130的航插方向和其中一个拆装口的开口方向一致，以方便组装单个的储能一体机100时，可以直接从开口方向与插接方向一致的拆装口中，将开关盒130推入容纳槽111内直至开关盒130和电池150插接，提高了安装效率。在本实施例中，拆装口包括第一拆装口112和第二拆装口113。第一拆装口112开口朝上，开关盒130的上端面和容纳槽111的顶面之间存在第一拆卸间距；第二拆装口113的开口朝左或朝右，开关盒130靠近第二拆装口的端面与容纳槽111对应的侧壁之间形成有第二拆卸间距，第一拆卸间距和第二拆卸间距形成拆卸间距。

如2所示，第二拆装口113的开口朝右，开关盒130的左端面与容纳槽111的左侧壁之间形成有第二拆卸间距；如图3所示，第二拆装口113的开口朝左，开关盒130的右端面与容纳槽111的右侧壁之间形成有第二拆卸间距。

通过设置第一拆装口112和第二拆装口113，从而保证了无论是多个电池架110左右方向还是前后方向排列，还是在储能一体机100的上方放置储能变流器200，都能方便拆卸或者更换开关盒130。需要解释的是，第一拆卸间距、第二拆卸间距的大小可根据开关盒130和电池150连接处的尺寸进行设计，本实施例不做具体限制。

在一些实施例中，如图1所示，第二拆装口113的数量有两个，两个第二拆装口113沿左右方向相对设置。即一个第二拆装口113开口朝左，开关盒130的右端面与容纳槽111的右侧壁之间形成有第二拆卸间距，另一个拆装口113开口朝右，开关盒130的左端面与容纳槽111的左侧壁之间形成有第二拆卸间距。可以理解的是，两个第二拆卸间距的大小可以相等，也可以不相等，本实例不做具体限制。

可以理解的是，为了避免开关盒130和电池150连接位置所受到的应力过于集中，开关盒130的前段面和后端面分别与容纳槽111的内壁抵接，尤其是存在电池架110所放置的位置凹凸不平、电池架110和电池150的连接位置不在开关盒130的中心线上，或者如图2和图3所示的开关盒130和电池150的连接位置位于开关盒130的左端面或者右端面的情况。

在一些实施例中，当开关盒130和电池150连接位置在开关盒130的下端面时，拆装口还包括第三拆装口，两个第三拆装口在前后方向上相对设置，开关盒130靠近第三拆装口的端面与容纳槽111对应的侧壁之间形成有第三拆卸间距，第一拆卸间距、第二拆卸间距和第三拆卸间距形成拆卸间距。

如图1所示，当开关盒130和电池150的连接处位于开关盒130的下端面时，开关盒130的取出方向有三种：

其一、开关盒130从上方取出，

开关盒130向上移动并从第一拆装口112中取出；

其二、开关盒130从左方取出，

先在容纳槽111内向上移动开关盒130直至开关盒130与电池150分开，再将开关盒130向左移动并从位于对应的第二拆装口113中取出；

其三、开关盒130从右方取出，

先在容纳槽111内向上移动开关盒130直至开关盒130与电池150分开，再将开关盒130向右移动并从位于对应的第二拆装口113中取出。

如图2所示，当开关盒130和电池150的连接处位于开关盒130的左端面时，开关盒130的取出方向有两种：

其一、开关盒130从上方取出，

先在容纳槽111内向右移动开关盒130直至开关盒130与电池150分开，再将开关盒130向上移动并从第一拆装口112中取出；

其二、开关盒130从右方取出，

开关盒130向右移动并从对应的第二拆装口113中取出。

如图3所示，当开关盒130和电池150的连接处位于开关盒130的右端面时，开关盒130的取出方向有两种：

其一、开关盒130从上方取出，

先在容纳槽111内向左移动开关盒130直至开关盒130与电池150分开，再将开关盒130向上移动并从第一拆装口112中取出；

其二、开关盒130从左方取出，

开关盒130向左移动并从对应的第二拆装口113中取出。

在一些实施例中，储能一体机100设置有一个电池150和一个开关盒130。即通过每个储能一体机100只有一个电池150和一个开关盒130，从而能对储能一体机100进行标准化，以实现储能一体机100具有统一的规格，降低制造和使用成本。

在一些实施例中，储能一体机100为户用式储能一体机。即使储能一体机100处于家用环境，一方面，不仅能降低家庭的用电成本，还能可作为应急备用电源提升家庭供电可靠性；另一方面，通过配置户用式储能一体机也能辅助电网平衡发电能力与用电需求，优点良多。

在一些实施例中，储能一体机100还包括壳体(未示出)，电池150、开关盒130和连接器170集成在壳体内。可以理解的是，通过壳体来固定安装有电池150和开关盒130的电池架110，不仅能对电池150、开关盒130以及连接器170起到一定的保护和防尘作用，还能提高储能一体机100的一体化，避免出现需用户自行安装和内部接线的情况发生，改善用户的使用感，便于商业化。

如图4-图9所示，本申请实施例还提供了一种储能系统，储能系统包括储能变流器200以及上述的至少两个储能一体机100，其中一个储能一体机100通过连接器170与另一个储能一体机100的连接器170连接以实现储能一体机100之间的依次连接，储能变流器200与其中一个储能一体机100的连接器170连接。

储能变流器200(Power Conversion System，PCS)用于控制电池150的充电和放电过程并进行交直流的变换，通过储能变流器200放置在储能一体机100上并通过导线与连接器170连接，拆装方便且高效，还减少了储能系统的占地空间。

本实施例中，储能变流器200设置在储能一体机100的开关盒130上侧，以减少储能系统的占地空间。

可以理解的是，本实施例中，由于电池150左右两侧均设置有连接器170，若储能一体机100设置有两个时，通过线缆300连接使分别位于两个储能一体机100且相邻的两个连接器170连接实现扩容；若储能一体机100设置有三个或三个以上时，两个分别位于电池150两侧的连接器170依次为第一连接器和第二连接器，第一个储能一体机100的第二连接器的通过线缆300与第二个储能一体机100的第一连接器连接，第二个储能一体机100的第二连接器与第三个储能一体机100的第一连接器连接，依次类推，从而实现多个储能一体机100的依次连接。

本申请实施例提供的储能系统，通过在储能一体机100中设置至少两个连接器170，从而能减少储能一体机100和外界的连线，方便扩容，简化储能一体机100的安装，即便需要更换或调试储能一体机100时，也能通过直接拔下对应连接器170连接的线缆300，实现快速拆卸单个储能一体机100，操作简单，省时省力。

在一些实施例中，储能一体机100设置有多个，,多个储能一体机100串联连接或并联连接。

可以理解的是，本实施中由于是多个储能一体机100配一个储能变流器200，故储能系统所采的是直流耦合系统，相较于交流耦合系统(即每个储能一体机100均配有一个储能变流器200)，效率高且成本低。

本实施例中，相邻的两个储能一体机100之间通过连接器170的电连接实现串联连接或并联连接。如图4、图6和图8所示，多个储能一体机100并联连接；如图5、图7和图9所示，多个储能一体机100串联连接。需要解释的是，若需要多个储能一体机100串联连接，位于末尾的储能一体机100的电池150需设置用于实现短接的线缆300。

可以理解的是，储能一体机100的数量和连接方式可根据实际情况进行调整，本实施例不做具体限制。在一些实施例中，多个储能一体机100沿左右方向和/或前后方向依次排列，以满足不同的用于容纳储能系统的空间大小。

如图4和图5所示，多个储能一体机100沿左右方向依次排列；如图6和图7所示，多个储能一体机100沿前后方向依次排列；如图8和图9，多个储能一体机100中的部分储能一体机100沿左右方向依次排列，部分储能一体机100沿前后方向依次排列。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种储能一体机，其特征在于，包括：

电池；

开关盒，所述开关盒和所述电池电连接；

至少两个连接器，与所述电池连接，所述连接器用于实现所述储能一体机的扩容。

2.根据权利要求1所述的储能一体机，其特征在于，所述开关盒和所述电池通过航插进行电连接。

3.根据权利要求2所述的储能一体机，其特征在于，所述开关盒与所述电池的航插处位于所述开关盒的下端或侧端。

4.根据权利要求2或3所述的储能一体机，其特征在于，还包括：

电池架，所述电池架限定出容纳槽，所述容纳槽用于容纳所述电池和所述开关盒；

所述电池架开设有多个拆装口，所述拆装口与所述容纳槽相连通；其中，在所述开关盒置于所述容纳槽内并与所述电池连接的情况下，所述容纳槽的内壁和所述开关盒的外壁之间存在拆卸间距，用于从多个所述拆装口中均能取放所述开关盒。

5.根据权利要求1至3任一项所述的储能一体机，其特征在于，所述储能一体机设置有一个所述电池和一个所述开关盒。

6.根据权利要求1至3任一项所述的储能一体机，其特征在于，所述储能一体机为户用式储能一体机。

7.根据权利要求1至3任一项所述的储能一体机，其特征在于，还包括：

壳体，所述电池、所述开关盒和所述连接器集成在所述壳体内。

8.一种储能系统，其特征在于，包括：

储能变流器，以及

至少两个如权利要求1至7任一项所述的储能一体机，其中一个所述储能一体机通过连接器与另一个所述储能一体机的连接器连接以实现所述储能一体机之间的依次连接，所述储能变流器与其中一个所述储能一体机的连接器连接。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述储能一体机设置有多个，多个所述储能一体机串联连接或并联连接。

10.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，多个所述储能一体机沿左右方向和/或前后方向依次排列。