CN220341448U - 一种储能汇流柜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种储能汇流柜，用于对多个电池簇进行电能的管理，包括：电缆室，电缆室内设置第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件，分别电连接PCS元件的正极和负极、电池簇的正极和电池簇的负极；第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件在储能汇流柜的宽度方向上间隔设置，并且均沿着储能汇流柜的深度方向延伸设置。节省了储能汇流柜在宽度方向上的空间，从而减小了储能汇流柜的尺寸。

Description

一种储能汇流柜

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种储能汇流柜。

背景技术

随着新能源汽车的发展，大型储能装置作为后备电源，能够解决重要设备不能断电的问题。储能汇流柜作为储能电池系统的重要组成成分，集齐了各电池簇的正负极线束，并且连接PCS(Power Conversion System，储能逆变器)元件的电缆线，其功能的优化非常重要，然而传统的储能汇流柜由于内部结构布局不完善，储能汇流柜输出的线缆线径粗，线缆的布局走线困难，并且占用储能汇流柜的面积较大，特别是在储能电流柜的宽度方向上占用较大面积，不利于储能电池系统的移动和安装等。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种储能汇流柜，能够降低储能汇流柜的线缆所占用的面积，从而降低储能汇流柜的占用面积。

第一方面，本申请提供了一种储能汇流柜，用于对多个电池簇进行电能的管理，包括：

电缆室，所述电缆室内设置所述第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件，所述第一正极连接件和所述第一负极连接件分别电连接PCS元件的正极和负极，所述第二正极连接件和所述第二负极连接件分别电连接所述电池簇的正极和电池簇的负极；

所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件在所述储能汇流柜的宽度方向上间隔设置，并且所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均沿着所述储能汇流柜的深度方向延伸设置；

所述宽度方向和所述深度方向为同一水平面的两个相互垂直的方向，并且所述宽度方向为所述储能汇流柜正向放置状态下正面的宽度方向，所述深度方向为所述储能汇流柜正向放置状态下侧面的深度方向。

在其中一个实施例中，第二正极连接件和所述第二负极连接件分别至少包括两个，所述至少两个所述第二正极连接件沿着竖直方向错开设置，所述至少两个所述第二负极连接件沿着竖直方向错开设置，所述竖直方向为所述储能汇流柜正向放置状态下垂直于承载面的方向。

在其中一个实施例中，第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均设置多个接线孔，分别提供给所述PCS元件和所述电池簇的电缆接线。

在其中一个实施例中，第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均设置所述绝缘件，以对所述接线孔上的接头进行电气绝缘。

在其中一个实施例中，储能汇流柜还包括开关室，设置在所述电缆室上，所述开关室内设置至少一个控制开关，并且所述开关室的顶部和底部均设置绝缘件。

在其中一个实施例中，储能汇流柜还包括电气室，设置在所述开关室上，所述电气室内设置电源器件，并且在所述电源器件与所述电气室的底部之间设置隔热件。

在其中一个实施例中，电气室内进一步设置多层线槽，所述多层线槽间隔设置，并且均设置在所述电源器件上方；

在所述线槽之间设置断路器、插座、连接端子以及继电器。

在其中一个实施例中，储能汇流柜的侧壁上设置BMS组件，并且所述BMS组件远离所述电源器件设置。

在其中一个实施例中，储能汇流柜还包括：

交换机室，设置在所述电气室上，所述交换机室内设置交换机，并且在所述交换机室的两侧设置安装把手；

备用电池室，设置在所述交换机室上，所述备用电池室内设置备用电池。

在其中一个实施例中，储能汇流柜的侧壁上设置多组消防喷头，所述消防喷头与消防管道连接，用于对所述储能汇流柜进行消防。

上述介绍了一种储能汇流柜，用于对多个电池簇进行电能的管理，包括：电缆室，电缆室内设置第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件，第一正极连接件和第一负极连接件分别电连接PCS元件的正极和负极，第二正极连接件和第二负极连接件分别电连接电池簇的正极和电池簇的负极；第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件在储能汇流柜的宽度方向上间隔设置，并且第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件均沿着储能汇流柜的深度方向延伸设置。由于储能汇流柜在深度方向上的元件布局较少，本申请将第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件均沿着储能汇流柜的深度方向延伸设置，充分利用了深度方向的空间，并且节省了储能汇流柜在宽度方向上的空间，从而减小了储能汇流柜的尺寸。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的主视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的侧视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的正面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的背面结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的电缆室未设置绝缘件的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种储能汇流柜的电缆室设置绝缘件后的结构示意图。

本申请实施例中的附图标记说明如下：

储能系统100包括电池系统11、储能汇流柜12、PCS元件13、电池簇101、高压箱1012、电池包1011、PCS元件13、柜体121、底座122、顶部眉头120、正面1204、前门1211、主控显示屏1212、切换开关1213、启动开关1214、指示模块1215、把手1216、急停按钮1217、电源指示1218、分闸指示1219、合闸指示1200、故障指示1201、侧面1205、消防喷头1203、电缆室123、第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234、第二负极连接件1235、电缆1231、绝缘件1236、绝缘件1230、绝缘子1237、环氧板1238、钣金件1239、开关室124、控制开关1241、电气室125、电源器件1251、隔热件1252、线槽1253、断路器1254、插座1255，连接端子1257、继电器1256、照明灯1258、BMS组件126、交换机室127、备用电池室128、交换机1271、安装把手1272、备用电池1281。

具体实施方式

请一并参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种储能系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的储能系统100包括电池系统11、储能汇流柜12以及PCS元件13。电池系统11包括多个电池簇101，每个电池簇101包括高压箱1012和多个电池包1011，多个电池包1011串联后与高压箱1012电连接，并由高压箱1012的正极B+和负极B-向外输出电能或向电池包1011输送电能。即高压箱1012的正极B+和负极B-分别为电池簇对外连接的正极和负极。

储能汇流柜12分别电连接电池系统11和PCS元件13。在充电作业时，电网通过PCS元件13和储能汇流柜12对电池系统11充电，在放电作业时，电池系统11通过储能汇流柜12向外供电。因此储能汇流柜12可对电池系统11的多个电池簇101进行电能的管理。储能汇流柜12集齐了多个电池簇101和PCS元件13的各种线束，其内部结构的线束布局决定了储能汇流柜12的体积，下文将详述本申请的一种储能汇流柜12的结构，可减少储能汇流柜12的尺寸，并方便接线。

请一并参阅图2-图5，储能汇流柜12为长方体结构，其包括柜体121、底座122和顶部眉头120。柜体121设置在底座122和顶部眉头120之间，柜体121通过钣金焊接、钣金折弯件形成。

在柜体121的正面1204设置前门1211。前门1211面板上单独集成主控显示屏1212、切换开关1213、启动开关1214、指示模块1215、把手1216以及急停按钮1217等。显示屏1212用于显示储能汇流柜12采集到的数据信息、控制信息等。切换开关1213用于切换本地和远程控制。启动开关1214用于启动或关闭显示屏1212。指示模块1215用于指示储能汇流柜12的状态，具体而言，包括用于指示储能汇流柜12的电源工作状态的电源指示1218、用于指示储能汇流柜12的电闸的分闸状态的分闸指示1219、用于指示储能汇流柜12的电闸的合闸状态的合闸指示1200、以及用于指示储能汇流柜12的故障的故障指示1201。把手1216用于提供给操作员打开和关闭前门1211，如图2所示为关闭前门1211的状态，图3所示为打开前门1211的状态。急停按钮1217在储能汇流柜12发生故障等需要急停时，提供给操作员操作。

可选的，柜体121的侧面1205的侧壁上设置多组消防喷头1203，如图2和图3所示，设置3组消防喷头1203。消防喷头1203与消防管道(图未示)连接，用于对储能汇流柜12进行消防。

底座122设置在储能汇流柜12的最底部，用于接触承载面。可选的，底座122的高度可约为90mm-110mm，例如90mm、100mm以及110mm等。底座122可由约2mm厚度的冷轧钢板折弯焊接而形成。

在储能汇流柜12的柜体121内设置了多个安装空间，用于安装不同的元件。其一包括电缆室123，设置在所述底座122上，电缆室123正面安装亚克力透明板，贴防触电标识，防止误操作触电。请一并参阅图6，所述电缆室123内设置所述第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235，所述第一正极连接件1231和所述第一负极连接件1232分别电连接PCS元件13的正极P+和负极P-，所述第二正极连接件1234和所述第二负极连接件1235分别电连接所述电池簇101的正极B+和电池簇101的负极B-。

所述第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235在所述储能汇流柜12的宽度方向上间隔设置，并且第一正极连接件1231和第一负极连接件1232设置在中间位置，二正极连接件1234和第二负极连接件1235分别设置在电缆室123的两侧位置，实现电气隔离，提高电气安全。进一步的，所述第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235均沿着储能汇流柜12的深度方向延伸设置。结合图2所示，所述宽度方向和所述深度方向为同一水平面的两个相互垂直的方向，并且所述宽度方向为所述储能汇流柜12正向放置状态下，如图2所示的放置状态下，正面1204的宽度方向，即从一个侧面1205到另一个侧面的方向；所述深度方向为所述储能汇流柜12正向放置状态下侧面1205的深度方向，即从正面1204到背面(图未示)的方向。

传统的储能汇流柜的设计方案通常为：第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235在储能汇流柜12的宽度方向上间隔设置，并且第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235的至少部分在储能汇流柜12的宽度方向上延伸。进一步的，为了方便操作员操作，通常将元件沿着储能汇流柜12的宽度方向布局，在储能汇流柜12的深度方向上存在多余的空间，但在储能汇流柜12的宽度方向上占用较大的空间尺寸，从而使得储能汇流柜12的占用的尺寸较大，不利于搬运和安装。本申请实施例的储能汇流柜12可以节省储能汇流柜12的宽度方向上的空间，并充分利用储能汇流柜12的深度方向上的空间。从而节省了储能汇流柜12占用的空间，实现小型化设计。

可选的，第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235可由铜排形成，也可以由铝排形成。并且第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235均设置多个接线孔1233，分别提供给所述PCS元件13和所述电池簇101的电缆接线，方便电池簇101的电缆1231和PCS元件13的电缆1231接线。

可选的，所述第二正极连接件1234和所述第二负极连接件1235分别至少包括两个，所述至少两个所述第二正极连接件1234沿着竖直方向错开设置，所述至少两个所述第二负极连接件1235沿着竖直方向错开设置。其中，所述竖直方向为储能汇流柜12正向放置状态下正面1204的高度方向，即电缆室123到底座122的方向。

在一具体的实施例中，第二正极连接件1234和所述第二负极连接件1235分别包括两个。两个所述第二正极连接件1234沿着竖直方向错开设置，同样的，两个第二负极连接件1235沿着竖直方向错开设置。由此两个第二正极连接件1234以及两个第二负极连接件1235均在竖直方向错开设置的结构可减小在储能汇流柜12的正面1024的宽度方向的尺寸，从而减小储能汇流柜12宽度方向上的面积，还使连接电池簇101的电缆接线更方便和合理。

可选的，请一并参阅图7，第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235均设置所述绝缘件，以对所述接线孔1233上的接头进行电气绝缘。

在一具体的实施例中，由于第一正极连接件1231和第一负极连接件1232设置在电缆室123的中间位置，两者距离较近，则直接在第一正极连接件1231和第一负极连接件1232之间设置绝缘件1236，该绝缘件1236可包括环氧板。

第二正极连接件1234和第二负极连接件1235设置在电缆室123的两侧位置，其外侧设置有连接其他元件或起到保护功能的钣金件1239等，由此设置第二正极连接件1234和第二负极连接件1235的绝缘件1230包括绝缘子1237和环氧板1238，绝缘子1237两端分别连接各连接件(包括第二正极连接件1234和第二负极连接件1235)和环氧板1238，环氧板1238远离各连接件的一侧设置钣金件1239。保证电气间隙，实现电气隔离。

可选的，所述储能汇流柜12还包括开关室124，设置在所述电缆室123上，所述开关室124内设置至少一个控制开关1241，并且所述开关室124的顶部和底部均设置绝缘件(图未示)。绝缘件也可包括环氧板，可预防控制开关1241开断产生电弧击中其他元件，造成元件损伤。

可选的，所述储能汇流柜12还包括电气室125，设置在所述开关室124上，所述电气室125内设置电源器件1251，并且在所述电源器件1251与所述电气室124的底部之间设置隔热件1252。

在一具体的实施例中，电源器件1251可为AC\DC(Alternating Current\DirectCurrent:交流/直流)电源，电源器件1251包括两个，两个电源器件1251间隔设置，增大两者的电气距离和散热距离。此外两个电源器件1251与电气室124的底部之间均设置隔热件1252。具体可采用钣金件折弯抬高形成隔离件1252，避免控制开关1241热量传导到AC\DC电源，影响其性能。

可选的，所述电气室125内进一步设置多层线槽1253，所述多层线槽1253间隔设置，并且均设置在所述电源器件1251上方。在所述线槽1253之间设置断路器1254、插座1255，连接端子1257以及继电器1256。

在一具体的实施例中，电源器件1251上方设置五层安装板。自上而下的方向上，第一层安装板、第三层安装板以及第五层安装板上设置线槽1253，第二层安装板设置断路器1254和插座1255，第四层安装板设置继电器1256和连接端子1257。其中，断路器1254可为微型断路器，插座1255可为五孔插座。为方便操作员的安装和维修，在电气室125的顶部设置照明灯1258。并配行程开关，保证前门1211打开时，照明灯1258开启照明，方便电气室125的维护。

可选的，所述储能汇流柜12的侧壁上设置BMS组件126，并且所述BMS组件126远离所述电源器件1251设置。由于电源器件1251工作时热量较大，因此BMS组件126远离电源器件1251，可避免温度过高而影响其性能。

可选的，电气室125内进一步设置通讯线束(图未示)，将通讯线束和高压采集线(包括前文所述的第一正极连接件1231、第一负极连接件1232、第二正极连接件1234和第二负极连接件1235连接的线束)分别设置在隔离的电气室125和电缆室123内，减少了通讯线束和高压采集线两者之间的干扰，提高电气的安全性。

可选的，所述储能汇流柜12还包括交换机室127和备用电池室128。

交换机室127设置在所述电气室125上，所述交换机室127内设置交换机1271，并且在所述交换机室127的两侧设置安装把手1272。

备用电池室128设置在所述交换机室127上，所述备用电池室128内设置备用电池1281。

综上所述，本申请介绍了一种储能汇流柜，用于对多个电池簇进行电能的管理，包括：底座；电缆室，设置在底座上，电缆室内设置第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件，第一正极连接件和第一负极连接件分别电连接PCS元件的正极和负极，第二正极连接件和第二负极连接件分别电连接电池簇的正极和电池簇的负极；第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件在储能汇流柜的宽度方向上间隔设置，并且第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件均沿着储能汇流柜的深度方向延伸设置；宽度方向和深度方向为同一水平面的两个相互垂直的方向，并且宽度方向为储能汇流柜正向放置状态下正面的宽度方向，深度方向为储能汇流柜正向放置状态下侧面的深度方向。由于储能汇流柜在深度方向上的元件布局较少，本申请将第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件均沿着储能汇流柜的深度方向延伸设置，充分利用了深度方向的空间，并且节省了储能汇流柜在宽度方向上的空间，从而减小了储能汇流柜的尺寸。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能汇流柜，用于对多个电池簇进行电能的管理，其特征在于，包括：

电缆室，所述电缆室内设置第一正极连接件、第一负极连接件、第二正极连接件和第二负极连接件，所述第一正极连接件和所述第一负极连接件分别电连接PCS元件的正极和负极，所述第二正极连接件和所述第二负极连接件分别电连接所述电池簇的正极和电池簇的负极；

所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件在所述储能汇流柜的宽度方向上间隔设置，并且所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均沿着所述储能汇流柜的深度方向延伸设置。

2.根据权利要求1所述的储能汇流柜，其特征在于，所述第二正极连接件和所述第二负极连接件分别至少包括两个，所述至少两个所述第二正极连接件沿着竖直方向错开设置，所述至少两个所述第二负极连接件沿着竖直方向错开设置，所述竖直方向为所述储能汇流柜正向放置状态下垂直于承载面的方向。

3.根据权利要求1所述的储能汇流柜，其特征在于，所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均设置多个接线孔，分别提供给所述PCS元件和所述电池簇的电缆接线。

4.根据权利要求3所述的储能汇流柜，其特征在于，所述第一正极连接件、所述第一负极连接件、所述第二正极连接件和所述第二负极连接件均设置所述绝缘件，以对所述接线孔上的接头进行电气绝缘。

5.根据权利要求1所述的储能汇流柜，其特征在于，所述储能汇流柜还包括开关室，设置在所述电缆室上，所述开关室内设置至少一个控制开关，并且所述开关室的顶部和底部均设置绝缘件。

6.根据权利要求5所述的储能汇流柜，其特征在于，所述储能汇流柜还包括电气室，设置在所述开关室上，所述电气室内设置电源器件，并且在所述电源器件与所述电气室的底部之间设置隔热件。

7.根据权利要求6所述的储能汇流柜，其特征在于，所述电气室内进一步设置多层线槽，所述多层线槽间隔设置，并且均设置在所述电源器件上方；

在所述线槽之间设置断路器、插座、连接端子以及继电器。

8.根据权利要求6所述的储能汇流柜，其特征在于，所述储能汇流柜的侧壁上设置BMS组件，并且所述BMS组件远离所述电源器件设置。

9.根据权利要求6所述的储能汇流柜，其特征在于，所述储能汇流柜还包括：

交换机室，设置在所述电气室上，所述交换机室内设置交换机，并且在所述交换机室的两侧设置安装把手；

备用电池室，设置在所述交换机室上，所述备用电池室内设置备用电池。

10.根据权利要求1所述的储能汇流柜，其特征在于，所述储能汇流柜的侧壁上设置多组消防喷头，所述消防喷头与消防管道连接，用于对所述储能汇流柜进行消防。