CN220382178U - 储能簇及储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能簇及储能集装箱，属于储能设备技术领域。包括：支架，具有内部安装空间，支架包括横梁及多个纵梁，换热板，设置在内部安装空间内，换热板具有用于换热介质流入的介质进口及用于换热介质流出的介质出口，电芯组，设置在换热板上；其中，纵梁中包括两根设置有流道的流道梁，流道沿流道梁的延伸方向设置在流道梁内，换热板为多个，一根流道梁的流道分别与各个换热板的介质进口连通，另一根流道梁的流道分别与各个换热板的介质出口连通。本实用新型无需额外设置单独的换热管路，简化了储能簇的结构。同时，换热板对电芯组起到支撑作用，代替传统电池箱的底板，有利于储能簇及储能集装箱整体的轻量化、小型化。

Description

储能簇及储能集装箱

技术领域

本实用新型属于储能设备技术领域，特别是涉及一种储能簇及储能集装箱。

背景技术

在新能源汽车供电、分布式发电存储、电网削峰填谷等应用场景中，储能集装箱具有快速集成、快速投入使用等优点。储能集装箱通常包括箱体以及集成在箱体内的储能簇，储能簇内设置有用于存储电能的电池包。电池包工作时对温度的要求较高，当电池包因环境温度影响，或者因电池包本身在充放电过程中产生热量等因素的影响下，使得电池包的温度超出其正常的工作温度时，需要对电池包进行换热，以维持储能集装箱的稳定运行，并延长电池包的使用寿命。目前，储能簇内通常设置有用于输送换热介质的换热管路，换热介质通过换热管路进入各个电池包中，对电池包进行换热。换热后换热介质又经换热管路流出，形成换热循环。由于储能簇中的电池包数量众多，导致换热管路结构复杂，占用空间大，降低了储能簇及储能集装箱的能量密度，不利于储能簇及储能集装箱的轻量化及小型化。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种储能簇及储能集装箱，用于解决现有技术中换热管路结构复杂，不利于储能簇及储能集装箱的轻量化及小型化等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种储能簇，包括：

支架，具有内部安装空间，所述支架包括横梁及通过所述横梁互相连接的多个纵梁，

换热板，设置在所述内部安装空间内，所述换热板具有用于换热介质流入的介质进口及用于换热介质流出的介质出口，

电芯组，设置在所述换热板上；

其中，所述换热板为多个，多个换热板沿所述纵梁的延伸方向间隔设置并将所述内部安装空间分隔为多层的用于容纳所述电芯组的安装腔，所述纵梁中包括两根设置有流道的流道梁，所述流道沿所述流道梁的延伸方向设置在所述流道梁内，一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质进口连通，另一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质出口连通。

可选地，所述换热板为矩形，所述介质进口及所述介质出口分别设置在矩形同一边上的两个角上，或者，所述介质进口及所述介质出口分别设置在矩形的两个对角上；两根所述流道梁分别对应所述介质进口及介质出口设置。

可选地，所述换热板内具有换热流道，所述介质进口及所述介质出口分别与所述换热流道连通。

可选地，所述换热流道内并排设置有多根流道筋，所述流道筋将所述换热流道分隔为多个子流道。

可选地，所述换热板上并排设置有两个所述电芯组，所述换热板内对应于两个所述电芯组分别设置有所述换热流道。

可选地，所述换热板内并排设置有两个换热流道，两个所述换热流道中换热介质的流通方向相反。

可选地，所述介质进口及所述介质出口各为两个，两个所述介质出口分别与两个所述换热流道连通，两个所述介质进口分别与两个所述换热流道连通；

所述换热板为矩形，所述流道梁为4根，4根所述流道梁分别对应于所述换热板的四角设置，一个所述换热流道的介质进口及介质出口分别与两根所述流道梁连通，另一个所述换热流道的介质进口及介质出口分别与另外两根所述流道梁连通。

可选地，所述换热板与所述电芯组之间设置有导热胶，所述电芯组通过所述导热胶粘接在所述换热板上。

可选地，所述纵梁为两组，两组所述纵梁分别位于所述内部安装空间的两侧，两组所述纵梁上分别沿所述纵梁的延伸方向设置有多个支撑件，所述换热板支撑在所述支撑件上，两组所述纵梁上的支撑件之间互相对应设置。

本实用新型还提供一种储能集装箱，包括箱体及如上任一项所述的储能簇，所述储能簇设置在所述箱体内。

如上所述，本实用新型的储能簇及储能集装箱，具有以下有益效果：由于纵梁中包括两根设置有流道的流道梁，一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质进口连通，另一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质出口连通，换热介质可以通过一根流道梁进入换热板中，在换热板中换热后由另一根流道梁排出，无需额外设置单独的换热管路。同时，相较于将电芯组设置在电池箱内，再将电池箱电芯组固定在支架中以组成的储能簇，由于电芯组直接设置在换热板上，换热板对电芯组起到支撑作用，换热板代替了传统电池箱的底板，有利于储能簇及储能集装箱的轻量化、小型化，有利于降低储能簇、储能集装箱的材料成本及加工成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中储能簇的结构示意图其一。

图2为本实用新型实施例中支架的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中支架上设置换热板的结构示意图。

图4为图3的局部放大结构示意图。

图5为图1的局部放大结构示意图。

图6为本实用新型实施例中换热板剖面结构示意图其一。

图7为本实用新型实施例中流道梁的结构示意图。

图8为本实用新型实施例中储能簇的结构示意图其二。

图9为本实用新型实施例中换热板的剖面结构示意图其二。

图10为本实用新型实施例中换热板的剖面结构示意图其三。

附图标记说明：支架1、电芯组2、换热板3、流道梁4、导热胶5、连接头6、支撑件7、换热流道30、介质进口31、介质出口32、子流道33、流道筋34、梁本体40、端板41、连通接头42。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1～图10。本实施例提供一种储能簇，包括支架1、换热板3及电芯组2，支架1具有内部安装空间，换热板3设置在内部安装空间内。换热板3为多个，多个换热板3沿纵梁的延伸方向间隔设置并将内部安装空间分隔为多层的安装腔，电芯组2设置在换热板3上并容纳在所对应的安装腔内。

换热板3具有用于换热介质流入的介质进口31及用于换热介质流出的介质出口32，支架1包括横梁及通过横梁互相连接的多个纵梁，纵梁中包括两根设置有流道的流道梁4，流道沿流道梁4的延伸方向设置在流道梁4内，一根流道梁4的流道分别与各个换热板3的介质进口31连通，另一根流道梁4的流道分别与各个换热板3的介质出口32连通。

换热介质可以通过一根流道梁4进入换热板3中，在换热板3中换热后由另一根流道梁4排出，无需额外设置单独的换热管路。同时，电芯组2直接设置在换热板3上，换热板3对电芯组2起到支撑作用，相较于将电芯组2设置在电池箱内，再将电池箱固定在支架1中以组成的储能簇，换热板3代替了传统电池箱的底板，简化了储能簇的结构，利于储能簇及储能集装箱的轻量化、小型化，并降低储能簇的材料成本及加工成本。

具体的，如图3所示，在本实施例中，换热板3与电芯组2之间设置有导热胶5，电芯组2通过导热胶5粘接在换热板3上。导热胶5通常为导热硅胶，又称导热硅橡胶、导热矽胶、导热矽利康等。导热胶5对电芯组2起到固定作用，同时具有良好的导热性能，以保证电芯组2与换热板3之间的换热效果。

本实施例中，两根流道梁4分别对应介质进口31及介质出口32设置。具体的，在一些实施例中，换热板3为矩形，介质进口31及介质出口32分别设置在矩形的两个对角上。此时，介质进口31及介质出口32之间距离较远，换热前的换热介质与换热后的换热介质互不干扰，提高换热效率。同时，由于介质进口31与介质出口32之间的距离远，介质进口31、介质出口32与对应的流道梁4连接时的操作空间大，便于连接。

如图1及图2所示，在本实施例中，介质进口31及介质出口32可以分别设置在矩形在同一边的两个角上，便于操作人员在换热板3的同一边上，将介质进口31及介质出口32分别与对应的流道梁4连接。

如图7所示，流道梁4包括梁本体40及设置在梁本体40两端的端板41，梁本体40为管状，可以采用挤出成形后切割等方式得到，成本低廉、生产效率高。端板41密封梁本体40的两端，以在梁本体40内形成密封的流道。流道梁4的下端起到支撑作用，流道梁4的上端的端板41上设置有与流道梁4内流道连通的连通接头42，以便与储能簇外部的换热介质循环管路连接。

如图6所示，本实施例中换热板3内具有换热流道30，介质进口31及介质出口32分别与换热流道30连通，换热介质在换热流道30内流动，通过热传导与换热板3进行换热，换热板3再与设置在换热板3上的电池组进行换热。在一些实施例中，换热流道30内并排设置有多根流道筋34，流道筋34将换热流道30分隔为多个子流道33。各流道筋34可以对换热流道30内的换热介质进行分流，换热介质在换热流道30内流动时，分别进入不同的子流道33，使得换热介质在换热板3的流动更加均匀，从而使换热效果更加均匀，换热效率也更高。

同时，本实施例中，各个流道筋34在换热板3的厚度方向上支撑在换热流道30中，以提高换热板3的结构强度，增加换热板3的承载能力。

在一些实施例中，换热板3上也可以设置两个或以上的电芯组2，如两个或三个，以提高储能簇的储能容量。换热板3可以同时对换热板3上的各个电芯组2进行换热，提高了对换热板3的利用效率。电芯组2的具体数量可以根据换热板3的尺寸以及换热板3、支架1的承载能力等因素合理选择。本实施例中，换热板3上并排设置有两个电芯组2。

换热板3内可以设置两个或两个以上的换热流道30，以提高换热板的换热性能。如图9所示，在一些实施例中，换热板3内并排设置两个换热流道30，且两个换热流道30中换热介质的流通方向相反。换热介质进入换热流道30的前端时，与换热板3之间的温差大，在换热流道30的流动过程中，换热介质的温度逐渐与换热板3趋于相同，因此换热介质在流经换热流道30后端时，换热能力大幅度降低，换热效率也大幅度降低，换热均匀性也相应减低。因此，当两个换热流道30中换热介质的流通方向相反时，两个换热流道30之间实现换热效率的互补，有利于提高换热板3整体换热的均匀性。

具体的，如图10所示，本实施例中换热板3内对应于两个电芯组2分别设置有换热流道30，也即换热板3内设置有两个换热流道30，两个换热流道30分别对应于换热板3上的两个电芯组2设置。两个换热流道30分别对对应的电芯组2进行换热，互不干扰，提高换热板3的换热效率。

在一些实施例中，两个换热流道30可以共用同一介质进口31及介质出口32，共用介质进口31及介质出口32，有利于简化换热板3的结构，但两个换热流道30之间存在干扰，降低了换热效率。

如图3及图8所示，本实施例中，介质进口31及介质出口32各为两个，两个介质出口32分别与两个换热流道30连通，两个介质进口31分别与两个换热流道30连通。换热板3为矩形，流道梁4为4根，4根流道梁4分别对应于换热板3的四角设置，一个换热流道30的介质进口31及介质出口32分别与两根流道梁4连通，另一个换热流道30的介质进口31及介质出口32分别与另外两根流道梁4连通。

如图1、图2、图3及图8所示，本实施例中，纵梁分为两组，两组纵梁分别位于内部安装空间的两侧，两组纵梁上分别沿纵梁的延伸方向设置有多个用于支托换热板3的支撑件7，两组纵梁上的支撑件7之间互相对应设置。本实施例中，支撑件7分别与同一组中的各个纵梁连接，对换热板3起到支撑作用的同时，还加强了支架1的结构强度。两组纵梁之间间隔设置，电芯组2可以通过两组纵梁之间的间隔进出安装腔。

在本实施例中，纵梁为6根。如图1、图2所示，在一些实施例中，各个换热板3内换热流道30均为一个，纵梁中流道梁4为2根。其中，一根流道梁4分别与各个换热板3的介质入口连通，另一根流道梁4分别与各个换热板3的介质出口32连通。如图3及图8所示，在一些实施例中，各个换热板3内换热流道30均为两个，纵梁中流道梁4为4根。其中，两根流道梁4分别与各个换热板3的两个换热流道30的介质入口连通，另外两根流道梁4分别与各个换热板3的两个换热流道30的介质出口32连通。

如图4及图5所示，换热板3上对应于介质进口31及介质出口32均设置有连接头6，介质进口31及介质出口32均通过连接接头与流道梁4连通。相较于换热板3与流道梁4直接连接，连接头6上可以设置螺纹副等调节结构，或采用柔性材料，实现换热板3与流道梁4之间的可调节连接，有利于降低换热板3与流道梁4之间的相对位置精度，降低换热板3及流道梁4的加工难度及装配难度，降低储能簇的生产成本。

本实施例还提供一种储能集装箱，包括箱体及如上任一项的储能簇，储能簇设置在箱体内。箱体对其中的储能簇起到封闭、保护等作用。箱体上对应于储能簇可以设置箱门，便于对储能簇进行检修。

综上所述，本实施例的储能簇及储能集装箱，由于纵梁中包括两根设置有流道的流道梁4，一根流道梁4的流道分别与各个换热板3的介质进口31连通，另一根流道梁4的流道分别与各个换热板3的介质出口32连通，换热介质可以通过一根流道梁4进入换热板3中，在换热板3中换热后由另一根流道梁4排出，无需额外设置单独的换热管路。同时，电芯组2直接设置在换热板3上，换热板3对电芯组2起到支撑作用，相较于将电芯组2设置在电池箱内，再将电池箱固定在支架1中以组成的储能簇，简化了储能簇的结构，也有利于储能簇及储能集装箱的轻量化、小型化，降低储能簇的材料及加工成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种储能簇，其特征在于，包括：

支架，具有内部安装空间，所述支架包括横梁及通过所述横梁互相连接的多个纵梁，

换热板，设置在所述内部安装空间内，所述换热板具有用于换热介质流入的介质进口及用于换热介质流出的介质出口，

电芯组，设置在所述换热板上；

其中，所述换热板为多个，多个换热板沿所述纵梁的延伸方向间隔设置并将所述内部安装空间分隔为多层的用于容纳所述电芯组的安装腔，所述纵梁中包括两根设置有流道的流道梁，所述流道沿所述流道梁的延伸方向设置在所述流道梁内，一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质进口连通，另一根所述流道梁的流道分别与各个所述换热板的介质出口连通。

2.根据权利要求1所述的储能簇，其特征在于：所述换热板为矩形，所述介质进口及所述介质出口分别设置在矩形同一边上的两个角上，或者，所述介质进口及所述介质出口分别设置在矩形的两个对角上；

两根所述流道梁分别对应所述介质进口及介质出口设置。

3.根据权利要求1所述的储能簇，其特征在于：所述换热板内具有换热流道，所述介质进口及所述介质出口分别与所述换热流道连通。

4.根据权利要求3所述的储能簇，其特征在于：所述换热流道内并排设置有多根流道筋，所述流道筋将所述换热流道分隔为多个子流道。

5.根据权利要求3所述的储能簇，其特征在于：所述换热板上并排设置有两个所述电芯组，所述换热板内对应于两个所述电芯组分别设置有所述换热流道。

6.根据权利要求3所述的储能簇，其特征在于：所述换热板内并排设置有两个换热流道，两个所述换热流道中换热介质的流通方向相反。

7.根据权利要求5或6所述的储能簇，其特征在于：所述介质进口及所述介质出口各为两个，两个所述介质出口分别与两个所述换热流道连通，两个所述介质进口分别与两个所述换热流道连通；

所述换热板为矩形，所述流道梁为4根，4根所述流道梁分别对应于所述换热板的四角设置，一个所述换热流道的介质进口及介质出口分别与两根所述流道梁连通，另一个所述换热流道的介质进口及介质出口分别与另外两根所述流道梁连通。

8.根据权利要求1～6任一项所述的储能簇，其特征在于：所述换热板与所述电芯组之间设置有导热胶，所述电芯组通过所述导热胶粘接在所述换热板上。

9.根据权利要求1～6任一项所述的储能簇，其特征在于：所述纵梁为两组，两组所述纵梁分别位于所述内部安装空间的两侧，两组所述纵梁上分别沿所述纵梁的延伸方向设置有多个支撑件，所述换热板支撑在所述支撑件上，两组所述纵梁上的支撑件之间互相对应设置。

10.一种储能集装箱，其特征在于：包括箱体及如权利要求1～9任一项所述的储能簇，所述储能簇设置在所述箱体内。