CN220382181U - 一种电池储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能技术领域，公开了一种电池储能系统，其包括电池包、液冷板、泵体、冷却水塔、进液管、出液管和输液管。其中，液冷板与电池包连接，液冷板具有液冷流道以及与液冷流道相连通的进液口和出液口；泵体具有第一进液端和第一出液端；冷却水塔具有第二进液端和第二出液端；进液管连接第一出液端和进液口，出液管连接出液口和第二进液端，输液管连接第二出液端和第一进液端。在本实用新型中，电池储能系统通过冷却水塔降低冷却液的温度，由于冷却水塔通过风机以风冷的方式降低冷却液的温度，而风机在运行的过程中用电量比较小，因此，电池储能系统对电池包进行冷却处理的能耗低。

Description

一种电池储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，特别是涉及一种电池储能系统。

背景技术

电池储能系统是一种用于储存电力和能量的大型电池系统，其中的电力储存单元是电池簇，而电池簇则由多个电池包组成。在实际应用中，电池储能系统应用于电力系统中作为电力来源，电池储能系统在工作过程中，电池簇会产生一定的热量，为了保证电池簇的正常工作，需要对电池簇的各个电池包进行冷却处理。

在现有技术中，电池储能系统的散热方式如发明专利公开号CN116190847A公开的一种储能电池相变温控系统及控制方法所示，储能电池相变温控系统包括压缩制冷系统、氟泵制冷系统以及储能电池系统，其通过压缩制冷系统对储能电池系统的储能电池进行冷却处理，以保证储能电池在适宜的温度范围内工作。其中，压缩制冷系统需要用到压缩机、冷凝器、蒸发器等组件，而压缩机在运行过程中用电量比较大，能耗较高，即，此种通过压缩制冷系统对储能电池进行冷却处理的方式具有能耗高的特点。

实用新型内容

本实用新型的首要目的是：提出一种电池储能系统，其对电池包进行冷却处理的能耗低。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池储能系统，包括：

电池包；

液冷板，与所述电池包连接，所述液冷板具有液冷流道以及与所述液冷流道相连通的进液口和出液口；

泵体，具有第一进液端和第一出液端；

冷却水塔，具有第二进液端和第二出液端；

进液管、出液管和输液管，所述进液管连接所述第一出液端和所述进液口，所述出液管连接所述出液口和所述第二进液端，所述输液管连接所述第二出液端和所述第一进液端。

本实用新型一个特定的实施例中，所述电池包包括：

底板和上盖，所述底板和所述上盖相互连接并限定出容纳空间；

电池组，设置在所述容纳空间内且与所述底板连接；

其中，所述液冷板与所述底板连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述底板为铝材。

本实用新型一个特定的实施例中，所述电池包还包括导热凝胶层，其设置在所述电池组和所述底板之间，所述导热凝胶层与所述电池组和所述底板连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述液冷板与所述底板的侧面连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述液冷板为矩形结构，所述进液口和所述出液口分设在所述液冷板在其长度方向的两端。

本实用新型一个特定的实施例中，所述液冷板沿其宽度方向的一端与所述底板连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述液冷板的底面与所述底板的底面平齐。

本实用新型一个特定的实施例中，所述液冷板包括：

板本体，所述液冷流道设置在所述板本体内；

第一管嘴和第二管嘴，设置在所述板本体上且均与所述液冷流道连通，所述进液口设置在所述第一管嘴上，所述进液管与所述第一管嘴连接，所述出液口设置在所述第二管嘴上，所述出液管与所述第二管嘴连接。

本实用新型一个特定的实施例中，所述电池包设置有多个，所述液冷板设有与所述电池包一一对应的多个；所述进液管与各所述液冷板的进液口连接，所述出液管与各所述液冷板的出液口连接。

本实用新型实施例一种电池储能系统，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型的电池储能系统，冷却水塔、输液管、泵体、进液管、液冷板和出液管连接形成液冷回路，液冷板与电池包连接，在实际应用中，在泵体的作用下，液冷回路循环流动有冷却液，冷却液流经液冷板的时候会带走电池包工作所产生的热量，以对电池包进行降温，此后，带有热量的高温冷却液经出液管进入到冷却水塔中，由冷却水塔降低冷却液的温度，降温后的冷却液再在泵体的作用下重新投入到循环流动中，基于此，完成电池储能系统的冷却处理工作。在本实用新型中，电池储能系统通过冷却水塔降低冷却液的温度，由于冷却水塔通过风机以风冷的方式降低冷却液的温度，而风机在运行的过程中用电量比较小，因此，电池储能系统对电池包进行冷却处理的能耗低。

附图说明

图1是本实用新型实施例电池储能系统的结构图；

图2是本实用新型实施例电池包与液冷板配合的结构图；

图3是本实用新型实施例电池包与液冷板配合的另一角度的结构图；

图4是本实用新型实施例电池包的爆炸示意图；

图5是本实用新型实施例液冷板的结构图。

图中，1、电池包；11、底板；12、上盖；13、电池组；14、导热凝胶层；2、液冷板；21、板本体；22、第一管嘴；23、第二管嘴；3、泵体；4、冷却水塔；5、进液管；6、出液管；7、输液管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

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”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

电池储能系统是一种用于储存电力和能量的大型电池系统，其中的电力储存单元是电池簇，而电池簇则由多个电池包1组成。

如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种电池储能系统，其包括电池包1、液冷板2、泵体3、冷却水塔4、进液管5、出液管6和输液管7。其中，液冷板2与电池包1连接，液冷板2具有液冷流道以及与液冷流道相连通的进液口和出液口；泵体3具有第一进液端和第一出液端；冷却水塔4具有第二进液端和第二出液端；进液管5连接第一出液端和进液口，出液管6连接出液口和第二进液端，输液管7连接第二出液端和第一进液端。

具体来说，冷却水塔4、输液管7、泵体3、进液管5、液冷板2和出液管6连接形成液冷回路，液冷板2与电池包1连接，在实际应用中，在泵体3的作用下，液冷回路循环流动有冷却液，冷却液流经液冷板2的时候会带走电池包1工作所产生的热量，以对电池包1进行降温，此后，带有热量的高温冷却液经出液管6进入到冷却水塔4中，由冷却水塔4降低冷却液的温度，降温后的冷却液再在泵体3的作用下重新投入到循环流动中，基于此，完成电池储能系统的冷却处理工作。

在本实用新型中，冷却水塔为通过风冷的方式对冷却液进行冷却降温的现有技术，其包括塔体和设置在塔体内的风机，本实用新型对此不作过多的赘述。

在现有技术中，电池储能系统通过压缩式制冷系统对电池包1进行冷却处理，压缩制冷系统需要用到压缩机、冷凝器、蒸发器等组件，而压缩机在运行过程中用电量比较大，能耗较高，在本实用新型中，电池储能系统通过冷却水塔4降低冷却液的温度，由于冷却水塔4通过风机以风冷的方式降低冷却液的温度，在同等条件下，相对于压缩机，风机在运行的过程中用电量比较小，因此，电池储能系统对电池包1进行冷却处理的能耗低。

在一些实施例中，如图4所示，电池包1包括底板11、上盖12和电池组13。其中，底板11和上盖12相互连接并限定出容纳空间，电池组13包括多个依次设置的电池，且电池组13设置在容纳空间内且与底板11连接。此时，液冷板2与底板11连接，由液冷板2和底板11进行热传递，从而带走电池组13工作所产生的热量。

在一些实施例中，底板11为铝材，其导热性能好，能更好地与电池组13进行热传递，可提高电池包1的散热效率。

进一步地，如图4所示，电池包1还包括导热凝胶层14，其设置在电池组13和底板11之间，导热凝胶层14与电池组13和底板11连接，具体来说，沿着底板11、导热凝胶层14和电池组13的设置方向，导热凝胶层14的投影与电池组13的投影重合，且导热凝胶层14的投影面积不小于电池组13的投影面积，即，导热凝胶层14要布满电池组13的底部，此时，导热凝胶层14的设置可以将电池组13工作所产生的热量更好地传递给底板11，可进一步提高电池包1的散热效率；同时也可以避免电池组13与底板11之间存在间隙，保证电池组13稳定布设在底板11上。

在实际应用中，如图1所示，电池储能系统还包括承载支架，电池包1设置有多个以形成电池簇，以使电池储能系统具有适当的电力储量，液冷板2设有与电池包1一一对应的多个；进液管5与各液冷板2的进液口连接，出液管6与各液冷板2的出液口连接，多个电池包1设置在承载支架上，电池包1的底板11与承载支架接触连接。而电池包1的数量根据实际应用而设，本实用新型对此不作限制。

由于液冷板2具有液冷流道，其结构比较复杂，因此，液冷板2用材越多，其制造成本就越高，在一些实施例中，如图2所示，底板11为铝材，液冷板2与底板11的侧面连接，此时，电池包1的散热是通过底板11与空气热传递和通过底板11与液冷板2热传递实现，液冷板2和电池包1的此种连接方式，既可以保证电池包1的散热效果，也可以减少液冷板2的用材，基于此，可降低电池储能系统的制造成本。

进一步地，如图2和图5所示，液冷板2为矩形结构，进液口和出液口分设在液冷板2在其长度方向的两端，液冷板2的此种结构可延长冷却液的流动路径，此时，冷却液可以带走电池包1更多的热量，可提高电池包1的散热效率。

当然，本实用新型并不排除液冷板2为本领域技术人员熟知的其他形状的结构，矩形结构只是其中一种实施例的具体实现。

在一些实施例中，如图2所示，液冷板2为矩形结构，进液口和出液口分设在液冷板2在其长度方向的两端，进液口和出液口之间均为液冷流道，此时，液冷板2沿其厚度方向一端的端面为第一面，第一面为面积最大的一面，液冷板2沿其宽度方向一端的端面为第二面，第二面的面积小于第一面的面积。而液冷板2沿其宽度方向的一端与底板11连接，即液冷板2面积较小的第二面连接底板11，此种连接方式可以避免流经液冷流道的全部冷却液吸收电池包1的热量，此时，液冷板2和底板11的热量传递方式为：通过液冷流道内靠近底板11的部分冷却液吸收电池包1的热量，然后热量再由此部分冷却液传递到远离底板11。通过此种热量传递方式来对电池包1进行冷却处理，从液冷板2输出的冷却液，其温度不会太高，有利于冷却水塔4对其进行降温处理。

进一步地，如图3所示，液冷板2的底面与底板11的底面平齐，液冷板2与底板11通过搅拌摩擦焊的方式连接，当电池包1的底面搭载在承载支架上的时候，液冷板2也可以搭载在承载支架上，可使得液冷板2稳定放置在承载支架上，其可保证液冷板2和电池包1稳定连接。

在另一些实施例中，液冷板2的第一面与底板11连接，此时，冷却液在流经液冷板2时同样可以带走电池包1的热量，以实现对电池包1的冷却处理，此时电池包1的散热效率会高些，不过冷却水塔4对液冷板2输出的冷却液的降温效果就会差一些，但是并不影响电池包1的冷却处理效果。

在一些实施例中，如图1和图5所示，液冷板2包括板本体21、第一管嘴22和第二管嘴23，其中，液冷流道设置在板本体21内，第一管嘴22和第二管嘴23设置在板本体21上且均与液冷流道连通，进液口设置在第一管嘴22上，进液管5与第一管嘴22连接，出液口设置在第二管嘴23上，出液管6与第二管嘴23连接。具体来说，液冷板2的进液口通过第一管嘴22连接至进液管5，出液口通过第二管嘴23连接至出液管6，由于第一管嘴22、第二管嘴23、进液管5和出液管6均为管状结构，管与管之间的连接操作方便，基于此可提高电池储能系统的组装效率。

在实际应用中，应用于电池储能系统的冷却液可以为水或本领域技术人员熟知的冷却液，本实用新型对此不作限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池储能系统，其特征在于，包括：

电池包(1)；

液冷板(2)，与所述电池包(1)连接，所述液冷板(2)具有液冷流道以及与所述液冷流道相连通的进液口和出液口；

泵体(3)，具有第一进液端和第一出液端；

冷却水塔(4)，具有第二进液端和第二出液端；

进液管(5)、出液管(6)和输液管(7)，所述进液管(5)连接所述第一出液端和所述进液口，所述出液管(6)连接所述出液口和所述第二进液端，所述输液管(7)连接所述第二出液端和所述第一进液端。

2.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池包(1)包括：

底板(11)和上盖(12)，所述底板(11)和所述上盖(12)相互连接并限定出容纳空间；

电池组(13)，设置在所述容纳空间内且与所述底板(11)连接；

其中，所述液冷板(2)与所述底板(11)连接。

3.根据权利要求2所述的电池储能系统，其特征在于，所述底板(11)为铝材。

4.根据权利要求2所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池包(1)还包括导热凝胶层(14)，其设置在所述电池组(13)和所述底板(11)之间，所述导热凝胶层(14)与所述电池组(13)和所述底板(11)连接。

5.根据权利要求2所述的电池储能系统，其特征在于，所述液冷板(2)与所述底板(11)的侧面连接。

6.根据权利要求5所述的电池储能系统，其特征在于，所述液冷板(2)为矩形结构，所述进液口和所述出液口分设在所述液冷板(2)在其长度方向的两端。

7.根据权利要求6所述的电池储能系统，其特征在于，所述液冷板(2)沿其宽度方向的一端与所述底板(11)连接。

8.根据权利要求5所述的电池储能系统，其特征在于，所述液冷板(2)的底面与所述底板(11)的底面平齐。

9.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述液冷板(2)包括：

板本体(21)，所述液冷流道设置在所述板本体(21)内；

第一管嘴(22)和第二管嘴(23)，设置在所述板本体(21)上且均与所述液冷流道连通，所述进液口设置在所述第一管嘴(22)上，所述进液管(5)与所述第一管嘴(22)连接，所述出液口设置在所述第二管嘴(23)上，所述出液管(6)与所述第二管嘴(23)连接。

10.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池包(1)设置有多个，所述液冷板(2)设有与所述电池包(1)一一对应的多个；所述进液管(5)与各所述液冷板(2)的进液口连接，所述出液管(6)与各所述液冷板(2)的出液口连接。