CN220604861U - 一种储能系统的装配结构及储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种储能系统的装配结构及储能系统，装配结构设置在储能系统的框架上，包括底板；固定侧板；活动侧板，与固定侧板设置在底板的同一板面上并与底板围成装配结构；其中，装配结构内沿底板板面的平行方向布设有电芯；活动侧板相对于底板沿电芯布设方向移动并压紧电芯，活动侧板可拆卸式的紧固连接在框架上；采用电芯‑系统的两级结构装配方式，通过活动侧板与固定侧板围成直接安置电芯的载体，并通过活动侧板能够相对于固定侧板平移而对布设的电芯施加预压力，解决了现有两级装配储能系统没有对电芯施加预压力的问题，同时两级结构装配方式大量减少固定模组和电池模块的零件，提高了空间利用率并减轻了装配结构质量，能够提高质量能量密度。

Description

一种储能系统的装配结构及储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能系统技术领域，尤其涉及一种储能系统的装配结构及储能系统。

背景技术

目前现有储能领域，普遍采用电芯-模组-电池模块-电池簇-系统集装箱等一级级去组装和装配。中国专利CN113991227A公开了一种储能集装箱，就采用上述的五级装配模式。五级装配模式中每级装配都需要用对应的容纳装置去集成上一级模块。但这些各级容纳装置也占用了集装箱系统内很大一部分容纳空间，变相缩减了储能系统的储能能力；而且多级装配模式的组装工序繁杂，成本较高。为了提高储能系统的空间利用率，中国专利CN113991227A公开了储能单体、储能簇及储能装置，其采用在储能装置内部的支撑框架上布设簇支架，然后将若干电芯单体直接安装在各簇支架内，从而大幅提高了空间利用率。

但技术人员发现，由于锂电池在充放电使用过程中，自身会膨胀，因此在将若干电芯组装集成之初，需要容纳装置对电芯施加一个预压力。而上述方案并未解决这个问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种储能系统的装配结构及储能系统，用于解决采用在储能装置内部的支撑框架上布设支架，然后将若干单体直接安装在各支架内的方案并未对电芯施加预压力的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种储能系统的装配结构，设置在储能系统的框架上，包括底板；固定侧板；活动侧板，与固定侧板设置在底板的同一板面上并与底板围成装配结构；其中，装配结构内沿底板板面的平行方向布设有电芯；活动侧板相对于底板沿电芯布设方向移动并压紧电芯，活动侧板可拆卸式的紧固连接在框架上。

在以上技术方案的基础上，优选的，框架包括至少两个支柱，之间设置装配结构；其中，活动侧板朝向相邻两个固定侧板的两端分别可拆卸式的紧固连接在相邻两个支柱上；与活动侧板相邻的两个固定侧板朝向活动侧板的端部分别固接在对应的支柱上。

更进一步优选的，框架还包括紧固螺栓；其中，活动侧板的两端对称设置有凸缘部，凸缘部上沿活动侧板移动方向开设有长孔；紧固螺栓穿过长孔螺接支柱并使凸缘部紧固连接在支柱上。

更进一步优选的，框架还包括套筒，套设在支柱上并沿支柱轴向移动且可拆卸式的紧固连接在支柱上；其中，活动侧板的端部可拆卸式的紧固连接在套筒上；固定侧板的端部固接在套筒上。

更进一步优选的，框架还包括压紧螺栓，与套筒螺接且其中一端贯穿套筒抵持在支柱外周壁上并使套筒紧固连接在支柱上。

更进一步优选的，支柱外周壁上沿支柱轴向开设有凹槽；压紧螺栓贯穿套筒的端部插入凹槽内并抵持凹槽底部面。

更进一步优选的，凹槽的径向断面为梯形，凹槽底面的宽度大于凹槽顶部槽口的宽度，凹槽槽口部位紧贴压紧螺栓的外周壁。

更进一步优选的，框架还包括至少一个挂持部，设置在套筒内壁上远离压紧螺栓的一侧；其中，支柱外周壁上远离凹槽的一侧沿支柱轴向间隔开设有若干插槽；挂持部插入插槽内，并使套筒挂持在支柱上。

更进一步优选的，套筒内轮廓的径向断面面积大于支柱外轮廓的径向断面面积，使挂持部能够插入或者脱离插槽。

另一方面，本实用新型还提供了一种储能系统，采用上述的装配结构用于装配电芯。

本实用新型的一种储能系统的装配结构及储能系统相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用电芯-系统的两级结构装配方式，通过活动侧板与固定侧板围成直接安置电芯的载体，并通过活动侧板能够相对于固定侧板平移而对布设的电芯施加预压力，解决了现有两级装配储能系统没有对电芯施加预压力的问题，同时两级结构装配方式取消了电池模块、电池簇等中间环节，大量减少固定模组和电池模块的零件，以及其模组和电池模块自身的零部件，提高了空间利用率并减轻了装配结构质量，能够提高质量能量密度。

(2)本实用新型提高套筒套设在框架支杆上，能够将侧板安装在套筒上随之移动，从而能够根据装配需求改变上下相邻的装配结构之间的距离，从而适配不同尺寸的电芯。

(3)本实用新型通过在套筒内壁上设置挂持部来挂持在支柱的插槽内，从而能够将套筒稳固的安装并锁定在支柱上，避免装配结构上电芯数量较多质量较大可能造成装配结构脱离框架的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的装配结构的立体图；

图2为本实用新型的装配结构的立体图；

图3为本实用新型的装配结构的侧剖图；

图4为本实用新型的装配结构的另一种实施方式的俯视图；

图5为本实用新型的装配结构的另一种实施方式的侧剖图；

图6为本实用新型的框架的部分俯视图。

图中：1、底板；2、固定侧板；3、活动侧板；31、凸缘部；301、长孔；10、框架；11、支柱；12、紧固螺栓；13、套筒；14、压紧螺栓；15、挂持部；101、凹槽；102、插槽；20、电芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，结合图2，本实用新型的一种储能系统的装配结构，包括底板1、固定侧板2及活动侧板3。

其中，装配结构设置在储能系统的框架10上，

活动侧板3与固定侧板2设置在底板1的同一板面上并与底板1围成装配结构。装配结构可以视作是一个方形的顶部敞开的盒子，装配结构内沿底板1板面的平行方向布设有电芯20，装配结构内布设的电芯20一般是方壳电芯，可以根据情况排成两列或者三列。可以在装配结构的内壁，即底板1、固定侧板2及活动侧板3的内板面上铺设绝缘膜层及散热膜层，以起到绝缘及加强散热的作用。

具体来说，框架10是集装箱式储能系统常规使用的固定框体，一般由横梁和支柱11组成结构体。框架10会设置在集装箱内。框架10包括至少两个支柱11。

相邻两个支柱11之间设置装配结构。与活动侧板3相邻的两个固定侧板2朝向活动侧板3的端部分别固接在对应的支柱11上，从而将装配结构的主体部分固定在支柱11上。

为了对布设的电芯20施加预压力，活动侧板3相对于底板1沿电芯20布设方向移动并压紧电芯20，活动侧板3可拆卸式的紧固连接在框架10上，活动侧板3朝向相邻两个固定侧板2的两端分别可拆卸式的紧固连接在相邻两个支柱11上，从而保持对电芯20的最大面积侧面施加预压力。

本实施例与现有技术相比，是采用电芯-系统(CTS，cell to system)的两级结构装配方式，直接将电芯集成在系统中，取消了电池模块、电池簇等中间环节，大量减少固定模组和电池模块的零件，以及其模组和电池模块自身的零部件，提高了空间利用率并减轻了装配结构质量，能够提高质量能量密度。

另外，还需要说明的是，现有技术中，由于采用五级装配结构，各级装配结构内都会内置散热部件及电源集成部件，而对于本实施例的二级装配结构，例如主动散热部件可以直接安装在框架10上并位于上下相邻的装配结构之间，因此也不会影响储能系统的整体散热能力；其他的需求配套功能也可以类似处理，因此不会影响储能系统的正常使用。

实施例二

在实施例一的基础上，如图1所示，结合图3，框架10还包括紧固螺栓12。

其中，活动侧板3的两端对称设置有凸缘部31，凸缘部31上沿活动侧板3移动方向开设有长孔301。凸缘部31通过长孔301移动活动侧板3来调整活动侧板3对电芯20的预压力。

活动侧板3调整到位后，紧固螺栓12穿过长孔301螺接支柱11并使凸缘部31紧固连接在支柱11上，从而将活动侧板3固定安装在框架10上。

实施例三

在实施例一的基础上，由于不同储能系统采用的电芯20尺寸不同，电芯20的高度存在差异，因此为了能够调整上下相邻的两个装配结构之间的距离，如图1所示，结合图4，框架10还包括套筒13及压紧螺栓14

其中，套筒13套设在支柱11上并沿支柱11轴向移动且可拆卸式的紧固连接在支柱11上

压紧螺栓14与套筒13螺接且其中一端贯穿套筒13抵持在支柱11外周壁上并使套筒13紧固连接在支柱11上，可以视作支柱11夹在压紧螺栓14的抵持端与套筒13内壁之间，从而实现紧固连接。

相对的，固定侧板2及活动侧板3就并非直接连接在支柱11上了。活动侧板3的端部可拆卸式的紧固连接在套筒13上；固定侧板2的端部固接在套筒13上。

实施例四

在实施例三的基础上，为了使套筒13更稳定的紧固连接在支柱11上，如图1所示，结合图6，支柱11外周壁上沿支柱11轴向开设有凹槽101。

其中，凹槽101的径向断面为梯形，凹槽101底面的宽度大于凹槽101顶部槽口的宽度。

压紧螺栓14贯穿套筒13的端部插入凹槽101内并抵持凹槽101底部面。压紧螺栓14的外周壁则紧贴凹槽101槽口部位，因此压紧螺栓14旋紧后，凹槽101槽口部位相当于卡住压紧螺栓14，避免压紧螺栓14脱离凹槽101。

实施例五

在实施例三的基础上，由于装配结构上装载有较多电芯20而使其整体质量较重，如果光靠压紧螺栓14压紧支柱11难以承载这个较重的质量，因此如图1所示，结合图5，框架10还包括挂持部15

其中，支柱11外周壁上远离凹槽101的一侧沿支柱11轴向间隔开设有若干插槽102。

至少一个挂持部15设置在套筒13内壁上远离压紧螺栓14的一侧。挂持部15插入插槽102内，并使套筒13挂持在支柱11上，通过挂持部15分摊了大部分的承载负担，使压紧螺栓14主要起到锁紧的作用，从而保证了装配结构能够稳固安全的安装在框架10上。

为了使挂持部15能够自由的插入或者脱离插槽102，套筒13内轮廓的径向断面面积大于支柱11外轮廓的径向断面面积，使挂持部15具有足够的出入空间。

实施例六

本实用新型的一种储能系统，采用实施例一至五任意一种实施例的的装配结构用于装配电芯20。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能系统的装配结构，设置在所述储能系统的框架(10)上，其特征在于，包括：

底板(1)；

固定侧板(2)；

活动侧板(3)，与所述固定侧板(2)设置在所述底板(1)的同一板面上并与所述底板(1)围成装配结构；

其中，所述装配结构内沿所述底板(1)板面的平行方向布设有电芯(20)；

所述活动侧板(3)相对于所述底板(1)沿所述电芯(20)布设方向移动并压紧所述电芯(20)，所述活动侧板(3)可拆卸式的紧固连接在所述框架(10)上。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述框架(10)包括，

至少两个支柱(11)，之间设置所述装配结构；

其中，所述活动侧板(3)朝向相邻两个所述固定侧板(2)的两端分别可拆卸式的紧固连接在相邻两个所述支柱(11)上；

与所述活动侧板(3)相邻的两个所述固定侧板(2)朝向所述活动侧板(3)的端部分别固接在对应的所述支柱(11)上。

3.根据权利要求2所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述框架(10)还包括：

紧固螺栓(12)；

其中，所述活动侧板(3)的两端对称设置有凸缘部(31)，所述凸缘部(31)上沿所述活动侧板(3)移动方向开设有长孔(301)；

所述紧固螺栓(12)穿过所述长孔(301)螺接所述支柱(11)并使所述凸缘部(31)紧固连接在所述支柱(11)上。

4.根据权利要求2所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述框架(10)还包括，

套筒(13)，套设在所述支柱(11)上并沿所述支柱(11)轴向移动且可拆卸式的紧固连接在所述支柱(11)上；

其中，所述活动侧板(3)的端部可拆卸式的紧固连接在所述套筒(13)上；

所述固定侧板(2)的端部固接在所述套筒(13)上。

5.根据权利要求4所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述框架(10)还包括，

压紧螺栓(14)，与所述套筒(13)螺接且其中一端贯穿套筒(13)抵持在所述支柱(11)外周壁上并使所述套筒(13)紧固连接在所述支柱(11)上。

6.根据权利要求5所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述支柱(11)外周壁上沿所述支柱(11)轴向开设有凹槽(101)；

所述压紧螺栓(14)贯穿所述套筒(13)的端部插入所述凹槽(101)内并抵持所述凹槽(101)底部面。

7.根据权利要求6所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述凹槽(101)的径向断面为梯形，所述凹槽(101)底面的宽度大于所述凹槽(101)顶部槽口的宽度，所述凹槽(101)槽口部位紧贴所述压紧螺栓(14)的外周壁。

8.根据权利要求6所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述框架(10)还包括，

至少一个挂持部(15)，设置在所述套筒(13)内壁上远离所述压紧螺栓(14)的一侧；

其中，所述支柱(11)外周壁上远离所述凹槽(101)的一侧沿所述支柱(11)轴向间隔开设有若干插槽(102)；

所述挂持部(15)插入所述插槽(102)内，并使所述套筒(13)挂持在所述支柱(11)上。

9.根据权利要求8所述的一种储能系统的装配结构，其特征在于：所述套筒(13)内轮廓的径向断面面积大于所述支柱(11)外轮廓的径向断面面积，使所述挂持部(15)能够插入或者脱离所述插槽(102)。

10.一种储能系统，其特征在于，采用权利要求1至9任意一项所述的装配结构用于装配电芯(20)。