CN220652220U - 一种具备升降压功能的电池箱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具备升降压功能的电池箱，该电池箱包括箱体及设置于所述箱体顶端的盖板；所述箱体包括底板、第一面板、第二面板、第一侧板和第二侧板；所述第一面板和所述第二面板分别设置于所述底板的两端；所述第一侧板和所述第二侧板分别设置于所述底板的两侧；所述底板与所述盖板相对设置，且所述盖板分别与所述第一面板、所述第二面板、所述第一侧板、所述第二侧板连接；所述第一面板上设置有电源输出端口、通讯端口和用于连接电芯模组的BMS板；所述BMS板分别与所述电源输出端口、所述通讯端口连接，且所述BMS板上设置有升降压控制模块。本申请能够实现升压或降压的双向调节，散热良好，具有广阔的应用前景。

Description

一种具备升降压功能的电池箱

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种具备升降压功能的电池箱。

背景技术

随着储能、光伏、风能等新能源行业的深入发展，多种新能源相互融合，形成互补能源站。互补能源站一般包括风电储能发电站、光电储能发电站和风光储能发电站等。

储能电池由于充放电流大，使得电池产生大量的热量，而且产生的热量是不均匀的，如果不能及时散热，容易影响电池的性能。并且，随着储能行业的快速发展，使得储能系统需要在不同场景使用(如发电侧、输电侧或者用户侧等)，而不同使用场景对储能系统的电压要求不同，因此，储能系统需要根据不同使用场景配置不同的电压等级。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备升降压功能的电池箱，以解决现有电池放电后电压下降、很难满足负载要求稳定电压电源的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种具备升降压功能的电池箱，包括箱体及设置于所述箱体顶端的盖板；所述箱体与所述盖板密封连接；

所述箱体包括底板、第一面板、第二面板、第一侧板和第二侧板；所述第一面板和所述第二面板分别设置于所述底板的两端；所述第一侧板和所述第二侧板分别设置于所述底板的两侧；所述底板与所述盖板相对设置，且所述盖板分别与所述第一面板、所述第二面板、所述第一侧板、所述第二侧板连接；

所述第一面板上设置有电源输出端口、通讯端口和用于连接电芯模组的BMS板；所述BMS板分别与所述电源输出端口、所述通讯端口连接，且所述BMS板上设置有升降压控制模块。

作为优选的实施方式，所述BMS板上还设置有用于监测所述电芯模组的电压、电流、温度和SOC信息的监测模块，所述监测模块与所述电芯模组连接。通过监测模块，可以测量电芯模组的温度、电压、电流等参数，可以实时监控电池组的状态，具备过温、欠压、过压、过流、短路、反接等告警及保护功能，保证了储能装置的使用安全。

作为优选的实施方式，所述第一面板上设置有用于显示所述电芯模组电量和充放电状态的状态指示灯；所述状态指示灯与所述监测模块连接。状态指示灯可以表示电池模组SOC、充放电状态和告警状态。当电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护限的异常情况时，电池系统将切断输出，同时监测模块上报异常情况，并在状态指示灯显示红灯警告。

作为优选的实施方式，所述BMS板与外部设备通讯连接。这样，可以实现电池箱的远程控制功能，从而接收充电、放电等命令，并可以通过远程设置稳定的放电电压值。

作为优选的实施方式，所述底板上设置有至少一组卡轨组；所述卡轨组包括多个用于固定所述电芯模组的卡轨，多个所述卡轨平行设置于所述底板上。

作为优选的实施方式，当所述底板上设置有多组卡轨组时，相邻两组所述卡轨组平行设置。

作为优选的实施方式，所述第一面板上还设置有分别与所述电芯模组连接的功率输出端子和信号输出端子。

作为优选的实施方式，所述第一面板远离所述电芯模组的侧面设置有鱼骨散热结构。通过设置鱼骨散热结构，提升了储能装置的散热效率，使得第一面板具备良好的导热性能，不需要增加散热风扇，即可满足正常的充电/放电散热需求，又能保证外观协调和外观新颖。

作为优选的实施方式，所述鱼骨散热结构包括多根平行鱼骨和多根斜向鱼骨；相邻的所述平行鱼骨之间设置有第一凹陷，相邻的所述斜向鱼骨之间设置有第二凹陷。通过设置第一凹陷和第二凹陷，能够有效增加第一面板的表面积，从而能够起到更好的导热性能。

作为优选的实施方式，所述平行鱼骨与所述斜向鱼骨形成的夹角为锐角。

作为优选的实施方式，所述第一面板上还设置有蜂鸣器和电源开关。蜂鸣器在开关机和告警状态时响起，提醒电池模组状态。电源开关控制模组开关机和恢复初始化。

作为优选的实施方式，所述第一侧板靠近所述第一面板的一端和所述第二侧板靠近所述第一面板的一端均设置有把手。

本实用新型所述具备升降压功能的电池箱的应用，所述具备升降压功能的电池箱可以应用于通信基站、核心机房或数据机房等。

本实用新型提出的技术方案中，具有以下有益效果：

(1)本申请结构通过在第一面板上设置BMS板，并在BMS板上设置升降压控制模块和监测模块，能够实现升压或降压的双向调节，可以控制充放电的启停，并转换BUS输出电压，改变电池(电芯模组)输出电压随容量降低而下降的特性，使得电池(电芯模组)的放电电压恒定。利用放电电压恒定的特性，控制电池(电芯模组)在不同时段输出不同的稳定电压值，实现控制电池(电芯模组)在不同时段的充放电策略，可以解决现有电池放电后电压下降、很难满足负载要求稳定电压电源的的技术问题。

(2)而且，本申请结构设置有鱼骨散热结构，提升了储能装置的散热效率，不需要增加散热风扇，即可满足正常的充电/放电散热需求，又能保证外观协调和外观新颖。

(3)本实用新型的结构简单，安装方便，稳定性较好，经济实用。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的具备升降压功能的电池箱的结构示意图；

图2为图1的具备升降压功能的电池箱的部分爆炸结构示意图；

图3为图1的具备升降压功能的电池箱的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种具备升降压功能的电池箱，包括箱体10及设置于所述箱体10顶端的盖板20；所述箱体10与所述盖板20密封连接；

所述箱体10包括底板11、第一面板12、第二面板13、第一侧板14和第二侧板15；所述第一面板12和所述第二面板13分别设置于所述底板11的两端；所述第一侧板14和所述第二侧板15分别设置于所述底板11的两侧；所述底板11与所述盖板20相对设置，且所述盖板20分别与所述第一面板12、所述第二面板13、所述第一侧板14、所述第二侧板15连接；

所述第一面板12上设置有电源输出端口121、通讯端口122和用于连接电芯模组30的BMS板123；所述BMS板123分别与所述电源输出端口121、所述通讯端口122连接，且所述BMS板123上设置有升降压控制模块(图中未标识)。

在本申请实施例中，所述底板11与所述第二面板一体成型设置。这样，能够更好的保证箱体的密封性，便于安装拆卸。

作为优选的实施方式，所述BMS板123上还设置有用于监测所述电芯模组30的电压、电流、温度和SOC信息的监测模块(图中未标识)，所述监测模块与所述电芯模组30连接。通过监测模块，可以测量电芯模组的温度、电压、电流等参数，可以实时监控电池组的状态，具备过温、欠压、过压、过流、短路、反接等告警及保护功能，保证了储能装置的使用安全。

作为优选的实施方式，所述第一面板12上设置有用于显示所述电芯模组30电量和充放电状态的状态指示灯124；所述状态指示灯124与所述监测模块连接。状态指示灯可以表示电池模组SOC、充放电状态和告警状态。当电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护限的异常情况时，电池系统将切断输出，同时监测模块上报异常情况，并在状态指示灯显示红灯警告。

作为优选的实施方式，所述BMS板123与外部设备(图中未标识)通讯连接。这样，可以实现电池箱的远程控制功能，从而接收充电、放电等命令，并可以通过远程设置稳定的放电电压值。

作为优选的实施方式，所述底板11上设置有至少一组卡轨组111；所述卡轨组111包括多个用于固定所述电芯模组30的卡轨A，多个所述卡轨A平行设置于所述底板11上。

作为优选的实施方式，当所述底板11上设置有多组卡轨组111时，相邻两组所述卡轨组111平行设置。

作为优选的实施方式，所述第一面板12上还设置有分别与所述电芯模组30连接的功率输出端子(图中未标识)和信号输出端子(图中未标识)。

作为优选的实施方式，所述第一面板12远离所述电芯模组30的侧面设置有鱼骨散热结构40。通过设置鱼骨散热结构40，提升了储能装置的散热效率，使得第一面板具备良好的导热性能，不需要增加散热风扇，即可满足正常的充电/放电散热需求，又能保证外观协调和外观新颖。

作为优选的实施方式，所述鱼骨散热结构40包括多根平行鱼骨41和多根斜向鱼骨42；相邻的所述平行鱼骨41之间设置有第一凹陷411，相邻的所述斜向鱼骨42之间设置有第二凹陷421。通过设置第一凹陷411和第二凹陷421，能够有效增加第一面板12的表面积，从而能够起到更好的导热性能。

作为优选的实施方式，所述平行鱼骨41与所述斜向鱼骨42形成的夹角为锐角。

作为优选的实施方式，所述第一面板12上还设置有蜂鸣器125和电源开关126。蜂鸣器125在开关机和告警状态时响起，提醒电池模组状态。电源开关126控制模组开关机和恢复初始化。

作为优选的实施方式，所述第一侧板14靠近所述第一面板12的一端和所述第二侧板15靠近所述第一面板12的一端均设置有把手50。

除有特别说明外，本申请中各组件的固定或连接一般通过螺丝实现，方便生产组装，也便于电池出现问题时进行拆卸返修。

在本申请实施例中，通过将BMS板123连接电源输出端口121和电芯模组30，能够进行DC-DC电压智能转换，从而能够控制电芯模组30的充放电，并通过通讯端口122输出PACK状态信息和接收指令。

通过升降压控制模块(可以实现升压或降压的双向调节)，可以控制充放电的启停，并转换BUS输出电压，改变电池(电芯模组)输出电压随容量降低而下降的特性，让电池(电芯模组)的放电电压恒定。利用放电电压恒定的特性，控制电池(电芯模组)在不同时段输出不同的稳定电压值，实现控制电池(电芯模组)在不同时段的充放电策略。

当BMS板123通过通讯端口122接收到放电指令，将导通放电mos管使得供电回路开始工作；根据放电指令阻断充电回路，并使电池组对外进行放电控制，DC-DC抬升电压且高于外界BUS电压，同时通过通讯端口上报电池组的电压电流、温度和电量等信息。在电池箱放电的过程中，电池组的电压降低至预设值时，控制MOS管关断，使供电回路停止工作。

当BMS板123通过通讯端口122接收到充电指令，将导通充电mos管使得充电回路开始工作，根据充电指令开启充电回路，并使电池组进行充电，DC-DC抬升电压且低于外界BUS电压，同时通过通讯端口上报电池组的电压电流、温度和电量等信息。当BMS板通过通讯端口接收到停止充放电指令时，MOS管关断电路停止工作。电芯模组30的单电池数量可以根据实际需要进行设置。

本实用新型实施例所述具备升降压功能的电池箱的应用，所述具备升降压功能的电池箱可以应用于通信基站、核心机房或数据机房等。

使用时，电池组安装在机架上，控制模块通过RS485协议通讯。

本申请结构通过在第一面板上设置BMS板，并在BMS板上设置升降压控制模块和监测模块，能够实现升压或降压的双向调节，可以控制充放电的启停，并转换BUS输出电压，改变电池(电芯模组)输出电压随容量降低而下降的特性，使得电池(电芯模组)的放电电压恒定。利用放电电压恒定的特性，控制电池(电芯模组)在不同时段输出不同的稳定电压值，实现控制电池(电芯模组)在不同时段的充放电策略，可以解决现有电池放电后电压下降、很难满足负载要求稳定电压电源的的技术问题。

而且，本申请结构设置有鱼骨散热结构，提升了储能装置的散热效率，不需要增加散热风扇，即可满足正常的充电/放电散热需求，又能保证外观协调和外观新颖。

本实用新型的结构简单，空间利用率高，安装方便，稳定性较好，经济实用，具有广阔的应用前景。

采用本申请的电池箱结构，不仅可以为用户节约电费开支，还可以在停电时自动切换为备用电源模式，系统智能化高，能实时采集运行数据，根据运行状态自适应地调节运行模式，无需人工干预，减少运维成本；系统集成度高，采用一体化设计，降低产品能耗成本，经济收益明显；系统安全性高，每种电气设备和系统都具备多重保护，可以通过大数据云平台通过信息技术、网络技术，实时处理和分析运行数据，为系统稳定运行提供安全、清洁、可靠、便宜的电能，可以集成光伏和风能引入接节储能于一体。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具备升降压功能的电池箱，其特征在于，包括箱体及设置于所述箱体顶端的盖板；所述箱体与所述盖板密封连接；

所述箱体包括底板、第一面板、第二面板、第一侧板和第二侧板；所述第一面板和所述第二面板分别设置于所述底板的两端；所述第一侧板和所述第二侧板分别设置于所述底板的两侧；所述底板与所述盖板相对设置，且所述盖板分别与所述第一面板、所述第二面板、所述第一侧板、所述第二侧板连接；

所述第一面板上设置有电源输出端口、通讯端口和用于连接电芯模组的BMS板；所述BMS板分别与所述电源输出端口、所述通讯端口连接，且所述BMS板上设置有升降压控制模块。

2.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述BMS板上还设置有用于监测所述电芯模组的电压、电流、温度和SOC信息的监测模块，所述监测模块与所述电芯模组连接；

所述第一面板上设置有用于显示所述电芯模组电量和充放电状态的状态指示灯；所述状态指示灯与所述监测模块连接；

所述BMS板与外部设备通讯连接。

3.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述底板上设置有至少一组卡轨组；所述卡轨组包括多个用于固定所述电芯模组的卡轨，多个所述卡轨平行设置于所述底板上。

4.根据权利要求3所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，当所述底板上设置有多组卡轨组时，相邻两组所述卡轨组平行设置。

5.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述第一面板上还设置有分别与所述电芯模组连接的功率输出端子和信号输出端子。

6.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述第一面板远离所述电芯模组的侧面设置有鱼骨散热结构。

7.根据权利要求6所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述鱼骨散热结构包括多根平行鱼骨和多根斜向鱼骨；相邻的所述平行鱼骨之间设置有第一凹陷，相邻的所述斜向鱼骨之间设置有第二凹陷。

8.根据权利要求7所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述平行鱼骨与所述斜向鱼骨形成的夹角为锐角。

9.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述第一面板上还设置有蜂鸣器和电源开关。

10.根据权利要求1所述的具备升降压功能的电池箱，其特征在于，所述第一侧板靠近所述第一面板的一端和所述第二侧板靠近所述第一面板的一端均设置有把手。