CN220732036U - 一种储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，所述储能电源包括：壳体，所述壳体配置有电池仓；内置电池和逆变器，所述内置电池和所述逆变器被安装于所述壳体内，与所述电池仓不干涉；所述电池包自由拆装连接于所述电池仓；至少两个所述电池仓被同侧地配置于所述内置电池的一侧，沿纵向堆叠，其中，所述内置电池包括多个单节电池，所述单节电池的电池轴线平行于所述电池仓的配置方向。

Description

一种储能设备

技术领域

本申请涉及储能领域，更具体地涉及一种储能设备。

背景技术

储能设备作为可存储电能以供携带外出使用的电源装置，其容量大小非常影响用户的使用体验。通常地，用户期待储能设备拥有尽可能高的容量，支持更多类型的用电设备和更长时间的使用。

储能设备的电能存储于内置的电池模组，电池模组包括多个相互电路连接的电芯，每个电芯可以存储一定的电能。电池模组整体的电能由单个电芯的容量和电芯的数量决定。

实用新型内容

本申请的一个目的在于提供一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，储能电源和电池包可以相互分离地为各自的负载供电，也可以连接在一起，由储能电源为电池包充电。

本申请的一个目的在于提供一种储能设备，储能电源包括内置电池和适于安装电池包的电池仓，电池仓和内置电池相互不干涉地设置，以便为储能电源配置电池包。

本申请的一个目的在于提供一种储能设备，内置电池形成两层电池层的结构，以堆叠更多的单节电池，提高内置电池的容量。

本申请的一个目的在于提供一种储能设备，内置电池以节省水平方向的空间的方式布置于储能电源的壳体内，以便在内置电池的水平方向侧布置电池仓。

本申请的一个目的在于提供一种储能设备，至少两个电池仓以纵向堆叠的方式布置于壳体，接收第一水平方向的空间，避免对内置电池的干涉。

通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以体现。

依据本申请的一个方面，本申请提供一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，

所述储能电源包括：

壳体，所述壳体配置有电池仓；

内置电池和逆变器，所述内置电池和所述逆变器被安装于所述壳体内，与所述电池仓不干涉；

所述电池包自由拆装连接于所述电池仓；

至少两个所述电池仓被同侧地配置于所述内置电池的一侧，沿纵向堆叠，其中，所述内置电池包括多个单节电池，所述单节电池的电池轴线平行于所述电池仓的配置方向。

根据本申请的一个示例，所述电池仓于所述壳体的表面形成收容开口，所述电池仓的收容周壁自所述收容开口向内延伸形成，并界定收容腔，所述电池包自所述收容腔被自由拆装。

根据本申请的一个示例，所述电池仓还包括电池仓风扇，所述电池仓风扇被安装于所述收容周壁被开设的内侧通风口的外侧，对所述收容腔进行散热。

根据本申请的一个示例，所述内置电池形成两层电池层，包括第一电池层和第二电池层，所述第一电池层和所述第二电池层沿平行于所述电池仓的配置方向堆叠。

根据本申请的一个示例，多个所述单节电池沿垂直于所述电池轴线的方向阵列堆叠的方式分别形成所述第一电池层和所述第二电池层。

根据本申请的一个示例，所述内置电池包括电池支架，所述电池支架固定所述第一电池层和所述第二电池层。

根据本申请的一个示例，所述电池仓具有相互垂直的宽度方向、长度方向和高度方向，所述电池仓以所述宽度方向垂直于所述电池仓的配置方向、所述长度方向垂直于所述电池仓的配置方向、所述高度方向平行于所述电池仓的配置方向的形式配置于所述壳体。

根据本申请的一个示例，所述电池包具有电池包轴线，所述电池仓轴线垂直于所述电池仓的配置方向，并垂直于所述单节电池的电池轴线。

根据本申请的一个示例，所述电池包包括电池仓壳体和电池包电芯，所述电池包电芯以主体沿所述电池仓的宽度方向延伸、沿长度方向布置的方式被安装于所述电池仓壳体内，其中，所述电池包电芯具有电芯轴线，所述电芯轴线平行于所述电池仓的配置方向和所述电池轴线，并垂直于所述电池仓轴线。

依据本申请的另一种方面，本申请提供一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，

所述储能电源包括：

壳体，所述壳体配置有电池仓；

内置电池和逆变器，所述内置电池和所述逆变器被安装于所述壳体内，与所述电池仓不干涉，其中所述内置电池包括相互电路连接的多个单体电池；

所述电池包自由拆装连接于所述电池仓；

至少两个所述电池仓被同侧配置于所述内置电池的一侧，使得至少两个所述电池包被对应地同侧安装于所述内置电池的一侧，其中，所述电池包具有电池包轴线，所述电池包轴线垂直于所述电池仓的配置方向，所述单体电池具有电池轴线，所述电池包轴线和所述电池轴线相互垂直。

根据本申请的一个示例，所述电池包包括电池仓壳体和电池包电芯，所述电池包电芯以主体沿所述电池仓的宽度方向延伸、沿长度方向布置的方式被安装于所述电池仓壳体内，其中，所述电池包电芯具有电芯轴线，所述电芯轴线平行于所述电池仓的配置方向和所述电池轴线，并垂直于所述电池仓轴线。

根据本申请的一个示例，所述内置电池形成两层电池层，包括第一电池层和第二电池层，所述第一电池层和所述第二电池层沿平行于所述电池仓的配置方向堆叠。

根据本申请的一个示例，多个所述单体电池沿垂直于所述电池轴线的方向阵列堆叠的方式分别形成所述第一电池层和所述第二电池层。

根据本申请的一个示例，所述内置电池包括电池支架，所述电池支架固定所述第一电池层和所述第二电池层。

根据本申请的一个示例，所述单体电池的电池轴线平行于所述第一电池层和所述第二电池层的堆叠方向。

根据本申请的一个示例，所述电池包轴线垂直于所述第一电池层和所述第二电池层的堆叠方向。

本申请提供的储能设备相较于现有技术至少具有以下技术效果：

1、储能设备带有可拆卸连接的电池包，丰富储能设备的应用场景。

2、储能电源的内置电池和电池仓相互不干涉地配置于储能电源的壳体内。

3、内置电池形成纵向堆叠的两层结构，和电池包的配置方向平行，使得内置电池和电池包的配置互不干涉，便于内置电池堆叠更多的电芯，壳体可以配置至少两个电池仓。

附图说明

图1是根据本申请的一个较佳实施例的储能设备的示意图。

图2是根据本申请的一个较佳实施例的储能设备的剖视示意图。

图3是根据本申请的一个较佳实施例的储能设备的内置电池的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本申请以使本领域技术人员能够实现本申请。以下描述中的较佳实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本申请的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本申请的精神和范围的其他技术方案。

本申请提供一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，电池包被可拆卸地安装于储能电源，以通过储能电源被充电。

参照说明书附图1至图3的示意，储能电源包括壳体10、逆变器20和内置电池30，内置电池30和逆变器20被安装于壳体10内。其中，壳体10界定了一容腔100，内置电池30位于容腔100内，逆变器20位于内置电池30之上。

壳体10包括壳主体11，壳体10还被配置有输入接口12和输出接口13，适于用户接触使用。输入接口12适于接入外部电力，为储能电源充电，输出接口13适于输出电力，进行储能电源的放电。

输入接口12可以为AC输入接口，也可以为DC输入接口，输出接口13可以为DC输出接口，也可以为AC输出接口。因此储能设备可以外接交流电源和/或直流电源进行充电，可以输出直流电和交流电，为直流负载和交流负载供电。

逆变器20电路连接于输入接口12、输出接口13和内置电池30，对流入、流出和流经储能电源的电力进行电流转换处理。其中，电流转换处理包括AC-DC的整流转换、DC-AC的逆变转换和DC-DC的转换，可以进行直流电和交流电之间的双向转换。

内置电池30适于存储电力和释放电力。当输入接口12接入外部电力，内置电池30可以被充电，当输出接口13被连接用电设备，内置电池30可以释放电力，为负载供电。

内置电池30包括多个单体电池31和电池支架32，多个单体电池31相互电路连接，电路连接的方式包括但不限于串联、并联和/或串并联。电池支架32被安装于单体电池31连接形成的整体的外部，以固定和支撑单体电池31。

通常地，单体电池31呈圆柱体形，定义其沿圆柱体中心延伸的中心轴线为电池轴线310。此外，为了便于表述，定义储能设备及其储能电源具有高度方向、第一水平方向和第二水平方向，第一水平方向和第二水平方向相互垂直，并均垂直于高度方向。从说明书附图视角出发，定义储能设备及其储能电源的X轴、Y轴和Z轴，分别为储能设备及其储能电源的第一水平方向X、第二水平方向Y、纵向Z。

单体电池31的本体沿纵向Z延伸，沿第一水平方向X和第二水平方向Y阵列布置和堆叠。进一步地，内置电池30形成两层电池层303，包括第一电池层3031和第二电池层3032，第一电池层3031和第二电池层3032沿纵向Z堆叠分布。为了便于描述，定义靠近壳体10顶部方向一侧者为第一电池层3031，靠近壳体10底部方向一侧者为第二电池层3032。

第一电池层3031和第二电池层3032分别由单体电池31以电池轴线310沿纵向Z延伸、沿第一水平方向X和第二水平方向Y阵列布置和堆叠形成，并且第一电池层3031和第二电池层3032沿纵向堆叠，由电池支架32固定支撑。

单个单体电池31以电池轴线310沿纵向Z延伸的方式布置，节省第一水平方向X和第二水平方向Y的空间，避免储能电源整体宽度过宽和厚度过厚，且方便多个单体电池31沿第一水平方向X和第二水平方向Y阵列布置和堆叠，提高可堆叠的单体电池31的数量，并分别形成第一电池层3031和第二电池层3032。第一电池层3031和第二电池层3032沿纵向Z堆叠，提高容腔100内可布置的单体电池31的数量，进而提高内置电池30的容量，使得储能电源能够存储和释放更多的电力。

储能设备还包括电池包200，电池包200被可拆卸地安装于储能电源，进一步地，被安装于壳体10，同逆变器20和内置电池30不干涉。

壳体10配置有电池仓14，电池仓14形成于壳主体11，适于收容电池包200。电池仓14内设有接口，电池包200被安装至电池仓14后，通过接口和储能电源电路连接，以通过储能电源被充电。

电池仓14包括收容周壁141，具有收容开口140，收容开口140暴露于壳主体11的表面，收容周壁141自壳主体11的表面、沿收容开口140的边缘向内延伸形成，并界定收容腔1400，电池包200被可拆卸地收容于收容腔1400内。

较为优选地，电池包200被收容于电池仓14后，至少部分地凸出在电池仓14外，或者说，至少部分地凸出于壳体10，以方面用户拿取。

内置电池30位于容腔100内，电池仓14的收容周壁141延伸入容腔100内，并进一步地位于内置电池30的侧方。即电池仓14形成于内置电池30的侧方，使得电池包200被安装于内置电池30的侧方。

电池仓14的数量可以被实施为一个、两个或两个以上。进一步地，每个电池仓14适于收容的电池包200的数量为一个、两个或两个以上。

在本申请的一个较佳示例中，电池仓14的数量为两个，配置于内置电池30的同一侧。

两个电池仓14同侧配置于内置电池30沿第一水平方向X的一侧，沿纵向Z堆叠。内置电池30沿纵向Z形成两层结构，在第一水平方向X形成一定的空间，此空间具有一定的高度，适于布置沿纵向Z堆叠的两个电池仓14。

电池仓14的配置方向即为内置电池沿第一水平方向X的同一侧、沿纵向Z堆叠。或者说，电池仓14的配置方向为纵向Z。

单体电池31主体的延伸方向，即电池轴线310的延伸方向平行于电池仓14的配置方向；单体电池31阵列布置和堆叠的方向垂直于电池仓14的配置方向。

第一电池层3031和第二电池层3032的堆叠方向平行于电池仓14的配置方向，并均垂直于储能电源的第一水平方向X和第二水平方向Y。通过上述布置方式避免内置电池30和电池仓14的相互干涉，并且节省空间以便于配置电池仓14和提高内置电池30的电力容量。

进一步地，定义电池仓14具有宽度方向A、长度方向B和高度方向C，三者相互垂直。宽度方向A平行于电池仓14的配置方向，即沿纵向Z配置；长度方向B垂直于电池仓14的配置方向，高度方向C垂直于电池仓14的配置方向。

其中，电池仓14在宽度方向A的尺寸大于在高度方向C的尺寸，因此，将宽度方向A沿纵向Z配置，高度方向C沿第一水平方向X配置，减小电池仓14在第一水平方向X占据的空间，使得结构布局更为紧凑。

电池包200具有电池包轴线2000，电池包200以电池包轴线2000沿第一水平方向X延伸、垂直于第二水平方向Y、垂直于纵向Z的方式被安装至电池仓14。电池包200被保持于储能电源后，电池包轴线2000垂直于内置电池30的电池轴线310，进一地，两者沿XZ平面方向垂直，并垂直于第二水平方向Y。

电池包200被安装于电池仓14后，电池包轴线2000垂直于宽度方向A、长度方向B，平行于高度方向C。

电池包200包括电池包壳体201和多个电池包电芯202，电池包电芯202被安装于电池包壳体201内。电池包电芯202相互地电路连接，适于充电和放电。

电池包电芯202呈圆柱体形，定义其沿圆柱体中心延伸的中心轴线为电芯轴线2020。

较为优选地，电池包电芯202以电芯轴线2020垂直于电池包轴线2000的方向被安装于电池包壳体201内。电池包200被安装于电池仓14后，电芯轴线2020平行于内置电池30的电池轴线310。

也即，电芯轴线2020和电池轴线310相互平行，并均垂直于电池包轴线2000。电池包轴线2000平行于第一水平方向X，垂直于电池仓14的配置方向。电池轴线310和电芯轴线2020平行于电池仓14的配置方向，垂直于第一水平方向X和第二水平方向Y。

此外，逆变器20包括逆变器PCB板21和逆变器件22，逆变器件22和逆变器PCB板21电路连接，以进行电流转换处理。逆变器件22被布置于逆变器PCB板21，凸起地向一侧方向延伸。

壳体10还包括隔板15，隔板15被横向布置于内置电池20和逆变器20之间。逆变器PCB板21位于隔板15之上，在逆变器PCB板21和壳体10的顶部之间形成散热通道1000。壳体10被设有通风口101，通风口101位于散热通道1000的两端，和散热通道1000连通，以供散热。在通风口101的内侧设置风扇40，用于引导气体流动，加速散热。进一步地，在两侧的通风口101的内侧均设置风扇40，更好地提升散热效果。

内置电池30和电池仓14均位于散热通道1000的下方，不会对散热通道1000的散热造成干涉。内置电池30、电池仓14和逆变器20相互不干涉地设置，以避免相互影响。

在壳体10的一种实施方式中，壳主体11包括第一壳体111和第二壳体112，第一壳体111为上壳体，第二壳体112为下壳体，第一壳体111和第二壳体112相互扣合，以固定连接。第一壳体111被设有把手17，把手17供用户提握储能设备。把手17沿第一壳体111的一侧边缘水平向侧放延伸形成，以避免对壳体10顶部的遮挡。在壳体10的顶部形成平台，可供用户放置物品。在壳体10的顶部设置无线充电位，可为用户的电子产品进行无线充电。

进一步地，在把手17的一种实施方式中，把手17包括第一握持部171和第二握持部172，第一握持部171和第二握持部172分别自壳体10顶部相对两侧的边缘水平向外侧延伸形成，可供用户握持。壳体10的第一壳体111包括相对的第一侧壁1111和第二侧壁1112，第一侧壁1111和第一握持部171相邻，形成第一握持空间1710，第二侧壁11132和第二握持部172相邻，形成第二握持空间1720。进一步地，第一侧壁1111和第二侧壁1112均向内侧凹陷，配合第一握持部171和第二握持部172水平向外的延伸，以便形成第一握持空间1710和第二握持空间1720。

电池包200在电池仓14自由拆装。电池包200和电池仓14之间形成机械连接和电连接。电池仓14内被设有接口，电池包200通过接口和储能电源电连接。进一步地，在电池仓14的一种实施方式中，电池仓14还包括机械拆装机构142，电池包200通过机械拆装机构142和电池仓14之间形成机械连接，以机械连接于储能电源。机械拆装机构142可以为弹性拆装机构，形成于收容周壁141的侧方。电池包200被弹性锁扣于电池仓14。取出电池包200时，操作弹性拆装机构，解除电池包200的锁定状态，以弹出电池包200。

机械拆装机构142形成于电池仓14的侧方，进一步地，形成于电池仓14沿第一水平方向X的侧方，靠近壳体10的侧视面。

可以理解的是，储能电源还包括控制储能电源工作的电子器件，包括但不限于主板、BMS器件、AC电路板等，电子器件相互电路连接，实现储能电源的输入、输出、电路保护、控制等。

参照说明书附图的示例性示意，在壳体10的侧视面设置AC输入接口和AC输出接口，在壳体10的主视面设置DC输出接口，AC类接口和DC类接口非共面地设置，以互不干涉地供用户接触使用。对应AC输入接口和AC输出接口所在侧视面的内侧设置AC电路板，电池仓14的配置于另一侧视面的内侧，和AC电路板异侧设置，以避免相互干扰，节省空间。

电池包200通过储能电源充电，以适于获取电能继续为用电设备供电。电池包200需要充电时，可以从储能电源拆下充电过的电池包200继续为用电设备供电。可选地，电池包200通过储能电源放电，作为储能电源的辅助电能来源，扩充储能电源的容量，为连接至储能电源的用电设备供电。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的揭露中，术语“高度方向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本申请的实施例只作为举例而并不限制本申请。本申请的目的已经完整并有效地实现。本申请的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离原理下，本申请的实施方式可以有任何变形或修改，不同的实施例可以进行组合。

Claims (16)

1.一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，

所述储能电源包括：

壳体，所述壳体配置有电池仓；

内置电池和逆变器，所述内置电池和所述逆变器被安装于所述壳体内，与所述电池仓不干涉；

所述电池包自由拆装连接于所述电池仓；

其特征在于：

至少两个所述电池仓被同侧地配置于所述内置电池的一侧，沿纵向堆叠，其中，所述内置电池包括多个单节电池，所述单节电池的电池轴线平行于所述电池仓的配置方向。

2.根据权利要求1所述的储能设备，其特征在于，所述电池仓于所述壳体的表面形成收容开口，所述电池仓的收容周壁自所述收容开口向内延伸形成，并界定收容腔，所述电池包自所述收容腔被自由拆装。

3.根据权利要求2所述的储能设备，其特征在于，所述电池仓还包括电池仓风扇，所述电池仓风扇被安装于所述收容周壁被开设的内侧通风口的外侧，对所述收容腔进行散热。

4.根据权利要求1所述的储能设备，其特征在于，所述内置电池形成两层电池层，包括第一电池层和第二电池层，所述第一电池层和所述第二电池层沿平行于所述电池仓的配置方向堆叠。

5.根据权利要求4所述的储能设备，其特征在于，多个所述单节电池沿垂直于所述电池轴线的方向阵列堆叠的方式分别形成所述第一电池层和所述第二电池层。

6.根据权利要求5所述的储能设备，其特征在于，所述内置电池包括电池支架，所述电池支架固定所述第一电池层和所述第二电池层。

7.根据权利要求1所述的储能设备，其特征在于，所述电池仓具有相互垂直的宽度方向、长度方向和高度方向，所述电池仓以所述宽度方向垂直于所述电池仓的配置方向、所述长度方向垂直于所述电池仓的配置方向、所述高度方向平行于所述电池仓的配置方向的形式配置于所述壳体。

8.根据权利要求7所述的储能设备，其特征在于，所述电池包具有电池包轴线，所述电池仓轴线垂直于所述电池仓的配置方向，并垂直于所述单节电池的电池轴线。

9.根据权利要求8所述的储能设备，其特征在于，所述电池包包括电池仓壳体和电池包电芯，所述电池包电芯以主体沿所述电池仓的宽度方向延伸、沿长度方向布置的方式被安装于所述电池仓壳体内，其中，所述电池包电芯具有电芯轴线，所述电芯轴线平行于所述电池仓的配置方向和所述电池轴线，并垂直于所述电池仓轴线。

10.一种储能设备，包括储能电源和与之可拆卸连接的电池包，

所述储能电源包括：

壳体，所述壳体配置有电池仓；

内置电池和逆变器，所述内置电池和所述逆变器被安装于所述壳体内，与所述电池仓不干涉，其中所述内置电池包括相互电路连接的多个单体电池；

所述电池包自由拆装连接于所述电池仓；

其特征在于：

至少两个所述电池仓被同侧配置于所述内置电池的一侧，使得至少两个所述电池包被对应地同侧安装于所述内置电池的一侧，其中，所述电池包具有电池包轴线，所述电池包轴线垂直于所述电池仓的配置方向，所述单体电池具有电池轴线，所述电池包轴线和所述电池轴线相互垂直。

11.根据权利要求10所述的储能设备，其特征在于，所述电池包包括电池仓壳体和电池包电芯，所述电池包电芯以主体沿所述电池仓的宽度方向延伸、沿长度方向布置的方式被安装于所述电池仓壳体内，其中，所述电池包电芯具有电芯轴线，所述电芯轴线平行于所述电池仓的配置方向和所述电池轴线，并垂直于所述电池仓轴线。

12.根据权利要求10所述的储能设备，其特征在于，所述内置电池形成两层电池层，包括第一电池层和第二电池层，所述第一电池层和所述第二电池层沿平行于所述电池仓的配置方向堆叠。

13.根据权利要求12所述的储能设备，其特征在于，多个所述单体电池沿垂直于所述电池轴线的方向阵列堆叠的方式分别形成所述第一电池层和所述第二电池层。

14.根据权利要求13所述的储能设备，其特征在于，所述内置电池包括电池支架，所述电池支架固定所述第一电池层和所述第二电池层。

15.根据权利要求14所述的储能设备，其特征在于，所述单体电池的电池轴线平行于所述第一电池层和所述第二电池层的堆叠方向。

16.根据权利要求14所述的储能设备，其特征在于，所述电池包轴线垂直于所述第一电池层和所述第二电池层的堆叠方向。