CN220774627U - 一种堆叠结构的储能装置、储能系统及电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种堆叠结构的储能装置、储能系统及电池包,储能装置包括多个堆叠放置的电池包,相邻的两个电池包的两个接触面中,其中一个接触面上凸出设置有防护件和第一连接器,另一个接触面设有凹槽和第二连接器,第二连接器位于凹槽中,防护件与凹槽插拔连接,第一连接器与第二连接器插拔连接。该储能装置能够实现电池包的精准对位,大幅减少了用户安装储能装置的装配工序和装配工时,提高了储能装置的装配效率。
Description
技术领域
本申请涉及储能技术领域,尤其涉及一种堆叠结构的储能装置、储能系统及电池包。
背景技术
随着储能技术的飞速发展,作为储能系统重要组分的电池被广泛应用于日常生活和工业生产中,而一个单体电池的电压较低,无法满足现有的使用需求,所以通常会将多个单体电池串联组成电池包,再将多个电池包串联或者并联连接组成储能柜,以满足使用需求。
通常来说,为了扩大储能装置的容量,通常会将多个电池包堆叠放置,但是在将上下相邻的电池包堆叠放置时,容易发生错位,不利于电池包之间的精准对位,装配工序复杂且难度较高,装配的效率和装配的可靠性无法得到保证。
实用新型内容
本申请提供一种储能装置及储能系统,储能装置包括多个堆叠设置的电池包,可以通过在电池包的上下表面分别设置防护件与第一连接器、凹槽和第二连接器,进行凹凸结构嵌合快速实现多个电池包之间的精准对位和电连接,用户仅需要将电池包抬起后缓慢放下,实现电池组件的高可靠性连接,大幅简化了用户安装储能装置的装配工序,提高了储能装置的装配效率和装配的可靠性。
第一方面,本申请提供一种堆叠结构的储能装置,所述储能装置包括多个电池包,多个电池包堆叠放置,多个电池包中任意相邻的两个电池包的两个接触面中,其中一个接触面上凸出设置有防护件和第一连接器,防护件环设于第一连接器的外周,另一个接触面设有凹槽和第二连接器,第二连接器位于凹槽中,防护件与凹槽插拔连接,第一连接器与第二连接器插拔连接。也就是说,上下相邻的两个电池包的上下表面相接触,防护件和第一连接器可以位于其中一个电池包的上表面,相应的,凹槽和第二连接器设置于另一个电池包的下表面;或者,凹槽和第二连接器设置于一个电池包的上表面,防护件和第二连接器设置于另一个电池包的下表面。当将一个电池包堆叠放置于另外一个电池包的上表面时,两个电池包的两个接触面分别凸出设置的防护件和凹槽相互插接实现一级导向。一方面,凹凸设计可以使得上下相邻的两个电池包精准对位,起到一级导向作用,防止连接器中的端子直接对插出现错位问题,导致端子损坏,另一方面,防护件和凹槽可以起到保护连接器的作用,防止异物进入连接器。第一连接器和第二连接器插拔连接实现两个电池包的二级导向,凸出设置的第一连接器和第二连接器的插拔连接可以进一步实现电池包之间的精准对位。
并且,第一连接器和第二连接器用于容纳电池包延伸出的功率端子和信号连接端子,使得功率端子不必外漏于电池包,降低其受损风险,通过第一连接器和第二连接器的精准对插可以实现相邻电池包的电气端子的电连接,同时降低电池包之间的接线复杂度,降低漏接/错接的风险。
一种可能的实现方式中,第一连接器和所述第二连接器插拔连接,用于固定相邻的两个电池包,实现多个电池包之间的二级导向,且用于串联或并联相邻的两个电池包,防护件和所述凹槽插拔连接用于固定相邻两个电池包。
一种可能的实现方式中,防护件在多个电池包的堆叠方向上的正投影落入凹槽在堆叠方向上的正投影内,使得防护件和凹槽正对设置,在将电池包正放堆叠到已安装好的电池包上时,防护件和凹槽正对设置有助于提高堆叠的精准对位。
一种可能的实现方式中,防护件的外周的边缘之间的最大间距小于或等于凹槽内壁之间的最大间距。一方面使得防护件更加精准地插入凹槽内,另一方面为防护件对插入凹槽内部时提供一定的浮动空间,增加对物料加工误差的容忍度。
一种可能的实现方式中,防护件的外周的高度小于或等于凹槽的深度,使得防护件全部位于凹槽内,避免上下相邻两个电池包之间的接触面存在缝隙,防止异物进入储能装置,提高储能装置的安全性和可靠性。
一种可能的实现方式中,电池包包括功率模块和电池模块,功率模块和电池模块沿与堆叠方向相垂直的方向排列,第一连接器和所述第二连接器分别位于功率模块的沿堆叠方向相对设置两个面上。功率模块先对电池模块输出的直流电进行升压后输出到直流母线,使得储能装置能够实现更大的功率输出。将连接器设置在功率模块上,使得功率模块的电力线缆的端子穿过第一连接器和第二连接器实现电连接,避免从电池模块连接电力线缆到直流母线,节约电力线缆和空间。
一种可能的实现方式中,多个电池包中任意相邻的两个电池包中,其中一个电池包的上表面的边缘处凸出设置有固定片,另外一个电池包的下表面的边缘处设有凹陷部,固定片位于凹陷部内。电池包边缘处的固定片可以对该电池包上方的电池包起到限位的作用,使得上方的电池包不会左右或者前后滑移,提升储能装置的结构稳定性和可靠性。
一种可能的实现方式中,固定片在沿多个电池包的堆叠方向上的正投影落入凹陷部在堆叠方向的正投影内,使得固定片和凹陷部上下正对设置,提高堆叠的精准性。
一种可能的实现方式中,多个电池包中的每个电池包的上表面设有多个子固定片,多个子固定片均与固定片固定连接,多个子固定片的延伸方向与固定片的凸出方向垂直,增强固定片的机械强度。
一种可能的实现方式中,多个子固定片的上表面远离固定片的边缘处设有倒角,防止上方的电池包在堆叠在该电池包上方时发生磕碰。
一种可能的实现方式中,多个电池包中任意相邻的两个电池包上下相邻的两个侧壁均固定连接一个连接片。连接片上下两端可以均设置一些螺孔,螺孔搭配螺钉将连接片的上下两端分别固定在上下相邻的两个电池包上,从而实现电池包和电池包之间的机械连接,使得电池包不会左右或前后滑移,提升堆叠结构的稳定性和可靠性。
一种可能的实现方式中,储能装置包括电池控制单元BCU,BCU设置于所述多个电池包的顶部。位于顶层的电池包和BCU的两个接触面中,其中一个接触面凸出设置有防护件和第一连接器,防护件环设于所述第一连接器的外周,另一个接触面设有凹槽和第二连接器,第二连接器位于所述凹槽中,防护件与所述凹槽插拔连接,第一连接器与所述第二连接器插拔连接。位于顶层的电池包上的第一连接器插入所述BCU的凹槽内并与对应的第二连接器电连接,实现多个电池包与BCU的电连接。
一种可能的实现方式中,储能装置包括底座,底座设置于多个电池包的底部。位于多个电池包底层的电池包和底座的两个接触面中,底座的接触面凸出设置有防护件,电池包的接触面设有凹槽,防护件与凹槽插拔连接。底座作为多个电池包的基础支撑,提高了储能装置整体结构的支撑稳定性和可靠性。
一种可能的实现方式中,多个电池包中任意相邻的两个电池包的两个接触面中,其中一个接触面凸出设有定位销,定位销沿所述多个电池包的堆叠方向延伸,另一个接触面设有定位槽,定位槽沿多个电池包的堆叠方向延伸,定位销与定位槽插拔连接。定位销和定位槽的插接可以实现电池包的三级导向,实现待安装的电池包与已经安装好的电池包的精准对位。
一种可能的实现方式中,定位销在沿多个电池包的堆叠方向上的正投影落入定位槽在沿多个电池包的堆叠方向上的正投影内,使得定位销和定位槽上下正对设置,提升多个电池包上下堆叠的精准性。
一种可能的实现方式中,定位销在沿所述多个电池包的堆叠方向上的正投影与定位槽在沿多个电池包的堆叠方向上的正投影的形状相同,进一步提升多个电池包上下堆叠的精准性。
一种可能的实现方式中,定位销的延伸长度小于或等于定位槽的延伸长度,使得多个电池包在堆叠时上下相邻的两个电池包之间避免留有缝隙,增加防异物能力。
一种可能的实现方式中,定位销的外径小于或等于定位槽的内径。一方面使得定位销更加精准地插入定位槽内,另一方面为定位销对插入定位槽内部时提供一定的浮动空间,增加对物料加工误差的容忍度。
一种可能的实现方式中,第一连接器远离其所在的电池包的一侧设置有插头,第一连接器靠近其所在的电池包的一侧具有第一容纳腔,插头延伸至所述第一容纳腔,插头包括多个第一安装孔,第一安装孔沿多个电池包的堆叠方向延伸,第二连接器远离其所在的电池包的一侧设有插座,第二连接器远离其所在的电池包的一侧具有第二容纳腔,插座延伸至所述第二容纳腔,插座包括多个第二安装孔,第二安装孔的延伸方向沿多个电池包的堆叠方向延伸,插头插接于所述插座,多个第一安装孔和多个第二安装孔一一对应。插头和插座配合实现第一连接器和第二连接器的插拔连接,进一步提高电池包与电池包的精准对位。第一安装孔和第二安装孔用于容纳从电池包延伸出来的功率端子或者信号端子,使得电池包在堆叠时通过第一连接器和第二连接器的对插自动实现上下相邻的两个电池包之间的功率端子或信号端子的电连接,避免了电气线缆外漏于电池包的连接方式,降低了漏接/错接的风险。
一种可能的实现方式中,每个电池包均包括多个第一连接端子和多个第二连接端子,多个第一连接端子与多个第一安装孔一一对应,多个第一连接端子分别插接于多个第一安装孔,多个第二连接端子与多个第二安装孔一一对应,多个第二连接端子分别插接于所述多个第二安装孔,第一连接端子与对应的第二连接端子电连接,第一连接端子与第二连接端子的功能相同,例如,可以为信号端子。通过采用这种对插式的连接方式实现电池包的连接端子之间的连接,减少了电池包堆的线缆,减少了安装时错接和漏接的风险。
一种可能的实现方式中,第一连接器包括锁止结构,第一连接器包括锁止结构,第一插头内设置有安装槽,安装槽的延伸方向与第一安装孔的延伸方向垂直,锁止结构滑动连接于安装槽,第一连接端子上设置有限位槽,锁止结构上设置有限位凸起,当锁止结构滑动至第一位置时,限位凸起位于限位槽内,以限制第一连接端子沿多个电池包的堆叠方向移动。通过设置锁止结构防止连接端子退pin,在电池包堆叠过程中,即使在大重量冲击下连接器也不会发生退pin,无论是倾斜插接还是垂直跌落,均能保证连接的可靠性,能够满足大重量堆叠场景下的盲插安装。
一种可能的实现方式中,所述第一连接器和第二连接器包括沿与多个电池包的堆叠方向垂直的方向相对设置的两端,第一连接器的两端均设有弧形凹槽,第二连接器的两端均设有通孔,弧形凹槽和通孔用于安装螺钉,弧形凹槽的内径和通孔的内径大于所述螺钉的外径,为将螺钉固定第一连接器和第二连接器时提供一定的浮动空间,可以避免因为材料或者制备工艺的原因导致电池包之间的连接器无法准确对插的情况,避免硬连接导致端子受损,提高连接效率并保证连接的准确性,从而,使用者可以在一定程度上盲插并达到最终正确的插合状态。
一种可能的实现方式中,第一连接器包括多个装配柱,多个装配柱延伸至第一容纳腔,装配柱内开设有第三安装孔,第三安装孔沿多个电池包的堆叠方向延伸。第二连接器包括多个装配腔,装配腔延伸至第二容纳腔,装配腔开设有第四安装孔,第四安装孔沿多个电池包的堆叠方向延伸。多个装配柱与多个装配腔一一对应,装配柱插接于对应的所述装配腔。装配柱和装配腔的横截面可以呈圆形或者正方形,装配柱的直径略小于对应装配腔的内径,通过将装配柱插接于对应的装配柱内,进一步实现电池包与电池包之间的精准对位。
一种可能的实现方式中,每个电池包均包括多个第三连接端子和多个第四连接端子。多个第三连接端子与所述多个第三安装孔一一对应,多个第三连接端子分别插接于多个第三安装孔。多个第四连接端子与多个第四安装孔一一对应,多个第四连接端子分别插接于多个第四安装孔。第三连接端子与对应的第四连接端子电连接。其中,第三连接端子和第四连接端子的功能相同,与第一连接端子的功能不同,丰富了连接器的功能。
一种可能的实现方式中,第一安装孔的内径小于第三安装孔的内径,第二安装孔的内径小于第四安装孔的内径。第一安装孔可以用于固定信号端子,第三安装孔可以用于固定功率端子,使得第一连接器和第二连接器同时实现电气连接和信号连接的功能,丰富了连接器的功能。
一种可能的实现方式中,储能装置的侧壁上设置有安装片,安装片用于将储能装置固定安装在建筑物上,使储能装置不会发生倾倒。当储能装置应用在户用场景时,建筑物可以是墙壁,安装片将储能装置固定在室内或者室外的墙壁上,不占用室内地面面积,便于用户使用和设计。
第二方面,本申请还提供一种储能系统,储能系统包括储能装置和逆变器,逆变器用于将储能装置输出的直流电转换为交流电输出给外部负载或者电网,和/或,逆变器用于将电网输出的交流电转换为直流电输出给储能装置。
第三方面,本申请还提供一种电池包,电池包的上表面凸出设置有防护件和第一连接器,防护件环设于第一连接器的外周,电池包的下表面设有凹槽和第二连接器,防护件在沿电池包的高度方向上的正投影落入凹槽在所述电池包的高度方向的正投影内。
一种可能的实现方式中,电池包的上表面的边缘处凸出设置有固定片,电池包的下表面的边缘处设有凹陷部,固定片在沿电池包的高度方向上的正投影落入凹陷部在电池包的高度方向的正投影内。
一种可能的实现方式中,电池包的上表面设有多个子固定片,多个子固定片均与固定片固定连接,多个子固定片的延伸方向与固定片的凸出方向垂直。
一种可能的实现方式中,电池包的上表面凸出设有定位销,定位销沿电池包的高度方向延伸,电池包的下表面设有定位槽,定位槽沿电池包的高度方向延伸的延伸方向与定位销的延伸方向相反,定位销在沿电池包高度方向上的正投影落入定位槽在电池包的高度方向上的正投影内。
第四方面,储能装置包括至少一个第三方面提供的电池包和底座,底座位于所述电池包的下方。
一种可能的实现方式中,储能装置还包括电池控制单元BCU,BCU位于所述电池包的顶部。
第二方面至第四方面的有益效果参考第一方面提供的储能装置的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的储能装置的应用场景图;
图2为本申请实施例提供的储能装置的第一种结构示意图;
图3为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的第一种结构示意图;
图4为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的第二种结构示意图;
图5为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的第三种结构示意图;
图6为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的上表面和电池包的下表面的局部俯视图;
图7为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的上表面的局部结构示意图;
图8为本申请实施例提供的储能装置中的电池包的第四种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的储能装置的第二种结构示意图;
图10为本申请实施例提供的储能装置中的BCU的第一种结构示意图;
图11为本申请实施例提供的储能装置的第三种结构示意图;
图12为本申请实施例提供的储能装置中的底座的第一种结构示意图;
图13为本申请实施例提供的储能装置中的底座上的防护件的第一种结构示意图;
图14为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器和第二连接器的装配示意图;
图15为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器的第一种结构示意图;
图16为本申请实施例提供的储能装置中的第二连接器的第一种结构示意图;
图17为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器的第二种结构示意图;
图18为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器与第一连接端子的装配示意图;
图19为本申请实施例提供的储能装置中的第二连接器与第二连接端子的装配示意图;
图20为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器的第三种结构示意图;
图21为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器的第四种结构示意图;
图22为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接端子的结构示意图;
图23为本申请实施例提供的储能装置中的第一连接器的第五种结构示意图;
图24为本申请实施例提供的储能装置中的第三连接端子的结构示意图;
图25为本申请实施例提供的储能装置的电气连接图;
图26为本申请实施例提供的储能装置的电池包的第四种结构示意图;
图27为本申请实施例提供的储能装置的第四种结构示意图;
图28为本申请实施例提供的储能装置中的安装片的结构示意图。
附图标记说明:
500-储能装置;510(511、512、513)-电池包;5101-电池包的上表面;5102电池包的下表面;5103-电池包的侧壁;5105-第一连接端子;51051-限位槽;5106-第二连接端子;520-BCU;5202-BCU的下表面;530-底座;5301-底座的上表面;540-第一连接器;541-防护件;5411-第一密封圈;542-插头;5421-第一安装孔;543-装配柱;5431-第三安装孔;54311-撑簧圈;544第一容纳腔;545-弧形凹槽;546-螺钉;547-导向柱;548-第一锁止结构;5481-限位凸起;5482-定位凸起;5483-拆卸孔;549-第一安装槽;550-第二连接器;551-凹槽;5511-第二密封圈;552-插座;5521-第二安装孔;553-装配腔;5531-第四安装孔;554-第二容纳腔;555-通孔;558-第二锁止结构;560-安装片;580-定位销;590-固定片;5901-子固定片;5902-连接片。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请实施例中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
为了方便理解,首先对本申请的实施例所涉及的术语进行解释。
电池控制单元(Battery Control Unit,简称BMU)智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
和/或:仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
多个:是指两个或多于两个。
“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。“固定”也应做广义理解,例如,“固定”可以是直接固定,也可以通过中间媒介间接固定。
本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”、“顶”、“底”等,仅是参考附图的方向。该方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是明示或暗指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等,因此不能理解为对本申请实施例的限定。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请以下实施例提供了一种储能装置,该电池包可用于光伏发电的储能应用场景中。
例如,图1示意了一种光伏系统的框架性结构示意图,如图1所示,光伏系统包括光伏阵列110、功率变换器120、储能装置150和电网130/外部负载140。其中,功率变换器120可以集成DC/DC变换电路和DC/AC变换电路,储能装置150可以位于DC/DC变换电路和DC/AC变换电路之间,光伏阵列110产生的电能经过DC/DC变换电路进行升压或降压变换后可以给储能装置120充电。当光伏阵列110产生的电能不足以给电网130/外部负载140供电时,储能装置150中存储的电能可以经过功率变换器120内的DC/AC变换电路传输给电网130/外部负载140。另一方面,储能装置150还可以接收来自电网130的供电,电网130输出的交流电经过DC/AC变换电路之后变换为直流电传输给储能装置150,实现给储能装置150的充电。或者,功率变换器120仅包括DC/AC变换电路,储能装置150内置DC/DC变换电路,储能装置直接接收光伏阵列110产生的直流电能。因此,对于储能装置的容量提出了更高的需求,一般而言,在户用储能场景下,将多个电池包堆叠放置以增加储能装置的容量,因此如何提高堆叠的精准性以及装配效率,成为当前亟需解决的问题。
本申请提供了一种堆叠结构的储能装置500,参照图2所展示的储能装置的结构示意图,储能装置500包括多个电池包510,多个电池包510自下而上依次堆叠放置,图2中的箭头方向z方向为多个电池包510的堆叠方向,将多个电池包510堆叠放置可以根据实际应用场景适应性调整电池包510的数量,满足不同应用场景下储能装置的容量需求。为了增强电池包510堆叠的导向性能和定位的精准性,在相邻的电池包510的两个接触面上分别设置第一连接器540和第二连接器550,其中一个接触面上第一连接器540凸出设置,另外一个接触面上设置凹槽551和第二连接器550,第二连接器550设置在凹槽内部,第一连接器540外围环设有防护件541,防护件541和凹槽551插拔连接实现多个电池包510之间的一级导向,第一连接器540和第二连接器550插拔连接实现第二连接器550的二级导向。凹凸结构的设计提高了多个电池包510对插的精准性,防护件541和凹槽551分别环设于第一连接器540和第二连接器550的外周,一方面可以在将电池包510放置在电池包510上时,防护件541插接于电池包510下表面5102的凹槽551,起到导向作用,防止连接器中的端子直接对插出现错位问题,导致端子损坏,另一方面,防护件541可以起到保护连接器的作用,防止异物进入连接器。并且,使得第一连接器540和第二连接器550不必外露于电池包510,降低连接器的端子的失效和受潮风险,提升连接器内部的端子的安全性能,防护件541可以采用刚性和强度较大的金属材料,以增强防护件541的机械强度。
本申请实施例以在电池包的上表面凸出设置第一连接器和防护件,电池包的下表面设置凹槽和第二连接器为例。参照图3和图4展示的电池包的结构示意图,每个电池包510的上表面5101凸出设置有第一连接器540,每个电池包510的下表面5102和BCU520的下表面均设置有凹槽551,凹槽551内设置有第二连接器550。本申请实施例以储能装置中包含三个自下而上堆叠的电池包511、512、513为例,如图2所示,电池包512上表面的第一连接器540插入电池包511下表面的凹槽551内并与对应的第二连接器550连接,实现电池包511和电池包512固定,并且实现电池包511和电池包512的串联连接或者并联连接。第一连接器540凸出于电池包510的表面的结构设置以及电池包510下表面凹槽541的结构设置使得用户在组装储能装置500时,只需要将电池包510轻轻抬起后缓慢放下,在防护件541与凹槽551、第一连接器540和第二连接器550的导向作用和电池包510自身的重力作用下,不同电池包510自动定位嵌合为一个整体,有利于实现储能装置500的精准定位和快速安装,且无需额外连接线缆,提高了储能装置500的装配效率,降低了线缆错接/漏接的风险。
本申请实施例提供的储能装置500可以根据实际需要实现任意数量电池包510的上下堆叠设置,方便增减电池容量,丰富了储能装置500的适用场景,安装操作方便。
凹槽551和第一连接器540的位置设置也可以反过来。即,将凹槽551和第二连接器550设置于电池包510的上表面,将第一连接器540设置于电池包510的下表面。通过将电池包510下表面设置的第一连接器540插入相邻电池包510上表面设置的凹槽551中,实现多个电池包510之间的连接。
本申请实施例不具体限制电池包510中第一连接器540的具体位置和数量,本领域技术人员可以根据实际的需求进行选择和设计。
为了提高多个电池包510对位的精准性,同一个电池包510中,第一连接器540与所述第二连接器550上下正对设置,或,同一个电池包510中,第一连接器540与第二连接器550在水平面上的正投影关于电池包510的中心呈中心对称设置。防护件541在z方向上的正投影落入凹槽在z方向上的正投影内。防护件541的外周的边缘之间的最大间距小于或等于凹槽551内壁之间的最大间距,防护件541的外周尺寸小于或等于凹槽551内径的尺寸设计,一方面使得防护件541更加精准地插入凹槽551内,另一方面为防护件541对插入凹槽551内部时提供一定的浮动空间,增加对物料加工误差的容忍度。例如,凹槽551内径与防护件541的外周的尺寸差为1mm。防护件541的外周的高度小于或等于凹槽551的深度。使得防护件541和凹槽551实现完美对插,避免上下相邻两个电池包510之间的接触面存在缝隙,防止异物进入储能装置500,提高储能装置500的安全性和可靠性。
为了提高储能装置500的密封性,参照图5展示的电池包的顶面和底面的结构示意图以及图6所展示的第一连接器540和第二连接器550在z方向上的剖视图,在前述防护件541的外围套设第一密封圈5411,保证第一连接器540和凹槽551之间的防水防尘作用。
为了提高储能装置500的密封性,如图5所示,在凹槽551外周的表面环设第二密封圈5511,保证第一连接器540插入凹槽551内之后的防水防尘性能。
第一密封圈5411和第二密封圈5511均可以采用橡胶密封圈,第一密封圈5411的内径等于防护件541的外径,第二密封圈5511的内径等于凹槽5511的内径。第一密封圈5411和第二密封圈551可以呈O字型。
如图5所示,电池包510包括功率模块5108和电池模块5109,功率模块5108和电池模块5109沿x方向,x方向与电池包510的堆叠方向相垂直,第一连接器540和第二连接器550分别位于功率模块的沿z方向相对设置两个面上。多个电池包510并联连接或者串联连接,功率模块5109对电池模块5108输出的直流电进行升压后输出到直流母线,将连接器设置在功率模块5108上,使得功率模块5108的电力线缆的端子穿过第一连接器540和第二连接器550实现电连接,适用于串联高压或者并联高压的储能场景。所谓串联高压和并联高压是指将电池模块通过功率模块先进行升压之后再进行串联或者并联的储能场景。
多个电池包堆叠放置时,为了防止电池包510左右滑移,可以在电池包510的上表面5101的边缘处凸出设置有固定片590,参照图4和图5展示的电池包510的结构示意图,另外一个电池包的下表面的边缘处设有凹陷部,固定片590位于凹陷部内。凸出设置的固定片590可以对位于该电池包上方的电池包起到限位的作用。
若电池包510的边缘处只设定一个固定片590,该电池包510上表面的固定片590容易在其他电池包510放置在该电池包510上方时发生损坏。因此,电池包510的上表面还可以设置多个子固定片5901,多个子固定片5901均与固定片590固定连接,多个子固定片5901沿x方向延伸,多个子固定片5901的延伸方向与固定片的凸出方向垂直,以增强固定片590的机械强度。多个子固定片5901的上表面远离固定片590的边缘处设有倒角,倒角的设置使得在将其他电池包510堆叠放置在该电池包上时,其他电池包510的端部接触倒角时避免磕碰。
相邻的两个电池包510上下相邻的两个侧壁5103上均固定连接一个连接片5902,参照图8展示的电池包510的结构示意图,在连接片5902的上下两端设置多个螺孔,上下两端的螺孔配合螺钉分别将连接片5902两端固定在上下相邻的两个电池包510上。通过连接片5902实现多个电池包510之间的固定连接,并且能够放置电池包510在水平面上滑移,进一步增强储能装置500的机械结构稳定性。
如图7所示,每个电池包510的上表面5101均设有定位销580,相应的,每个电池包510的下表面5102均设有定位槽,任意相邻的两个电池包510通过定位销580和定位槽连接,通过定位销580和定位槽之间的配合实现了电池包510之间的机械连接。定位销580可以位于电池包510上表面5101的任意一个位置,数量也可以根据实际需求进行设计,例如,定位销580可以为4个,位于电池包510上表面5101的四个边角处,相应的,定位槽位于电池包510的下表面5102的四个边角处。定位销580和定位槽的位置也可以反过来,即每个电池包510的上表面5101均设有定位槽,每个电池包510的下表面5102均设有定位销580。
为了提高定位销580和相应的定位槽对插的精准性,定位销580在z方向上的正投影落入定位槽在z方向上的正投影内,使得定位销580和定位槽上下正对设置。定位销580在z方向上的正投影与定位槽在z方向上的正投影的形状相同。例如,定位销580和定位槽在z方向上的正投影均为圆形、矩形或者多边形等。并且,定位销580的延伸长度小于或等于定位槽的延伸长度,使得上下相邻的两个电池包510之间避免留有缝隙,增加防异物能力。此外,定位销580的外径小于或等于定位槽的内径。一方面使得定位销580更加精准地插入定位槽内,另一方面为定位销580对插入定位槽内部时提供一定的浮动空间,增加对物料加工误差的容忍度。例如,定位槽内径与定位销的外径的尺寸差为1mm。
一种示例中,储能装置500还包括电池控制单元BCU520,BCU520用于监测储能装置500的运行状态,保障储能500安全可靠运行,智能化管理和维护每个电池包510,能够实时监控、采集电池包510的状态参数(电池包510/电池包510内的电芯的电压、温度、电流、SOC、SOH等),并对相关状态的参数进行必要的分析计算,得到更多的系统状态评估参数,并根据特定保护控制策略实现对储能装置500进行有效管控,例如实现电池均衡和断电保护等功能,保障整个储能装置500安全可靠运行。并且,BCU520可以通过自身的通信接口、模拟/数字输入输出结构与其他外部设备(PCS)进行信息交互。参照图9所展示的储能装置500的结构示意图,BCU520可以设置于多个电池包510的顶部,相比于将BCU520设于电池包510的底部来说,可以节约线缆。并且,将电池包510设于底部容易使BCU520受潮,本申请实施例将BCU520设置于多个电池包510的上方可以避免BCU520受潮。当BCU520出现故障时,可以直接将BCU520取下即可进行维修,无需拆卸电池包510,方便后续维修检测。
BCU520的具体结构可以参照图10所示,图10为BCU的结构示意图,BCU520的下表面5202设置有凹槽551和第二连接器550。相应的,电池包511的上表面的第一连接器540插入所述BCU520下表面的凹槽551内并与对应的第二连接器550连接,以使电池包511与BCU520电连接,从而多个电池包510和BCU520电连接。BCU520下表面5202设置的凹槽551和第二连接器550的具体结构可以参照上述电池包510下表面5101设置的551和第二连接器550的具体结构。
为了进一步提升BCU520和电池包511对插的精准性,BCU520的下表面5202设有定位槽,与电池包511上表面凸出设置的定位销590插拔连接,或者,BCU的下表面凸出设有定位销,与电池包上表面设置的定位槽插拔连接。BCU520下表面5202设置的定位槽和电池包511的上表面的定位销580的具体结构可以参照上述电池包510上表面设置的定位销580和下表面的定位槽的具体结构。
由于电池包511上表面设置有固定片590和多个子固定片5901,对BCU520起到限位的作用。相应的,BCU520的底部应当设置有凹陷部,与电池包511上表面的固定片相配合。
一种示例中,储能装置500还包括底座530,参照图11所展示的储能装置500的结构示意图,多个电池包510堆叠放置在底座530上,底座530作为多个电池包510和BCU520的基础支撑,提高了储能装置500整体结构的支撑稳定性和可靠性。底座530的具体结构可以参照图12所示,底座530的上表面5301设置有防护件541,防护件541插入位于电池包513的下表面的凹槽551,以使电池包513与底座530机械连接,从而使得多个电池包510和底座530固定连接。底座530的上表面5301设置的防护件541的具体结构可以参照电池包510上表面设置的防护件541的具体结构。
如图13展示的底座530上的防护件541的结构示意图所示,为了提升底座530与电池包513之间的密封性,底座530上表面5301的防护件541外周套设有第一密封圈5411。
同样的,底座530上可以设置定位销580,在将电池包510堆叠放置于底座530上时,底座530上表面5101的定位销580插接于电池包510下表面5102的定位槽,起到导向作用,通过定位销580和定位槽之间的插拔链接实现电池包513与底座530之间的机械连接。或者,底座530的上表面设置定位槽,电池包513的下表面设置定位销。底座530的上表面5301的定位销580和电池包513下表面设置的定位槽可以参照上述电池包510上表面设置的定位销580和下表面的定位槽的具体结构。
将电池包513堆叠放置在底座530上时,为了防止电池包510左右滑移,可以在底座530上表面5301的边缘处凸出设置固定片590。参照图12展示的底座530的结构示意图,固定片590可以对位于该电池包上方的电池包起到限位的作用。底座的上表面5301还可以设置多个子固定片5901,多个子固定片5901均与固定片590固定连接,多个子固定片5901沿x方向延伸,多个子固定片5901的延伸方向与固定片的凸出方向垂直,以增强固定片590的机械强度。多个子固定片5901可以参照上述电池包510的具体结构。
通常来说,电池包510之间会采用有线通讯方式,这样会导致电池包510之间存在较多的插座、插头以及大量线缆及信号线缆,不仅成本偏高,而且还使得储能装置500中的线缆十分凌乱复杂,在用户安装储能装置时,大量的接线工作导致装配时间长,并且存在漏接/错接的风险,并且线缆连接的方式可靠性较低。因此,第一连接器540和第二连接器550中可以设置多个安装孔用于容纳电池包延伸出来的功率端子和信号端子,通过第一连接器540和第二连接器550之间的精准对插,从而实现内部电气端子和信号端子的精准连接,不需要采用常规线缆,从而降低接线的复杂度,降低漏接/错接的风险。
参照图14所展示的第一连接器540和第二连接器550的插拔连接示意图以及图15所展示的第一连接器540的在z方向俯视角度的结构示意图,z方向为第一连接器540的高度方向,第一连接器540沿z方向包括两侧,远离其所在的电池包510的一侧为第一侧5401,第一侧5401设置有插头542,第一连接器540靠近电池包510的一侧为第二侧5402,第二侧5402具有第一容纳腔544,插头542延伸至第一容纳腔544。插头542包括多个第一安装孔5421,第一安装孔5421沿z方向延伸。第二连接器550远离其所在的电池包510的一侧为第一侧5501,第一侧5501设有插座552。
继续参照图14以及图16所展示的在z方向上的第二连接器550的结构示意图,第二连接器550远离其所在的电池包510的一侧为第二侧5502,第二侧5502具有第二容纳腔554,插座552延伸至第二容纳腔554,插座552包括多个第二安装孔5521,第二安装孔5521沿z方向延伸,第一连接器540的插头542插接于第二连接器550的插座552。第一连接器540上的多个第一安装孔5421和第二连接器550上的多个第二安装孔5521是一一对应的关系。插头542的外围直径大小可以略小于插座552内径,插头542和插座552配合实现第一连接器540和第二连接器550的插拔连接,进一步提高电池包510与电池包510的精准对位。此外,通过分别在第一连接器540和第二连接器550设置相同数量且相对设置的第一安装孔5421和第二安装孔5521,为相邻的电池包510中分别延伸出来的接线端子提供安装空间,避免线缆外漏于储能装置500,降低接线端子受潮破损等风险。利用第一连接器540和第二连接器550之间的配合来实现电池包510上的信号端子和电气端子的配合,使得多个电池包510组装完成后即可实现信号连接和电气连接,无需利用常规线缆,降低了安装工时,并且降低了错接和漏接的风险。
在将多个电池包510堆叠放置之后,需要将多个电池包510之间的电气端子和信号端子连接实现多个电池包510之间的电连接,电池包510的电气端子以及信号端子通过第一连接器540和第二连接器550实现电连接。例如,每个电池包510均包括多个第一连接端子5105和多个第二连接端子5106,多个第一连接端子5105与多个第一安装孔5421一一对应,多个第一连接端子5105分别插接于多个第一安装孔5421,多个第二连接端子与多个第二安装孔5521一一对应,多个第二连接端子分别插接于所述多个第二安装孔5521,第一连接端子5105与对应的第二连接端子5106电连接。
参照图17展示的第一连接器的结构示意图以及图18展示的第一连接器和第一连接端子的装配示意图所示,以电池包512和电池包511堆叠结构进行举例说明,第一连接端子5105可以是电池包512上表面延伸出来的信号端子,第二连接端子5106可以是从电池包511下表面延伸出来的信号端子,第一连接端子5105插接于第一安装孔5421。参照图19所展示的第二连接器与第二连接端子的装配示意图所示,第二连接端子5106插接于第二安装孔5521。进一步的,如图14所示,第一安装孔5421和第二安装孔5521对应设置实现第一连接端子5105与对应的第二连接端子5106的电连接。
具体的,第一连接端子5105和第二连接端子5106均可以采用冲压端子,材料成本及装配成本比较低。在电池包堆叠过程中,即使在大重量冲击下连接器也不会发生退pin,无论是倾斜插接还是垂直跌落,均能保证连接的可靠性,能够满足大重量堆叠场景下的盲插安装。
同理,通过采用这种对插式的连接方式以实现电池包510与BCU520之间的信号连接,减少了电池包510堆叠的线缆,减少了安装时错接和漏接的风险,降低了储能装置500的安装工时及人力成本。
应理解,第一连接器540和第二连接器550可以是采用一体成型的注塑工艺制作为一体件,材质可以为塑胶,结构简单,成本较低。
为了进一步提升第一连接器540和第二连接器550对插的精准性,可以分别在第一连接器540和第二连接器550设置定位柱和定位孔,定位柱和定位孔插拔连接。
参照图20和图21分别展示的第一连接器540的正面和侧面结构示意图,为了增强第一连接端子5105插接于第一安装孔5421的紧固性,第一连接器540可以包括第一锁止结构548,第一容纳腔544内设置有z方向延伸有第一安装槽549,第一锁止结构548滑动连接于所述第一安装槽549。
参照图22展示的第一连接端子5105的结构示意图,第一连接端子5105上设置有限位槽51051,第一锁止结构548上设置有限位凸起5481,当第一锁止结构548滑动至第一位置时,限位凸起5481位于限位槽51051内,以限制第一连接端子5105沿z方向移动。
具体实施时,第一锁止结构548可以预装在第一连接器540上,第一锁止结构548处于预装位置,此时限位凸起5481避让第一安装孔5421。之后将压接好第一线束的第一连接端子5105插接于第一安装孔5421,第一连接端子5105插接到位后,推动第一锁止结构548滑动至第一位置,第一锁止结构548保持在第一位置,此时限位凸起5481位于第一连接端子5105的限位槽51051内,从而第一锁止结构548可以限制第一连接端子5105沿z方向移动,第一连接端子5105受应力作用时不会发生退pin。
如图20所示,第一锁止结构548的第一端插接入第一安装槽549。在一种可能的示例中,第一锁止结构548的第二端可以设置有定位凸起5482,第一安装槽549靠近第一锁止结构548的第二端的端部可以设置有定位凹槽5491,当第一锁止结构548滑动至第一位置时,定位凸起5482与定位凹槽5491卡接,从而通过定位凸起5482与定位凹槽5491的配合实现对第一锁止结构548的锁定。
示例的,第一安装槽549靠近第一锁止结构548的第一端的端部设置有止位凸起,当第一锁止结构548滑动至第一位置时,第一锁止结构548的第一端与止位凸起(图中未示出)抵接,从而实现对第一锁止结构548的滑动行程的限制。
具体实施时,第一锁止结构548的第二端可以设置有拆卸孔5483。当需要拆卸第一锁止结构548时,可以使用螺丝刀等工具从拆卸孔5483处撬动第一锁止结构548,使第一锁止结构548退回至预装位置,第一锁止结构548退回至预装位置后,可以进一步由第一连接器540上拆下,便于替换新的第一锁止结构548,不会对第一连接器540造成损坏。此外,拆下的第一锁止结构548可以进行一定次数的重复使用。第一锁止结构548退回至预装位置后,可以将第一连接端子5105从第一安装孔5421中拆出,实现第一连接端子5105的拆卸。
具体实施时,多个第一安装孔5421可以沿x方向排列,也可以沿y方向排列,x方向为第一连接器540的宽度方向,y方向为第一连接器540的长度方向。相应地,第一锁止结构548上可以设置有多个限位凸起5481,多个限位凸起5481可以沿y方向排列,或者说,多个限位凸起5481可以沿第一锁止结构548的延伸方向排列,即多个限位凸起5481可以沿第一锁止结构548的第一端至第二端的方向排列。限位凸起5481的数量可以与第一安装孔5421的数量相同。
在实际应用中,如图22和图23所示,当第一锁止结构548处于预装位置时,限位凸起5481可以位于相邻的两个第一安装孔5421之间,或者位于一个第一安装孔5421沿y方向的一侧,如多个限位凸起5481中的位于一端的限位凸起5481可以位于多个第一安装孔5421中的位于一端的第一安装孔5421的一侧;当第一锁止结构548处于第一位置时,限位凸起5481可以在z方向上与第一安装孔5421对齐,以与第一连接端子5105的限位槽51051配合,实现限制第一连接端子5105沿z方向移动。
另外,第一连接端子5105上可以设置有弹片,第一安装孔5421内可以设置有卡接槽,第一连接端子5105装配到第一安装孔5421时,弹片卡接于卡接槽,实现第一连接端子5105的锁止。第一锁止结构548插接进入第一安装槽549,实现二次锁止。当需要拆卸第一连接端子5105时,可以使用比较细长的锥子等工具探入第一安装孔5421,并按压第一连接端子5105上的弹片,进而从第一连接端子5105的尾部拉拽与第一连接端子5105连接的第一线束,实现将第一连接端子5105从第一安装孔5421内退出。
一种示例中,如图14和图23所示,第一连接器540包括多个装配柱543,多个装配柱543延伸至第一容纳腔544,装配柱543内开设有第三安装孔5431,第三安装孔5431沿z方向延伸,第二连接器550包括多个装配腔553,多个装配腔553延伸至第二容纳腔554,装配腔553开设有第四安装孔5531,第四安装孔5531沿z方向延伸,多个装配柱543与所述多个装配腔553一一对应,装配柱543插接于对应的所述装配腔553。通过将装配柱543插接于对应的装配腔553内,进一步实现相邻电池包510之间的精准对位。
上述的第三安装孔5431和第四安装孔5531用于安装与第一连接端子不同功能的连接端子,如图23所示,每个电池包510均包括多个第三连接端子和多个第四连接端子,多个第三连接端子与所述多个第三安装孔5431一一对应,多个第三连接端子分别插接于多个第三安装孔5431,多个第四连接端子与多个第四安装孔5531一一对应,多个第四连接端子分别插接于多个第四安装孔5531,第三连接端子与对应的第四连接端子电连接。例如,第三连接端子和第四连接端子可以是电池模组的功率端子,第三连接端子和第四连接端子可以采用冲压端子,材料成本及装配成本较低。将第三连接端子和第四连接端子分别插接于第三安装孔5431和第四安装孔5531,第三安装孔5431和第四安装孔5531对应设置实现第三连接端子与对应的第四连接端子的电连接,实现多个电池包510之间的电连接。
同理,通过采用这种对插式的连接方式电池包510与BCU520之间的电气连接,减少了电池包510堆叠的线缆,减少了安装时错接和漏接的风险,降低了储能装置500的安装工时及人力成本。
具体实施时,如图17和图24所示,第三安装孔5431内可以设置有撑簧圈54311,撑簧圈54311卡接在第三安装孔5431内,第三连接端子压好线后,插入第三安装孔5431,并与撑簧圈54311卡接,实现第三连接端子的锁止。此外,第三连接端子内可以设置有冠簧,以使第三连接端子与第四连接端子稳定连接。
此外,第一连接器540和第二连接器550均设计有浮动结构,可以避免因为材料或者制备工艺的原因导致电池包510之间的连接器无法准确对插的情况,避免硬连接导致端子受损,提高连接效率并保证连接的准确性,提高对加工误差的容忍度,从而,使用者可以在一定程度上盲插并达到最终正确的插合状态。
如图15和20所示,浮动结构可以是:第一连接器540的沿y方向相对设置的两端均设置有用于安装螺钉546的弧形凹槽545,如图16所示,第二连接器550的两端均设置有用于安装螺钉546的通孔555。第一连接器540上的弧形凹槽545与第二连接器550的通孔555上下对应,弧形凹槽545内径和通孔555的内径均略大于螺钉546的外径,使得第一连接器540和第二连接器550可以实现沿第一方向和第二方向的自由移动,可以防止因为原料问题或者制备工艺等原因导致第一连接器540和第二连接其无法精准插接的问题,防止损坏pin针。例如,第一连接器540的弧形凹槽545的内径以及第二连接器550的通孔555的内径与螺钉546的外径差值为±1mm。
此外,浮动结构还可以是在第一连接器540和第二连接器550的各个安装孔中设置弹性部件,或者,第一连接器540和第二连接器550采用弹性材料,使得在第一连接器540和第二连接器550在对插时可以允许存在一定的浮动空间。
参照图25所展示的储能装置500内部的电气连接示意图,多个电池包之间,电池包与BCU之间通过连接器实现电气连接,电池包包括功率模块和电池模块,电池模块输出的直流电先经过功率模块升压之后输出给直流母线,实现系统层级的高压串联或者高压并联,能够满足大容量场景下的储能需求。
一些示例中,如图26所示,电池包510的侧壁上设有安装孔,安装孔用于安装抬手棒5108。安装孔可以为螺纹孔,在将多个电池包510组装为储能装置500之前将抬手棒5108端部的螺纹金属旋入电池包的侧壁中的螺纹孔中,由两人或以上抬起进行堆叠,提升了储能装置的装配效率。
一些示例中,如图27所示,储能装置500的侧壁5103上设置有安装片560,安装片560用于将储能装置500固定安装在建筑物上,当储能装置500应用在户用场景时,建筑物可以是墙壁,安装片560将储能装置500固定在室内或者室外的墙壁上,不占用室内地面面积,便于用户使用和设计。本申请实施例不具体限定安装片560的具体位置和数量,本领域技术人员可以根据实际需求设计安装片560的具体位置和数量。例如,安装片560可以位于BCU520和位于顶层的电池包510之间的侧壁5103上,数量可以为2个。
具体的,如图28所示,安装片560可以采用L型固定片590,先将L型固定片590的一端先通过螺丝与电池包510固定,然后将L型固定片590的另一端与储能装置500的侧壁5103通过膨胀螺栓固定,当将储能装置500挂墙安装时,安装片560可实现储能装置500和墙体的稳定连接,将储能装置500固定在墙壁上可以节约储能装置500的占地空间,并且安装片560的设置可以防止储能装置500的倾倒。
基于相同的发明构思,本申请还提供一种储能系统,储能系统包括储能装置500和逆变器,所述逆变器用于将所述储能装置500输出的直流电转换为交流电输出给外部负载或者电网,和/或,所述逆变器用于将电网输出的交流电转换为直流电输出给所述储能装置500。
基于相同的发明构思,本申请还提供一种电池包510,参照图3和图4所示的电池包的结构示意图,电池包510的上表面5101凸出设置有防护件541和第一连接器540,防护件541环设于第一连接器540的外周,电池包510的下表面5102设有凹槽551和第二连接器550,防护件541在沿电池包510的高度方向上的正投影落入凹槽551在电池包510的高度方向的正投影内。
电池包510的上表面的边缘处凸出设置有固定片590,电池包510的下表面的边缘处设有凹陷部,固定片590在沿电池包510的高度方向上的正投影落入凹陷部在电池包510的高度方向的正投影内。
电池包510的上表面设有多个子固定片5901590,多个子固定片5901590均与固定片590固定连接,多个子固定片5901590的延伸方向与固定片590的凸出方向垂直。
电池包510的上表面凸出设有定位销580,定位销580沿电池包510的高度方向延伸,电池包510的下表面设有定位槽,定位槽沿电池包510的高度方向延伸的延伸方向与定位销580的延伸方向相反,定位销580在沿电池包高度方向上的正投影落入定位槽在电池包的高度方向上的正投影内。
基于相同的发明构思,本申请还提供一种储能装置,储能装置包括至少一个第三方面提供的电池包510和底座,底座位于所述电池包510的下方。储能装置还包括电池控制单元BCU,BCU位于所述电池包510的顶部。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种堆叠结构的储能装置,其特征在于,所述储能装置包括多个电池包,所述多个电池包堆叠放置,所述多个电池包中任意相邻的两个电池包的两个接触面中,其中一个所述接触面上凸出设置有防护件和第一连接器,所述防护件环设于所述第一连接器的外周,另一个所述接触面设有凹槽和第二连接器,所述第二连接器位于所述凹槽中,所述防护件与所述凹槽插拔连接,所述第一连接器与所述第二连接器插拔连接。
2.根据权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述第一连接器和所述第二连接器插拔连接,用于固定所述相邻的两个电池包,且用于串联或并联所述相邻的两个电池包,所述防护件和所述凹槽插拔连接用于固定所述相邻两个电池包。
3.根据权利要求1或2所述的储能装置,其特征在于,所述防护件在所述多个电池包的堆叠方向上的正投影落入所述凹槽在所述堆叠方向上的正投影内。
4.根据权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述防护件的外周的边缘之间的最大间距小于或等于所述凹槽的内壁之间的最大间距。
5.根据权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述防护件的外周的高度小于或等于所述凹槽的深度。
6.根据权利要求1或2所述的储能装置,其特征在于,所述电池包包括功率模块和电池模块,所述功率模块和电池模块沿与所述多个电池包的堆叠方向相垂直的方向排列;
所述第一连接器和所述第二连接器分别位于所述功率模块沿所述堆叠方向相对设置的两个面上。
7.根据权利要求1或2任一项所述的储能装置,其特征在于,所述多个电池包中任意相邻的两个电池包中,其中一个所述电池包的上表面的边缘处凸出设置有固定片,另外一个电池包的下表面的边缘处设有凹陷部,所述固定片位于所述凹陷部内。
8.根据权利要求7所述的储能装置,其特征在于,所述固定片在沿所述多个电池包的堆叠方向上的正投影落入所述凹陷部在所述堆叠方向的正投影内。
9.根据权利要求7所述的储能装置,其特征在于,所述多个电池包中的每个电池包的上表面设有多个子固定片,所述多个子固定片均与所述固定片固定连接,所述多个子固定片的延伸方向与所述固定片的凸出方向垂直。
10.根据权利要求9所述的储能装置,其特征在于,所述多个子固定片的上表面远离所述固定片的边缘处设有倒角。
11.根据权利要求1、2、4-5、8-10任一项所述的储能装置,其特征在于,所述多个电池包中任意相邻的两个电池包上下相邻的两个侧壁均固定连接一个连接片。
12.根据权利要求1或2所述的储能装置,其特征在于,所述储能装置包括电池控制单元BCU,所述BCU设置于所述多个电池包的顶部;
位于所述多个电池包顶层的电池包和所述BCU的两个接触面中,其中一个所述接触面凸出设置有防护件和所述第一连接器,所述防护件环设于所述第一连接器的外周,另一个所述接触面设有所述凹槽和所述第二连接器,所述第二连接器位于所述凹槽中,所述防护件与所述凹槽插拔连接,所述第一连接器与所述第二连接器插拔连接。
13.根据权利要求1或2所述的储能装置,其特征在于,所述储能装置包括底座,所述底座设置于所述多个电池包的底部;
位于所述多个电池包底层的电池包和所述底座的两个接触面中,所述底座的接触面凸出设置有所述防护件,所述电池包的接触面设有所述凹槽,所述防护件与所述凹槽插拔连接。
14.根据权利要求1、2、4-5、8-10任一项所述的储能装置,其特征在于,所述多个电池包中任意相邻的两个电池包的两个接触面中,其中一个所述接触面凸出设有定位销,所述定位销沿所述多个电池包的堆叠方向延伸,另一个所述接触面设有定位槽,所述定位槽沿所述堆叠方向延伸,所述定位销与所述定位槽插拔连接。
15.根据权利要求1、2、4-5、8-10任一项所述的储能装置,其特征在于,所述第一连接器和第二连接器包括沿与所述多个电池包的堆叠方向垂直的方向相对设置的两端,所述第一连接器的两端均设有弧形凹槽,所述第二连接器的两端均设有通孔,所述弧形凹槽和所述通孔用于安装螺钉,所述弧形凹槽的内径和所述通孔的内径大于所述螺钉的外径。
16.一种储能系统,其特征在于,包括如权利要求1-15任一项所述的储能装置和逆变器,所述逆变器用于将所述储能装置输出的直流电转换为交流电输出给外部负载或者电网,和/或,所述逆变器用于将电网输出的交流电转换为直流电输出给所述储能装置。
17.一种电池包,其特征在于,所述电池包的上表面凸出设置有防护件和第一连接器,所述防护件环设于所述第一连接器的外周,所述电池包的下表面设有凹槽和第二连接器,所述防护件在沿所述电池包的高度方向上的正投影落入所述凹槽在所述高度方向的正投影内。
18.根据权利要求17所述的电池包,其特征在于,所述电池包的上表面的边缘处凸出设置有固定片,所述电池包的下表面的边缘处设有凹陷部,所述固定片在沿所述电池包的高度方向上的正投影落入所述凹陷部在所述高度方向的正投影内。
19.根据权利要求18所述的电池包,其特征在于,所述电池包的上表面设有多个子固定片,所述多个子固定片均与所述固定片固定连接,所述多个子固定片的延伸方向与所述固定片的凸出方向垂直。
20.根据权利要求17-19任一项所述的电池包,其特征在于,所述电池包的上表面凸出设有定位销,所述定位销沿所述电池包的高度方向延伸,所述电池包的下表面设有定位槽,所述定位槽沿所述电池包的高度方向延伸,所述定位销在沿所述电池包高度方向上的正投影落入所述定位槽在所述高度方向上的正投影内。
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