CN220984621U - 一种高效率储能插箱散热系统 - Google Patents
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Abstract
一种高效率储能插箱散热系统，包括液冷板、进水管组件和出水管组件；液冷板竖直设置且贴合于储能插箱的电芯模组的侧面，液冷板包括第一封堵块、第二封堵块和中空的板体，板体的内部流通有冷却液，板体的两端分别由第一封堵块和第二封堵块钎焊密封，板体的内部设有中间隔筋，中间隔筋将板体的内部分隔为进水流道和出水流道，进水流道位于出水流道的上方，中间隔筋的一端连接第一封堵块，中间隔筋的另一端与第二封堵块之间留有间隙，进水流道和出水流道经间隙连通；进水流道和出水流道内分别设有用于导流的导向隔筋。本实用新型的液冷板贴于电芯模组的侧面，冷却液在液冷板中分布均匀，可高效稳定散热，属于新能源储能技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源储能技术领域，具体涉及一种高效率储能插箱散热系统。
背景技术
随着/目前储能行业的发展，锂电池储能在电网调频、微电网以及工商业储能方面已经得到广泛运用，随着对安全重视和对系统长寿的收益的追求，目前市场上储能插箱已逐步从风冷过渡到液冷，增强对电芯的温升及温差的管控，但目前市场上的储能插箱都为底部散热，电芯的温度梯度较大，可满足小功率运行工况，但随着市场高倍率的发展需求，底部散热已不能满足需求，故急需一种高效率的插箱散热系统，以满足高功率系统的散热需求。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种可以电芯模组进行高效稳定散热的高效率储能插箱散热系统。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高效率储能插箱散热系统，包括液冷板、进水管组件和出水管组件；液冷板竖直设置且贴合于储能插箱的电芯模组的侧面，液冷板包括第一封堵块、第二封堵块和中空的板体，板体的内部流通有冷却液，板体的两端分别由第一封堵块和第二封堵块钎焊密封，板体的内部设有中间隔筋，中间隔筋将板体的内部分隔为进水流道和出水流道，进水流道位于出水流道的上方，中间隔筋的一端连接第一封堵块，中间隔筋的另一端与第二封堵块之间留有间隙，进水流道和出水流道经间隙连通，进水流道和出水流道内分别设有用于导流的导向隔筋；进水管组件和出水管组件分别连接液冷板，冷却液依次流经进水管组件、进水流道、出水流道和出水管组件。
采用这种结构后，液冷板贴于电芯模组的侧面，可以高效散热，导向隔筋将进水流道和出水流道分别隔开，可以起到导流的作用，使冷却液在液冷板中分布更加均匀，对电芯散热更加均匀，减小电芯温度梯度，实现高效稳定散热。
作为一种优选，板体的外侧贴有绝缘膜。
作为一种优选，液冷板的数量为多组，每组液冷板包括两个相对平行设置的液冷板，两个液冷板分别贴于储能插箱的电芯模组的两侧。
作为一种优选，板体通过螺栓连接电芯模组，板体上开有4个安装孔，螺栓穿过安装孔，4个安装孔呈矩形阵列排布。
作为一种优选，液冷板与电芯模组之间涂有导热结构胶。
作为一种优选，进水管组件和出水管组件均包括光管、一级波纹软管和多个二级波纹软管，一级波纹软管的一端连接光管的一端，一级波纹软管的另一端连接有第一快插接头；光管上安装有多通接头，二级波纹软管的一端连接多通接头，二级波纹软管的另一端连接有第二快插接头，板体上设有进水管口和出水管口，进水管口连通进水流道，出水管口连通出水流道，进水管口和出水管口分别接入进水管组件和出水管组件的第二快插接头中。
作为一种优选，还包括两个法兰盘，两个法兰盘上分别设有进水接口和出水接口，进水接口和出水接口分别接入进水管组件和出水管组件的第一快插接头中，法兰盘固定连接储能插箱。
作为一种优选，第一快插接头和第二快插接头的内部分别设有第一密封圈，第一密封圈的材质为EPDM或硅橡胶。
作为一种优选，光管与多通接头之间采用热压连接，多通接头与光管的连接处设有波纹凹槽。
作为一种优选，光管包括第一光管段和第二光管段，多通接头包括第一四通接头、第二四通接头和三通接头，三通接头、第二光管段、第二四通接头、第一光管段和第一四通接头依次连接，第一光管段的内径为9mm，第二光管段的内径为6mm，第一光管段和第二光管段通过连接段连接多通接头，连接段的内径与多通接头相匹配。
总的说来，本实用新型具有如下优点：
1、相较于传统储能插箱的底部散热结构，本实用新型采用两侧散热，增加了电芯与液冷板之间接触面积，提高散热系统的散热效率，降低模组的温升，降低了电芯内部的温度梯度。
2、本实用新型可以使模组电芯的温升以及电芯间的温差更小，从而延长电芯的循环寿命。
3、本实用新型每个电芯模组的液冷板均为并联连接，流经模组的冷却液的流量均匀，可以使每个模组的温差更小，并联连接的方式也使系统流阻更小，极大的减小了冷却液的阻力。
附图说明
图1为一种高效率储能插箱散热系统的装配示意图。
图2为一种高效率储能插箱散热系统与电芯模组之间的装配示意图。
图3为一种高效率储能插箱散热系统的结构示意图。
图4为液冷板与电芯模组之间的装配示意图。
图5为液冷板的内部结构示意图。
图6为液冷板的爆炸图。
图7为进水管组件的结构示意图。
图8为出水管组件的结构示意图。
图9为四通接头的结构示意图。
图10为第一快插接头与法兰盘连接的示意图。
其中，1为液冷板，2为进水管组件，3为出水管组件，4为电芯模组，5为箱体，6为法兰盘。
101为板体，102为中间隔筋，103为导向隔筋，104为封堵块，105为进水管口，106为出水管口，107为安装孔，108为绝缘膜，109为导热结构胶。201为第一光管段，202为第二光管段，203为四通接头，204为三通接头，205为一级波纹软管，206为第一快插接头，207为二级波纹软管，208为第二快插接头，209为一级管路出入口，210为二级管路出入口，2061为第一密封圈。601为第二密封圈。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例一
如图1～图6所示，一种高效率储能插箱散热系统，包括液冷板、进水管组件和出水管组件；液冷板竖直设置且贴合于储能插箱的电芯模组的侧面，液冷板包括第一封堵块、第二封堵块和中空的板体，板体的内部流通有冷却液，板体的两端分别由第一封堵块和第二封堵块钎焊密封，板体的内部设有中间隔筋，中间隔筋将板体的内部分隔为进水流道和出水流道，进水流道位于出水流道的上方，中间隔筋的一端连接第一封堵块，中间隔筋的另一端与第二封堵块之间留有间隙，进水流道和出水流道经间隙连通，进水流道和出水流道内分别设有用于导流的导向隔筋；进水管组件和出水管组件分别连接液冷板，冷却液依次流经进水管组件、进水流道、出水流道和出水管组件。
导向隔筋和中间隔筋均水平设置，中间隔筋的另一端与第二封堵块之间的间隙大于导向隔筋的尾端与第二封堵块之间的间隙。
板体的外侧贴有绝缘膜。绝缘膜材质为PET蓝膜，蓝膜厚度0.2-0.5mm，在保证导热的情况下，同时保证液冷板与电芯之间的绝缘。
液冷板的数量为多组，每组液冷板包括两个相对平行设置的液冷板，两个液冷板分别贴于储能插箱的电芯模组的两侧。液冷板的组数与储能插箱内的电芯模组的数量相对应，每个电芯模组两侧安装液冷板，可以对模组进行高效散热。
板体通过螺栓连接电芯模组，板体上开有4个安装孔，螺栓穿过安装孔，4个安装孔呈矩形阵列排布。
液冷板与电芯模组之间涂有导热结构胶。导热结构胶可为聚氨酯体系或其他具有粘接强度高、导热性能好的胶体，其可以将热量高效率从电芯传递到液冷板，同时还提供结构强度，保证振动等机械工况的稳定性。板体采用挤压成型的型材，可增强液冷板的结构强度，也便于控制液冷板平面度。
如图7～图8所示，进水管组件和出水管组件均包括光管、一级波纹软管和多个二级波纹软管，一级波纹软管的一端连接光管的一端，一级波纹软管的另一端连接有第一快插接头；光管上安装有多通接头，二级波纹软管的一端连接多通接头，二级波纹软管的另一端连接有第二快插接头，板体上设有进水管口和出水管口，进水管口连通进水流道，出水管口连通出水流道，进水管口和出水管口分别接入进水管组件和出水管组件的第二快插接头中。这样实现了多个液冷板的并联式连接。
进水管口、出水管口和板体之间分别通过钎焊焊接密封。
如图10所示，还包括两个法兰盘，两个法兰盘上分别设有进水接口和出水接口，进水接口和出水接口分别接入进水管组件和出水管组件的第一快插接头中，法兰盘固定连接储能插箱。法兰盘固定于储能插箱的箱体上，一级波纹软管通过第一快插接头可以快速连接到法兰盘上。
法兰盘与外部的制冷机组相连接，制冷机组可采用市售产品，制冷机组为液冷板提供低温冷却液，法兰盘上设有第二密封圈，第二密封圈的材质可以为EPDM或者硅橡胶，用于确保管路连接的密封性。
第一快插接头和第二快插接头的内部分别设有第一密封圈，第一密封圈的材质为EPDM或硅橡胶。
第一快插接头和第二快插接头的内部分别设有卡扣，进水管口、出水管口、进水接口和出水接口的外侧分别设有与卡扣相适配的卡槽。管路之间通过快插接头可以快速连接在一起，装配效率高。
如图9所示，多通接头包括四通接头，四通接头包括两个一级管路出入口和两个二级管路出入口，两个一级管路出入口的轴线重合且均安装于光管上，两个二级管路出入口组成八字形且轴线相交。
光管与多通接头之间采用热压连接，多通接头与光管的连接处设有波纹凹槽。波纹凹槽由多个环状凹槽排列形成，其轴向截面呈波纹状，这样管间连接具有较高的强度。
上述一种高效率储能插箱散热系统的工作过程如下：低温冷却液从进水接口进入，经由进水管组件的一级波纹软管、三通接头和四通接头进行流量分配，通过二级波纹软管，进入到液冷板进水管口，在冷却液经过液冷板的流道时，电芯充放电产生的热量，通过导热结构胶传递到液冷板上，冷却液通过吸收电芯传递过来的热量，达到降低电芯温度的目的，高温冷却液通过液冷板出水管口流出，进入到出水管组件的二级波纹管内，经由三通接头、四通接头、光管、一级波纹软管集流，由出水接口法兰盘流出，返回到液冷机进行散热。
实施例二
光管包括第一光管段和第二光管段，多通接头包括第一四通接头、第二四通接头和三通接头，三通接头、第二光管段、第二四通接头、第一光管段和第一四通接头依次连接，第一光管段的内径为9mm，第二光管段的内径为6mm，第一光管段和第二光管段通过连接段连接多通接头，连接段的内径与多通接头相匹配。多通接头的管路出入口尺寸与光管、波纹软管的尺寸相匹配，这样便于热压连接固定。各光管段的内径可以根据需要调整，从而调控每块液冷板之间的流量分配，冷却液从法兰盘处进水，经由进水管组件通过四通接头和三通接头将冷却液通过液冷板的进水管口，均匀分配到6块液冷板内，冷却液流经液冷板，吸收热量，高温冷却液水通过出水管口进入到出水管组件内，通过出水管组件流出，返回外部的液冷机组制冷，从而带走电芯产生的热量。
本实施例未提及部分同实施例一。
上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：包括液冷板、进水管组件和出水管组件；
液冷板竖直设置且贴合于储能插箱的电芯模组的侧面，液冷板包括第一封堵块、第二封堵块和中空的板体，板体的内部流通有冷却液，板体的两端分别由第一封堵块和第二封堵块钎焊密封，板体的内部设有中间隔筋，中间隔筋将板体的内部分隔为进水流道和出水流道，进水流道位于出水流道的上方，中间隔筋的一端连接第一封堵块，中间隔筋的另一端与第二封堵块之间留有间隙，进水流道和出水流道经间隙连通，进水流道和出水流道内分别设有用于导流的导向隔筋；
进水管组件和出水管组件分别连接液冷板，冷却液依次流经进水管组件、进水流道、出水流道和出水管组件。
2.按照权利要求1所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：板体的外侧贴有绝缘膜。
3.按照权利要求1所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：液冷板的数量为多组，每组液冷板包括两个相对平行设置的液冷板，两个液冷板分别贴于储能插箱的电芯模组的两侧。
4.按照权利要求1所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：板体通过螺栓连接电芯模组，板体上开有4个安装孔，螺栓穿过安装孔，4个安装孔呈矩形阵列排布。
5.按照权利要求1所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：液冷板与电芯模组之间涂有导热结构胶。
6.按照权利要求1所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：进水管组件和出水管组件均包括光管、一级波纹软管和多个二级波纹软管，一级波纹软管的一端连接光管的一端，一级波纹软管的另一端连接有第一快插接头；
光管上安装有多通接头，二级波纹软管的一端连接多通接头，二级波纹软管的另一端连接有第二快插接头，板体上设有进水管口和出水管口，进水管口连通进水流道，出水管口连通出水流道，进水管口和出水管口分别接入进水管组件和出水管组件的第二快插接头中。
7.按照权利要求6所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：还包括两个法兰盘，两个法兰盘上分别设有进水接口和出水接口，进水接口和出水接口分别接入进水管组件和出水管组件的第一快插接头中，法兰盘固定连接储能插箱。
8.按照权利要求6所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：第一快插接头和第二快插接头的内部分别设有第一密封圈，第一密封圈的材质为EPDM或硅橡胶。
9.按照权利要求6所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：光管与多通接头之间采用热压连接，多通接头与光管的连接处设有波纹凹槽。
10.按照权利要求6所述的一种高效率储能插箱散热系统，其特征在于：光管包括第一光管段和第二光管段，多通接头包括第一四通接头、第二四通接头和三通接头，三通接头、第二光管段、第二四通接头、第一光管段和第一四通接头依次连接，第一光管段的内径为9mm，第二光管段的内径为6mm，第一光管段和第二光管段通过连接段连接多通接头，连接段的内径与多通接头相匹配。
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