CN221727234U - 一种温控管路组件及储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温控管路组件及储能设备，主要解决现有储能设备温控系统中液冷管路安装、维修难度较大的问题。该温控管路组件包括供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路、一级回液管以及一级进液管；供液主管路主要由多个三级进液管拼接形成；回液主管路主要由多个三级回液管拼接形成；供液支管路主要由多个二级进液管拼接形成；回液支管路主要由多个二级回液管拼接形成。上述拼接式管路降低了温控管路组件中各管路连接时的误差以及装配难度。同时，该种拼接式管路在后续维修时，只需拆除相关电池模组的管路连接头即可进行维修，无需拆除整个温控管路组件，安装维护非常方便。

Description

一种温控管路组件及储能设备

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种温控管路组件及储能设备。

背景技术

锂离子电池的应用十分广泛，可以被应用于储能、动力电池等多个领域。近年来随着锂离子电池的进一步发展，锂离子电池的安全使用也受到关注。由于锂离子电池的原理和结构特性，在充放电过程中会产生较大的热量，而且热量会逐渐增加，若产生的热量无法有效释放，该热量将会累积于电池中，造成电池温度不均匀，从而降低电池使用寿命，严重时电池的热平衡被破坏，进而引发电池的安全事故。

目前，为确保储能设备的安全可靠运行，储能设备设置了温控系统来对储能设备中的每个电池模组进行温控，使电池模组内的各电池始终在合适的温度环境下工作，避免温度过高带来的电池模组循环寿命下降以及温度过低电池模组无法启动工作的问题。

现有温控系统通过设置多级液冷管路实现对多个电池模组的温控，上述多级液冷管路中，一般采用整管进行液冷管路的制作和连接，该种管路设置能够增加液冷管路的密封性。但是，采用整管进行制作安装时，各管路的安装难度较大，需精确保证各管路的安装位置以避免安装误差。同时，现场维修时，需将液冷管路全部进行拆卸，才能进行相关电池模组以及液冷管路的维修，导致维修时费事费力，安装维护非常不便。

实用新型内容

为解决现有储能设备温控系统中液冷管路安装、维修难度较大的问题，本实用新型提供了一种温控管路组件及储能设备。

本实用新型提供的温控管路组件包括供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路、一级回液管以及一级进液管；所述供液主管路主要由多个三级进液管通过第一连接管拼接形成，且第一连接管的一个端口用于与一个供液支管路的进液口连接；所述回液主管路主要由多个三级回液管通过第二连接管拼接形成，且第二连接管的一个端口用于与一个回液支管路的出液口连接；所述供液支管路主要由多个二级进液管通过第三连接管拼接形成，且第三连接管的一个端口用于与一级进液管的进口连接；所述回液支管路主要由多个二级回液管通过第四连接管拼接形成，且第四连接管的一个端口用于与一级回液管的出口连接；所述第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管均为三通接头；所述一级进液管的出口用于与电池模组的热交换进口连接，所述一级回液管的进口用于与电池模组的热交换出口连接。

进一步地，所述供液主管路、回液主管路分别设置在电池簇的两侧，且供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路位于同一平面内。

进一步地，所述一级进液管、二级进液管、三级进液管的过流面积逐渐增大，所述一级回液管、二级回液管、三级回液管的过流面积逐渐增大。

进一步地，所述三级进液管、三级回液管、二级进液管和二级回液管上包覆有保温套。

进一步地，所述一级进液管、一级回液管为柔性管路，所述三级进液管、三级回液管为柔性管路。

进一步地，所述供液支管路的进液口、回液支管路的出液口上均设置有快插接头，所述供液主管路、回液主管路的顶部设有排气阀。

本实用新型提供的储能设备包括多个电池模组以及上述的温控管路组件；多个电池模组在水平方向依次排列，形成电池模组单元，多个电池模组单元在竖直方向依次排列，形成电池簇；所述电池模组的热交换进口与一级进液管的出口连接，所述电池模组的热交换出口与一级回液管的进口连接。

进一步地，还包括电池架；所述电池架包括多个沿竖直方向依次排布的安装托架以及将多个安装托架进行固定连接的竖直支撑梁；所述电池模组单元设置在安装托架上。

进一步地，所述供液支管路和回液支管路均嵌入安装至安装托架内。

进一步地，所述供液主管路、回液主管路均嵌入安装至竖直支撑梁内。

和现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下优点：

1.本实用新型温控管路组件中，供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路均采用拼接式管路形成，该种拼接式管路降低了温控管路组件中各管路连接时的误差以及装配难度。同时，该种拼接式管路在后续维修时，只需拆除相关电池模组的管路连接头即可进行维修，无需拆除整个温控管路组件，安装维护非常方便。

2.本实用新型温控管路组件中，供液主管路、回液主管路分别设置在电池簇的两侧，且供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路安装在同一平面内，该种设置能够提升整个温控管路组件的可连接性以及管路布置的紧凑性，避免管路堆叠交叉，增加连接的不方便性。

3.本实用新型温控管路组件中，一级进液管、二级进液管、三级进液管的过流面积逐渐增大，一级回液管、二级回液管、三级回液管的过流面积逐渐增大，该种设置使得与各电池模组进行换热的导热介质流量偏差较小，尽可能实现均匀送液，与各电池模组之间的换热量尽可能一致，各电池模组之间的温差尽可能小，实现对电池模组更加均匀的换热，降低电池模组的温差，提高电池模组的使用寿命。

4.本实用新型温控管路组件中，三级进液管、三级回液管、二级进液管和二级回液管上包覆有保温套，保温套可以减少温度高的导热介质热量的散失，同时也可以降低管路中的导热介质受外界环境的影响。

5.本实用新型温控管路组件中，一级进液管、一级回液管、三级进液管、三级回液管为柔性管路，柔性管路减小了管路连接时的安装误差，降低了现场的安装要求，进一步增加了温控管路组件的安装便捷性。

6.本实用新型温控管路组件中，供液支管路的进液口、回液支管路的出液口上均设置有快插接头，快插接头安装方便，不需要工具可直接进行插拔安装，能够提高安装或拆卸的便捷性。

7.本实用新型还提供一种储能设备，该储能设备包括上述拼接式的温控管路组件，该种拼接式的温控管路组件在后续维修时，只需拆除相关电池模组的管路连接头即可进行维修，无需拆除整个温控管路组件，安装维护非常方便。

8.本实用新型储能设备中，供液支管路和回液支管路均嵌入安装至电池架的安装托架内，供液主管路、回液主管路均嵌入安装至电池架的竖直支撑梁内，使得温控管路组件占用空间小，整个储能设备的集成化程度较好。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

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它的附图。

图1为实施例1中两组温控管路组件与温控装置连接的示意图；

图2为实施例1中温控管路组件中的示意图；

图3为实施例2中储能设备的示意图；

图4为实施例2中温控管路组件与两个电池簇的安装示意图；

图5为实施例2中温控管路组件与安装托架的安装示意图。

附图标记：1-电池架，2-温控管路组件，3-电池模组，4-温控装置，11-安装托架，12-竖直支撑梁，13-压板，21-供液主管路，22-回液主管路，23-供液支管路，24-回液支管路，201-一级进液管，202-一级回液管，203-二级进液管，204-二级回液管，205-三级进液管，206-三级回液管，207-第一连接管，208-第二连接管，209-第三连接管，210-第四连接管，211-保温套，212-快插接头，31-热交换进口，32-热交换出口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本说明书中不同地方出现的“其它实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其它实施例互相排斥的实施例。本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间件间接相连，也可以是两个元件内部的连通。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。

同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“顶、底、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

为满足储能设备不同的容量要求，现有储能设备将多个电池模组进行串并联设置。为提升能量密度，多个电池模组可阵列排布，例如，多个电池模组在水平方向依次排列，形成电池模组单元，随后，多个电池模组单元在竖直方向依次排列，形成电池簇。上述电池模组通过多个单体电池并联或串联后形成，电池模组的外侧设有一个用于对各单体电池进行保护的防护壳体，在一些情况下，也可以省略该防护壳体。

在电池模组充放电运行过程中，电池模组自身会产生大量热量，如果不及时对电池模组降温，那么电池模组的性能将会下降。目前，主要采用液冷的方式对电池模组进行降温。通过液冷方式对电池模组进行降温时，在每个电池模组上设置热交换装置，该热交换装置可以是与每个单体电池壳体接触，或者是与每个单体电池极柱接触，或者与防护壳体接触的液冷板或液冷管，上述液冷管或液冷板上具有进口和出口，作为电池模组的热交换进口以及热交换出口，并作为与温控系统中的温控管路组件连接的接口。

上述温控管路组件与温控装置形成温控系统，对电池模组进行温度控制。温控装置对电池模组产生的热量进行处理，其主要包括温控机和循环泵；其中，温控机是具有加热和/或冷却功能的设备，用于对温控管路组件内的导热介质(具体可为水、乙二醇/水、丙乙烯乙二醇/水、甲醇/水、乙醇/水、甲酸钙/水等等)进行增温或降温，例如，温控机具体为冷暖机或带压缩机的制冷机等，循环泵主要用于将温控管路组件中导热介质进行循环。

本实用新型主要提供一种温控管路组件，该温控管路组件中，供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路均采用多段管路拼接形成，使得该温控管路组件不仅便于现场安装和拆卸，实现快速安装和拆卸的目的，同时也方便后续在现场对温控管路组件进行调整、维护，降低了维护成本，提高了维护效率。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例提供一种温控管路组件，该温控管路组件2主要包括供液主管路21、回液主管路22、供液支管路23、回液支管路24、一级回液管202以及一级进液管201；供液主管路21、回液主管路22用于与温控装置4连接。如图2所示，供液主管路21主要由多个三级进液管205通过第一连接管207拼接形成，且第一连接管207的一个端口用于与一个供液支管路23的进液口连接；回液主管路22主要由多个三级回液管206通过第二连接管208拼接形成，且第二连接管208的一个端口用于与一个回液支管路24的出液口连接；供液支管路23主要由多个二级进液管203通过第三连接管209拼接形成，且第三连接管209的一个端口用于与一级进液管201的进口连接；回液支管路24主要由多个二级回液管204通过第四连接管210拼接形成，且第四连接管210的一个端口用于与一级回液管202的出口连接；一级进液管201的出口用于与电池模组的热交换进口连接，一级回液管202的进口用于与电池模组3的热交换出口连接。上述第一连接管207、第二连接管208、第三连接管209和第四连接管210均可采用三通接头。

本实施例温控管路组件2中的供液主管路21、回液主管路22、供液支管路23和回液支管路24均采用多段式管路拼接形成，同时，其与一级进液管201、一级回液管202也采用可拆式连接，使得整个温控管路组件2的安装、拆卸和维修非常方便，在后续维修时，只需拆除相关电池模组的管路连接头即可，无需拆除整个温控管路组件2，拆卸维修方便。

上述各管路具体安装时，单路供液支管路23、回液支管路24水平安装，并与电池模组单元中电池模组通过多个一级进液管201、一级回液管202配合连接。多路供液支管路23、回液支管路24平行设置，且多路供液支管路23、回液支管路24与供液主管路21、回液主管路22垂直连接，此时，供液主管路21、回液主管路22竖直安装，且供液主管路21、回液主管路22分别设置在电池簇的两侧。将供液主管路21、回液主管路22设置于电池簇的两侧，减少冷凝水、管道泄漏等对储能设备中电气件的影响，提高电气安全性。同时，将供液主管路21、回液主管路22均布置于电池簇两侧，不占用电池簇顶部的空间，安装占用空间小，使得温控管路组件2的集成度高，并且方便现场对管路进行调整、维护。

如图2所示，具体连接时，可将供液主管路21、回液主管路22、供液支管路23、回液支管路24安装在同一平面内，该种设置能够提升整个温控管路组件2的可连接性以及管路布置的紧凑性，避免管路堆叠交叉，以使连接产生不方便性，提升了安装布设便捷性。

本实施例中，一级进液管201、一级回液管202均为柔性管路，具体采用金属波纹管制作，柔性管路减小了一级进液管201、一级回液管202与电池模组的安装误差，降低了现场的安装要求，进一步增加了温控管路组件2的安装便捷性。同时，该柔性管路的末端具有快插接头，快插接头可方便一级进液管201、一级回液管202与电池模组的热交换进口、热交换出口进行密封连接。此外，上述二级进液管203、二级回液管204、三级进液管205、三级回液管206也可采用柔性软管，具体也可采用金属波纹管制作，其同样也降低了现场的安装要求，进一步增加了温控管路组件2的安装便捷性。在实际应用中，柔性连接能够使各管路的位置按照实际需求进行相应调整，提高了各管路的可安装性。

上述供液支管路23的进液口，回液支管路24的出液口可位于电池模组的同一侧，也可位于电池模组的不同侧，具体根据储能设备中供液主管路21、回液主管路22的排布设置。确定供液主管路21、回液主管路22的位置后，可将不与供液主管路21、回液主管路22连接的端口采用堵头进行密封。

此外，供液支管路23的进液口、回液支管路24的出液口与供液主管路21、回液主管路22的三通接头连接时，具体可通过快插接头212实现连接。快插接头212安装方便，不需要工具可直接进行插拔安装，能够提高安装或拆卸的便捷性。另外，上述快插接头212还可具有双向自封功能，在插拔快插接头212的过程中，可实现自动截止液体的流动，使得对电池模组以及温控管路组件2进行维修时，不需要排空各管路中的导热介质，提高了维护的便捷性，提高了管路的可拆卸性，便于后续对于主管道的维护和更换。

如图2所示，在本实施例中，还可对上述管路的管径进行设定，具体的，一级进液管201、二级进液管203、三级进液管205的过流面积逐渐增大，一级回液管202、二级回液管204、三级回液管206的过流面积逐渐增大，也就是说，一级进液管201的过流面积＜二级进液管203的过流面积＜三级进液管205的过流面积，一级回液管202的过流面积＜二级回液管204的过流面积＜三级回液管206的过流面积。该种设置使得与各电池模组进行换热的导热介质流量偏差较小，尽可能实现均匀送液，与各电池模组之间的换热量尽可能一致，各电池模组之间的温差尽可能小，实现对电池模组更加均匀的换热，降低电池模组的温差，提高电池模组的使用寿命。

如图2所示，本实施例中的三级进液管205、三级回液管206、二级进液管203和二级回液管204上包覆有保温套211。该保温套211嵌套在三级进液管205、三级回液管206、二级进液管203和二级回液管204外侧，保温套211可以减少温度高的导热介质热量的散失，同时也可以降低管路中的导热介质受外界环境的影响。此外，也可在三级进液管205、三级回液管206、二级进液管203和二级回液管204外壁上包裹保温材料，保温材料既可以有效防止导热介质的冷量或者热量散失，降低能耗，又可以避免在各管路的管壁上发生凝露现象，延长了储能设备的使用寿命。此外，还可在上述供液主管路21、回液主管路22的顶部设有排气阀，排气阀提升了温控管路组件2的温控效果。

实施例2

如图3至图5所示，本实施例提供一种储能设备，该储能设备包括电池架1、多个电池模组3以及实施例1中的温控管路组件2；多个电池模组3在水平方向依次排列，形成电池模组单元，多个电池模组单元在竖直方向依次排列，形成电池簇。电池架1用于对储能设备中的电池模组3进行支撑，使得电池模组3紧密排列在储能设备的箱体中。电池架1包括多个沿竖直方向排布的安装托架11，以及将多个安装托架11进行固定连接的竖直支撑梁12；安装托架11用于绝缘支撑电池模组单元。上述电池架1中，安装托架11具体可为框架结构，采用工字型钢和方形钢管焊接组成，竖直支撑梁12采用角钢组成，多个安装托架11与竖直支撑梁12采用滑动式安装。

如图4所示，具体安装时，电池模组单元安装在安装托架11上。电池模组3的热交换进口31与一级进液管201的出口连接，热交换出口32与一级回液管202的进口连接。供液支管路23和回液支管路24均嵌入安装至电池架1的安装托架11内。供液主管路21、回液主管路22均嵌入安装至电池架1的竖直支撑梁12内，具体可嵌入至角钢中。上述温控管路组件2中的管路嵌入安装至电池架1中，使得温控管路组件2占用空间小，整个储能设备的集成化程度较好。

如图5所示，具体安装时，供液支管路23和回液支管路24可平行安装，同时该安装托架11上还设置有压板13，压板13将供液支管路23和回液支管路24固定在安装托架11上。在本实施例中，压板13的形状不做要求，具体可采用结构较为简单的矩形板即可。具体安装时，安装托架11上安装多个固定块，固定块通过焊接、粘接或螺钉固定在安装托架11的工字型钢腹板上，随后，将压板13通过螺栓等可拆卸方式安装在固定块上，该压板13的宽度一般不做要求，其长度需满足以下要求：至少大于供液支管路23和回液支管路24之间的距离，将供液支管路23和回液支管路24固定在安装托架11上。采用上述方式将供液支管路23和回液支管路24固定后，后续无需采用管夹等进行固定，同时，采用压板13将供液支管路23和回液支管路24可靠固定在工字型钢上后，使得供液支管路23和回液支管路24在安装托架11内不会产生晃动，进而避免了晃动等产生的接头松动等问题。

如图3和图4所示，上述温控管路组件2组装好后，将其与温控装置4连接，温控装置4的温控机具有回液端口和排液端口，供液主管路21与排液端口连通，回液主管路22与回液端口连通，各供液支管路23的进液口均与供液主管路21连接，各回液支管路24的出液口均与回液主管路22连接，供液支管路23与多个电池模组3的热交换进口31通过一级进液管201连通，回液支管路24与多个电池模组3的热交换出口32通过一级回液管202连通。如此，温控机的排液端口排出的导热介质，经由供液主管路21、供液支管路23以及一级进液管201送至电池模组3的热交换装置中，导热介质带走电池模组3上的热量，然后经由一级回液管202、回液支管路24、回液主管路22返回温控机，如此循环往复降低电池模组3的温度，使得电池模组3工作在合适的温度范围内。

Claims (10)

1.一种温控管路组件，其特征在于，包括供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路、一级回液管以及一级进液管；

所述供液主管路主要由多个三级进液管通过第一连接管拼接形成，且第一连接管的一个端口用于与一个供液支管路的进液口连接；

所述回液主管路主要由多个三级回液管通过第二连接管拼接形成，且第二连接管的一个端口用于与一个回液支管路的出液口连接；

所述供液支管路主要由多个二级进液管通过第三连接管拼接形成，且第三连接管的一个端口用于与一级进液管的进口连接；

所述回液支管路主要由多个二级回液管通过第四连接管拼接形成，且第四连接管的一个端口用于与一级回液管的出口连接；

所述第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管均为三通接头；

所述一级进液管的出口用于与电池模组的热交换进口连接，所述一级回液管的进口用于与电池模组的热交换出口连接。

2.根据权利要求1所述的温控管路组件，其特征在于，所述供液主管路、回液主管路分别设置在电池簇的两侧，且供液主管路、回液主管路、供液支管路、回液支管路位于同一平面内。

3.根据权利要求1所述的温控管路组件，其特征在于，所述一级进液管、二级进液管、三级进液管的过流面积逐渐增大，所述一级回液管、二级回液管、三级回液管的过流面积逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的温控管路组件，其特征在于，所述三级进液管、三级回液管、二级进液管和二级回液管上包覆有保温套。

5.根据权利要求1至4任一项所述的温控管路组件，其特征在于，所述一级进液管、一级回液管为柔性管路，所述三级进液管、三级回液管为柔性管路。

6.根据权利要求5所述的温控管路组件，其特征在于，所述供液支管路的进液口、回液支管路的出液口上均设置有快插接头，所述供液主管路、回液主管路的顶部设有排气阀。

7.一种储能设备，其特征在于，包括多个电池模组以及权利要求1至6任一项所述的温控管路组件；多个电池模组在水平方向依次排列，形成电池模组单元，多个电池模组单元在竖直方向依次排列，形成电池簇；

所述电池模组的热交换进口与一级进液管的出口连接，所述电池模组的热交换出口与一级回液管的进口连接。

8.根据权利要求7的所述储能设备，其特征在于，还包括电池架；所述电池架包括多个沿竖直方向依次排布的安装托架以及将多个安装托架进行固定连接的竖直支撑梁；所述电池模组单元设置在安装托架上。

9.根据权利要求8所述的储能设备，其特征在于，所述供液支管路和回液支管路均嵌入安装至安装托架内。

10.根据权利要求9所述的储能设备，其特征在于，所述供液主管路、回液主管路均嵌入安装至竖直支撑梁内。