WO2025161800A1

WO2025161800A1 - 储能装置及储能系统

Info

Publication number: WO2025161800A1
Application number: PCT/CN2024/143855
Authority: WO
Inventors: 王科; 李马林; 李泉明; 刘元
Original assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date: 2024-01-30
Filing date: 2024-12-30
Publication date: 2025-08-07
Anticipated expiration: 2026-07-30
Also published as: CN118040150A

Abstract

本申请实施例提供一种储能装置及储能系统，储能装置包括箱体以及位于箱体内的多个电池簇、多个簇控制盒、液冷机组、风液换热板和风扇，多个簇控制盒位于配电仓内且排布为一排，多个簇控制盒的底壁均朝向配电仓的底壁，并与配电仓的底壁间隔形成进风通道，多个簇控制盒的顶壁均朝向配电仓的顶壁，并与配电仓的顶壁间隔形成出风通道，风液换热板设在配电仓内，且位于进风通道的外部，风液换热板设在进风通道的进风口处。本申请解决了配电采用空空热交换进行换热带来的超温和降额风险，降低了储能装置配电成本，解决了储能装置控制逻辑较复杂的问题，实现了储能箱装置的精准温控，系统架构极简。

Description

储能装置及储能系统

本申请要求于2024年1月30日提交中国专利局、申请号为202410133884.1、申请名称为“储能装置及储能系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及储能的技术领域，尤其涉及一种储能装置及储能系统。

背景技术

随着新能源(太阳能、风能等)发电的大规模应用，电化学储能得到大规模的推广，其中电化学储能由于其不受地理地形环境的限制且可快速实现电能的存储和释放而备受青睐。电池储能系统是将电能转化为化学能储存，再将化学能转化为电能给外部供电的一种系统形式。

相关技术中的储能装置中，簇控制盒和电池簇均是放置在电池仓内的，其中簇控制盒是放在每个电池簇的顶部或底壁，如此设计，导致簇控制盒的维护很不方便，而且由于簇控制盒对电池仓空间的占据，不利于储能装置的能量密度的提升。将多个簇控制盒统一布置在一起后，热耗大且集中，有高温降额的风险，对储能箱装置的运行工况范围有一定的限制。

申请内容

本申请的实施例提供一种储能装置及储能系统，以在提高储能装置能量密度的同时，保证多个簇控制盒的散热需求。

第一方面，本申请实施例提供一种储能装置，储能装置包括箱体以及位于箱体内的多个电池簇、多个簇控制盒、液冷机组、风液换热板和风扇，多个簇控制盒用于控制管理多个电池簇的充放电，箱体包括电池仓和配电仓，电池仓和配电仓沿箱体的长度方向排布，多个电池簇位于电池仓内；多个簇控制盒位于配电仓内且排布为一排，多个簇控制盒的底壁均朝向配电仓的底壁，并与配电仓的底壁间隔形成进风通道，多个簇控制盒的顶壁均朝向配电仓的顶壁，并与配电仓的顶壁间隔形成出风通道，风液换热板设在配电仓内，且位于进风通道的外部，风液换热板设在进风通道的进风口，液冷机组用于向风液换热板输送液冷工质，风扇设在配电仓内，风扇用于驱动与风液换热板热交换后的气体流向进风通道。

本实施例中，多个簇控制盒集中放置在配电仓，可以释放电池仓的空间，增加电池仓内的电池包的空间占比，以提高储能装置的能量密度，而且，由于配电仓内设有风液换热板，风液换热板通过接收液冷机组的液冷工质以对簇控制盒进行精准散热，从而可以解决多个簇控制盒集中后热耗大的问题。而且，充分利用了液冷机组的制冷能力。

其次，由于风液换热板设在配电仓内，且位于进风通道的外部，风液换热板设在进风通道进风口，而风扇设在配电仓内，风扇用于驱动与风液换热板热交换后的气体流向进风通道，从而通过风扇驱动进入进风通道内的气体均为被风液换热板内的液冷工质制冷后的温度较低的气体，从而可以对多个簇控制盒进行有效而精准的控温。制冷后的气体经进风通道穿过多个簇控制盒之后，与簇控制盒散热的热量进行了热交换，则变为温度更高的气体后流向出风通道，然后经出风通道再次流向风液换热板，如此气体即可在配电仓内稳定循环，进而对配电仓内的多个簇控制盒进行精准控温。而且，由于风液换热板位于进风通道的外部，也就是说风液换热板位于多个簇控制盒在多个簇控制盒的排布方向的一侧，从而可以将通过风液换热板制冷后的气体输送至多个簇控制盒中的所有簇控制盒，多个簇控制盒中的所有簇控制盒均能够得到精准有效的控温。

此外，由于风液换热板设在进风通道进风口，也就是说，风液换热板可直接设于配电仓的底壁上，从而风液换热板上凝露后的凝结水会沿着风液换热板流向配电仓的底壁，而不易流向多个簇控制盒，降低多个簇控制盒因接触凝结水而发生电气打火。而且，由于风液换热板可直接设于配电仓的底壁上，从而也方便设计排水结构，以便于将流向配电仓的底壁的凝结水能够被快速通过排水结构排出。

一些实施例中，多个簇控制盒的底壁均设有进风口，所述多个簇控制盒的顶壁均设有出风口，多个进风口朝向进风通道，多个出风口朝向出风通道。本实施例中，由于簇控制盒的进风口朝向进风通道的一侧，簇控制盒的出风口朝向出风通道的一侧，从而处于进风通道的制冷后的气体能够自簇控制盒的进风口进入簇控制盒，然后簇控制盒的出风口流向出风通道，从而可以提高自簇控制盒的进风口进入簇控制盒的气体的流量，以提高对簇控制盒的散热性能。

一些实施例中，风扇位于进风通道的外部，在多个簇控制盒的排布方向上，风液换热板位于风扇和进风通道的进风口之间。本实施例中，由于风液换热板在多个簇控制盒的排布方向上位于风扇和进风通道的进风口之间，也就是说风扇位于风液换热板远离进风通道的一侧，从而风扇可以将与风液换热板热交换的气流正对吹向进风通道内，进而可以提高对多个簇控制盒的散热效果。而且，由于风扇在多个簇控制盒的排布方向上与进风通道正对，从而无需增设其它扰流风扇，即可使气流按预设路径吹向进风风道。

一些实施例中，多个簇控制盒的排布方向为配电仓的长度方向，配电仓内还设有配电柜，配电柜和多个簇控制盒沿配电仓的长度方向排布，在配电仓的长度方向上，风液换热板和风扇设在配电柜和多个簇控制盒之间。本实施例中，由于风液换热板和风扇是设在配电柜和多个簇控制盒之间，也就是说，风扇的入风侧留有较大的空间，从而风扇能够获取足量的气体，以将足量的气体吹送至进风通道，从而充分发挥风扇对气体的驱动性能。

一些实施例中，出风通道朝向配电柜的一端的开口为出风通道的出风口，进风通道朝向配电柜的一端的开口为进风通道的进风口。本实施例中，由于出风通道朝向配电柜的一端的开口为出风通道的出风口，进风通道朝向配电柜的一端的开口为进风通道的进风口，从而气流自进风通道的进风口进入，然后自进风通道穿过多个簇控制盒进入出风通道，再经出风通道的出风口吹向配电柜，并再次流向进风通道的进风口，如此循环，可有效提高对簇控制盒的散热性能。

一些实施例中，风液换热板位于配电仓的底壁上，配电仓的底壁上设有地漏和汇流槽，汇流槽自风液换热板所在位置延伸至地漏并与地漏连通。汇流槽用于将配电仓内的气体在风液换热板上液化后的凝结水引流至地漏，地漏用于排出凝结水。本实施例中，通过风液换热板设在配电仓的底壁上，首先无需额外设置用于支撑风液换热板的支架，节约配电仓的空间。此外，由于地漏位于配电仓的底壁上，且配电仓位于液冷仓的下方，从而配电仓的底壁可以直接设在箱体的底壁上，地漏可以依次连通配电仓的底壁和箱体的底壁，从而使得配电仓的底壁上积留的凝结水可以从地漏直接排到箱体外，而无需额外设置排水通道。通过汇流槽可以将风液换热板上的凝结水引流至地漏，然后再从地漏排出配电仓，从而可以避免风液换热板的凝结水流向配电仓的其它位置，可以有效的防止凝结水造成的危害。

一些实施例中，汇流槽为沿配电仓的宽度方向延伸的条形槽，风液换热板上间隔设有多个沿配电仓的高度方向延伸的沟槽，多个沟槽均与汇流槽连通。本实施例中，汇流槽的延伸方向为配电仓的宽度方向，而多个沟槽沿配电仓的宽度方向间隔设置，多个沟槽的延伸方向又是沿着配电仓的高度方向，从而可以使风液换热板上的凝结水有效的引流至汇流槽内，然后再由引流槽引流至地漏排出配电仓。

一些实施例中，箱体还包括用于容置液冷机组的液冷仓，液冷仓和配电仓沿箱体的高度方向层叠设置，且液冷仓位于配电仓的顶壁上；储能装置还包括输出管路和输入管路，输出管路的一端连接至液冷机组的输出端，输出管路的另一端连接至风液换热板的输入端，输入管路的一端连接至液冷机组的输入端，输入管路的另一端连接至风液换热板的输出端。

本实施例中，自液冷机组的输出端向输出管路输出液冷工质，输出管路内的液冷工质流向风液换热板，在风液换热板内流过后再次输入管路流回液冷机组内，如此即可实现液冷工质在液冷机组和风液换热板之间循环，以实现对多个簇控制盒的精准而稳定的控温。

一些实施例中，储能装置还包括隔离通道，隔离通道包括设在配电仓底壁的横向通道以及设在配电仓的侧壁外部的纵向通道，横向通道穿过配电仓的侧壁连通纵向通道，纵向通道和横向通道均用于容纳输出管路和输入管路。本实施例中，由于储能装置还包括隔离通道，且输出管路、输入管路均容纳于在离通道内，从而可以避免输出管路和输入管路在发生漏液时直接流向配电仓内的多个簇控制盒和配电柜，使得配电仓内的电气部件和管路实现水与电的强制隔离，可以提高储能装置使用的安全性能。此外，由于横向通道设在配电仓底壁，纵向通道设在配电仓的侧壁的外部，不仅可以通过配电仓的底壁和侧壁分别对横向通道和纵向通道予以支撑，提高横向通道和纵向通道的强度。而且可以避免对配电仓内的电气部件的布局的干涉。

一些实施例中，配电仓的长度方向与电池仓的宽度方向相同，液冷仓的长度方向与电池仓的宽度方向相同，配电仓的长度尺寸大于配电仓的宽度尺寸，液冷仓的长度尺寸大于液冷仓的宽度尺寸。本实施例中，基于配电仓的长度方向和液冷仓的长度方向均与电池仓的宽度方向相同，在箱体的长度尺寸不变的情况下，由于电池仓、液冷仓和配电仓的长度尺寸均大于宽度尺寸，从而可以有效提高电池仓的长度尺寸，以提高电池仓的空间，进而可以沿电池仓的长度方向排列更多数量的电池簇，提高电池簇在箱体内的空间占比，从而可以有效的提高储能装置的能量密度。

一些实施例中，配电仓的长度尺寸、液冷仓的长度尺寸和电池仓的宽度尺寸相同，配电仓的宽度尺寸、液冷仓的宽度尺寸相同，配电仓的高度尺寸和液冷仓的高度尺寸之和与电池仓的高度尺寸相同。本实施例中，可以在保证箱体平整美观的前提下，拓宽液冷仓的长度尺寸和配电仓的长度尺寸，进而提高液冷仓和配电仓的可利用空间。

第二方面，本申请实施例提供一种储能系统，包括功率变换器以及如第一方面的任一项的储能装置，功率变换器与储能装置连接，以对输入储能装置或自储能装置输出的电流进行功率变换。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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。

图1为本申请实施例提供的一种储能系统的应用场景图；

图2为一种储能装置的配电仓的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种储能装置的结构示意图；

图4为图3中的储能装置的分解示意图；

图5为图4中的储能装置中的多个簇控制盒、配电仓、风液换热板以及风扇在配电仓内的布局示意图；

图6为图5中的配电仓内的气流的循环路径的简单示意图；

图7为图5中A处的局部放大示意图；

图8为图3中的储能装置中的管路布局简单示意图。

附图标记说明：
X、箱体的长度方向；Y、箱体的宽度方向；Z、箱体的高度方向；L、配电仓的长度方向；M、配电仓
的宽度方向；N、配电仓的高度方向；
1000、储能系统；1、储能装置；2、功率变换器；
1001、簇控制盒；1002、配电仓；1003、仓门；1004、配电柜；1005、空空换热器；1006、内循环风
扇；
10、箱体；11、电池仓；12、容置仓；121、液冷仓；122、配电仓；1221、配电仓的底壁；1222、配
电仓的顶壁；1223、配电仓的侧壁；13、进风通道；14、出风通道；15、固定支架；16、地漏；17、汇流槽；18、隔离通道；181、横向通道；182、纵向通道；
20、电池簇；21、电池包；30、簇控制盒；31、进风口；32、出风口；40、液冷机组；50、配电柜；
60、风液换热板；61、沟槽；70、风扇；
90A、输出管路；91、一级输出管路；93、二级输出管路；90B、输入管路；92、一级输入管路；94、
二级输入管路；95、输出二级管路；96、输入二级管路。

具体实施方式

以下首先对本申请实施例涉及的部分术语进行解释说明。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本说明书中，“垂直”、“平行”等术语的解释。

垂直：本申请所定义的垂直不限定为绝对的垂直相交(夹角为90度)的关系，允许在组装公差、设计公差、结构平面度的影响等因素所带来的不是绝对的垂直相交的关系，允许存在小角度范围的误差，例如80度至100度的范围的组装误差范围内，都可以被理解为是垂直的关系。

平行：本申请所定义的平行不限定为绝对平行，此平行的定义可以理解为基本平行，允许在组装公差、设计公差、结构平面度的影响等因素所带来的不是绝对平行的情况，这些情况会导到滑动配合部和第一门板之间不是绝对的平行，但是本申请也定义为这种情况是平行的。

图1为本申请实施例提供的一种储能系统1000的应用场景图，其中，图1中展示了储能系统1000分别应用在电源侧、配电侧和用户侧三种场景。

参照图1，储能系统1000包括储能装置1以及功率变换器2，储能装置1与功率变换器2连接，储能装置用于存储电能，功率变换器2用于对输入储能装置1的电流或自储能装置1输出的电流进行功率变换。

其中，储能系统1000可以用于电源侧、配电侧和用户侧，比如，电源侧的储能系统1000为直流源输出的电能提供存储及输出管理，位于配电侧的储能系统1000为输配电侧提供智慧的负荷管理，位于用户侧的储能系统1000为用户提供削峰填谷模式和稳定的电源质量管理。

比如储能系统是位于电源侧的光伏储能系统，光伏储能系统包括光伏(photovoltaic，PV)板和光伏逆变器(也就是前文的功率变换器2)以及储能装置，光伏板将太阳能转化为电能，由于光伏板生成直流电，因此需要通过光伏逆变器将直流电转换为交流电，以方便电力的传输与利用。

光伏储能系统还可以包括热管理系统，该热管理系统通过液冷工质对储能装置的电池簇、光伏逆变器等进行冷却，热管理系统包括热管理模块，随后对该热管理模块进行详细说明。

图2为一种储能装置的配电仓1002的结构示意图,图中仅示出了储能装置的配电仓1002的部分。

参照图2，储能装置包括多个电池簇、用于控制多个电池簇的多个簇控制盒1001，多个簇控制盒1001用于控制管理多个电池簇的充放电，具体而言，每个电池簇对应一个簇控制盒1001。

多个簇控制盒1001集中排列放置在储能装置的配电仓1002内，配电仓1002内同时还放置有配电柜1004等器件，配电仓1002的仓门1003上设有空空换热器1005、内循环风扇1006以及外循环风扇，配电仓1002内还设有扰流风扇(图中未示出)，空空换热器1005用于配电仓1002内的气体与配电仓1002外的气体进行热交换，而且，由于空空换热器1005用于配电仓1002内的气体与配电仓1002外的气体进行热交换，从而空空换热器1005需要设在配电仓1002的仓门1003上以便于与配电仓1002外部气体热交换，如此设计，外循环风扇用于空空换热器1005循环配电仓1002的外部气体，内循环风扇1006用于空空换热器1005循环配电仓1002内的气体，而扰流风扇用于将内循环风扇1006吹出的气流改变为吹向多个簇控制盒1001，以用于为簇控制盒1001进行散热。本实施例中，通过空空换热器1005、内循环风扇1006、外循环风扇以及扰流风扇的配合对多个电池簇进行散热。

簇控制盒1001还用于监测电池簇的运行状态，保障电池簇安全可靠运行，智能化管理和维护每个电池包，能够实时监控、采集电池包的状态参数(电池包内的电芯的电压、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集装箱进行有效管控，例如实现电池均衡和断电保护等功能，保障整个储能集装箱安全可靠运行。并且，簇控制盒1001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(逆变器或者变流器)进行信息交互。

图3为本申请实施例提供的一种储能装置1的结构示意图；图4为图3中的储能装置1的分解示意图。

参照图3和图4，储能装置1包括箱体10以及位于箱体10内的多个电池簇20、多个簇控制盒30、液冷机组40、配电柜50风液换热板60和风扇70等。

一些实施例中，箱体10包括电池仓11和容置仓12，电池仓11和容置仓12沿箱体10的长度方向X排布，多个电池簇20放置在电池仓11内，比如在一些实施方式中，可以是沿箱体10的长度方向X，将多个电池簇20排列放置在电池仓11内。当然，在其它一些实施方式中，也可以是将多个电池簇20按其它方式排布在电池仓11内。

一些实施方式中，容置仓12又被分隔为液冷仓121和配电仓122，液冷仓121用于放置液冷组件，配电仓122用于放置多个簇控制盒30、配电柜50、风液换热板60以及风扇70。

一些实施方式中，配电仓122位于液冷仓121的下方，也即液冷仓121和配电仓122沿箱体10的高度方向Z层叠设置，且液冷仓121设在配电仓122的上方，比如将液冷仓121设在配电仓122的顶壁1222，可以理解的是，配电仓122的顶壁1222和液冷仓121的底壁可以是共用一个板，当然也可以是独立的。可以理解的是，液冷仓121的顶壁和配电仓122的顶壁1222均朝向箱体10的顶壁。

当然，在其它一些实施方式中，配电仓122和液冷仓121也可以是在箱体10的宽度方向Y排布，而非沿箱体10的高度方向Z上下排布。

一些实施方式中，电池仓11、液冷仓121和配电仓122均呈长方体状。

一些实施方式中，电池仓11的长度方向与箱体10的长度方向X相同，电池仓11的宽度方向与箱体10的宽度方向Y相同，电池仓11的高度方向与箱体10的高度方向Z相同。液冷仓121的长度方向与箱体10的宽度方向Y相同，液冷仓121的宽度方向与箱体10的长度方向X相同，液冷仓121的高度方向与箱体10的高度方向Z相同。配电仓122的长度方向L与箱体10的宽度方向Y相同，配电仓122的宽度方向M与箱体10的长度方向X相同，配电仓122的高度方向N与箱体10的高度方向Z相同。

需要说明的是，本申请实施例中的配电仓122的高度方向N和箱体10的高度方向Z始终是相同的。

一些实施方式中，电池仓11的长度尺寸大于宽度尺寸，液冷仓121的长度尺寸大于宽度尺寸，配电仓122的长度尺寸大于宽度尺寸。本实施方式中，基于配电仓122的长度方向L和液冷仓121的长度方向均与电池仓11的宽度方向相同，在箱体10的长度尺寸不变的情况下，由于电池仓11、液冷仓121和配电仓122的长度尺寸均大于宽度尺寸，从而可以有效提高电池仓11的长度尺寸，以提高电池仓11的空间，进而可以沿电池仓11的长度方向排列更多数量的电池簇20，提高电池簇20在箱体10内的空间占比，从而可以有效的提高储能装置1的能量密度。

一些实施方式中，电池仓11的宽度尺寸、液冷仓121的长度尺寸和配电仓122的长度尺寸相同。从而可以在保证箱体10平整美观的前提下，拓宽液冷仓121的长度尺寸和配电仓122的长度尺寸，进而提高液冷仓121和配电仓122的可利用空间。

可以理解的是，在其它一些实施方式中，也可以是电池仓11、液冷仓121和配电仓122也可以是其它形状。

一些实施例中，多个电池簇20均包括多个层叠设置的电池包21。可以理解的是，电池包21的形状也可以是圆柱状或正方体状，还可以是其它形状。

多个层叠设置的电池包21均包括多个电芯(图中未示出)。

一些实施例中，多个簇控制盒30用于控制管理多个电池簇20，多个簇控制盒30与多个电池簇20一一对应，比如在一些实施方式中，每个电池簇20对应一个簇控制盒30。本实施例中的簇控制盒30是连接电池簇20和储能变流器(Power Conversion System，PCS)的中间的单元，簇控制盒30的主要作用是为电池簇20提供充放电管理和控制，包括采集电池簇20的电压、电流、温度和绝缘等信息，为电池簇20提供过流、短路和过欠压保护等保护功能，确保储能系统1000的安全运行。可以理解的是，本实施例中的簇控制盒30同上文图2实施例中的簇控制盒30的作用是一样的，在此不再过多的赘述。

多个簇控制盒30从电池仓11内取出并集中放置在配电仓122内，从而使得电池仓11的空间可以进一步提高，可以增加电池包21的数量或体积，从而可以有效的提高储能装置1的能量密度。而且，由于多个簇控制盒30被集中放置在配电仓122内，从而可以对多个簇控制盒30进行集中散热处理。而且也方便多个簇控制盒30的维护。

一些实施例中，液冷机组40用于调节多个电池簇20和配电仓122内的多个簇控制盒30的温度。比如在一些实施方式中，液冷机组40通过向多个电池簇20的电池包21的冷板输入液冷工质，进而对电池簇20的电池包21进行散热或加热。液冷机组40也可以通过向配电仓122内的风液换热板60输入液冷工质，进而通过风液换热板60对配电仓122内的多个簇控制盒30集中散热。

具体而言，采用液冷机组40对电池簇20进行散热或者加热，在高温时对电池簇20进行散热，在低温时对电池簇20进行加热，提升电池簇20低温和高温状态下的备电能力和充放电效率。

液冷机组40用于对调节电池簇20的温度，可以包括压缩制冷、自然冷却、压缩制热和电加热等多种热管理模式，以满足电池簇20不同热需求下的节能运行要求。

液冷机组40可以包括水泵、压缩机、蒸发器、冷凝器、多通阀、换热器、散热器、电加热器等。

液冷机组40内的冷媒工质和液冷工质均可以是氟利昂、氨等，液冷工质也可以是乙二醇、乙二醇水溶液、水等。应当理解，上述关于冷媒工质和液冷工质的举例仅仅是示例性的，本申请实施例对冷媒工质和液冷工质的成分不作限定。

液冷机组40位于液冷仓121内，而液冷仓121位于配电仓122的上方，从而液冷机组40的风机可以通过箱体10的顶壁通风，使得整体结构更为合理。而且，由于液冷仓121位于配电仓122的上方，配电仓122内的风液换热板60与液冷机组40之间通过管路连接也更为便捷，具体可以参照下文图6和图8实施例中对管路的布局设计。

一些实施例中，配电柜50可以包括电表、黑启动扩展版，控制芯片、熔丝、开关等器件。

一些实施例中，风液换热板60用于风液换热板60外部的气体与风液换热板60内部的液冷工质之间进行热交换，将风液换热板60放置在配电仓122内，可以通过风液换热板60实现配电仓122内的气体与液冷机组40输出的液冷工质之间进行热交换，进而对配电仓122内的多个簇控制盒30以及配电柜50的各种部件进行散热处理。由于液冷机组40可以输出预设的温度范围内的液冷工质至风液换热板60，而液冷机组40输出的液冷工质的温度可控，从而可以通过风液换热板60对配电仓122内的多个簇控制盒30以及配电柜50的各种部件进行精准且稳定的控温。而且可以有效利用液冷机组40的散热性能，无需额外增设其它散热部件，整体结构得到了简化。

一些实施例中，风扇70用于对风液换热板60热交换后的气体吹向多个簇控制盒30，以提高配电仓122内的气体流动的效率，提高对配电仓122内的多个簇控制盒30以及配电柜50的各种部件的散热效率。

可以理解的是，在一些实施例中，储能装置1还可以包括电池簇20管理单元(Cellmonitor Unit，CMU)、用于管路控制电池包21的电池包21控制单元(Battery Control Unit，BCU)或功率变换器2等。

图5为图4中的储能装置1中的多个簇控制盒30、配电仓122、风液换热板60以及风扇70在配电仓122内的布局示意图；图6为图5中的配电仓122内的气流的循环路径的简单示意图。

参照图5和图6，一些实施例中，多个簇控制盒30位于配电仓122内且排布为一排，多个簇控制盒30的底壁均朝向配电仓122的底壁1221，并与配电仓122的底壁1221间隔形成进风通道13，多个簇控制盒30的顶壁均朝向配电仓122的顶壁1222，并与配电仓122的顶壁1222间隔形成出风通道14，风液换热板60位于配电仓122内且位于进风通道13外部，风液换热板60设在进风通道13的进风口处。风扇70设在配电仓122内，风扇70用于驱动与风液换热板60热交换后的气体流向进风通道13。本实施例中，多个簇控制盒30集中放置在配电仓122，可以释放电池仓11的空间，增加电池仓11内的电池包21的空间占比，以提高储能装置1的能量密度，而且，由于配电仓122内设有风液换热板60，风液换热板60通过接收液冷机组40的液冷工质以对簇控制盒30进行精准散热，从而可以解决多个控制盒集中后热耗大的问题。而且，充分利用了液冷机组40的制冷能力。

其次，由于风液换热板60设在配电仓122内，且位于进风通道13的外部，风液换热板60设在进风通道13的进风口处，而风扇70设在配电仓122内，风扇70用于驱动与风液换热板60热交换后的气体流向进风通道13，从而通过风扇70驱动进入进风通道13内的气体均为被风液换热板内的液冷工质制冷后的温度较低的气体，从而可以对多个簇控制盒30进行有效而精准的控温。制冷后的气体经进风通道13穿过多个簇控制盒30之后，由于与簇控制盒30散热的热量进行了热交换，则变为温度更高的气体后流向出风通道14，然后经出风通道14再次流向风液换热板60，如此气体即可在配电仓122内稳定循环，进而对配电仓122内的多个簇控制盒30进行精准控温。而且，由于风液换热板60位于进风通道13的外部，也就是说风液换热板60位于多个簇控制盒30在多个簇控制盒30的排布方向的一侧，从而可以将通过风液换热板60制冷后的气体输送至多个簇控制盒30中的所有簇控制盒30，多个簇控制盒30中的所有簇控制盒30均能够得到精准有效的控温。

此外，由于风液换热板60设在多个控制盒和配电仓122的底壁1221之间形成的进风通道13的进风口处，也就是说，风液换热板60可直接设于配电仓122的底壁1221上，从而风液换热板60上凝露后的凝结水会沿着风液换热板60流向配电仓122的底壁1221，而不易流向多个簇控制盒30，降低多个簇控制盒30因接触凝结水而发生电气打火。而且，由于风液换热板60可直接设于配电仓122的底壁1221上，从而也方便设计排水结构(比如下文中的地漏16)，以便于将流向配电仓122的底壁1221的凝结水能够被快速通过排水结构排出。

一些实施方式中，多个簇控制盒30的排布方向为配电仓122的长度方向L。需要说明的是，本申请实施例中的配电仓122的高度方向N即为配电仓122的顶壁1222朝向配电仓122的底壁1221的方向，而配电仓122的长度方向L、配电仓122的宽度方向M和配电仓122的高度方向N两两相互垂直。基于配电仓122的长度尺寸大于配电仓122的宽度尺寸，从而将多个簇控制盒30的排布方向设为配电仓122的长度方向L，可以将更多数量的簇控制盒30排成一排，使得多个簇控制盒30均能够直接被进风通道13内流动的气体进行散热作用。

可以理解的是，在其它一些实施方式中，多个簇控制盒30的排布方向也可以是与配电仓122的长度方向L呈一定的夹角关系。

可以理解的是，进风通道13可以理解为多个簇控制盒30的底壁的与配电仓122的底壁1221之间的区域，而进风通道13在配电仓122的长度方向L上的长度取决于位于在配电仓122的长度方向L上最外侧的两个簇控制盒30。在配电仓122的长度方向L上最外侧的两个簇控制盒30的底壁之间，在配电仓122的长度方向L的最大距离即为进风通道13在配电仓122的长度方向L上的长度。而位于进风通道13之外的区域，是指在配电仓122的高度方向N上，未与簇控制盒30的底壁正对的区域。

同样，出风通道14可以理解为多个簇控制盒30的顶壁的与配电仓122的顶壁1222之间的区域，而出风通道14在配电仓122的长度方向L上的长度取决于位于在配电仓122的长度方向L上最外侧的两个簇控制盒30。在配电仓122的长度方向L上最外侧的两个簇控制盒30的顶壁之间，在配电仓122的长度方向L的最大距离即为出风通道14在配电仓122的长度方向L上的长度。

一些实施方式中，多个簇控制盒30通过固定支架15固定至配电仓122内，以将多个簇控制盒30的顶壁可以可配电仓122的顶壁1222隔离一定距离，且使多个簇控制盒30的底壁可与与配电仓122的底壁1221隔离一定距离，以便于可以形成进风通道13和出风通道14。

一些实施方式中，风扇70位于进风通道13的外部，风液换热板60在多个簇控制盒30的排布方向上位于风扇70和进风通道13的进风口之间，也即是风扇70在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13正对，且位于风液换热板60远离进风通道13的一侧。由于风扇70位于风液换热板60远离进风通道13的一侧，且风扇70在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13正对，从而风扇70可以将与风液换热板60热交换的气流正对吹向进风通道13内，进而可以提高对多个簇控制盒30的散热效果。而且，由于风扇70在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13正对，从而无需增设其它扰流风扇，即可使气流按预设路径吹向进风风道。此外，相较于图2实施例中储能装置1，本实施方式中，由于风液换热板60是液冷机组40输入的液冷工质与配电仓122内的气体热交换，而不是配电仓122内的气体与配电仓122外部的气体进行热交换，从而无需将风液换热板60设在配电仓122的仓门上，从而本实施方式中无需设置内循环风扇、外循环风扇等，可以有效降低功耗，还能够节约配电仓122的空间。

可以理解的是，风扇70在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13正对，指的是风扇70的出风口在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13正对，以便于风扇70能够以最大效率向进风通道13内吹风。

可以理解的是，在其它一些实施方式中，风扇70在多个簇控制盒30的排布方向上与进风通道13也可以是不完全正对的，只要能够使配电仓122内的气体能够沿进风通道13-出风通道14-进风通道13的方式循环即可。

参照图6，一些实施例中，多个簇控制盒30均包括进风口31和出风口32，比如将进风口31设在簇控制盒30的底壁，将出风口32设在簇控制盒30的顶壁。多个进风口31朝向进风通道13，多个出风口32朝向出风通道14。本实施例中，由于簇控制盒30的进风口31朝向进风通道13的一侧，簇控制盒30的出风口32朝向出风通道14的一侧，从而处于进风通道13的制冷后的气体能够自簇控制盒30的进风口31进入簇控制盒30，然后簇控制盒30的出风口32流向出风通道14，从而可以提高自簇控制盒30的进风口31进入簇控制盒30的气体的流量，以提高对簇控制盒30的散热性能。

参照图5和图6，一些实施例中，多个簇控制盒30的排布方向为配电仓122的长度方向L，配电柜50设在配电仓122的长度方向L位于多个簇控制盒30的一侧，也就是说，配电柜50和多个簇控制盒30沿配电仓122的长度方向L片排布，在配电仓122的长度方向L上，风液换热板60和风扇70设在配电柜50和多个簇控制盒30之间。本实施例中，由于风液换热板60和风扇70是设在配电柜50和多个簇控制盒30之间，也就是说，风扇70的入风侧留有较大的空间，从而风扇70能够获取足量的气体，以将足量的气体吹送至进风通道13，从而充分发挥风扇70对气体的驱动性能。此外，由于配电柜50的各部件的发热量较小，而多个簇控制盒30的发热量相对而言更大，从而通过风扇70和风液换热板60设在多个簇控制盒30和配电柜50之间，可以使得经风液换热板60热交换的气体直接吹向多个簇控制盒30，从而能够重点对发热量较大的多个簇控制盒30进行散热制冷。此外，将风液换热板60和风扇70放置在多个簇控制盒30和配电柜50之间，也能够方便风液换热板60和风扇70的安装。

一些实施方式中，出风通道14朝向配电柜50的一端的开口为出风通道14的出风口，进风通道13朝向配电柜50的一端的开口为所述进风通道13的进风口。由于出风通道14朝向配电柜50的一端的开口为出风通道14的出风口，进风通道13朝向配电柜50的一端的开口为进风通道13的进风口，从而气流自进风通道13的进风口进入，然后自进风通道13穿过多个簇控制盒30进入出风通道14，再经出风通道14的出风口吹向配电柜50，并再次流向进风通道13的进风口，如此设计可以使气流的流动轨迹更为合理，可有效提高对簇控制盒30的散热性能。

可以理解的是，在其它一些实施方式中，也可以是在配电仓122的长度方向L，将配电柜50设在风扇70与多个簇控制盒30之间，本实施方式中的配电柜50的壳体是镂空状的，以便于不影响气流穿过配电柜50进入进风通道13。

图7为图5中A处的局部放大示意图。

参照图5和图7，一些实施例中，风液换热板60设在配电仓122的底壁1221上。本实施例中，通过风液换热板60设在配电仓122的底壁1221上，首先无需额外设置用于支撑风液换热板60的支架，节约配电仓122的空间，而且，可以在配电仓122内的气体与风液换热板60内的液冷工质换热后发生凝露产生凝结水时，凝结水可以直接流向配电仓122的底壁1221上。而不会流向与配电仓122的底壁1221隔离一定距离的多个簇控制盒30，从而可以有效降低多个簇控制盒30因为流入风液换热板60上的凝结水而发生电打火的概率。

一些实施方式中，风液换热板60大致呈扁平状结构，风液换热板60的最大的侧面大致垂直于配电仓122的长度方向L，从而使得风液换热板60设在多个簇控制盒30和配电柜50之间时，不会在配电仓122的长度方向L上占据太多的空间，而且由于风液换热板60的最大的侧面大致垂直于配电仓122的长度方向L，而多个簇控制盒30的排布方向为配电仓122的长度方向L，从而使得风液换热板60的最大的侧面在配电仓122的长度方向L大致正对着进风通道13，从而能够有效提高进入进风通道13的气体中，与风液换热板60直接进行热交换的气体的占比率，也就能够提高对多个簇控制盒30的制冷效果。

为了进一步降低凝结水对配电仓122内的电气部件的影响，一些实施方式中，配电仓122的底壁1221上设有地漏16，在配电仓122的底壁1221上积留有凝结水时，可以通过地漏16将凝结水排出配电仓122。本实施方式中，由于地漏16位于配电仓122的底壁1221上，且配电仓122位于液冷仓121的下方，从而配电仓122的底壁1221可以直接设在箱体10的底壁上，地漏16可以依次连通配电仓122的底壁1221和箱体10的底壁，从而使得配电仓122的底壁1221上积留的凝结水可以从地漏16直接排到箱体10外，而无需额外设置排水通道。可以理解的是，本实施方式中的配电仓122的底壁1221和箱体10的底壁可以是共用一个板件，也可以是独立的两个板件。

一些实施方式中，配电仓122的底壁1221上设有汇流槽17，汇流槽17自风液换热板60所在位置延伸至地漏16并与地漏16连通，汇流槽17用于将配电仓122内的气体在风液换热板上液化后的凝结水引流至地漏16。本实施方式中，通过汇流槽17可以将风液换热板60上的凝结水引流至地漏16，然后再从地漏16排出配电仓122，从而可以避免风液换热板60的凝结水流向配电仓122的其它位置，可以有效的防止凝结水造成的危害。

一些实施方式中，汇流槽17为沿配电仓122的宽度方向M延伸的条形槽，风液换热板60上间隔设有多个沿配电仓122的高度方向N延伸的沟槽61，多个沟槽61均与汇流槽17连通。本实施方式中，汇流槽17的延伸方向为配电仓122的宽度方向M，而多个沟槽61沿配电仓122的宽度方向M间隔设置，多个沟槽61的延伸方向又是沿着配电仓122的高度方向N，从而可以使风液换热板60上的凝结水有效的引流至汇流槽17内，然后再由引流槽引流至地漏16排出配电仓122。本实施方式中的多个沟槽61形成于风液换热板60最大的侧面上，不仅便于沟槽61的制造，而且也能够较大程度的对风液换热板60上的凝结水引流。

一些实施方式中，多个沟槽61设在风液换热板60背离风扇70的一侧，而风液换热板60背离风扇70的一侧由于处于背风侧，从而易于产生较多的凝结水，从而在风液换热板60背离风扇70的一侧设多个沟槽61，可以有效对风液换热板60上的凝结水有效引流。

可以理解的是，在其它一些实施方式中，风液换热板60上的沟槽61的延伸方向也可以不完全是沿配电仓122的高度方向N。同样，配电仓122的底壁1221上的汇流槽17的延伸方向也可以不完全是沿配电仓122的宽度方向M。本申请中的风液换热板60的形状、地漏16的形状、汇流槽17的形状以及沟槽61的形状均不做具体限制。

图8为图3中的储能装置1中的管路布局简单示意图。其中，图中带箭头的虚线指的由液冷机组40输出流体的管路，图中的带箭头的实线指的是向液冷机组40输入流体的管路。

参照图4、图5、图6以及图8，一些实施例中，储能装置1还包括输出管路90A和输入管路90B，所述输出管路90A的一端连接至液冷机组40的输出端，输出管路90A的另一端连接至风液换热板60的输入端，输入管路90B的一端连接至液冷机组40的输入端，输入管路90B的另一端连接至风液换热板60的输出端。本实施例中，自液冷机组40的输出端向输出管路90A输出液冷工质，输出管路90A内的液冷工质流向风液换热板60，在风液换热板60内流过后再次输入管路90B流回液冷机组40内，如此即可实现液冷工质在液冷机组40和风液换热板60之间循环，以实现对多个簇控制盒30的精准而稳定的控温。

一些实施方式中，输出管路90A包括一级输出管路91和二级输出管路93，输入管路90B包括一级输入管路92和二级输入管路94。一级输出管路91的一端连接至液冷机组40的输出端，一级输入管路92的一端连接至液冷机组40的输入端，一级输出管路91和一级输入管路92均自液冷仓121沿箱体10的高度方向Z延伸自液冷仓121延伸至配电仓122的侧壁1223的外部，二级输出管路93的一端延伸出配电仓122的侧壁1223与一级输出管路91连接，二级输入管路94的一端延伸出配电仓122的侧壁1223与一级输入管路92连接，二级输出管路93的另一端和二级输入管路94的另一端均与风液换热板60连接。如此可以将风液换热板60与液冷机组40连接起来，以使液冷工质能够在液冷机组40和风液换热板60之间循环。比如，自液冷机组40的输出端向一级输出管路91输出液冷工质，一级输出管路91内的液冷工质再通过二级输出管路93流向风液换热板60，在风液换热板60内流过后再次经二级输入管路94流向一级输入管路92，然后自一级输入管路92流回液冷机组40内，如此即可实现液冷工质在液冷机组40和风液换热板60之间循环，以实现对多个簇控制盒30的精准而稳定的控温。

一些实施方式中，储能装置1还包括与电池仓11内的电池簇20连接的二级管路，为了便于区分，设定与电池仓11内的电池簇20连接的二级管路包括输出二级管路95和输入二级管路96，输出二级管路95的一端延伸出电池仓11与一级输出管路91连接，输入二级管路96的一端延伸出电池仓11与一级输入管路92连接，输出二级管路95的另一端和输入二级管路96的另一端均与电池簇20的电池包21的冷板连接。本实施方式中，由于配电仓122位于液冷仓121的下方，从而一级输入管路92和一级输出管路91能够更便捷的自液冷仓121沿箱体10的高度方向Z向下延伸至配电仓122的侧壁1223的外部，从而方便二级输出管路93、输出二级管路95与一级输出管路91连接，也方便二级输入管路94和输入二级管路96与一级输入管路92连接，从而使得本申请的储能装置1的管路设计时，管路无需到处延伸，能够以较短的管路实现液冷机组40对风液换热板60和多个电池簇20的连接，使得本申请的储能装置1的管路设计更为合理化。

一些实施方式中，一级输出管路91和一级输入管路92均位于朝向箱体10的前门板的一端。

一些实施方式中，储能装置1还包括隔离通道18，隔离通道18包括设在配电仓122底壁的横向通道181以及设在配电仓122的侧壁1223外部的纵向通道182，横向通道181穿过配电仓122的侧壁1223连通纵向通道182，纵向通道182和横向通道181均用于容纳输出管路90A和输入管路90B。比如通过纵向通道182用于容纳一级输出管路91和一级输入管路92，横向通道181用于容纳二级输出管路93和二级输入管路94。本实施方式中，由于设有隔离通道18，且将一级输出管路91、一级输入管路92、二级输出管路93和二级输入管路94均设在隔离通道18内，从而可以避免一级输出管路91、一级输入管路92、二级输出管路93和二级输入管路94在发生漏液时直接流向配电仓122内的多个簇控制盒30和配电柜50，使得配电仓122内的电气部件和管路实现水与电的强制隔离，可以提高储能装置1使用的安全性能。此外，由于横向通道181设在配电仓122底壁，纵向通道182设在配电仓122的侧壁1223的外侧，不仅可以对横向通道181和纵向通道182予以支撑，提高横向通道181和纵向通道182的强度。而且可以避免对配电仓122内的电气部件的布局的干涉。

以上所述，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，可轻易想到的变化或替换，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims

一种储能装置，其特征在于，所述储能装置包括箱体以及位于所述箱体内的多个电池簇、多个簇控制盒、液冷机组、风液换热板和风扇，所述多个簇控制盒用于控制管理所述多个电池簇的充放电，所述箱体包括电池仓和配电仓，所述电池仓和所述配电仓沿所述箱体的长度方向排布，所述多个电池簇位于所述电池仓内；

所述多个簇控制盒位于所述配电仓内且排布为一排，所述多个簇控制盒的底壁均朝向所述配电仓的底壁，并与所述配电仓的底壁间隔形成进风通道，所述多个簇控制盒的顶壁均朝向所述配电仓的顶壁，并与所述配电仓的顶壁间隔形成出风通道，所述风液换热板设在所述配电仓内，且位于所述进风通道的外部，所述风液换热板设在所述进风通道的进风口，所述液冷机组用于向所述风液换热板输送液冷工质，所述风扇设在所述配电仓内，所述风扇用于驱动与所述风液换热板热交换后的气体流向所述进风通道。
根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述多个簇控制盒的底壁均设有进风口，所述多个簇控制盒的顶壁均设有出风口，所述多个进风口朝向所述进风通道，所述多个出风口朝向所述出风通道。
根据权利要求1或2所述的储能装置，其特征在于，所述风扇位于所述进风通道的外部，在所述多个簇控制盒的排布方向上，所述风液换热板位于所述风扇和所述进风通道的进风口之间。
根据权利要求1-3任一项所述的储能装置，其特征在于，所述多个簇控制盒的排布方向为所述配电仓的长度方向，所述配电仓内还设有配电柜，在所述配电仓的长度方向上，所述风液换热板和所述风扇设在所述配电柜和所述多个簇控制盒之间。
根据权利要求4所述的储能装置，其特征在于，所述出风通道朝向配电柜的一端的开口为所述出风通道的出风口，所述进风通道朝向所述配电柜的一端的开口为所述进风通道的进风口。
根据权利要求1-5任一项所述的储能装置，其特征在于，所述风液换热板位于所述配电仓的底壁上，所述配电仓的底壁上设有地漏和汇流槽，所述汇流槽自所述风液换热板所在位置延伸至所述地漏并与所述地漏连通。
根据权利要求6所述的储能装置，其特征在于，所述汇流槽为沿所述配电仓的宽度方向延伸的条形槽，所述风液换热板上间隔设有多个沿所述配电仓的高度方向延伸的沟槽，所述多个沟槽均与所述汇流槽连通。
根据权利要求1-7任一项所述的储能装置，其特征在于，所述箱体还包括用于容置所述液冷机组的液冷仓，所述液冷仓和所述配电仓沿所述箱体的高度方向层叠设置，且所述液冷仓位于所述配电仓的顶壁上；

所述储能装置还包括输出管路和输入管路，所述输出管路的一端连接至所述液冷机组的输出端，所述输出管路的另一端连接至所述风液换热板的输入端，所述输入管路的一端连接至所述液冷机组的输入端，所述输入管路的另一端连接至所述风液换热板的输出端。
根据权利要求8所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置还包括隔离通道，所述隔离通道包括设在所述配电仓底壁的横向通道以及设在所述配电仓的侧壁外部的纵向通道，所述横向通道穿过所述配电仓的侧壁连通所述纵向通道，所述纵向通道和所述横向通道均用于容纳所述输出管路和所述输入管路。
根据权利要求8或9所述的储能装置，其特征在于，所述配电仓的长度方向与所述电池仓的宽度方向相同，所述液冷仓的长度方向与所述电池仓的宽度方向相同，所述配电仓的长度尺寸大于所述配电仓的宽度尺寸，所述液冷仓的长度尺寸大于所述液冷仓的宽度尺寸。
根据权利要求10所述的储能装置，其特征在于，所述配电仓的长度尺寸、所述液冷仓的长度尺寸和所述电池仓的宽度尺寸相同，所述配电仓的宽度尺寸、所述液冷仓的宽度尺寸相同，所述配电仓的高度尺寸和所述液冷仓的高度尺寸之和与所述电池仓的高度尺寸相同。
一种储能系统，其特征在于，包括功率变换器以及如权利要求1-11任一项所述的储能装置，所述功率变换器与所述储能装置连接，以对输入所述储能装置或自所述储能装置输出的电流进行功率变换。