[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN106784481B - 一种卧槽堆叠式储能电池库 - Google Patents

一种卧槽堆叠式储能电池库 Download PDF

Info

Publication number
CN106784481B
CN106784481B CN201611248272.9A CN201611248272A CN106784481B CN 106784481 B CN106784481 B CN 106784481B CN 201611248272 A CN201611248272 A CN 201611248272A CN 106784481 B CN106784481 B CN 106784481B
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
storage battery
battery
energy
stack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611248272.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106784481A (zh
Inventor
涂继国
田志华
焦树强
苏小弟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jinlv Energy Technology Co ltd
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
Beijing Jinlv Energy Technology Co ltd
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jinlv Energy Technology Co ltd, University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical Beijing Jinlv Energy Technology Co ltd
Priority to CN201611248272.9A priority Critical patent/CN106784481B/zh
Publication of CN106784481A publication Critical patent/CN106784481A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106784481B publication Critical patent/CN106784481B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种卧槽堆叠式储能电池库，该卧槽堆叠式储能电池库，包括至少1个储能电池堆、电池架、电池管理系统、能量控制系统和后台监控系统；通过储能电池模块的串联可形成高压储能电池堆，通过储能电池堆的并联可形成大容量的储能电池库。模块化的设计方便大规模的储能电池进行组装、维护，卧槽堆叠式摆放可有效减小储能电池堆的占地面积，提高储能电池堆的体积密度、经济性和适用性。

Description

一种卧槽堆叠式储能电池库
技术领域
本发明涉及电池储能领域，具体涉及到一种模块化的卧槽堆叠式储能电池库。
背景技术
从能源资源和保护环境角度，光伏发电、风力发电等可再生能源的发展已经受到了广泛的重视和应用。优化可再生能源产业链，实现可再生能源产业集约化、规模化、高效化发展，已经成为能源发展的重要方向。
分布式能源资源稳定性差，分布式发电系统属于间歇性工作，受气候环境因素的影响大，所以中大规模分布式发电系统所发的电能质量差，直接接入电网会形成较大冲击，这是目前部分风光资源优越地区存在弃风弃光现象的重要原因。
另外，用户端用电量存在峰平谷现象，会造成电能的浪费。
于是，电能存储应用而生。储能系统在电网中可起到“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等作用。
相比于抽水蓄能、飞轮储能等物理储能方式，电化学储能对地理要求相对较低，技术相对成熟，是目前储能领域中应用较多的一种方式。但电化学电池能量密度和体积密度较低，大规模储能设施占地面积大，检修维护难度大，与我国风光资源丰富的地区大力发展可再生能源发电的现状与需求的矛盾日益突出。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，解决实际应用中出现的矛盾，本发明提供一种卧槽堆叠式储能电池库，方便大规模的储能电池进行组装、维护，可有效减小储能电池堆的占地面积，提高储能电池堆的体积密度。
本发明的技术方案是：一种卧槽堆叠式储能电池库，其特征在于，该卧槽堆叠式储能电池库，包括至少1个储能电池堆、电池架、电池管理单元、能量控制系统和后台监控系统；
其中，所述储能电池堆包括至少2个储能模块并联，所述储能模块，包括至少2个储能电池单体，并呈卧式堆叠摆放在各层电池架上，所述储能电池单体之间采用串联、并联或串并联方式；
所述电池架，由底部托板、侧壁挡板、支架、卡槽、风扇组成；
所述电池管理系统对所述单体电池、电池组、电池堆进行分层、分级、统一的管理，使各组电池达到均等出力，确保系统达到最佳运行状态和最长运行时间；
所述能量控制系统用于控制每个所述储能电池堆的充电和放电过程，进行交直流的变换，所述能量控制系统设置在所述储能电池的输出端；
所述后台监控系统用于监视和控制储能电池库的运行工况，所述后台监控系统通过CAN接口与所述电池管理系统和所述能量控制系统进行通信。
进一步，所述每个储能电池堆内的储能模块是相同的，对2种以上的不同储能模块，先分别由相同的储能模块集成储能电池堆，之后不同的储能电池堆之间再并联。
进一步，若干储能电池单体的摆放朝向一致，即每个储能电池堆内的所有储能电池单体上与外电路连接的极耳或极柱在同一平面内，且此平面垂直于安装地面。
进一步，每个所述储能模块内，串联的储能电池单体间呈直线排列成一排，串联电池的正、负极分别与相邻电池的负极和相邻电池的正极连接；并联的储能电池单体间分层堆叠排放，并联电池的正、负极分别与正上方相邻电池的正、负极连接。
进一步，所述储能电池堆内的储能电池模块之间呈直线排列成一排，排与排之间再分层堆叠排放，同一排内电池模块的正负极顺序一致，相邻两排的储能电池模块的正负极顺序相反。
进一步，所述电池架的底部托板、侧壁挡板和支架之间采用卡槽式结构安装，所述支架上设有若干卡槽，所述连接件设置在所述卡槽内，所述底部托板和侧壁挡板通过所述连接件安装在所述支架上，所述侧壁挡板上设有通孔和风扇。
本发明的有益效果为：
1、电池架各部分间的连接采用卡槽结构，便于输运、安装和拆卸；
2、电池架壁面上的风扇可以使电池工作区域的温度分布更均匀，提高一致性；
3、储能电池堆设计模块化，可快速实现电池堆功率和容量的放大；
4、储能电池堆功率和容量一定的前提下，通过堆叠层数的改变，可快速实现储能电池堆占地面积的变更，设计的灵活性和适用性增强；
5、储能电池堆内的所有连接可实现目视化管理，操作和检修方便，且便于散热。
附图说明
图1为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图；
图2为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架的卡槽连接件的放大结构图；
图3为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的储能电池模块摆放和连接示意图；
图4为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的平面布置示意图。
图中：1.托板、2.支架、3.卡槽、4.侧边挡板、5.风扇、6. 连接件、7. 储能电池堆、8.电池管理系统、9.能量控制系统、10.后台监控系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的说明。
参见图1、图2、图3和图4，图1为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图；图2为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架的卡槽连接件的放大结构图；图3为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的储能电池模块摆放和连接示意图；图4为本发明提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的平面布置示意图。
如图1和图2所示，一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图和卡槽连接件的放大结构图，其结构特点包括：各部分间的连接采用卡槽结构，便于输运、安装和拆卸，高度调节灵活。
如图3所示，一种卧槽堆叠式储能电池库的储能模块摆放和连接示意图，其结构特点包括：所述储能电池单体的摆放朝向一致，所述所有储能电池单体上与外电路连接的极柱在同一平面内，且此平面垂直于安装地面，所述串联的储能电池单体间呈直线排列成一排，所述串联电池的正、负极分别与相邻电池的负极和相邻电池的正极连接。
如图4所示，为本发明卧槽堆叠式储能库的平面布置示意图，储能电池库由N≥1个储能电池堆并联组成。
本发明实施例中，所有储能模块内的储能电池单体均呈卧槽式摆放在绝缘的电池架上，电池架起到承受电池重量的作用，电池架连接部位为卡槽结构。
本发明实施例中，每个储能电池模块由12支储能单体电池串联组成，电池架上的每2个挡板之间摆放1个储能电池模块，储能电池堆内每排电池架上有4个储能电池模块，共摆放6排，排与排之间分层堆叠排放。
进一步地，同一排内电池模块的正负极顺序完全一致，相邻两排的储能电池模块的正负极顺序相反；储能电池模块间的接线方式采用从一侧到另一侧，从下排到上排的一条龙连接方式，即除去储能电池堆的首尾引出接线外，位于中间的储能模块的正、负极分别与相邻储能模块的负极和相邻储能模块的正极连接，位于一排最后一个储能模块的正极或负极与正上方相邻储能模块的负极或正极连接。
进一步地，电池管理单元与储能电池模块内的电池组串联，对每个单体电池进行电压和温度的采集，进行风扇控制，并对本单元电池模块进行充放电容量计算以及均衡管理；电池组管理系统集中分析各电池管理单元上传的数据并预警，同时对储能模块的电流、总电压进行检测、保护和报警；电池阵列管理系统与PCS和后台监控系统采用CAN接口进行通信，实现对储能电池堆的充放电管理和调节。
以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (1)

1.一种卧槽堆叠式储能电池库，其特征在于，该卧槽堆叠式储能电池库，包括至少1个储能电池堆、电池架、电池管理系统、能量控制系统和后台监控系统；
其中，所述储能电池堆包括至少2个储能模块并联，每个所述储能模块包括至少2个储能电池单体，并呈卧式堆叠摆放在各层电池架上，2个所述储能电池单体之间采用串联、并联或串并联方式；
所述电池管理系统，用于管理每个所述储能电池单体，使每个所述储能电池单体达到均等出力；
所述能量控制系统用于控制每个所述储能电池堆的充电和放电过程，进行交直流的变换，所述能量控制系统设置在所述储能电池堆的输出端；
所述后台监控系统用于监视和控制储能电池库的运行工况，所述后台监控系统通过有线或无线与所述电池管理系统和所述能量控制系统连接；
每个所述储能电池堆内的储能模块须是相同的，如是2种以上的不同储能模块，先分别由相同的储能模块集成储能电池堆，之后将储能电池堆之间再并联；
每个所述储能模块内，串联的储能电池单体间呈直线排列成一排，串联储能电池单体的正、负极分别与相邻储能电池单体的负极和相邻储能电池单体的正极连接；并联的储能电池单体间分层堆叠排放，并联储能电池单体的正、负极分别与正上方相邻储能电池单体的正、负极连接；
所述电池架包括底部托板、侧壁挡板、支架、卡槽和连接件，
其中，所述支架上设有若干卡槽，所述连接件设置在所述卡槽内，所述底部托板和侧壁挡板通过所述连接件安装在所述支架上，所述侧壁挡板上设有通孔和风扇；
若干储能电池单体的摆放朝向一致，即每个储能电池堆内的所有储能电池单体上与外电路连接的极耳或极柱在同一平面内，且此平面垂直于安装地面；
所述储能电池堆内的储能模块之间呈直线排列成一排，排与排之间再分层堆叠排放，同一排内储能电池单体的正负极顺序一致，相邻两排的储能模块的正负极顺序相反。
CN201611248272.9A 2016-12-29 2016-12-29 一种卧槽堆叠式储能电池库 Active CN106784481B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611248272.9A CN106784481B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种卧槽堆叠式储能电池库

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611248272.9A CN106784481B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种卧槽堆叠式储能电池库

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106784481A CN106784481A (zh) 2017-05-31
CN106784481B true CN106784481B (zh) 2023-04-28

Family

ID=58929240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611248272.9A Active CN106784481B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种卧槽堆叠式储能电池库

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106784481B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109888416A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 江苏博煦电池科技有限公司 一种锂离子电池串并联组合的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104126236A (zh) * 2012-03-27 2014-10-29 索尼公司 电池组件、电池模块、蓄电系统、电子设备、电力系统以及电动车辆

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130011704A1 (en) * 2008-07-07 2013-01-10 Enervault Corporation Redox Flow Battery System with Multiple Independent Stacks
CN102891270A (zh) * 2012-10-18 2013-01-23 双登集团股份有限公司 蓄电池卧式安装组合装置
CN103532158B (zh) * 2013-10-28 2016-01-20 浙江南都电源动力股份有限公司 一种微网新能源混合储能系统
CN203838316U (zh) * 2013-12-06 2014-09-17 东莞钜威新能源有限公司 一种电池组管理系统的电池内阻测算电路
WO2015200366A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Ping Li Active battery stack system and method
CN104210761B (zh) * 2014-09-09 2017-11-17 安徽启光能源科技研究院有限公司 一种移动储能集装箱内电池架

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104126236A (zh) * 2012-03-27 2014-10-29 索尼公司 电池组件、电池模块、蓄电系统、电子设备、电力系统以及电动车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN106784481A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108615777B (zh) 光伏组件
CN210607350U (zh) 一种锂电池系统装置
CN214706075U (zh) 一种储能装置
CN201204476Y (zh) 多节串联电池电压均衡电路
CN202423430U (zh) 一种电池组的软性电路连接结构
WO2014198183A1 (zh) 一种安全智能电池组
CN209880753U (zh) 基于电池和电容的复合动力储能单体、模组和设备
CN106784481B (zh) 一种卧槽堆叠式储能电池库
CN201845837U (zh) 能进行大电流充放电的铅酸蓄电池
CN206370455U (zh) 一种卧槽堆叠式储能电池库
CN106098993A (zh) 一种电池箱
CN210576293U (zh) 单体大容量电池
CN202094249U (zh) 一种具有散热装置的被动式动力电池
CN209880771U (zh) 复合动力储能单体、模组及设备
CN220754361U (zh) 一种储能pcs逆变单元结构
WO2020233407A1 (zh) 复合动力储能电芯、单体、模组和设备及控制方法
CN220984695U (zh) 混连模组及电池系统
CN201766140U (zh) 动力电池组及其电池模块
CN218274931U (zh) 电池储能系统架构
CN222029279U (zh) 一种单体12v锂电池的双端电极连接及构造
CN206259458U (zh) 智慧电池模块、智慧电池组件及用电设备
CN113410565A (zh) 一种储能电池简化安装方法
CN111987370B (zh) 基于电池和电容的复合动力储能单体、模组和设备及其控制方法
CN111987391A (zh) 复合动力储能单体、模组及设备
CN220652255U (zh) 一种储能电池簇及储能箱

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230313

Address after: 100083 No. 30, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road

Applicant after: University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY BEIJING

Applicant after: BEIJING JINLV ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 1465, 14th Floor, Block A, No. 6, Zhichun Road, Haidian District, Beijing, 100088

Applicant before: BEIJING JINLV ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant