CN111952505B - 一种堆叠式电源柜 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种堆叠式电源柜,包括:顶层组件和至少一个电池模组。在该堆叠式电源柜中,对于电池模组的个数大于1、从上而下依次堆叠的情况,堆叠后的多个电池模组建立对外电压的电连接通路,需要通过顶层组件中的动力传输线才能实现导通连接,进而带电;因此,在该堆叠式电源柜的安装过程中,在未安装顶层组件之前,堆叠的电池模组建立对外电压的电连接通路不带电,从而降低了该堆叠式电源柜安装过程中人体触电的风险,进而提高了该堆叠式电源柜安装过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种堆叠式电源柜。
背景技术
随着光伏分布式储能系统的快速发展,作为光伏储能电池重要部分的锂电池被广泛应用于日常生活和工业生产中。而一个锂电池的电压较低,无法满足现在外部设备的使用需求,所以通常将多个锂电池串联组成电压达到几百伏特的电源柜,以满足使用需求;其中,每个锂电池作为一个电池模组。
在工程实践中,电源柜的具体结构如图1所示,其内部的电路原理如图2所示。参见图1和图2,电源柜的安装顺序通常为:从底部的底座组件03开始进行安装,之后逐层向上堆叠电池模组02,最后再安装顶部的电源管理模块01;此安装顺序下,各个电池模组02上端面的插接件端口两极之间均存在电压,每多堆叠一个电池模组02,则堆叠后的电压将上升一个台阶;而且电池模组02上端面的插接件端口两极之间的距离较小,安装过程中,人体触电的风险很大。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种堆叠式电源柜,以降低电源柜在安装过程中存在的人体触电风险。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请提供一种堆叠式电源柜,包括:顶层组件和至少一个电池模组;
若所述电池模组的个数大于1,则多个所述电池模组从上而下依次堆叠;
所述电池模组建立对外电压的电连接通路,由所述顶层组件来实现导通连接。
可选的,所述顶层组件为顶盖;
所述堆叠式电源柜还包括:底座组件和电池管理模块;
所述顶盖、所述底座组件、所述电池管理模块以及所述电池模组,内部分别设置有相应的动力传输线和信号传输线;
所述顶盖内的动力传输线,用于实现动力传输线短接功能,接最上层的所述电池模组;
所述底座组件内的动力传输线,用于连接所述电池管理模块以及最下层的所述电池模组;
所述电池管理模块内的动力传输线,用于连接所述底座组件以及外部设备。
可选的,所述电池管理模块设置于所述堆叠式电源柜的侧面。
可选的,所述电池管理块,还包括:断路器、快插端子第一端、储能机正极连接器和储能机负极连接器;其中:
所述断路器的第一侧,通过两根动力传输线以及所述快插端子第一端,连接所述底座组件;
所述断路器的第二侧,通过另外两根动力传输线,分别对应连接所述储能机正极连接器的内侧和所述储能机负极连接器的内侧。
可选的,所述电池模组内的动力传输线为三根,分别为:
一根与自身所在所述电池模组的正极相连,并通过自身所在所述电池模组上端面的快插端子第二端的第一端口引出;
一根与自身所在所述电池模组的负极相连,并通过自身所在所述电池模组下端面的快插端子第一端的第一端口引出;
另一根连接所述快插端子第二端的第二端口和所述快插端子第一端的第二端口。
可选的,所述顶盖内还包括:DC/DC模块、充电机正极连接器和充电机负极连接器;
所述电池管理模块内所述断路器的第一侧,还通过另外两根动力传输线,经由所述底座组件的连接后,借由第四根和第五根动力传输线由下至上依次通过各个所述电池模组,连接所述DC/DC模块的一侧;
所述DC/DC模块的另一侧分别与所述充电机正极连接器的内侧和所述充电机负极连接器的内侧对应相连。
可选的,所述电池模组内的动力传输线为五根,分别为:
第一根与自身所在所述电池模组的正极相连,并通过自身所在所述电池模组上端面的快插端子第二端的第一端口引出;
第二根与自身所在所述电池模组的负极相连,并通过自身所在所述电池模组下端面的快插端子第一端的第一端口引出;
第三根连接所述快插端子第二端的第二端口和所述快插端子第一端的第二端口;
第四根连接所述快插端子第二端的第三端口和所述快插端子第一端的第三端口;
第五根连接所述快插端子第二端的第四端口和所述快插端子第一端的第四端口。
可选的,所述电池模组的一侧为凹型,以嵌入所述电池管理模块。
可选的,还包括:侧盖,用于覆盖所述电池管理模块所在侧面的其他部分。
可选的,所述顶层组件为电池管理模块;
所述堆叠式电源柜还包括:底座组件;
所述底座组件、所述电池管理模块以及所述电池模组,内部分别设置有相应的动力传输线和信号传输线;
所述电池管理模块内的动力传输线,用于实现动力传输线短接功能以及与外部设备的连接功能,接最上层的所述电池模组;
所述底座组件内的动力传输线,用于连接最下层的所述电池模组。
可选的,所述电池管理模块,还包括:断路器、第一快插端子第一端、第二快插端子第一端、储能机正极连接器和储能机负极连接器;其中:
所述断路器的第一侧,通过两根动力传输线、所述第一快插端子第一端以及全部所述电池模组,连接所述底座组件的第一快插端子第二端;
所述断路器的第二侧,通过另外两根动力传输线,分别对应连接所述储能机正极连接器的内侧和所述储能机负极连接器的内侧;
所述电池管理模块内部的另外一根动力传输线,设置于所述第二快插端子第一端内部,其两端分别由所述第二快插端子第一端的第一端口和第二端口引出,通过全部所述电池模组,连接所述底座组件的第二快插端子第二端;
所述底座组件内,所述第一快插端子第二端,通过两根动力传输线,与所述第二快插端子第二端相连。
可选的,所述电池管理模块,还包括:DC/DC模块、充电机正极连接器和充电机负极连接器;
所述断路器的第一侧,还通过另外两根动力传输线,连接所述DC/DC模块的一侧;
所述DC/DC模块的另一侧分别与所述充电机正极连接器的内侧和所述充电机负极连接器的内侧对应相连。
可选的,所述电池模组内的动力传输线为五根,分别为:
第一根与自身所在所述电池模组的正极相连,并通过自身所在所述电池模组上端面的第一快插端子第二端的第一端口引出;
第二根与自身所在所述电池模组的负极相连,并通过自身所在所述电池模组下端面的第一快插端子第一端的第一端口引出;
第三根连接所述第一快插端子第二端的第二端口和所述第一快插端子第一端的第二端口;
第四根连接自身所在所述电池模组上端面的第二快插端子第二端的第一端口和自身所在所述电池模组下端面的第二快插端子第一端的第一端口;
第五根连接所述第二快插端子第二端的第二端口和所述第二快插端子第一端的第二端口。
可选的,所述电池模组包括:BMS、快插连接器以及至少一个电芯;
各个所述电芯串联连接,串联得到的正负极,对应作为所述电池模组的正负极;
所述BMS与各个所述电芯相连,并与自身所在所述电池模组内部的信号传输线内侧相连;
所述快插连接器包括至少一对快插端子,每对快插端子均包括设置于相应所述电池模组上端面的第二端和设置于相应所述电池模组下端面的第一端。
由上述技术方案可知,本发明提供的堆叠式电源柜,对于电池模组的个数大于1、从上而下依次堆叠的情况,堆叠后的多个电池模组建立对外电压的电连接通路,需要通过顶层组件中的动力传输线才能实现导通连接,进而带电;因此,在该堆叠式电源柜的安装过程中,在未安装顶层组件之前,堆叠的电池模组建立对外电压的电连接通路不带电,从而降低了该堆叠式电源柜安装过程中人体触电的风险,进而提高了该堆叠式电源柜安装过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中电源柜的结构示意图;
图2为现有技术中电源柜的内部电路示意图;
图3a为本申请实施例提供的一种堆叠式电源柜的内部电路示意图;
图3b为本申请实施例提供的一种堆叠式电源柜中的顶盖、电池模组、底座组件和电池管理模块的内部电路示意图;
图4a为本申请实施例提供的另一种堆叠式电源柜的内部电路示意图;
图4b为本申请实施例提供的另一种堆叠式电源柜中的电池模组、底座组件和电池管理模块的内部电路示意图;
图5为图3a所示的堆叠式电源柜的结构示意图;
图6a为本申请实施例提供的又一种堆叠式电源柜的内部电路示意图;
图6b为本申请实施例提供的又一种堆叠式电源柜中的顶盖、电池模组、底座组件和电池管理模块的内部电路示意图;
图7、图8和图9分别为图3所示堆叠式电源柜中电池模组、底座组件和电池管理模块的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的再一种堆叠式电源柜中电池管理模块的内部电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1为现有技术中的一种电源柜,包括:电源管理模块01、电池模组02和底座组件03。其中,底座组件03安装于最底层,电池模组02依次堆叠于底座组件03之上,电源管理模块01安装于最顶层的电池模组02上;电源柜的内部电路如图2所示,其中,底座组件03具有短路连接功能,在电源管理模块01未安装之前,各个电池模组02之间的电连接已导通,即最上层的电池模组02上表面的插接件端口与各个电池模组02中的电池形成通路,也即最上层的电池模组02上表面的插接件端口两极始终带电;并且当堆叠的电池模组02越多,最上层的电池模组02上表面的插接件端口两极之间的电压越大,发生人体触电的风险越大。
为了解决电源柜在安装过程中存在人体触电风险的问题,本申请实施例提供一种堆叠式电源柜,包括:顶层组件和至少一个电池模组40;其具体连接方式可参见图3a和图4a。
其中,电池模组40的数量可视具体情况进行选择,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内。
在该堆叠式电源柜中,若电池模组40的个数大于1,则多个电池模组40从上而下依次堆叠;此种上下堆叠的设计方案,可以更大程度上实现电池容量的灵活配置,并且此种设计方案无需额外接线、无需外置机柜,从而使得该电源柜安装方便快捷。
在堆叠后,建立对外电压的电连接通路并不能导通;只有当顶层组件的安装完成后,通过顶层组件,具体是其内部的动力传输线200(参见图3b和图4b),才能实现该电连接通路的导通连接。
由上述说明可知,在该堆叠式电源柜中,堆叠后的多个电池模组40建立对外电压的电连接通路,需要通过顶层组件才能实现导通连接,进而带电;因此,在该堆叠式电源柜的安装过程中,在未安装顶层组件之前,堆叠的电池模组40建立对外电压的电连接通路不带电,从而降低了该堆叠式电源柜安装过程中人体触电的风险,进而提高了该堆叠式电源柜安装过程中的安全性。
可选的,上述实施例中的顶层组件可以为顶盖10(如图3a所示),也可以是电池管理模块30(如图4a所示),在实际应用中,包括但不限于上述两种实施方式,此处仅为两种示例,可视情况进行相应设置,均在本申请的保护范围。
下面将分别对上述两种实施方式所对应的两种堆叠式电源柜进行详细说明。
本实施例提供一种堆叠式电源柜,其具体结构如图3a和3b所示,包括:底座组件20、电池管理模块30、作为顶层组件的顶盖10以及至少一个电池模组40。
在该堆叠式电源柜中,若电池模组40的个数大于1,则多个电池模组40从上而下依次堆叠;并且,顶盖10、底座组件20、电池管理模块30以及电池模组40,内部分别设置有相应的动力传输线200和信号传输线;顶盖10内的动力传输线200,用于实现动力传输线200短接功能,接最上层电池模组40;底座组件20内的动力传输线200,用于连接电池管理模块30以及最下层电池模组40;电池管理模块30内的动力传输线200,用于连接底座组件20和外部设备。
具体而言,参见图3a和图3b可知,电池管理模块30的内部电路具体包括:断路器33、快插端子第一端60、储能机正极连接器31、储能机负极连接器32和四根动力传输线200。
在该电池管理模块30的内部电路中,断路器33的第一侧,通过两根动力传输线200以及快插端子第一端60,连接底座组件20,再通过底座组件20连接最下层的电池模组40;断路器33的第二侧,通过另外两根动力传输线200,分别对应连接储能机正极连接器31的内侧和储能机负极连接器32的内侧;储能机正极连接器31的外侧和储能机负极连接器32的外侧分别用于连接外部设备。
参见图3a和图3b可知,顶盖10的内部电路具体包括:一根动力传输线200和快插端子第一端60;该动力传输线200连接该快插端子第一端60的第一端口和第二端口,实现了对于两端口的短接功能。
参见图3a和图3b可知,底座组件20的内部电路具体包括:第一快插端子第二端51、第二快插端子第二端52和两根动力传输线200;其中,一根动力传输线200连接第一快插端子第二端51的第一端口和第二快插端子第二端52的第二端口,另一根动力传输线200连接第一快插端子第二端51的第二端口和第二快插端子第二端52的第一端口。
参见图3a和图3b可知,电池模组40的内部电路包括三根动力传输线200,分别为:一根动力传输线200与自身所在电池模组40的正极B+相连,并通过自身所在电池模组40上端面的快插端子第二端50的第一端口引出;一根动力传输线200与自身所在电池模组40的负极B-相连,并通过自身所在电池模组40下端面的快插端子第一端60的第一端口引出;另一根动力传输线200连接自身所在的电池模组40的快插端子第二端50的第二端口和快插端子第一端60的第二端口。
由上述对堆叠式电源柜各个组成部分的详细说明可知,采用图3a和图3b所示的内部电路结构的堆叠式电源柜,可以作为储能机,满足外部的储能要求。
不过考虑到,在实际应用中,储能的同时往往伴随着对外充电的需求,以满足外部的充电需求。现有技术中,由于储能柜不带对外充电功能,因此需要额外安装特定的充电机,以满足对外充电的需求。而安装额外的充电机不仅增加了使用成本,还使得储能柜的占地面积增加。
因此,本实施例还进一步提供了另外一种更为优选的电路结构,参见图6a和图6b,顶盖10的内部电路在图3a和图3b的基础上,还包括:DC/DC模块11、充电机正极连接器12和充电机负极连接器13;其内部共四根动力传输线200;并且,DC/DC模块11的第一侧正极通过一根动力传输线200与充电机正极连接器12的内侧相连,DC/DC模块11的第一侧负极通过一根动力传输线200与充电机负极连接器13的内侧相连;DC/DC模块的11的第二侧通过另外两根动力传输线200分别与顶盖10中的快插端子第一端60的第三端口和第四端口相连。
对应的,电池模组40的内部电路包括五根动力传输线200,分别为:第一根与自身所在电池模组40的正极B+相连,并通过自身所在电池模组40上端面的快插端子第二端50的第一端口引出;第二根与自身所在电池模组40的负极B-相连,并通过自身所在电池模组40下端面的快插端子第一端60的第一端口引出;第三根连接自身所在电池模组40上端面的快插端子第二端50的第二端口和下端面的快插端子第一端60的第二端口;第四根连接自身所在电池模组40上端面的快插端子第二端50的第三端口和下端面的快插端子第一端60的第三端口;第五根连接自身所在电池模组40上端面的快插端子第二端50的第四端口和下端面快插端子第一端60的第四端口。
底座组件20的内部电路在图3a和图3b的基础上,还包括:另外两根动力传输线200;在该底座组件20中,这两根动力传输线分别将底座组件20中的第一快插端子第二端51的第三端口与第二快插端子第二端52的第三端口相连,以及,将底座组件20中第一快插端子第二端51的第四端口和第二快插端子第二端52的第四端口相连。
电池管理模块30的内部电路在图3a和图3b的基础上,还包括:另外两根动力传输线200;在该电池管理模块30中,断路器33的第一侧还通过这两根动力传输线200分别与电池管理模块30中的快插端子第一端60的第三端口和第四端口相连,进而在实现与底座组件20的连接后,借由各个电池模组40的第四根和第五根这两根动力传输线200,由下至上依次通过各个电池模组40,与DC/DC模块11的第二侧相连。
由上述对堆叠式电源柜各个组成部分的详细说明可知,采用图6a和图6b所示的内部电路结构的堆叠式电源柜,不仅可以作为储能机,还可以作为充电机,即通过DC/DC模块11的电压转换,使得整个堆叠式电源柜可以给其他不同电压等级的用电设备进行充电,实现储能机和充电机的功能兼容耦合,节省了该堆叠式电源柜的成本和所占空间。
参见图5,在实际应用时,通常可以将底座组件20设置于最下层,而将各个电池模组40依次堆叠在底座组件20之上,顶盖10设置于最上层的电池模组40之上;而出于方便内部动力传输线的连接,可以将电池管理模块30设置于整个堆叠式电源柜的侧面,如图5所示,优选将电池管理模块30设置于整个堆叠式电源柜的下部侧面;另外,出于对电池管理模块30的保护,如图5所示,优选将电池管理模块30设置于独立的开关盒中。
在实际应用中,电池管理模块30设置于整个堆叠式电源柜的下部侧面的具体实施方式可以为:电池管理模块30内嵌于电池模组40,如图5所示;也可以为:电池管理模块30外贴于电池模组40的任一侧表面;两者可视具体应用场景进行选择,此处不做具体限定,但在实际应用中,包括但不限于上述两种实施方式,均在本申请的保护范围内。
相应的,当电池管理模块30内嵌于电池模组40时,如图7所示,电池模组40的一侧为凹型,以便电池管理模块30嵌入;并且,在电池模组40上端面的一直角处设置有快插端子第二端50,在电池模组40下端面的相对位置处设置有快插端子第一端60(图7中未展示,可参见图3b和图6b)。
顶盖10组件的下端面与电池模组40中快插端子第二端50相对位置处,设置有快插端子第一端60(参见图3b和图6b),以满足自身与电池模组40快速建立电连接的需求。
如图8所示,底座组件20的上端面与电池模组40中快插端子第一端60相对位置处,设置有第一快插端子第二端51,以满足自身与电池模组40快速建立电连接的需求;另外,在底座组件20的上端面、与自身第一快插端子第二端51相邻的一个侧边处,还设置有第二快插端子第二端52,以满足自身与电池管理模块30快速建立电连接的需求。
相应的,如图9所示,电池管理模块30的底部设置有快插端子第一端60,用于与底座组件20快速建立电连接;而在电池管理模块30的顶部设置有储能机正极连接器31和储能机负极连接器32(图9中未展示,参见图3b和图6b);另外,在电池管理模块30的侧面上的四个直角处设置有螺纹通孔70,方便电池管理模块30的安装固定。
需要说明的是,在底座组件20的上端面、电池模组40的上端面的相同位置处,设置有两个间隔预设距离的把手100,而在顶盖10组件的下端面、电池模组40的下端面的相同位置处设置有两个间隔预设距离的内凹结构(图中未示出),在安装时,通过把手100与内凹结构进行限位,通过螺栓将下层的把手100与上层元器件的箱体壁锁紧,从而达到固定的目的;这种将安装固定机构与把手100相结合的设计方式不仅可以使该堆叠式电源柜所占空间减少,也可以使该堆叠式电源柜的制造成本降低,有利于该堆叠式电源柜的实际应用。
可选的,当堆叠式电源柜中的电池模组40的一侧为凹型,且包括电池模组40的数量较多时,如图5所示,堆叠式电源柜还包括:侧盖,用于覆盖开关盒所在侧面的其他部分,不仅提高堆叠式电源柜的美观性,也可有效防止灰尘堆积。
需要说明的是,在上述实施例中,快插端子第一端60可以为快插端子的公端,也可以为快插端子的母端,此处不做具体限定;对应的,快插端子第二端50与之相同,此处不再一一赘述;不过需要注意的是,在上述实施例中,通过快插端子第一端60和快插端子第二端50,才实现了相应两部分之间电连接的建立,因此,快插端子第一端60和快插端子第二端50需要配套使用,即其中一端为公端,则另一端为母端,此处不对快插端子第一端60和第二端50的类别做具体限定,两者可视具体情况而定,但均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供一种堆叠式电源柜,其具体结构如图4a和4b所示,包括:底座组件20、作为顶层组件的电池管理模块30以及至少一个电池模组40。
在该堆叠式电源柜中,若电池模组40的个数大于1,则多个电池模组40从上而下依次堆叠;并且,底座组件20、电池管理模块30以及电池模组40,内部分别设置有相应的动力传输线200和信号传输线;电池管理模块30内的动力传输线200,用于实现动力传输线200短接功能以及外部设备的连接功能,接最上层的电池模组40;底座组件20内的动力传输线200,用于连接最下层的电池模组40。
具体而言,参见图4a和图4b,底座组件20的内部电路包括:第一快插端子第二端51、第二快插端子第二端52以及两根动力传输线200;其中,一根动力传输线200连接第一快插端子第二端51的第一端口和第二快插端子第二端52的第二端口,另一根动力传输线200连接第一快插端子第二端51的第二端口和第二快插端子第二端52的第一端口。
参见图4a和图4b,电池模组40的内部电路包括五根动力传输线200;其中,第一根动力传输线200与自身所在的电池模组40的正极B+相连,并通过自身所在的电池模组40上端面的第一快插端子第二端51的第一端口引出;第二根动力传输线200与自身所在的电池模组40的负极B-相连,并通过自身所在的电池模组40下端面的第一快插端子第一端61的第一端口引出;第三根动力传输线200连接第一快插端子第二端51的第二端口和第一快插端子第一端61的第二端口;第四根动力传输线200连接自身所在的电池模组40上端面的第二快插端子第二端52的第一端口和自身所在的电池模组40下端面的第二快插端子第一端62的第一端口;第五根动力传输线200连接第二快插端子第二端52的第二端口和第二快插端子第一端62的第二端口。
参见图4a和图4b,电池管理模块30的内部电路包括:断路器33、第一快插端子第一端61、第二快插端子第一端62、储能机正极连接器31、储能机负极连接器32和五根动力传输线200;其中,断路器33的第一侧通过两根动力传输线200、第一快插端子第一端61以及全部电池模组40,连接底座组件20的第一快插端子第二端51;断路器33的第二侧,通过另外两根动力传输线200,分别对应连接储能机正极连接器31的内侧和储能机负极连接器32的内侧,储能机正极连接器31的外侧和储能机负极连接器32的外侧分别用于连接外部设备;另外一根动力传输线200,设置于电池管理模块30的第二快插端子第一端62内部,其两端分别由第二快插端子第一端62的第一端口和第二端口引出,通过全部电池模组40,连接底座组件20的第二快插端子第二端52。
由上述对堆叠式电源柜各个组成部分的详细说明可知,采用图4a和图4b所示的内部电路结构的堆叠式电源柜,可以作为储能机,满足外部的储能要求。在实际应用中,与上述实施例相同,该堆叠式电源柜也可以采用另一种内部电路结构,使自身也可以实现充电机的功能,下面对此种内部电路结构进行详细说明。
在采用此种内部电路结构的堆叠式电源柜中,底座组件20和电池模组40的内部电路结构与图4a和图4b相同,可参照图4a和图4b,此处不再一一赘述。
参见图10,电池管理模块30的内部电路结构在图4a和图4b的基础上,还包括:DC/DC模块11、充电机正极连接器12、充电机负极连接器13和四根动力传输线200。在该电池管理模块30中,断路器33的第一侧,还通过另外两根动力传输线200,连接DC/DC模块11的一侧;DC/DC模块11的另一侧分别与充电机正极连接器12的内侧和充电机负极连接器13的内侧对应相连,充电机正极连接器12的外侧和充电机负极连接器13的外侧分别用于连接外部设备。
本实施提供的堆叠式电源柜中连接端子第二端和第一端在各个元器件上的设置方式,以及,各个元件件之间的安装固定方式,均与上述实施例相同,可参照上述实施例进行推导得到,此处不再一一赘述。
在上述两个实施例中,电池模组40具体包括:BMS、快插连接器和至少一个电芯。其中,各个电芯串联连接,串联得到的正极作为电池模组40的正极B+,串联得到的负极作为电池模组40的负极B-;BMS与各个电芯相连,并与自身所在电池模组40内部的信号传输线内侧相连。
具体而言,快插连接器包括至少一对快插端子,每对快插端子均包括设置于相应电池模组40上端面的第二端50和设置于相应电池模组40下端面的第一端60,用于引出相应的动力传输线200。图3a和图3b中,该堆叠式电源柜中的电池模组40的快插连接器包括一对快插端子,每个快插端子上有两个端口;图6a和图6b中,该堆叠式电源柜中的电池模组40的快插连接器包括一对快插端子,每个快插端子上有四个端口;图4a和图4b中,该堆叠式电源柜中的电池模组40的快插连接器包括两对快插端子,每个快插端子上有两个端口。
需要说明的是,在上述实施例中,快插端子第一端60可以为快插端子的公端,也可以为快插端子的母端,此处不做具体限定;对应的,快插端子第二端50与之相同,此处不再一一赘述;不过需要注意的是,在上述实施例中,通过快插端子第一端60和快插端子第二端50,才实现了相应两部分之间电连接的建立,因此,快插端子第一端60和快插端子第二端50需要配套使用,即其中一端为公端,则另一端为母端,此处不对快插端子第一端60和第二端50的类别做具体限定,两者可视具体情况而定,但均在本申请的保护范围内。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种堆叠式电源柜,其特征在于,包括:顶层组件和至少一个电池模组;
若所述电池模组的个数大于1,则多个所述电池模组从上而下依次堆叠;
所述电池模组建立对外电压的电连接通路,由所述顶层组件来实现导通连接;其中,在未安装所述顶层组件之前,堆叠的电池模组建立对外电压的电连接通路不带电;
当所述顶层组件为顶盖时,所述堆叠式电源柜还包括底座组件、电池管理模块和侧盖;所述电池模组的一侧为凹型,以嵌入所述电池管理模块;所述侧盖用于覆盖所述电池管理模块所在侧面的其他部分;在所述底座组件的上端面、所述电池模组的上端面的相同位置处,设置有两个预设距离的把手,在所述顶层组件的下端面、所述电池模组的下端面的相同位置处设置有两个间隔预设距离的内凹结构,使得在安装时,通过所述把手与所述内凹结构进行限位,并通过螺栓将下层的把手与电池模组或者顶层组件的箱体壁锁紧,以实现固定的目的;
所述顶盖、所述底座组件、所述电池管理模块以及所述电池模组,内部分别设置有相应的动力传输线和信号传输线;
所述顶盖内的动力传输线,用于实现动力传输线短接功能,接最上层的所述电池模组;
所述底座组件内的动力传输线,用于连接所述电池管理模块以及最下层的所述电池模组;
所述电池管理模块内的动力传输线,用于连接所述底座组件以及外部设备。
2.根据权利要求1所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述电池管理模块设置于所述堆叠式电源柜的侧面。
3.根据权利要求1所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述电池管理模块,还包括:断路器、快插端子第一端、储能机正极连接器和储能机负极连接器;其中:
所述断路器的第一侧,通过两根动力传输线以及所述快插端子第一端,连接所述底座组件;
所述断路器的第二侧,通过另外两根动力传输线,分别对应连接所述储能机正极连接器的内侧和所述储能机负极连接器的内侧。
4.根据权利要求1所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述电池模组内的动力传输线为三根,分别为:
一根与自身所在所述电池模组的正极相连,并通过自身所在所述电池模组上端面的快插端子第二端的第一端口引出;
一根与自身所在所述电池模组的负极相连,并通过自身所在所述电池模组下端面的快插端子第一端的第一端口引出;
另一根连接所述快插端子第二端的第二端口和所述快插端子第一端的第二端口。
5.根据权利要求3所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述顶盖内还包括:DC/DC模块、充电机正极连接器和充电机负极连接器;
所述电池管理模块内所述断路器的第一侧,还通过另外两根动力传输线,经由所述底座组件的连接后,借由第四根和第五根动力传输线由下至上依次通过各个所述电池模组,连接所述DC/DC模块的一侧;
所述DC/DC模块的另一侧分别与所述充电机正极连接器的内侧和所述充电机负极连接器的内侧对应相连。
6.根据权利要求5所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述电池模组内的动力传输线为五根,分别为:
第一根与自身所在所述电池模组的正极相连,并通过自身所在所述电池模组上端面的快插端子第二端的第一端口引出;
第二根与自身所在所述电池模组的负极相连,并通过自身所在所述电池模组下端面的快插端子第一端的第一端口引出;
第三根连接所述快插端子第二端的第二端口和所述快插端子第一端的第二端口;
第四根连接所述快插端子第二端的第三端口和所述快插端子第一端的第三端口;
第五根连接所述快插端子第二端的第四端口和所述快插端子第一端的第四端口。
7.根据权利要求1-6任一所述的堆叠式电源柜,其特征在于,所述电池模组包括:BMS、快插连接器以及至少一个电芯;
各个所述电芯串联连接,串联得到的正负极,对应作为所述电池模组的正负极;
所述BMS与各个所述电芯相连,并与自身所在所述电池模组内部的信号传输线内侧相连;
所述快插连接器包括至少一对快插端子,每对快插端子均包括设置于相应所述电池模组上端面的第二端和设置于相应所述电池模组下端面的第一端。
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CN113097625B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-10-11 | 苏州恒电能源动力科技有限公司 | 一种堆叠式标准化的电池模组 |
CN113162150A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-23 | 奶牛新能源(上海)有限公司 | 可自由组合的模块式移动储能充电装置 |
CN113097638B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-02-03 | 东莞新能安科技有限公司 | 电池模块、电池组及用电设备 |
CN113734601A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-03 | 远景能源有限公司 | 一种储能柜系统 |
CN114899545A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-08-12 | 岳阳耀宁新能源科技有限公司 | 一种可堆叠的储能电池箱 |
US20240021950A1 (en) * | 2022-07-14 | 2024-01-18 | Corvus Energy Inc. | Battery module and battery module stack |
CN218243114U (zh) * | 2022-08-29 | 2023-01-06 | 阳光储能技术有限公司 | 储能装置和储能电站 |
CN118630884A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-10 | 比亚迪股份有限公司 | 储能系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015159052A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 因幡電機産業株式会社 | 電源装置 |
CN108715129A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-10-30 | 江桂英 | 一种新能源电动汽车电池组件 |
CN210956757U (zh) * | 2019-11-05 | 2020-07-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电池组件、可移动平台及控制终端 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120130224A (ko) * | 2011-01-25 | 2012-11-29 | 파나소닉 주식회사 | 전지모듈 및 이에 이용되는 조전지 |
WO2012132134A1 (ja) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三洋電機株式会社 | ラック型の電源装置及び脱着コネクタを備える電池パック |
CN104538569A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 天津天元海科技开发有限公司 | 一种航标灯器用锂电池组 |
WO2018032408A1 (zh) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 深圳市科列技术股份有限公司 | 一种带电池管理系统的动力电池箱 |
CN205960068U (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-15 | 何俐鹏 | Bms系统模块及电池箱 |
CN206099077U (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电源柜 |
JP2020057449A (ja) | 2017-01-31 | 2020-04-09 | 三洋電機株式会社 | ラック型の電源装置 |
CN206797307U (zh) * | 2017-04-12 | 2017-12-26 | 深圳众力新能源科技有限公司 | 一种电动汽车主控箱 |
CN206790435U (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-22 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏储能设备、机柜以及光伏储能系统 |
JP6851020B2 (ja) * | 2017-06-01 | 2021-03-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蓄電池ユニット |
JP6860449B2 (ja) | 2017-08-30 | 2021-04-14 | ビークルエナジージャパン株式会社 | 電池モジュール |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015159052A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 因幡電機産業株式会社 | 電源装置 |
CN108715129A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-10-30 | 江桂英 | 一种新能源电动汽车电池组件 |
CN210956757U (zh) * | 2019-11-05 | 2020-07-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电池组件、可移动平台及控制终端 |
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