CN218414864U - 一种储能电池柜体及储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池柜体及储能系统，储能电池柜体包括：柜体，设置有柜门和柜壁风口，具有内腔；所述内腔包括通过隔板相互间隔的变流器仓和电池仓；电池仓中设置有电池簇架；空调，嵌设于电池仓内，与侧壁风口连通；风道，与柜壁风口连接，具有设置于电池仓顶部的风道进风口。该储能电池柜体中设置有风道，电池仓中热气流自行上升，或者空调向电池仓吹入冷空气，导致电池仓中热气流上升；热气流经风道的引导排出柜体，利于提高电池仓的散热效率；变流器仓和电池仓通过隔板相互间隔并独立散热处理，温控精度高；空调嵌入设置于柜体中，便于整体包装和运输，提高储能电池柜的集成化程度。

Description

一种储能电池柜体及储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能电池柜体及储能系统。

背景技术

储能是指通过介质或设备把能量存储起来，需要时再释放的过程。储能技术是分布式能源、智能电网、能源互联网发展的必备技术。电化学储能响应速度较快，基本不受外部条件干扰，主要形式为储能电池柜体。电池柜中安装有多个储能电池，电池工作过程中发热量大，多需配置空调等制冷散热设备。

储能柜的主要包括储能双向变流器、电池箱、配电单元、直流保护元器件、配电单元、空调等制冷件。为了提高柜体内空间的利用率，现有储能柜体的空调和/或其他散热件多设置于柜体外，如CN209170053U、CN216288702U、CN212935341U所公开的，以上结构为户外柜的整体包装和运输带来更多限制。另外，柜体中设备的放置位置也决定了整个储能柜的散热效率及使用寿命。如何提高柜体的散热效率，是储能领域亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种储能电池柜体，通过风道将电池仓内的上升热气流导出柜体，提高柜体散热效率。

为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种储能电池柜体，包括：

柜体，设置有柜门和柜壁风口，具有内腔；所述内腔包括通过隔板相互间隔的变流器仓和电池仓；所述电池仓中设置有电池簇架；

空调，嵌设于所述电池仓内，与所述柜壁风口连通；

风道，与所述柜壁风口连接，具有设置于所述电池仓顶部的风道进风口。

优选的技术方案为，所述柜门包括第一侧柜门；所述柜壁风口设置于所述第一侧柜门，所述风道与所述第一侧柜门连接。

优选的技术方案为，所述风道包括分体的第一导风罩和第二导风罩，所述第一导风罩固定设置于所述电池仓内，所述第二导风罩与所述第一侧柜门连接；所述第一导风罩和第二导风罩设置有相互对接的导风口。

优选的技术方案为，所述空调与所述第一侧柜门固定连接。

优选的技术方案为，所述空调的柜内吸风口设置于所述风道中。

优选的技术方案为，所述柜门还包括第二侧柜门；所述第一侧柜门和第二侧柜门沿第一方向相对设置，所述电池簇架设置有电池插槽，所述电池插槽的槽长方向与所述第一方向一致。

优选的技术方案为，所述柜体的内腔底部设置有高压元件收容位和/或配电单元收容位。

优选的技术方案为，所述变流器仓内设置有引风散热件，所述变流器仓的柜壁设置有排风口。

优选的技术方案为，所述柜体的内壁衬设有隔热层。

本发明的目的之二在于提供一种储能系统，包括上述的储能电池柜体，还包括储能双向变流器和电池，所述储能双向变流器可移除设置于所述变流器仓，所述电池可移除设置于所述电池簇架。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该储能电池柜体中设置有风道，电池仓中热气流因空调引风上升，或者空调向电池仓吹入冷空气，导致电池仓中热气流上升；热气流经风道的引导排出柜体，利于提高电池仓的散热效率；

变流器仓和电池仓通过隔板相互间隔并独立散热处理，温控精度高；

空调嵌入设置于柜体中，便于整体包装和运输，避免运输途中的碰撞损伤，提高储能电池柜的集成化程度。

附图说明

图1是实施例储能电池柜体的立体结构示意图；

图2是实施例储能电池柜体的后视结构示意图；

图3是实施例储能电池柜体的内部结构示意图；

图4是空调的立体结构示意图；

图5是第一导风罩、第二导风罩和空调的立体结构示意图；

图6是第一导风罩、第二导风罩和空调的另一立体结构示意图；

图中：1、柜体；101、侧壁风口；1011、柜体进风口；1012、柜体出风口；102、变流器仓；103、电池仓；104、第一侧柜门；105、第二侧柜门；106、排风口；

2、空调；201、柜内送风口；202、柜内吸风口；

3、风道；301、风道进风口；302、风道排风口；303、第一导风罩；304、第二导风罩；305、导风口；

4、电池簇架；401、电池插槽；402、高压元件收容位；403、配电单元收容位；5、引风散热件；6、隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1、4-6所示，实施例储能电池柜体包括柜体1、空调2和风道3，柜体1设置有柜门和柜壁风口（侧壁风口101），柜体1的内腔包括由上至下通过隔板相互间隔的变流器仓102和电池仓103；电池仓103中设置有电池簇架4；空调2设置于电池仓103内，空调2与侧壁风口101连通；风道3具有风道进风口301，风道进风口301设置于电池仓103的顶部，风道3的排风端与侧壁风口101连接。

变流器仓102和电池仓103之间的隔板设置有穿线孔，用于走线。优选的，穿线孔设置有密封套，以减小电池仓103内的空气流动对变流器仓102的影响。电池簇架4的作用在于定位电池，通常包括固定连接的立柱和电池底托件，电池底托件包括但不限于导轨、板件等；固定连接包括但不限于焊接、螺栓连接，优选强度高、承载能力强、可靠性高的焊接。作为替代，变流器仓102可设置于电池仓103的下方。柜壁风口还可以设置于柜顶面，优选设置于柜侧壁。

侧壁风口101部分用于进风，另一部分用于出风。侧壁风口101的柜体进风口1011和柜体出风口1012可选在柜体1壁相互间隔设置。根据柜体1放置位置环境的不同，空调2可设定为不同模式：空调将柜内的热空气排出，并向柜体1内补入经过滤等处理的柜外空气或者向柜体1内补入降温处理后的冷空气，空调2设置有柜内送风口201、柜内吸风口202、柜外排风口和柜外进风口，其中柜外排风口和柜外进风口可选与柜体的侧壁风口101正对。

如图1-3所示，在另一可选的实施例中，柜门包括第一侧柜门104；侧壁风口101设置于第一侧柜门104，风道3与第一侧柜门104连接。

第一侧柜门104可启闭，便于对柜内设备进行维护和修理。可选的，风道3整体为可伸缩管道，或者包括可伸缩管段，柜门打开状态下不破坏电池仓103和柜外的连通，能实现风道3导风的功能。但是可伸缩管道的长短限制第一侧柜门104的打开程度；打开和关闭第一侧柜门104时还需整理可伸缩管道段；柜内需预留可伸缩管道的收容空间；电池仓103高温状态下不利于可伸缩管道的使用寿命。

如图1、3、5-6所示，在另一可选的实施例中，风道3包括分体的第一导风罩303和第二导风罩304，第一导风罩303固定设置于电池仓103内，第二导风罩304与第一侧柜门104连接；第一导风罩303和第二导风罩304设置有相互对接的导风口305。具体的，以上第二导风罩304与第一侧柜门104固定连接，连接结构更趋稳定可靠；与以上可伸缩管道相比，第一侧柜门104的打开程度不受影响；风道3结构紧凑，利于提高柜内组件的集成化程度。为了延长风道3的使用寿命，第一导风罩303和第二导风罩304可选为金属等已知耐热材料。

进一步的，第一导风罩303和第二导风罩304组合成的风道3包括变径段，变径段的风道3横截面较小。变径段有利于提高风量，优化风道3的导流效果。

第一导风罩303与第二导风罩304的导风口305上下相互对接。第二导风罩类似于静压箱，减少动压，增加静压，减少气流振动和降低噪音。进一步的，导风口305的面积小于导风口305处风道3的横截面积。

空调2可选固定设置于柜体1的内腔中，例如空调2固定设置于柜体1和其内的电池簇架4之间，与电池簇架4固定连接，或者与柜体1的内壁连接。以上两种连接结构的空调2均会遮挡部分电池，影响储能柜内电池的维护。如图1所示，在另一优选的实施例中，空调2与第一侧柜门104固定连接。可选的，空调2与第一侧柜门104的内壁固定连接，或者空调2部分嵌入第一侧柜门104的厚度空间内，又或者空调2表面为柜门内表面和外表面的组成部分，即空调2嵌设于柜门的通孔中。第一侧柜门104与柜体1铰链连接。空调2随第一侧柜门104打开，远离储能柜内腔中的组件，为检修空调2和维护柜内组件提供充足空间。更进一步的，空调2的出风管道与第二导风罩304连通，空调2为风道引风。空调2可选户外型空调2，具体的，与第一侧柜门104连接的户外型空调2为壁挂式空调2。

如图2、4-6所示，在另一可选的实施例中，空调2的柜内吸风口202设置于第二导风罩中。基于空调2嵌设于柜门通孔中的安装方式，空调的柜外排风口用于排出风道的热空气，即柜外排风口用作柜体出风口1012，第二导风罩插接空调2的开口为风道排风口302。空调的柜外进风口即为图2和图6中的柜体进风口1011。

如图3所示，在另一可选的实施例中，柜门还包括第二侧柜门105；第一侧柜门104和第二侧柜门105沿第一方向相对设置，电池簇架4设置有电池插槽401，电池插槽401的槽长方向与第一方向一致。装配时电池沿槽长方向插入电池簇架4，便于通过两个侧柜门进行电池的装配和维护。同层并排的电池之间、上下层电池之间设置有间隔，第一侧柜门104的空调2向柜内腔送风，气流沿第一方向经过上述间隔，风阻更小，利于提高电池的散热效率。进一步的，风道3的风道进风口接近第二侧柜门105，上升气流沿第二侧柜门105上升进入风道3。

如图1所示，在另一可选的实施例中，电池簇架4的底层设置有高压元件收容位402和/或配电单元收容位403。具体的，高压元件收容位402用于收容直流保护元器件，包括但不限于直流断路器、熔断器、采集用霍尔传感器（分流器）、BMS总控；配电单元收容位403用于收容配电单元内部计量表（用于储能发电计量）、交流断路器、插座以及控制柜内辅助供电。与电池和储能双向变流器相比，以上高压元件收容位402和配电单元收容位403所收容的元件发热量小，设置于电池簇下方的布局更为合理。

如图1-3所示，在另一可选的实施例中，变流器仓102内设置有引风散热件5，变流器仓102的柜壁设置有排风口106。引风散热件5可选散热风扇，柜体1侧面由第一侧柜门104、第二侧柜门105以及相对的柜侧面围合而成，图中排风口106设置于第一侧柜门104，引风散热件5接近第二侧柜门105设置，位于变流器仓102柜壁的第二侧柜门105还设置有另一柜体进风口（图中未示出）。引风散热件5的风向为沿第二侧柜门105至第一侧柜门104的方向，或为沿第一侧柜门104至第二侧柜门105的方向。

以上柜体1的侧壁风口101（包括柜体进风口1011、柜体出风口1012）、排风口106均须设置已知的电气防护结构。具体的，为了满足室外安装需求，实施例储能电池柜须达到针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级IP65。

如图1所示，在另一可选的实施例中，柜体1的内壁衬设有隔热层6。隔热层6能有效减小储能柜体1外环境对柜内温度的影响。

实施例储能系统包括上述实施例的储能电池柜体1，还包括储能双向变流器和电池，储能双向变流器可移除设置于变流器仓102，电池可移除设置于电池簇架4。

储能系统的工作过程为：

空调制冷状态，电池自带的风扇将电池内的热量排入柜体1内腔中；空调2通过柜外进风口抽取柜外空气制冷，然后通过柜内送风口201将冷空气鼓入柜体1内腔；冷空气下沉和/或与电池换热温度升高，热空气集中于电池仓的接近第二侧柜门105一侧，热空气上升后经风道进风口进入风道3中，通过空调2的柜内吸风口202和柜外排风口排出柜体，空气流动方向如图3中所示。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种储能电池柜体，其特征在于，包括：

柜体，设置有柜门和柜壁风口，具有内腔；所述内腔包括通过隔板相互间隔的变流器仓和电池仓；所述电池仓中设置有电池簇架；

空调，嵌设于所述电池仓内，与所述柜壁风口连通；

风道，与所述柜壁风口连接，具有设置于所述电池仓顶部的风道进风口。

2.根据权利要求1所述的储能电池柜体，其特征在于，所述柜门包括第一侧柜门；所述柜壁风口设置于所述第一侧柜门，所述风道与所述第一侧柜门连接。

3.根据权利要求2所述的储能电池柜体，其特征在于，所述风道包括分体的第一导风罩和第二导风罩，所述第一导风罩固定设置于所述电池仓内，所述第二导风罩与所述第一侧柜门连接；所述第一导风罩和第二导风罩设置有相互对接的导风口。

4.根据权利要求2所述的储能电池柜体，其特征在于，所述空调与所述第一侧柜门固定连接。

5.根据权利要求1所述的储能电池柜体，其特征在于，所述空调的柜内吸风口设置于所述风道中。

6.根据权利要求2所述的储能电池柜体，其特征在于，所述柜门还包括第二侧柜门；所述第一侧柜门和第二侧柜门沿第一方向相对设置，所述电池簇架设置有电池插槽，所述电池插槽的槽长方向与所述第一方向一致。

7.根据权利要求1所述的储能电池柜体，其特征在于，所述柜体的内腔底部设置有高压元件收容位和/或配电单元收容位。

8.根据权利要求1所述的储能电池柜体，其特征在于，所述变流器仓内设置有引风散热件，所述变流器仓的柜壁设置有排风口。

9.根据权利要求1所述的储能电池柜体，其特征在于，所述柜体的内壁衬设有隔热层。

10.一种储能系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的储能电池柜体，还包括储能双向变流器和电池，所述储能双向变流器可移除设置于所述变流器仓，所述电池可移除设置于所述电池簇架。

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