一种储能集装箱的制作方法

1.本实用新型属于储能电池散热领域，具体涉及一种储能集装箱。


背景技术：

2.截至2020年底，我国已有18个省市出台了鼓励或要求新能源配置储能的有关文件，配置储能的比例从5%到20%不等。储能装置可实现负荷削峰填谷，增加电网调峰能力，也可参与系统调频调压，提高电网安全稳定性。
3.目前市面上新能源配置储能项目普遍采用的是集装箱式的储能系统，集装箱内堆积了成千上万的化学电池，电池工作时对温度尤其敏感，如果电芯温度分布不均，散热不及时，轻则会加大电池之间的温差，造成较大容量差异，从而影响电池及整个系统的寿命，重则造成局部过热点，引起火灾等安全事故。如何保证电化学储能系统在工作时电池的均温性，是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种气流组织有序、风量均匀、冷热气流交换充分的储能集装箱。
5.上述目的是通过如下技术方案实现：一种储能集装箱，包括集装箱本体以及设置在所述集装箱本体内的电池簇，所述电池簇将所述集装箱本体隔断分为冷风区和热风区，所述冷风区与制冷设备的出风口相连通，所述电池簇设有立式风道，所述立式风道与所述冷风区相连通，所述电池簇由多个电池箱组合构成，所述电池箱内设有电芯，所述电池箱靠近所述立式风道的一侧设有进风孔，远离所述立式风道的一侧设有排风孔，两排所述电芯相对设置在所述电池箱内，所述电芯与所述电池箱的内侧壁形成冷通道，两排相对设置的电芯之间形成热通道，相邻设置的所述电芯之间设有预定大小的过风通道，所述冷通道与所述热通道通过所述过风通道相连通，所述立式风道通过所述进风孔与所述冷通道相连通，所述热通道通过所述排风孔与所述热风区相连通。
6.本领域技术人员应当了解，由电芯串并联组成储能电池模组后设置在电池箱内，安装在电池箱内的储能电池模组安装在储能集装箱的储能电池机架上形成电池簇，电池簇通过并联后组成储能电池系统。
7.本实用新型将集装箱本体进行冷热分区，制冷设备产出的冷气有由冷风区经立式风道分布后进入每个电池簇的电池箱内，每个电池箱也分为冷通道和热通道，冷气进入冷通道进行分布后在气压的作用下均沿电芯之间的过风通道流入电池箱中部的热通道，此时冷空气在流过电芯的过程中与电芯进行换热变成热空气进入热通道，每个电池箱的热通道内的热空气集中排出至储能集装箱中部的热风区，最后排出。本实用新型储能集装箱的散热系统结构简单，不仅整体上冷热分区，同时在电池箱内也进行了冷热分区，换热的过程气流组织有序、冷热气流交换充分，散热性能好，可有效防止局部过热，保证了电化学储能系统在工作时电池的均温性。
8.进一步的技术方案是，所述电池簇分成两列相对设置在所述集装箱本体内，所述立式风道设置在电池簇靠近所述集装箱本体的一侧，两列相对设置的电池簇之间围合形成热风区，所述冷风区包括第一冷风区和第二冷风区，所述第一冷风区和第二冷风区分别设置在两列电池簇的上方，所述第一冷风区和第二冷风区包括主风道和副风道，所述副风道设置在靠近所述立式风道的一侧并与其相连通，所述主风道与制冷设备的出风口相连通。如此设置，集装箱本体内的上部的两侧形成冷风区，冷空气进入同样位于集装箱本体内的两侧的立式风道进行分布，这样集装箱本体内在两侧形成冷风区，在中部电池簇围合的空间形成热风区，进行冷热分区，换热的过程气流组织有序、冷热气流交换充分。
9.进一步的技术方案是，所述主风道和副风道通过网孔均风板分隔。
10.进一步的技术方案是，所述副风道内设有若干挡风板，所述挡风板将所述副风道分成若干段供风空间，每段所述供风空间对应所述电池簇的一簇电池模组。冷风区设置副风道，副风道用于冷风的再分配，挡风板将所述副风道分成若干段供风空间，每段所述供风空间对应所述电池簇的一簇电池模组进行换热，风量均匀，散热性能好，可有效防止局部过热。
11.进一步的技术方案是，所述电池箱的内进风侧设有导风板，所述导风板将所述立式风道的冷风导入所述冷通道。导风板的用于将冷风顺利地导入冷通道，有利于电池箱内的冷热分区， 保证换热的过程气流组织有序。
12.进一步的技术方案是，所述电池箱底部设有托板，所述电芯设置在所述托板上，两排相对设置的电芯、托板和导风板围合构成热通道。
13.进一步的技术方案是，所述排风孔设有散热风扇，所述电池箱靠近所述立式风道的一侧设有进风网孔，所述进风网孔构成所述进风孔。
14.进一步的技术方案是，多个所述电芯通过电芯卡夹固定成整体构成电池模组，所述电芯卡夹的侧面设有通风孔。如此设置，保证冷风与电芯的换热效果。
15.进一步的技术方案是，所述过风通道的尺寸为3~5mm。优选为4mm。
16.进一步的技术方案是，所述主风道内设有若干呈预定角度设置的导流板。如此设置，保证各部分风量均匀，气流组织有序。
17.本实用新型技术方案的实施，能集装箱整体冷热分区，同时在电池箱内也进行了冷热分区，换热的过程气流组织有序、冷热气流交换充分，散热性能好，可有效防止局部过热，保证了电化学储能系统在工作时电池的均温性。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
19.图1为本实用新型一种实施方式所涉及的储能集装箱的截面结构及气流组织示意图（图中箭头表示风向）；
20.图2为本实用新型一种实施方式所涉及的储能集装箱的风道平面气流示意图（图中箭头表示风向）；
21.图3为本实用新型一种实施方式所涉及的电池簇的结构示意图；
22.图4为本实用新型一种实施方式所涉及的电池箱的结构及气流组织示意图（图中
箭头表示风向）；
23.图5为本实用新型一种实施方式所涉及的电池模组的结构示意图；
24.图6为本实用新型一种实施方式所涉及的电芯卡夹的结构示意图。
25.图中：
26.1冷风区
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2电池簇
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3电池箱
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4热风区
27.5集装箱本体
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101主风道
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102副风道
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103网孔均风板
28.10101导流板
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10201挡风板
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201立式风道
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301电芯
29.302托板
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303 导风板
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304散热风扇
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305冷通道
30.306热通道
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307电芯卡夹
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308塑钢带
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309过风通道
31.30701通风孔
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6制冷设备
具体实施方式
32.下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
33.本实用新型实施例如下，参照图1~4，一种储能集装箱，包括集装箱本体以及设置在所述集装箱本体内的电池簇2，所述电池簇2将所述集装箱本体隔断分为冷风区1和热风区4，所述冷风区1与制冷设备6的出风口相连通，所述电池簇2设有立式风道201，所述立式风道201与所述冷风区1相连通，所述电池簇2由多个电池箱3组合构成，所述电池箱3内设有电芯301，所述电池箱3靠近所述立式风道201的一侧设有进风孔，远离所述立式风道201的一侧设有排风孔，两排所述电芯301相对设置在所述电池箱3内，所述电芯301与所述电池箱3的内侧壁形成冷通道305，两排相对设置的电芯301之间形成热通道306，相邻设置的所述电芯301之间设有预定大小的过风通道309，所述冷通道305与所述热通道306通过所述过风通道309相连通，所述立式风道201通过所述进风孔与所述冷通道305相连通，所述热通道306通过所述排风孔与所述热风区4相连通。
34.本领域技术人员应当了解，由电芯301串并联组成储能电池模组后设置在电池箱3内，安装在电池箱3内的储能电池模组安装在储能集装箱的储能电池机架上形成电池簇2，电池簇2通过并联后组成储能电池系统。
35.本实用新型将集装箱本体进行冷热分区，制冷设备6产出的冷气有由冷风区1经立式风道201分布后进入每个电池簇2的电池箱3内，每个电池箱3也分为冷通道305和热通道306，冷气进入冷通道305进行分布后在气压的作用下均沿电芯301之间的过风通道309流入电池箱3中部的热通道306，此时冷空气在流过电芯301的过程中与电芯301进行换热变成热空气进入热通道306，每个电池箱3的热通道306内的热空气集中排出至储能集装箱中部的热风区4，最后排出。本实用新型储能集装箱的散热系统结构简单，不仅整体上冷热分区，同时在电池箱3内也进行了冷热分区，换热的过程气流组织有序、冷热气流交换充分，散热性能好，可有效防止局部过热，保证了电化学储能系统在工作时电池的均温性。
36.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1和图2，所述电池簇2分成两列相对设置在所述集装箱本体内，所述立式风道201设置在电池簇2靠近所述集装箱本体的一侧，两列相对设置的电池簇2之间围合形成热风区4，所述冷风区1包括第一冷风区1
和第二冷风区1，所述第一冷风区1和第二冷风区1分别设置在两列电池簇2的上方，所述第一冷风区1和第二冷风区1包括主风道和副风道，所述副风道设置在靠近所述立式风道201的一侧并与其相连通，所述主风道与制冷设备6的出风口相连通。如此设置，集装箱本体内的上部的两侧形成冷风区1，冷空气进入同样位于集装箱本体内的两侧的立式风道201进行分布，这样集装箱本体内在两侧形成冷风区1，在中部电池簇2围合的空间形成热风区4，进行冷热分区，换热的过程气流组织有序、冷热气流交换充分。
37.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1和图2，所述主风道和副风道通过网孔均风板分隔。
38.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述副风道内设有若干挡风板10201，所述挡风板10201将所述副风道分成若干段供风空间，每段所述供风空间对应所述电池簇2的一簇电池模组。冷风区1设置副风道，副风道用于冷风的再分配，挡风板10201将所述副风道分成若干段供风空间，每段所述供风空间对应所述电池簇2的一簇电池模组进行换热，风量均匀，散热性能好，可有效防止局部过热。
39.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图4，所述电池箱3的内进风侧设有导风板303，所述导风板303将所述立式风道201的冷风导入所述冷通道305。导风板303的用于将冷风顺利地导入冷通道305，有利于电池箱3内的冷热分区， 保证换热的过程气流组织有序。
40.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图4，所述电池箱3底部设有托板302，所述电芯301设置在所述托板302上，两排相对设置的电芯301、托板302和导风板303围合构成热通道306。
41.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图4，所述排风孔设有散热风扇304，所述电池箱3靠近所述立式风道201的一侧设有进风网孔，所述进风网孔构成所述进风孔。
42.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图5和图6，多个所述电芯301通过电芯卡夹307固定成整体构成电池模组，所述电芯卡夹307的侧面设有通风孔30701。如此设置，保证冷风与电芯301的换热效果。电池模组整体再通过塑钢带308捆扎固定。
43.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图4，所述过风通道309的尺寸为3~5mm。优选为4mm。
44.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述主风道内设有若干呈预定角度设置的导流板10101。如此设置，保证各部分风量均匀，气流组织有序。
45.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。