一种浸没式液冷储能电池箱的制作方法

1.本发明属于储能电池箱冷却技术领域，具体涉及一种浸没式液冷储能电池箱。


背景技术：

2.储能系统通过电能收集，实现削峰填谷并提高电能质量，而电池储能技术是目前应用前景较好、发展较为迅速的储能技术，在电化学储能市场中占据主流地位。
3.目前电池储能系统一般采用两种方式进行冷却：其一，通过风冷技术进行环境温度的控制，其缺点是散热效率低，并且通过空气来调节环境温度，温度的变化率是比较慢的；其二，采用相变材料冷却，而相变材料目前正处于研究阶段，其虽然具有散热效率高、温降性好的优势，但是其成本较高，并且重量体积较大，在极端情况下材料完全融化后可能存在失效问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种浸没式液冷储能电池箱，以电池箱冷却效率低的问题。
5.本发明的一种浸没式液冷储能电池箱是这样实现的：
6.一种浸没式液冷储能电池箱，包括
7.箱体组件，其包括箱体，以及盖合在所述箱体顶部的盖板，所述箱体的前侧壁上开设有进液口和出液口；
8.电池模块，其至少设置两个且并排安装于所述箱体内，相邻电池模块之间以及电池模块与箱体的侧壁之间均设置有流道，且各个流道依次连通并形成s型通路；
9.冷却液从所述进液口流入s型通路中，再分别流入所述电池模块的顶部和底部，继而从所述出液口流出。
10.进一步的，所述进液口和出液口的外侧分别连接有单向水嘴。
11.进一步的，所述进液口与位于所述箱体内的进液导向件连通，所述进液导向件与位于最右侧的流道连通。
12.进一步的，按照从右向左的顺序，位于奇数位的电池模块的尾部设置有与其两侧流道连通的后隔腔，位于偶数位的电池模块的前部设置有与其两侧流道连通的前隔腔。
13.进一步的，所述箱体内底部设置有凸台，且所述凸台内部形成多个连通的流动槽，所述电池模块安装在所述凸台上，所述流动槽对应设置于所述电池模块的底部。
14.进一步的，位于最左侧的流道分别和电池模块的顶部空间，以及与该流道相邻的流动槽连通。
15.进一步的，所述箱体内设置有位于所述电池模块前侧且与所述出液口连通的汇流腔，所述汇流腔与各个流动槽以及所述电池模块的顶部空间连通。
16.进一步的，所述出液口与位于所述箱体内的出液导向件连通，所述出液导向件与所述汇流腔连通。
17.进一步的，所述箱体的顶部内侧开设有密封槽，所述密封槽安装有密封圈；
18.所述盖板和箱体为可拆卸式连接。
19.进一步的，所述箱体的前侧设置有接线盒，所述接线盒设置有固定于所述箱体前侧壁上的接线铜柱，所述接线铜柱与所述电池模块一一对应且通过铜排连接；
20.各个电池模块通过铜排依次首尾串联，且位于电池模块前侧且用于串联的铜排连接在所述接线铜柱上；
21.所述接线铜柱的法兰盘内侧面开设有密封环槽；
22.所述接线盒上安装有防尘盖。
23.采用了上述技术方案后，本发明具有的有益效果为：
24.本发明的箱体中由于设置有位于电池模块四周的冷却通路，即可向其中注入冷却液，使电池模块浸没在冷却液中，从而实现对电池模块的全方位降温冷却，保证散热效果，提高散热效率，安全性能高。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
26.图1是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的结构图；
27.图2是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的内部结构图；
28.图3是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的箱体内部的结构图；
29.图4是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的箱体内部的结构图；
30.图5是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的s型通路的结构图；
31.图6是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的电池模块的结构图；
32.图7是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的接线铜柱的结构图；
33.图8是本发明优选实施例的浸没式液冷储能电池箱的进液导向件的结构图；
34.图中：箱体1，后隔腔1-1，避让槽1-2，密封槽1-3，电池模块2，端板2-1，电池2-2，钢带2-3，短接片2-4，压板2-5，绝缘胶垫2-6，盖板3，流道4，进液导向件5，连通槽5-1，进液孔5-2，出液导向件6，出液孔6-1，单向进水嘴7，单向出水嘴8，封板9，前隔腔9-1，上封条10，压条11，凸台12，横向台阶12-1，纵向台阶12-2，连通孔ⅰ12-3，下缺口12-4，连通孔ⅱ12-5，汇流腔13，防爆阀14，接线铜柱15，密封环槽15-1，铜排16，熔断器17，接线盒18，正极接线柱19，负极接线柱20，开关21，防尘盖22。
具体实施方式
35.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
37.如图1-8所示，一种浸没式液冷储能电池箱，包括箱体组件和电池模块2，箱体组件包括箱体1，以及盖合在箱体1顶部的盖板3，箱体1的前侧壁上开设有进液口(图中未显示)
和出液口(图中未显示)；电池模块2至少设置两个且并排安装于箱体1内，相邻电池模块2之间以及电池模块2与箱体1的侧壁之间均设置有流道4，且各个流道4依次连通并形成s型通路；冷却液从进液口流入s型通路中，再分别流入电池模块2的顶部和底部，继而从出液口流出。
38.本实施例中以在箱体1内安装四个电池模块2为例。
39.为了保证箱体的密封性能，所述进液口和出液口的外侧分别连接有单向水嘴。
40.具体的，进液口处设置有焊接在箱体1前侧壁上的单向进水嘴7，出液口处设置有焊接在箱体1前侧壁上的单向出水嘴8。
41.单向水嘴可以连接水管，水管拔出后自动封闭，不会产生漏液的问题，保证箱体1的密封性。
42.为了能够将冷却液先流入s型通路中，进液口与位于箱体1内的进液导向件5连通，进液导向件5与位于最右侧的流道4连通。
43.具体的，进液口位于箱体1前侧壁的右端，而进液导向件5则与其对应且位于箱体1的内部。
44.进液导向件5的内部设置有空腔，其朝向电源模块2的一侧开设有左侧为封闭的半开口式连通槽5-1，连通槽5-1内设置有与空腔相通的进液孔5-2，而空腔亦与进液口相通，通过连通槽5-1的设置，不仅能够实现与其对应的流道4的连通，还可以避免冷却液流入其他腔体内。而通过空腔的设置，在进液时能够首先将腔体充满再从进液孔5-2排入最右侧的流道4中，从而保证冷却液充满整个流道4。
45.优选的，为了方便连接外部管路，出液口与进液口同侧设置，并且可以便于散热冷却回路与电气回路分开。
46.s型通路的设置是用于对电池模块2的侧面冷却，而为了能够形成s型通路，按照从右向左的顺序，位于奇数位的电池模块2的尾部设置有与其两侧流道4连通的后隔腔1-1，位于偶数位的电池模块2的前部设置有与其两侧流道4连通的前隔腔9-1。
47.其中，由于电池模块2紧靠箱体1的后侧壁安装，因此后隔腔1-1直接位于箱体1的后侧壁上，即为箱体1后侧壁内侧上的凹槽，而前隔腔9-1则位于安装于电池模块2前侧的封板9上，即为封板9内壁上的凹槽。
48.在本实施例中从右侧起，后隔腔1-1位于第一和第三个电池模块2的后侧，而前隔腔9-1位于第二和第四个电池模块2的后侧。
49.优选的，每个流道4的顶部均设置有上封条10，上封条10的两端通过压条11固定在与对应上封条10相邻的电池模块2的顶部。通过上封条10的设置，能够有效地防止各个流道4直接与电池模块2的顶部空间连通，从而无法形成完整的s型通路，影响冷却效果。
50.箱体1内，各个电池模块2的顶部空间直接连通，无固定的流动通道，其用于对电池模块2的顶部降温，而为了在各个电池模块2的底部形成流动通道实现对电池模块2的底部降温，箱体1内底部设置有凸台12，且凸台12内部形成多个连通的流动槽，电池模块2安装在凸台12上，流动槽对应设置于电池模块2的底部。
51.凸台12呈框形结构，且包括两个横向台阶12-1以及位于横向台阶12-1之间的纵向台阶12-2，其中流道4位于凸台12的纵向台阶12-2上方，可以防止流道4直接与流动槽连通，保证s型通路的完整性。
52.为了实现流动槽之间的连通，相邻流动槽之间的纵向台阶12-2底部开设有连通孔ⅰ12-3。
53.连通孔ⅰ12-3能够连通相邻其所在纵向台阶12-2两侧的两个流动槽。
54.优选的，为了能够保证流动槽内的冷却液对电池模块2底部的冷却效果，连通孔ⅰ12-3位于纵向台阶12-2的后端，可以远离出液口，使冷却液可在整个流动槽内流动。
55.为了能够将s型通路中的冷却液送入电池模块2的顶部空间以及流动槽内，位于最左侧的流道4分别和电池模块2的顶部空间，以及与该流道4相邻的流动槽连通。
56.具体的，位于最左侧的纵向台阶12-2的后端与横向台阶12-1的连接处设置有下缺口12-4，从而实现最左侧流道4与最左侧流动槽的连通。
57.而箱体1后侧壁最左端设置有避让槽1-2，且避让槽1-2竖向设置并延伸至电池模块2的上方，从而实现最左侧流道4与电池模块2顶部空间的连通。
58.无论电池模块2的数量为单数或双数，与电池模块2顶部以及流动槽连通的位置最好设置在远离出液口的一端，能够更好地保证冷却液的流动面积，提高冷却效果。
59.为了能够将流至电池模块2顶部空间以及流动槽内的冷却液进行会留，箱体1内设置有位于电池模块2前侧且与出液口连通的汇流腔13，汇流腔13与各个流动槽以及电池模块2的顶部空间连通。
60.其中，汇流腔13直接与电池模块2的顶部空间连通。
61.为了实现各个流动槽与汇流腔13的连通，位于前侧的横向台阶12-1底部设置有连通流动槽与汇流腔13的连通孔ⅱ12-5，且每个流动槽至少对应一个连通孔ⅱ12-5，保证将流动槽内的冷却液汇流至汇流腔13内。
62.为了将汇流腔13内冷却液从出液口排出，所述出液口与位于所述箱体1内的出液导向件6连通，所述出液导向件6与所述汇流腔13连通。
63.具体的，出液导向件6与所述出液口相对且位于箱体1内，其内部设置有与出液口连通的空腔ⅱ(图中未显示)，而空腔ⅱ的后壁上设置有出液孔6-1，通过出液孔6-1连通空腔ⅱ与汇流腔13，继而将汇流腔13内的冷却液经过空腔ⅱ从出液口排出。
64.而出液导向件6的设置，能够有助于将电池模块2顶部以及流动槽内的冷却液排出。
65.为了保证箱体1的密封性，箱体1的顶部内侧开设有密封槽1-3，密封槽1-3安装有密封圈(图中未显示)。
66.为了便于对箱体1内的部件进行检修维护，盖板3和箱体1为可拆卸式连接。
67.在本实施例中，盖板3和箱体1的连接端面设置有连接孔，继而通过安装在连接孔内的螺栓实现盖板3与箱体1的固定。
68.为了增加安全性能，箱体1的侧壁上安装有防爆阀14，当电池2-2出现故障导致内部压力过高时，防爆阀14会开启泄压，从而防止电池箱爆炸。
69.为了提高安全性能，箱体1的前侧设置有接线盒18，接线盒18设置有固定于箱体1前侧壁上的接线铜柱15，接线铜柱15与电池模块2一一对应且通过铜排16连接。
70.电池模块2包括位于前、后端的端板2-1，以及设置于两个端板2-1之间的若干电池2-2，其外部通过钢带2-3捆绑在一起，同一电池模块2的各个电池2-2通过位于其顶部错位布置的短接片2-4(图中仅显示一侧)串联，且电池模块2的顶部设置有用于固定电池2-2的
压板2-5。相邻电池2-2之间安装绝缘胶垫2-6，防止电池2-2直接接触，起到缓冲减震的效果。
71.电池模块2通过端板2-1固定在箱体1内，其固定方式并不仅限于螺钉的连接。
72.各个电池模块2通过铜排16依次首尾串联，且位于电池模块2前侧且用于串联的铜排16连接在接线铜柱15上。
73.接线铜柱15的法兰盘内侧面开设有密封环槽15-1。
74.具体的，接线铜柱15上开设沉孔，用于安装接线。法兰盘位于接线铜柱15的外围，便于对接线铜柱15进行固定，而密封环槽15-1开设在接线铜柱15外围法兰盘的内侧面，箱体1的前侧壁上开设安装孔，接线铜柱15从外向内装入安装孔内，使其法兰盘与安装孔外的法兰配合，而安装于密封环槽15-1内的密封垫可以有效地保证接线铜柱15与箱体1配合处的密封效果。
75.本实施例的电池模块2的串联方式为：从右侧起，第一电池模块2的前端通过铜排16连接在第一接线铜柱15上，其尾部通过铜排16与第二电池模块2的尾部连接，第二电池模块2的前端通过接线铜排16与第二接线铜柱15连接，第二接线铜柱15与第三接线铜柱15通过铜排16相连，第三接线铜柱15通过铜排16与第三电池模块2的前端连接，而第三电池模块2的尾部通过铜排16与第四电池模块2的尾部连接，第四电池模块2的前端通过铜排16与第四接线铜柱15相连，从而使四个电池模块2形成首尾相连的串联通路。
76.优选的，第二接线铜柱15和第三接线铜柱15之间的铜排16上串联有熔断器17，起到保护电路保护的效果。
77.接线盒18的设置，能够有效地防止铜排16裸露出来，提高安全性能。
78.接线盒18的前侧壁上安装有正极接线柱19、负极接线柱20和开关21，正极接线柱19与位于最左侧的接线铜柱15相连，开关21串联在负极接线柱20以及位于最右侧的接线铜柱15之间。
79.正极接线柱19、负极接线柱20和开关21均伸出接线盒18外，方便进行接线以及开关21控制。
80.具体的，由于最左侧的接线铜柱15以及最右侧的接线铜柱15为整个串联通路的两端，因此正极接线柱19利用铜排16与最左侧的接线铜柱15连接，而负极接线铜柱15则通过铜排16与最右侧的接线铜柱15连接，开关21则串联在该铜排16上，实现通路的通断控制。
81.为了防止灰尘落入接线盒18中，接线盒18上安装有防尘盖22。
82.本发明所采用的冷却液为绝缘冷却液，采用全封闭式设计，通过冷却液浸没电池模块2，带走电池2-2工作中产生的热量，起到良好的散热降温效果，且无粉尘影响，另外在温度较低时也可以进行加热。与风冷方式相比，此方式的冷却容量更大，无需另外的消防系统，安全性能更高。
83.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。