能量存储装置和能量存储系统的制作方法

1.本公开涉及一种能量存储装置和一种能量存储系统，更特别地，本公开涉及具有改善的冷却效率和适当的冷却剂供应能力的能量存储装置和能量存储系统。
2.本技术要求2020年1月3日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0001059号的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文中。


背景技术：

3.目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，与镍类二次电池相比，锂二次电池由于诸如由大致没有记忆效应引起的自由充电和放电、自放电率极低、能量密度高的优点而更受关注。
4.锂二次电池主要使用锂类氧化物和碳质材料分别作为正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中设置有涂覆正电极活性材料的正极板和涂覆负电极活性材料的负极板，且分隔件被置于该正极板和负极板之间；以及外部，即电池袋外部，该外部密封地包含电极组件和电解质。
5.近年来，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子设备的小型设备，还广泛用于诸如车辆、能量存储设备的中型或大型设备。当用于这样的中型设备时，大量二次电池被电连接以增加容量和输出。特别地，袋型二次电池由于容易堆叠的优点而被广泛用于这样的中型和大型设备中。
6.同时，近年来，随着对大容量结构的需求增加以及作为能量存储来源的使用，对包括多个电池架的能量存储装置的需求正在增加，每一个电池架具有：多个电池组，所述多个电池组分别在其中容纳多个二次电池；容器，该容器用于在其中储存所述多个电池架；以及空调，该空调用于冷却所述多个电池架。
7.另外，在能量存储装置的传统的一般空调中，根据多个电池架和多个电池组的位置，在多个电池架之间以及多个电池组之间不可避免地会出现温度偏差。
8.例如，在电池系统中的传统的一般空调方法中，在向容器壁的上部或下部供应冷的冷却空气的同时，冷却电池组的表面。然而，该空调方法的问题在于，取决于能量存储装置的运行条件(天气、充电/放电模式和空调类型)，可能容易增加多个电池组之间的温度偏差。因而，在多个电池组中，任何存在高温的电池组都可能劣化从而缩短寿命，由此增加能量存储装置的维护成本。
9.因而，需要一种有效地减少被容纳在容器中的多个电池组之间的温度变化的方法。


技术实现要素：

10.技术问题
11.本公开被设计成解决相关技术的问题，因此，本公开涉及提供具有改善的冷却效率和适当的冷却剂供应能力的能量存储装置和能量存储系统。
12.本公开的这些和其他的目标和优点可以从以下详细描述中被理解，并且将通过本公开的示例性实施例变得更完全地明显。此外，将容易理解，本公开的目标和优点可以通过所附权利要求中所示的措施及其组合来实现。
13.技术解决方案
14.在本公开的一个方面，提供了一种能量存储装置，该能量存储装置包括：
15.至少一个电池架，所述至少一个电池架具有至少两个电池组；
16.容器，该容器被构造成容纳所述至少一个电池架；和
17.空调，该空调设置有冷却剂供应部和冷却剂抽吸部，该冷却剂供应部包括：至少两个吹出单元，所述至少两个吹出单元分别具有设置有排出孔的喷嘴，冷却剂通过该排出孔排出，并且所述至少两个吹出单元被构造成单独地将冷却剂的排出方向切换为朝向所述至少两个电池组中的任一个电池组，并且单独地增加或减少冷却剂的排出量；和控制单元，该控制单元被构造成调节所述至少两个吹出单元中的每个吹出单元的冷却剂的排出方向和排出量，并且所述冷却剂抽吸部被构造成抽吸所述容器的内部的被加热的冷却剂。
18.此外，所述控制单元可以被构造成调节所述至少两个吹出单元中的每个吹出单元的吹送方向，使得冷却剂仅集中到所述至少两个电池组中的表现出相对较高温度的一些电池组。
19.另外，所述控制单元可以被构造成进行调节，使得朝向所述至少两个电池组中的表现出相对较高温度的电池组排出冷却剂的吹出单元的排出量大于其余吹出单元的排出量。
20.此外，所述冷却剂供应部可以包括空气供应管道，该空气供应管道具有用于将冷却剂移动到所述吹出单元的移动通道，并且
21.所述冷却剂抽吸部可以包括抽吸管道，该抽吸管道具有抽吸孔，该抽吸孔用于再次抽吸所述容器的内部的被加热的冷却剂，并且该抽吸管道被构造成延伸为使得被抽吸的冷却剂被移动到所述容器的外部。
22.而且，所述吹出单元可以包括：
23.固定构件，该固定构件被固定到所述空气供应管道，并且具有被形成为与所述空气供应管道连通的进口；
24.主体，该主体被联接到所述固定构件，并且被构造成具有能够在联接状态下旋转的弯曲表面；
25.吹出喷嘴，该吹出喷嘴具有排出孔，该排出孔通过打开所述主体的一端而形成，以排出冷却剂；以及
26.闸门，该闸门被构造成可移动地覆盖所述吹出喷嘴的排出孔的至少一部分。
27.另外，所述吹出喷嘴可以包括伸长管，该伸长管被构造成根据所述至少两个电池组中的任一个电池组的位置而改变排出方向上的长度。
28.此外，所述电池架可以包括具有倾斜壁的引导构件，该倾斜壁被构造成基于所述电池组的位置向外突出，使得在所述电池组周围的冷却剂被引导为移动到所述电池组。
29.而且，在所述引导构件中，所述倾斜壁可以使用铰链结构而被连接，使得所述倾斜壁的向外突出的程度基于所述电池组的位置而改变。
30.此外，所述引导构件可以包括传导部，该传导部由导热材料制成，并且该传导部被
构造成从所述倾斜壁的内端延伸到所述电池架中。
31.另外，所述抽吸管道可以被构造成能够至少部分地移动，使得所述抽吸孔的至少一部分被移动到其它位置。
32.在本发明的另一方面，还提供了一种能量存储系统，该能量存储系统包括至少两个上述能量存储装置。
33.有利效果
34.根据本公开的实施例，由于本公开包括冷却剂供应部，该冷却剂供应部包括：至少两个吹出单元，所述至少两个吹出单元被构造成单独地将冷却剂的排出方向切换为朝向所述至少两个电池组中的任一个电池组，并且单独地增加或减少冷却剂的排出量；以及控制单元，该控制单元被构造成控制所述至少两个吹出单元中的每个吹出单元的冷却剂的排出方向和排出量，所以能够使更多的冷却剂与多个电池组中的需要集中冷却的特定电池组接触。
35.而且，根据本公开的实施例，由于所述控制单元被构造成调节所述至少两个吹出单元中的每个吹出单元的吹送方向，使得冷却剂仅集中到所述至少两个电池组中的表现出相对较高温度的一些电池组，所以能够对温度相对高于其余电池组的特定电池组进行局部冷却。即，在本公开中，由于可以只对多个电池组中的需要集中冷却的一些特定电池组进行快速冷却，因此能够降低电池组的温度偏差，并且有效地防止电池组由于快速冷却而劣化。
36.另外，根据本公开的实施例，由于所述吹出单元包括：固定构件，该固定构件被固定到所述空气供应管道，并且具有被形成为与所述空气供应管道的内部连通的进口；主体，该主体被联接到所述固定构件，并且具有弯曲表面，以便能够在联接状态下旋转；吹出喷嘴，该吹出喷嘴通过打开主体的一端而形成，以排出冷却剂；以及闸门，该闸门被构造成可移动地覆盖所述吹出喷嘴的开口的至少一部分，所以能够有效地控制由所述吹出喷嘴排出的冷却剂的排出方向和排出量。因而，在本公开中，可以更快地冷却所述至少两个电池组中的需要集中冷却的电池组。
37.此外，根据本公开的另一个实施例，在所述电池架中，由于具有基于电池组的位置向外突出的倾斜壁的引导构件被设置在安装有电池组的容纳部中，使得冷却剂被引导为移动到所述电池组，所以能够有效地将冷却剂输送到多个电池组中的位于距离所述吹出单元相对较远位置处的电池组。换言之，在本公开中，通过使用所述引导构件，能够解决如下问题：在所述吹出单元排出冷却空气之后，随着由于冷却空气的长移动距离而使得冷却空气在所有方向上严重扩散，局部冷却效率下降。
38.而且，根据本公开的另一个实施例，由于所述引导构件使用铰链结构来连接，使得可以基于所述电池组的位置而改变所述倾斜壁的向外突出程度，因此能够通过展开所述引导构件的倾斜壁而增加与特定电池组接触的冷却剂的量。因而，在本公开中，能够解决由于所述吹出单元与电池组之间的距离而造成局部冷却效率而劣化的问题。
39.此外，根据本公开的另一个实施例，由于所述抽吸管道被构造成使得所述抽吸孔的位置是可移动的，所以能够控制冷却剂集中到多个电池架中的需要更多冷却的电池架。因而，能够有效地降低多个电池架之间的温度偏差。最终，能够有效延长能量存储装置的使用寿命。
附图说明
40.附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因而，本公开不应被解释为限于附图。
41.图1是示意性地示出根据本公开实施例的能量存储装置的立体图。
42.图2是示意性地示出根据本公开实施例的能量存储装置的一些部件的立体图。
43.图3是示意性地示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的电池组的立体图。
44.图4是示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的空调的内部部件的视图。
45.图5是示意性地示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的吹出单元的局部立体图。
46.图6是示意性地示出在根据本公开另一实施例的能量存储装置处采用的吹出单元的局部立体图。
47.图7是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池架的局部立体图。
48.图8和图9是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的一些部件的立体图。
49.图10是示意性地示出根据本公开另一实施例的能量存储装置的内部构造的立体图。
50.图11是示意性地示出根据本公开比较示例1的能量存储装置的一些部件的立体图。
51.图12是示出应用本公开实验示例的模拟的规格的表格。
52.图13是示出本公开实验示例的示例1的模拟分析结果的表格。
53.图14是示出本公开实验示例的比较示例1的模拟分析结果的表格。
具体实施方式
54.下文中，将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应在允许发明人适当地定义术语以进行最佳解释的原则基础上，基于与本公开内容的技术方面相对应的含义和概念来解释。
55.因此，本文所提出的描述仅是为了说明目的的优选示例，不旨在限制本发明的范围，所以应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，还可以对其做出其他的等效方案和修改。
56.图1是示意性地示出根据本公开实施例的能量存储装置的立体图。图2是示意性地示出根据本公开实施例的能量存储装置的一些部件的立体图。图3是示意性地示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的电池组的立体图。而且，图4是示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的空调的内部部件的视图。
57.参考图1至图4，本公开的能量存储装置400可以包括至少一个电池架300、用于容纳电池架300的容器410以及空调420。
58.这里，所述电池架300包括在上下方向上成排布置的多个电池组200以及用于容纳所述多个电池组200的电池架壳体310。这里，关于本公开的电池架300，在上下方向上成排
布置并被安装在所述电池架壳体310的容纳部312中的多个电池组200被定义为一个电池架300。另外，一个电池架壳体310可以包括多个电池组200。
59.首先，所述多个电池组200可以被构造成被容纳在所述电池架壳体310中，以被形成为被布置在上下方向上。另外，所述多个电池组200可以包括电池组外壳210和多个二次电池(未示出)，所述多个二次电池被设置在所述电池组外壳210的内部，并且在一个方向上堆叠。
60.具体地，所述二次电池可以是袋型二次电池。特别地，所述袋型二次电池可以包括电极组件(未示出)、电解质(未示出)和袋。
61.每个二次电池可以被设置成竖直直立在地面上，使得两个宽侧位于前后方向上，并且密封部位于上、下、左和右方向上。换言之，每个二次电池可以被构造成在上下方向上直立。同时，在本说明书中，除非另有说明，否则上、下、前、后、左和右方向将基于在f方向观察时来设定。
62.这里，所述袋可以被构造成具有呈凹形形状的容纳部。另外，电极组件和电解质可以被容纳在所述容纳部中。另外，每个袋包括外绝缘层、金属层和内粘合剂层，所述内粘合剂层可以在所述袋的边缘处彼此粘附，以形成密封部。此外，可以在所述二次电池的左端和右端处分别形成平台部，在该平台部处形成有正电极引线和负电极引线。
63.另外，所述电极组件是涂覆有电极活性材料的电极板与分隔件的组件，并且至少一个正电极板和至少一个负电极板可以被设置在该电极组件中，且所述分隔件被置于所述至少一个正电极板和所述至少一个负电极板之间。另外，正电极接线片可以被设置在电极组件的正电极板上，并且至少一个正极接线片可以被连接到正电极引线。
64.这里，所述正电极引线的一端被连接到正电极接线片，而另一端暴露在所述袋外，并且该暴露的部分可以用作二次电池的电极端子，例如所述二次电池的正电极端子。
65.另外，负电极接线片被设置在所述电极组件的负电极板上，并且至少一个负电极接线片可以被连接到负电极引线。而且，所述负电极引线的一端可以被连接到负电极接线片，而另一端暴露在袋外，并且该暴露的部分可以用作二次电池的电极端子，例如所述二次电池的负电极端子。
66.此外，所述电池组200可以包括至少一个汇流条(未示出)，所述至少一个汇流条被构造成将多个二次电池彼此电互连。具体地，所述汇流条可以由导电金属制成，例如铜、铝、镍等。
67.同时，再次参考图2，所述电池架壳体310可以包括容纳部312，该容纳部312具有包括一个敞开侧的储存空间，以分别容纳和储存所述多个电池组200。多个所述容纳部312可以被构造使得所述多个电池组200在上下方向上被安装。可替选地，所述容纳部312可以被构造成使得所述多个电池组200被布置成以预定间距彼此间隔开。
68.此外，所述多个容纳部312中的每个容纳部可以包括搁板框架(未示出)，该搁板框架被构造成使得所述电池组200被安装到其上部。具体地，所述搁板框架可以具有板形，其在垂直于沿着上下方向延伸的所述电池架壳体310的外壁的方向(水平方向)上延伸。
69.另外，所述电池组200可以包括温度传感器270和电池组bms 230。所述温度传感器270可以被构造成测量所述电池组200的内部温度。例如，所述温度传感器270可以被连接到感测线271，以与所述电池组bms 230通信。可替选地，所述温度传感器270可以通过感测线
被连接到稍后解释的控制单元424(图4)。
70.另外，所述电池组bms 230可以被构造成通过无线通信来传输所述温度传感器270的温度信息。为此，所述电池组bms 230可以包括nfc无线通信单元、蓝牙无线通信单元或rfid无线通信单元。所述电池组bms 230可以被构造成与所述电池架bms(未示出)无线通信。例如，所述电池组bms 230可以从所述温度传感器270接收所述电池组200的内部温度信息，并且以无线通信方法将温度信息传输到所述电池架bms。可替选地，所述电池组bms 230可以从所述温度传感器270接收所述电池组200的内部温度信息，并且通过无线通信方法将温度信息传输到稍后解释的控制单元424(图4)。
71.此外，所述电池组壳体310可以包括电池架bms(未示出)，该电池架bms被构造成使得能够与所述电池组bms 230进行无线通信。所述电池架bms可以具有用于无线信号的接收器单元(未示出)，该接收器单元被构造成从所述电池组bms 230接收温度信息。另外，所述电池架bms可以从所述电池组bms 230接收诸如电流和电压这样的信息。
72.同时，所述容器410可以具有内部空间，以容纳至少一个电池架300。所述容器410可以具有外壁，以形成所述能量存储装置400的外部。例如，所述容器410可以是可以在其中储存物品的通用类型的容器。这里将不详细描述容器。
73.同时，所述空调420可以通过所述温度传感器270和控制单元424来控制冷却剂的供应和排出。所述空调420可以基于由所述温度传感器270测量出的所述电池组200的温度来控制冷却剂(未示出)的供应量和排出量。当从所述空调420供应的冷却剂(例如，被冷却的空气)与所述电池组200接触时，冷却剂的温度升高，并且被加热的冷却剂可以被所述空调420再次抽吸和排出。
74.具体地，所述空调420可以包括冷却剂供应部421和冷却剂抽吸部426。更具体地，所述冷却剂供应部421可以包括空气供应管道425、至少两个吹出单元422以及控制单元424。
75.首先，所述空气供应管道425可以被构造成将温度低于所述电池组200的冷却剂移动到所述吹出单元422。所述空气供应管道425可以具有移动通道，冷却剂通过该移动通道移动。例如，如图2中所示，所述空气供应管道425可以被连接到外部热交换设备(未示出)，所述外部热交换设备被构造成对加热后的冷却剂进行冷却。即，所述空气供应管道425可以被成形为从所述热交换设备延伸，并且穿过所述容器410的外壁。
76.图5是示意性地示出在根据本公开实施例的能量存储装置处采用的吹出单元的局部立体图。
77.连同图1至图4一起参考图5，每个所述吹出单元422可以包括具有排出孔k1的喷嘴，冷却剂通过该排出孔k1排出。所述喷嘴可以具有在排出方向上突出的排出孔k1，使得被排出的冷却剂主要在一个方向上移动。所述吹出单元422可以朝向至少两个电池组200中的任一个电池组排出冷却剂。另外，所述至少两个吹出单元422中的每个吹出单元可以被构造成单独地切换冷却剂的排出方向，并且单独地增加或减少冷却剂的排出量。
78.此外，所述控制单元424可以被构造成控制所述至少两个吹出单元422中的每个吹出单元的冷却剂的排出方向和排出量。例如，所述控制单元424可以控制所述吹出单元422的排出孔k1的开度的增加或减少。另外，所述控制单元424可以将所述吹出单元422的喷嘴的方向朝向至少两个电池组200中的任一个电池组移动。
79.另外，如果从所述冷却剂供应部421供应的冷却剂通过吸收所述电池组200的热量而被加热，则所述冷却剂抽吸部426可以被构造成抽吸被加热的冷却剂。例如，所述冷却剂抽吸部426可以包括抽吸管道428以及被形成在所述抽吸管道428中的抽吸孔k2。本公开不必限于图2中所示的抽吸管道428的结构特征，如果需要，则所述抽吸管道428可以被构造成延伸到所述容器410的内部空间。
80.此外，所述空调420可以被构造成被连接到外部热交换设备(未示出)。即，所述空调420可以从所述热交换设备接收被冷却的冷却剂或者可以向热交换设备发送被加热的冷却剂。所述热交换设备可以通过对从所述空调420接收的被加热的冷却剂进行冷凝或热辐射来降低冷却剂的温度。
81.因此，根据本公开的这种构造，由于本公开包括：冷却剂供应部421，该冷却剂供应部421具有至少两个吹出单元422，所述至少两个吹出单元422被构造成单独地将冷却剂的排出方向切换成朝向至少两个电池组200中的任一个电池组，并且单独地增加或减少冷却剂的排出量；和控制单元424，该控制单元424被构造成控制多个电池组200中的每个电池组的冷却剂的排出方向和排出量，所以能够使更多的冷却剂与多个电池组200中的需要集中冷却的特定电池组200接触。
82.例如，至少两个吹出单元422中的每个吹出单元可以将冷却剂排出到多个电池组200中的表现出最高温度的电池组200，以快速冷却高温电池组200。因而，能够使得被容纳在所述电池架300中的至少两个电池组200的温度偏差最小化，由此防止所述电池组200的使用寿命因劣化而降低。
83.再次连同图2一起参考图4，所述空调420的控制单元424可以运行鼓风机423，以将来自外部热交换设备的冷却剂供应到所述空气供应管道425。在这种情况下，所述控制单元424可以从被附接到所述电池组200的温度传感器270接收电池组200的温度信息，并且确定是否运行所述鼓风机423。
84.另外，所述控制单元424可以被构造成调节至少两个吹出单元422中的每个吹出单元的吹送方向，使得冷却剂仅集中于至少两个电池组200中的表现出相对较高温度的一些电池组200。例如，如果所述控制单元424从被设置到至少两个电池组200中的每个电池组的温度传感器270接收到高于参考值的温度值，则所述控制单元424可以通过将至少两个吹出单元422的排出方向调节为朝向超过参考值的电池组200来允许冷却剂仅集中于表现出高温的一些电池组200。
85.因此，根据本公开的这种构造，由于控制单元424被构造成调节至少两个吹出单元422中的每个吹出单元的吹送方向，使得冷却剂仅集中于至少两个电池组200中的表现出相对较高温度的一些电池组200，所以能够对温度相对高于其余电池组200的特定电池组200执行局部冷却。也就是说，在本公开中，由于可以快速地冷却多个电池组200中的需要集中冷却的仅一些特定的电池组，所以能够减少电池组200的温度偏差，并且有效防止电池组200因快速冷却而劣化。
86.此外，所述控制单元424可以被构造成进行调节以使得朝向至少两个电池组200中的表现出相对较高温度的电池组200排出冷却剂的吹出单元422的排出量大于其余吹出单元422的排出量。
87.例如，如果所述控制单元424从被设置到至少两个电池组200中的每个电池组的温
度传感器270接收到高于参考值的温度值，则所述控制单元424可以通过调节朝向超过参考温度值的电池组200的至少两个吹出单元422的排出量来增加被供应到表现出高温的一些电池组200的冷却剂的量。
88.同时，再次参考图2，所述冷却剂抽吸部426的抽吸管道428可以具有被形成在其中的移动空间，使得所述容器410内部的冷却剂可以移动到容器410的外部，并且所述抽吸管道428可以具有延伸到容器410的外部的形状。另外，所述抽吸管道428可以具有抽吸孔k2，该抽吸孔k2被构造成再次抽吸被加热的冷却剂。
89.再次参考图2、图4和图5，所述吹出单元422可以包括固定构件422a、主体422b、吹出喷嘴422c以及闸门422d。
90.具体地，所述固定构件422a可以以可移动的形式被固定到空气供应管道425。即，所述固定构件422a可以被形成在所述空气供应管道425的需要形成所述吹出单元422的部分中。另外，所述固定构件422a可以通过螺栓连接或公母紧固而联接到空气供应管道425的外壁，以便能够根据需要而拆卸。
91.例如，所述固定构件422a可以具有环形形状。另外，所述固定构件422a可以被构造成被联接到被形成在空气供应管道425中的开口的边缘部425a。所述固定构件422a可以具有被形成为与所述空气供应管道425的开口连通的进口。
92.另外，所述主体422b可以被构造成以可移动的形式被联接到所述固定构件422a。例如，所述主体422b可以具有弯曲表面，以便能够在被联接到固定构件422a的状态下旋转。在这种情况下，所述主体422b可以被构造成能够在0度到100度的范围内旋转。
93.此外，所述主体422b的一端可以被插入所述空气供应管道425中，并且另一端从所述空气供应管道425中突出。另外，所述吹出喷嘴422c可以在所述控制单元424的控制下旋转。例如，所述吹出喷嘴422c可以包括设置有橡胶辊或带的多个伺服马达(未示出)。
94.此外，所述伺服马达可以通过橡胶辊或带将所述伺服马达的旋转力传递到主体422b，使得所述主体422b旋转。因而，随着伺服马达的旋转，所述吹出喷嘴422c的主体422b可以旋转。另外，所述伺服马达可以通过从所述控制单元424接收功率而旋转。更具体地，所述伺服马达的旋转轴被连接到橡胶辊的旋转轴，并且所述橡胶辊可以根据伺服马达的旋转而挤压主体422b的外表面。另外，所述主体422b可以通过由橡胶辊传递的力而旋转。
95.此外，所述吹出喷嘴422c可以被形成为使得所述主体422b的端部被打开，以排出冷却剂。所述吹出喷嘴422c可以具有排出孔k1，该排出孔k1被形成为与所述主体422b的空气供应管道425的开口连通。另外，向外突出的唇缘422c1可以被设置在所述吹出喷嘴422c的排出孔k1的周边处，以引导所排出的冷却剂的排出方向。
96.另外，所述闸门422d可以是被构造成能够移动以覆盖所述吹出喷嘴422c的排出孔k1的至少一部分的构件。换言之，所述闸门422d可以被视为控制所述吹出喷嘴422c的排出孔k1的打开和关闭程度的挡板。
97.而且，所述闸门422d可以由控制单元424控制。所述闸门422d可以打开所述吹出喷嘴422c的排出孔k1，以将开度从1％变为100％，以便增加从所述吹出喷嘴422c排出的冷却剂的量。可替选地，作为相反的示例，所述闸门422d可以将所述吹出喷嘴422c的排出孔k1的开度从100％变为0％，以便减少从所述吹出喷嘴422c排出的冷却剂的量。这里，“开度”是指打开的面积与开口总面积的比率。
98.另外，所述闸门422d可以位于所述主体422b的内部。所述闸门422d可以具有能够沿着所述主体422b的内表面滑动的弯曲表面。所述吹出单元422可以具有能够移动所述闸门422d的位置的移动螺杆422d1。即，所述闸门422d可以被构造成通过旋转所述移动螺杆422d1而沿着所述主体422b的内表面移动。
99.而且，所述移动螺杆422d1可以由控制单元424调节。例如，所述移动螺杆422d1可以被连接到伺服马达的旋转轴以便接收所述伺服马达(未示出)的旋转力。另外，所述伺服马达可以通过所述控制单元424接收功率，以控制旋转轴的旋转程度。即，所述控制单元424可以被构造成通过移动所述闸门422d的位置来调节所述吹出喷嘴422c的排出孔k1的打开和关闭的程度。
100.因此，根据本公开的这种构造，由于所述吹出单元422包括：固定构件422a，该固定构件422a被固定到空气供应管道425，并且具有被形成为与空气供应管道425的内部连通的进口；主体422b，该主体422b被联接到固定构件422a，并且具有弯曲表面，以便能够在被联接的状态下旋转；吹出喷嘴422c，该吹出喷嘴422c通过打开主体422b的端部以排出冷却剂而形成；以及闸门422d，该闸门422d被构造成能够移动以覆盖所述吹出喷嘴422c的开口的至少一部分，所以能够有效地控制由所述吹出喷嘴422c排出的冷却剂的排出方向和排出量。因而，在本公开中，可以更快地冷却至少两个电池组200中的特定电池组200。
101.图6是示意性地示出在根据本公开另一实施例的能量存储装置处采用的吹出单元的局部立体图。
102.连同图2和图4一起参考图6，与图5的吹出单元422相比，根据另一实施例的吹出单元422a可以进一步在所述吹出喷嘴422c中包括伸长管422e。所述伸长管422e可以被构造成根据至少两个电池组200中的任一个电池组200的位置而改变其在排出方向上的长度。
103.例如，所述伸长管422e可以包括彼此连接的三个管422e1、422e2、422e3。所述三个管422e1、422e2、422e3可以被构造成具有不同的管径。所述三个管422e1、422e2、422e3可以被构造成使得距离所述固定构件422a相对较远的管具有较小的直径。另外，在所述三个管422e1、422e2、422e3中，管径相对小的管可以被插入管径相对大的管中，以能够移动。
104.例如，所述伸长管422e可以具有第一管422e1、第二管422e2以及第三管422e3。所述伸长管422e可以被构造成使其管径以第一管422e1、第二管422e2和第三管422e3的顺序逐步减小。即，所述伸长管422e可以被构造成使得第二管422e2被从第一管422e1拉出，并且第三管422e3被从第二管422e2拉出，以便延伸整个管长度。相反，所述伸长管422e可以被构造成使得所述第三管422e3被插入第二管422e2中，并且第二管422e2被插入第一管422e1中，以便减小总的管长度。
105.图7是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池架的局部立体图。而且，图8和图9是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的一些部件的立体图。
106.参考图7至图9，与图2的电池架300相比，根据本公开另一实施例的电池架300a可以进一步包括引导构件430。所述引导构件430可以被设置在安装所述电池架壳体310的电池组200的容纳部312中。所述引导构件430可以包括倾斜壁432，该倾斜壁432基于所述电池组200的位置向外突出，使得从所述吹出单元422排出的冷却剂被引导以移动到电池组200。
107.例如，如图7中所示，所述引导构件430可以被设置在位于电池架300的底部处的、容纳电池组200的容纳部312中。所述引导构件430可以包括倾斜壁432，该倾斜壁432基于电
池组200的位置向外突出，使得冷却剂可以移动到所述电池组200。因而，所述引导构件430可以减少分散在电池组200周围的冷却剂的量，由此有助于执行有效的局部冷却。
108.因此，根据本公开的该构造，在电池架300中，由于具有基于电池组200的位置向外突出的倾斜壁432的引导构件430被设置在安装电池组200的容纳部312中，使得冷却剂被引导以移动到电池组200，所以能够有效地将冷却剂输送到多个电池组200中的位于离吹出单元422相对较远距离处的电池组200。换言之，在本公开中，通过使用引导构件430，能够解决如下问题：在吹出单元422排出冷却空气之后，随着冷却空气由于其长移动距离而在所有方向上严重扩散，从而导致局部冷却效率下降。
109.同时，再次连同图4一起参考图7和图8，在所述引导构件430中，倾斜壁432可以被构造成使用铰链结构h1来连接，使得所述倾斜壁432的向外突出的程度可以基于电池组200的位置而改变。另外，所述倾斜壁432的旋转可以由控制单元424控制。例如，所述倾斜壁432的铰链结构h1的旋转轴可以被连接到伺服马达(未示出)。所述引导构件430的倾斜壁432可以通过由控制单元424供应功率的伺服马达的旋转而旋转，以被展开以向外突出，或向内折叠。
110.因此，根据本公开的这种构造，由于所述引导构件430使用铰链结构h1来连接，使得倾斜壁432的向外突出的程度可以基于电池组200的位置而改变，因此通过展开所述引导构件430的倾斜壁432，能够增加与特定电池组200接触的冷却剂的量。因而，在本公开中，能够解决局部冷却效率随着吹出单元422与电池组200之间的距离而降低的问题。
111.此外，所述引导构件430可以包括传导部434。所述传导部434可以由导热材料制成。例如，导热材料可以是铝或铜。所述传导部434可以具有从倾斜壁432的内端延伸到电池架300中的形状。也就是说，所述传导部434可以被构造成接触电池组200的外表面的至少一部分。另外，所述传导部434可以将从电池组200接收的热量传导到倾斜壁432。
112.因此，根据本公开的这种构造，由于所述引导构件430包括传导部434，该传导部434具有导热材料并且被构造成从倾斜壁432的内端延伸到电池架300中，所以能够冷却位于电池架300的容纳部312的内部的电池组200的后部。因而，在本公开中，能够通过引导构件430的传导部434来最大化电池组200的局部冷却效率。
113.图10是示意性地示出根据本公开另一实施例的能量存储装置的内部构造的立体图。
114.参考图10，在根据本公开另一实施例的能量存储装置400b中，与图2的能量存储装置400不同，抽吸管道428b可以延伸到容器410中。另外，所述抽吸管道428b可以被构造成使得抽吸孔k2的位置是可移动的。例如，所述抽吸管道428b可以被构造成使得抽吸管道428b的至少一部分可以被移动。随着所述抽吸管道428b的一部分的位置移动，被形成在所述抽吸管道428b中的抽吸孔k2的位置也可以一起移动。
115.例如，在本公开的能量存储装置400b中，当设有多个电池架300时，可以将所述抽吸管道428b的抽吸孔k2的位置移动地更靠近温度相对较高的电池架300，使得冷却剂可以集中到多个电池架300中的、安装在其中的电池组200具有相对较高的平均温度的电池架300。
116.此时，被插入到所述容器410中的抽吸管道428b的长度可以被控制为减少或增加。例如，所述抽吸管道428b可以通过联接多个分开的管道来构造。通过使用挤压设备427以及
被连接到挤压设备427的挤压轴427a的推杆429，可以通过在一个方向上挤压所述抽吸管道428b的延伸端来减小抽吸管道428b的延伸长度。
117.相反地，通过使用被连接到挤压设备427的推杆429，可以通过在另一个方向上拉动所述抽吸管道428b的远端来增加所述抽吸管道428b的延伸长度。此时，所述推杆429可以被连接到所述抽吸管道428b的端部。另外，空调420的控制单元424(图4)可以通过传输电信号来控制抽吸管道428b的一部分的移动，以便增加或减少抽吸管道428b的长度。
118.因此，根据本公开的这种构造，由于所述抽吸管道428b被构造成使得抽吸孔k2的位置是可移动的，所以能够控制冷却剂集中于多个电池架300中的需要更多冷却的电池架300。因而，能够有效地减小多个电池架300之间的温度偏差。最终，能够有效地延长能量存储装置400b的使用寿命。
119.同时，根据本公开的实施例的能量存储系统可以包括两个或更多上述能量存储装置。另外，能量存储系统可以包括控制多个能量存储装置的充电、放电和功率中断的控制塔。
120.在下文中，为了对本发明进行具体描述，将更详细地描述示例和实验示例，但是本公开不限于示例和实验示例。根据本公开的示例可以被修改为各种不同的形式，并且本公开的范围不应被解释为限于以下描述的示例。提供本公开的示例是为了向本领域技术人员更完美地解释本公开。
121.《示例1》
122.根据本公开示例1的能量存储装置400具有与图2中所示的能量存储装置400相同的构造。即，所述示例1的能量存储装置400包括被设置在容器410中的30个电池架，并且在每个电池架300中沿着上下方向布置有17个电池组200。另外，空气供应管道425被设置在所述容器410的左右顶端处，并且用于供应冷却剂的15个吹出单元被形成为以预定间距彼此间隔开。另外，抽吸孔k2被分别形成在所述容器410的前壁和后壁中，以便抽吸被加热的冷却剂并且将所抽吸的冷却剂排出到外部。此外，温度传感器被设置在所述电池组200的外表面的、位于靠近电池架壳体的容纳部的内侧的位置处的部分上。
123.《比较示例1》
124.根据本公开的比较示例1的能量存储装置400c不包括空气供应管道和吹出单元，如图11中所示，作为代替，供应孔k3被形成在所述容器410的前壁和后壁的顶端处。另外，抽吸孔k2被分别形成在所述容器410的前壁和后壁中，以便抽吸被加热的冷却剂并且将所抽吸的冷却剂排出到外部。其他部件的构造与所述示例1的能量存储装置400的那些部件相同。
125.《实验示例》
126.通过计算流体动力学模拟(cfd simulation，产品名称：西门子star-ccm ，版本：13.04.010)来评估根据本公开的示例1和比较示例1的能量存储装置的冷却性能，所述计算流体动力学模拟通过计算机来模拟流体和气体的相互作用。应用该模拟的规格示于图12的表格中。另外，所述示例1和比较示例1的模拟实验结果分别示于图13和图14的表格中。
127.首先，参见图13和图14的表格，在对所述示例1和比较示例1的能量存储装置进行比较时，发现与所述比较示例1相比，所述示例1中的表现出最高温度的电池组的温度低了1.19℃(-3.81％)。另外，发现与所述比较示例1相比，所述示例1中的表现出最低温度的电
池组的温度低了0.27℃(-1.01％)。此外，发现与所述比较示例1相比，所述示例1中的整个电池组的平均温度低了1.09℃(-3.79％)。此外，与所述比较示例1相比，所述示例1中的整个电池架的最大偏差降低了0.6℃(-15.75％)。
128.总之，与不包括空气供应管道的比较示例1相比，根据本公开的示例1的能量存储装置能够通过使用具有吹出单元的空气供应管道而降低整个电池组的平均温度。即，提高了被设置到能量存储装置的电池组的整体冷却性能。另外，通过降低整个电池架的最大偏差，发现电池架之间的温度不平衡得到了降低。换言之，发现所述能量存储装置具有改善的冷却效率和适当的冷却空气供应能力。
129.同时，尽管说明书中使用了指示方向的术语，诸如上、下、左、右、前和后方向，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些术语只是为了方便解释而表示相对位置，并且可以基于观察者或物体的位置而变化。
130.已经详细地描述了本公开。然而，应理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅作为说明给出，因为通过该详细描述，本公开范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
131.附图标记
132.400：能量存储装置
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300：电池架
133.200：电池组
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310：电池架壳体
134.410：容器
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420：空调
135.422：吹出单元
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424：控制单元
136.421：冷却剂供应部
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426：冷却剂抽吸部
137.425：空气供应管道
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428：抽吸管道
138.422a：固定构件
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422b：主体
139.422c：吹出喷嘴
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422d：闸门
140.422e：伸长管
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430：引导构件
141.432：倾斜壁
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h1：铰链结构
142.434：传导部