储能装置及其储能装置控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种储能装置及其储能装置控制系统。


背景技术：

2.相关技术中，在储能装置的装配过程中，储能装置的电芯模组与箱体摩擦，导致电芯模组的表面涂层或箱体的内表面磨损，从而会在使用过程中箱体生锈或漏电，不利于储能装置的使用安全。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种储能装置，可以避免电池模组的涂层和箱体的内表面磨损，进而可以避免箱体生锈或漏电，提高了储能装置的使用安全性。
4.本实用新型的另一个目的在于提出一种采用上述储能装置的储能装置的控制系统。
5.根据本实用新型第一方面实施例的储能装置，包括：箱体，所述箱体的底壁上设有多个导轨，多个所述导轨均沿所述箱体的长度方向延伸，多个所述导轨沿与所述箱体的厚度方向间隔设置；和电池模组，所述电池模组沿所述箱体的长度方向可推拉地设在所述箱体内，且所述电池模组的底面支撑在多个所述导轨上。
6.根据本实用新型实施例的储能装置，通过将电池模组沿箱体的长度方向可推拉地设在箱体内，且电池模组的底面支撑在多个导轨上。由此，与传统的储能装置相比，可以减小电池模组与箱体之间的摩擦阻力，从而可以避免电池模组的涂层和箱体的内表面磨损，进而可以避免箱体生锈或漏电，提高了储能装置的使用安全性。
7.根据本实用新型的一些实施例，多个所述导轨的数量为n1，所述n1为偶数；多个所述导轨关于所述箱体的厚度方向上的中心平面对称。
8.根据本实用新型的一些实施例，每个所述导轨包括：第一连接段，所述第一连接段沿所述箱体的高度方向延伸，所述第一连接段沿所述箱体的高度方向的一端与所述箱体的底壁相连；第二连接段，所述第二连接段沿所述箱体的厚度方向延伸，所述第二连接段与所述第一连接段沿所述箱体的高度方向的另一端相连，所述电池模组的所述底面支撑在所述第二连接段上。
9.根据本实用新型的一些实施例，每个所述导轨还包括：至少一个第三连接段，所述第三连接段的一端与所述第二连接段的自由端相连，所述第三连接段的另一端朝向所述箱体的所述底壁的方向倾斜延伸。
10.根据本实用新型的一些实施例，沿所述箱体的高度方向、所述第一连接段的长度为l1，沿所述箱体的厚度方向、所述第二连接段与所述第三连接段的长度之和为l2，其中，所述l1、l2满足：l2＜l1。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第二连接段沿所述箱体的厚度方向的一端与所述第一连接段沿所述箱体的高度方向的所述另一端相连；所述第三连接段为一个，所述第三连接段连接在所述第二连接段沿所述箱体的厚度方向的另一端。
12.根据本实用新型的一些实施例，每个所述导轨的所述第二连接段和所述第三连接段均位于所述第一连接段的邻近所述箱体的厚度方向上的所述中心平面的一侧。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第二连接段的沿所述箱体的厚度方向的两端分别延伸至超出所述第一连接段的沿所述箱体的厚度方向的两侧表面；所述第三连接段为两个，两个所述第三连接段分别连接在所述第二连接段的沿所述箱体的厚度方向的所述两端。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述导轨的数量为n2，所述n2为奇数；多个所述导轨包括第三导轨和多个第四导轨，所述第三导轨位于所述箱体的所述底壁的沿所述箱体的厚度方向的中部，多个所述第四导轨分别位于所述第三导轨的沿所述箱体的厚度方向的两侧。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第三导轨和多个所述第四导轨关于所述箱体的厚度方向上的中心平面对称。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述箱体进一步包括：至少一个第一支撑件，所述第一支撑件设在相邻两个所述导轨之间，所述第一支撑件和多个所述导轨共同支撑所述电池模组。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述第一支撑件的长度与所述导轨的长度相等，且所述第一支撑件的高度与所述导轨的高度相等。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述箱体进一步包括：至少一个第二支撑件，所述第二支撑件设在所述箱体的侧壁和所述箱体的所述底壁的连接处，所述第二支撑件与所述电池本体的所述底面的拐角处接触。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述箱体的沿所述箱体的厚度方向的两个侧壁上分别设有至少一个限位件，所述限位件与所述电池模组的侧壁相对。
20.根据本实用新型的一些实施例，多个所述导轨与所述箱体为一体成型件。
21.根据本实用新型第二方面实施例的储能装置控制系统，包括：多个储能装置，所述多个储能装置并联连接，每个所述储能装置包括电池管理系统，所述储能装置为根据本实用新型上述第一方面实施例的储能装置；电池管理单元，所述电池管理单元与所述多个储能装置中的每个所述电池管理系统分别通讯连接。
22.根据本实用新型的一些实施例，每个所述储能装置还包括电池信息采集器,所述电池信息采集器与所述电池管理系统通讯连接。
23.根据本实用新型的一些实施例，所述储能装置控制系统还包括：能量管理系统或逆变器，所述能量管理系统或逆变器与所述电池管理单元通讯连接。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
24.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将
变得明显和容易理解，其中：
25.图1是根据本实用新型实施例的储能装置的爆炸图；
26.图2是根据本实用新型实施例的储能装置的电池模组的装配过程图；
27.图3是图1中圈示的a部放大图；
28.图4是根据本实用新型实施例的储能装置的侧视图；
29.图5是根据本实用新型实施例的储能装置的箱体的示意图；
30.图6是根据本实用新型实施例的储能电池控制系统的示意图；
31.图7是根据本实用新型实施例的储能电池控制系统的电路图。
32.附图标记：
33.100：储能装置；
34.1：箱体；11：导轨；111：第一连接段；112：第二连接段；
35.113：第三连接段；114：第一导轨；115：第二导轨；
36.116：第一支撑件；117：第二支撑件；118：限位件；
37.2：电池模组；3：端盖；4：电池管理系统；
38.5：电池信息采集器；
39.200：储能装置控制系统；201：电池管理单元；202：能量管理系统。
具体实施方式
40.下面参考图1-图5描述根据本实用新型第一方面实施例的储能装置100。
41.如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的储能装置100，包括箱体1和电池模组2。
42.具体而言，箱体1的底壁上设有多个导轨11，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。多个导轨11均沿箱体1的长度方向(例如，图1中的左右方向)延伸，多个导轨11沿与箱体1的厚度方向(例如，图1中的前后方向)间隔设置。电池模组2沿箱体1的长度方向可推拉地设在箱体1内，且电池模组2的底面支撑在多个导轨11上。
43.例如，在图1-图5的示例中，箱体1的底壁上设有四个导轨11，四个导轨11沿箱体1的厚度方向彼此间隔开。安装时，先将电池模组2的长度方向的一端配合在箱体1的安装腔内，且四个导轨11与电池模组2的底面止抵，之后沿箱体1的长度方向向内推电池模组2，直至电池模组2完全推入箱体1内。由此，减小了箱体1与电池模组2的接触面积，从而可以减小箱体1与电池模组2之间的摩擦阻力，避免电池模组2的涂层和箱体1的内表面磨损，进而可以避免箱体1生锈或漏电，提高了储能装置100的使用安全性，同时可以将电池模组2快速装配至箱体1内，提高了储能装置100的装配效率。
44.图3中显示了四个导轨11用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本技术的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的导轨11的技术方案中，这也落入本实用新型的保护范围之内。
45.根据本实用新型实施例的储能装置100，通过将电池模组2沿箱体1的长度方向可推拉地设在箱体1内，且电池模组2的底面支撑在多个导轨11上。由此，与传统的储能装置相比，可以减小电池模组2与箱体1之间的摩擦阻力，从而可以避免电池模组2的涂层和箱体1的内表面磨损，进而可以避免箱体1生锈或漏电，提高了储能装置100的使用安全性。
46.根据本实用新型的一些实施例，多个导轨11的数量为n1，n1为偶数，多个导轨11关
于箱体1的厚度方向上的中心平面对称。如此设置，可以保证在电池模组2的移动过程，电池模组2的底壁可以均匀受力，避免电池模组2在移动过程中发生倾斜。
47.根据本实用新型的一些实施例，如图3-图5所示，每个导轨11包括第一连接段111和第二连接段112，第一连接段111沿箱体1的高度方向(例如，图1中的上下方向)延伸，第一连接段111沿箱体1的高度方向的一端与箱体1的底壁相连，第二连接段112沿箱体1的厚度方向延伸，第二连接段112与第一连接段111沿箱体1的高度方向的另一端相连，电池模组2的底面支撑在第二连接段112上。例如，第二连接段112与电池模组2的底面平行。如此设置，一方面，通过第二连接段112可以增加导轨11与箱体1的底面的接触面积，可以提高电池模组2在推入箱体1时的稳定性，且使第二连接段112更好地支撑电池模组2；另一方面，导轨11能够起到导向作用，以保证电池模组2能够快速装配至箱体1内，同时导轨11和箱体1的顶壁可以限制电池模组2沿箱体1的宽度方向的移动，且导轨11的结构简单，方便加工。
48.在一些可选的实施例中，沿箱体1的厚度方向、第一连接段111的厚度可以约为1mm。由于导轨11所能支撑物体的向上的支撑力与导轨11的厚度成正比。通过将第一连接段111的厚度设置为1mm，在保证导轨11具有足够的支撑力的同时，可以使导轨11的厚度较小，减轻箱体1的重量。
49.进一步地，参照图3，每个导轨11还包括至少一个第三连接段113，第三连接段113的一端与第二连接段112的自由端相连，第三连接段113的另一端朝向箱体1的底壁的方向倾斜延伸。由此，在保证电池模组2与导轨11有足够的接触面积的同时，可以增强导轨11的结构强度。
50.根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，沿箱体1的高度方向、第一连接段111的长度为l1，沿箱体1的厚度方向、第二连接段112与第三连接段113的长度之和为l2，其中，l1、l2满足：l2＜l1。如此设置，可以防止第三连接段113的上述另一端与箱体1的底壁接触，且可以减小导轨11的材料用量，降低箱体1的成本。
51.根据本实用新型的一些实施例，第二连接段112沿箱体1的厚度方向的一端与第一连接段111沿箱体1的高度方向的上述另一端相连，第三连接段113为一个，第三连接段113连接在第二连接段112沿箱体1的厚度方向的另一端。此时，导轨11的形状大致呈l形，在保证导轨11具有足够的支撑强度的同时，导轨11的结构简单，方便加工。
52.其中，第一连接段111和第二连接段112的连接处以及第二连接段112和第三连接段113的连接处和进行倒圆角设计，当电池模组2移动方向与导轨11有微小角度偏差时，因弧形表面受力均匀，从而可以忽略因角度偏差造成的各个方向的阻力，同时可以进一步减小电池模组2移动时的阻力。
53.进一步地，每个导轨11的第二连接段112和第三连接段113均位于第一连接段111的邻近箱体1的厚度方向上的中心平面的一侧。由此，通过导轨11可以将箱体1的底壁与电池模组2间隔开，避免在电池模组2的移动过程中电池模组2与箱体1的底壁接触。
54.根据本实用新型的一些具体实施例，多个导轨11包括多个第一导轨114和多个第二导轨115，多个第一导轨114邻近箱体1的厚度方向上的中心平面设置，多个第二导轨115分别位于箱体1的底壁的沿箱体1的厚度方向的两侧边缘，多个第二导轨115与电池模组2的底面的沿箱体1的厚度方向的两侧边缘止抵。例如，在图5的示例中，四个导轨11可以包括两个第一导轨114和两个第二导轨115，两个第一导轨114位于箱体1的厚度方向的中心平面的
两端，两个第一导轨114之间的距离小于两个第二导轨115之间的距离，例如，两个第一导轨114之间的距离可以为25mm，两个第二导轨115之间的间距可以为130mm。由于电池模组2的电芯大多集中在电池模组2的中部，也就是说，电池模组2的重量主要集中在电池模组2的中部。由此，第一导轨114可以有效支撑电池模组2，第二导轨115可以防止电池模组2侧翻，以保证电池模组2在箱体1的位置的稳定，且可以防止导轨11发生形变。
55.根据本实用新型的另一些实施例，第二连接段112的沿箱体1的厚度方向的两端分别延伸至超出第一连接段111的沿箱体1的厚度方向的两侧表面。第三连接段113为两个，两个第三连接段113分别连接在第二连接段112的沿箱体1的厚度方向的两端。此时，导轨11的形状大致呈t形，可以增加第二连接段112与电池模组2之间的接触面积，以使电池模组2能够稳定地支撑在导轨11上，保证电池模组2的位置的稳定。
56.进一步地，导轨11的数量为n2，n2为奇数，多个导轨11包括第三导轨和多个第四导轨，第三导轨位于箱体1的底壁的沿箱体1的厚度方向的中部，多个第四导轨分别位于第三导轨的沿箱体1的厚度方向的两侧。例如，导轨11可以为三个，三个导轨11可以包括一个第三导轨和两个第四导轨，第三导轨和多个第四导轨可以关于箱体1的厚度方向上的中心平面对称。也就是说，两个第四导轨可以位于分别位于箱体1的底壁的沿箱体1的厚度方向的两侧边缘，或者两个第四导轨可以分别位于第三导轨和箱体1的底壁的边缘的之间，且两个第四导轨关于第三导轨对称。由此，可以保证电池模组2的底壁均匀受力，避免电池模组2在移动过程中发生倾斜。
57.在一些可选的实施例中，至少一个导轨11的顶面上涂覆有润滑胶。如此设置，可以进一步减小电池模组2与导轨11之间的摩擦阻力，以将电池模组2快速装置至箱体1内。
58.根据本实用新型的一些实施例，箱体1进一步包括至少一个第一支撑件116，第一支撑件116设在相邻两个导轨11之间，第一支撑件116和多个导轨11共同支撑电池模组2。如图3-图5所示，第一支撑件116可以沿箱体1的长度方向延伸，第一支撑件116的邻近电池模组2的一端为圆滑曲面，在保证第一支撑件116能够支撑电池模组2的同时，可以减小第一支撑件116与电池模组2的接触面积，从而可以减小电池模组2在移动过程中所受的摩擦阻力，以使电池模组2能够顺畅地移动至箱体1内。
59.其中，储能装置100还包括端盖3，端盖3设在箱体1的长度方向的至少一端，且端盖3可以通过第一支撑件116与箱体1相连。
60.进一步地，第一支撑件116的长度与导轨11的长度相等，且第一支撑件116的高度与导轨11的高度相等。如此设置，以保证能够平稳地安装在箱体1内，避免电池模组2发生倾斜。
61.根据本实用新型的一些实施例，箱体1进一步包括至少一个第二支撑件117，第二支撑件117设在箱体1的侧壁和箱体1的底壁的连接处，第二支撑件117与电池模组2的底面的拐角处接触。参照图5，第二支撑件117为两个，两个第二支撑件117分别位于箱体1的两个侧壁与箱体1的底壁的连接处，且第二支撑件117可以沿朝向箱体1中心的方向倾斜向上延伸，以使第二支撑件117的自由端的端面与电池模组2的底面的拐角处止抵，以保证电池模组2的位置的稳定，防止电池模组2在箱体1内晃动。
62.根据本实用新型的一些实施例，箱体1的沿箱体1的厚度方向的两个侧壁上分别设有至少一个限位件118，限位件118与电池模组2的侧壁相对。参照图5，箱体1的沿箱体1的厚
度方向的两个侧壁上分别设有两个限位件118，位于同一侧的两个限位件118沿箱体1的宽度方向间隔开，每个限位件118沿箱体1的厚度方向朝向箱体1中心水平延伸。安装后，限位件118与电池模组2的侧壁止抵。由此，通过限位件118可以限制电池模组2沿箱体1的厚度方向的移动，可以进一步保证电池模组2的位置的稳定。
63.在一些可选的实施例中，多个导轨11与箱体1为一体成型件。如此设置，可以提高储能装置100的生产效率。
64.可选地，箱体1为铝合金件。
65.如图6和图7所示，根据本实用新型第二方面实施例的储能装置控制系统200，包括电池管理单元(bmu)201和多个储能装置100，多个储能装置100并联连接，每个储能电装置100包括电池管理系统(battery management system，bms)4，电池管理单元(bmu)201与多个储能装置100中的每个储能装置100的电池管理系统(bms)4可以通讯连接，例如通过控制器局域网络(can)总线通讯连接。
66.本技术中的电池管理单元(bmu)201可以单独做成一个模块，其可以监控所有并联的储能装置100中的电池管理系统(bms)4的状态，通过通讯来对各个电池管理系统4进行分布式控制管理(即对各个电池管理系4统进行独立的控制管理)、荷电状态(soc)均衡。无论有多少个并联的储能装置100，可以仅使用一个总电池管理单元(bmu)201实现对所有并联的储能装置100进行控制，且节省了成本。
67.进一步地，参照图7，每个储能装置100还包括电池信息采集器(battery information collector,bic)5,电池信息采集器(bic)5与电池管理系统4通讯连接，例如通过can总线通讯连接。bic主要用于采集电池数据，并将电池数据传送到电池管理系统(bms)4，当电池数据出现异常时，bms可控制相应电池的主回路的断电器(图中未示出)断开，当整个系统出现故障时，bms会接收bmu的控制指令，对bmu的控制指令做出相应的控制动作，例如控制所有电池的主回路的继电器断开。
68.进一步地，如图7所示，储能装置控制系统200还可包括能量管理系统(energy management system，ems)202或逆变器，能量管理系统202或逆变器与电池管理单元201通讯连接，例如通过can总线通讯连接。电池管理单元201可以将电池的基本状态等传送给ems/逆变器，同时接收ems/逆变器的充放电指令，从而对各个bms进行独立的充放电控制。
69.根据本实用新型实施例的储能装置控制系统200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
70.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
71.在本技术的描述中，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
73.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。