储能电池插箱的冷却系统、储能电池插箱及电气柜的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及储能电池插箱的冷却系统、储能电池插箱及电气柜。


背景技术：

2.电气柜通常装有多排电池插箱，现有的电池插箱包括箱体和箱盖，箱体和箱盖围成一个封闭空间，该封闭空间内安装有电池模块；电池插箱在使用时，要插入到相应电气柜上设置的电池插箱插口中。
3.储能插箱作为储能系统的最小单位，随着行业技术水平的提高，不断要求提高单个插箱容量以及增加电池箱的循环寿命。而电池箱在充、放电过程中会产生大量的热量，温度是影响电池的容量和循环寿命的重要因素，减小电芯模组之间的温度差异，是储能行业需要重点研究的核心问题。
4.目前市面上的储能散热冷却系统主要集成在集装箱上，导致只能在系统级别上进行温度的管控，无法精确到单个电池箱上，这对集装箱冷却系统设计提出了较高的要求。另外，单个电池箱的箱内温差较大，靠近箱体前段风扇的地方较箱体尾部温度高，造成出储能电池插箱的充放电性能变差、安全性以及使用寿命下降。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供储能电池插箱的冷却系统、储能电池插箱及电气柜，减小单个储能电池插箱的箱体前后温差，提升单个储能电池插箱的冷却效果，提升插箱内部电池模组的电性能和寿命，提升储能电池插箱的循环寿命。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.储能电池插箱的冷却系统，设于所述储能电池插箱的箱体，包括：
8.进风口，用以导入冷气流，所述进风口开设于所述箱体尾部的侧壁上；所述进风口包括靠近所述箱体底部的若干个横向进风口和远离所述箱体底部的若干个纵向进风口；
9.导流板，所述导流板平行于所述箱体的底面设置，所述导流板将所述箱体内空间分隔以形成上部流道和下部流道，所述横向进风口与所述下部流道相连通，所述纵向进风口与所述上部流道相连通，所述导流板设有导流孔，所述冷气流既能通过所述上部流道进入所述箱体的前部，也能通过所述下部流道和所述导流孔进入所述箱体的前部；
10.所述导流板远离所述进风口的一端与所述箱体前部侧壁间隔设置。
11.作为一种储能电池插箱的冷却系统的优选方案，所述横向进风口和所述纵向进风口均为长条形。
12.作为一种储能电池插箱的冷却系统的优选方案，所述纵向进风口与所述箱体内的电芯排布间隙相对。
13.作为一种储能电池插箱的冷却系统的优选方案，所述导流板底部设有多个支撑座，所述支撑座用以支撑导流板。
14.作为一种储能电池插箱的冷却系统的优选方案，所述导流孔靠近所述箱体前部的方向上设有导流斜面，所述导流斜面沿远离所述箱体前部向所述下部流道倾斜延伸。
15.储能电池插箱，包括箱体和设于所述箱体内部的多个电芯，还包括上述任一方案所述的储能电池插箱的冷却系统。
16.作为一种储能电池插箱的优选方案，靠近所述箱体前部的所述电芯设置于所述箱体的底部，其余所述电芯沿所述箱体长度方向设置于所述导流板上。
17.作为一种储能电池插箱的优选方案，所述储能电池插箱还包括固定座，所述固定座用以将所述电芯固定在所述箱体的侧壁上。
18.作为一种储能电池插箱的优选方案，所述固定座包括u形部和连接部，所述u形部用以容纳所述电芯，所述连接部上设有安装孔，通过所述安装孔能使所述固定座固定在所述箱体的侧壁上。
19.电气柜，所述上述任一方案所述的储能电池插箱。
20.有益效果：
21.在本实用新型中，通过进风口的若干个纵向进风口，冷气流能通过上部流道进入箱体的前部；在储能电池插箱的箱体内部的侧壁上设有电芯，电芯工作时会产生一定的热量，通过冷气流沿着上部气流通道将热量逐渐带走，但是随着冷气流沿着上部流道运动过程中，储能电池插箱的前部的换热效率明显比后部低，使储能电池插箱的前后部位的温差较大，在本实用新型中，进一步设置若干个横向进风口，冷气流能通过下部流道和导流孔直接进入箱体的前部，从而主动补偿储能电池插箱前部的换热效率，使储能电池插箱前后的换热效果趋于一致，进而使储能电池插箱的前后部位的温度接近，提升整体储能电池插箱的冷却效果，提升内部电池模组的电性能和寿命，提升储能电池插箱的循环寿命；通过使导流板远离进风口的一端与箱体前部侧壁间隔设置，能够使在布置于靠近储能电池插箱前部的电芯充分接触到来自下部流道的冷气流，提升前部电芯的冷却效果。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的隐藏上盖的储能电池插箱的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的部分箱体的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例提供的隐藏箱体的储能电池插箱内部结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例提供的固定座和导流板配合的结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例提供的储能电池插箱内部的结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例提供的储能电池插箱的结构示意图。
28.图中：
29.100、箱体；110、进风口；111、横向进风口；112、纵向进风口；
30.200、导流板；210、上部流道；220、下部流道；230、导流孔；240、导流斜面；250、支撑座；
31.300、固定座；310、u形部；320、连接部；321、安装孔。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处
所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.请参阅附图1-附图6，在本实施例中，储能电池插箱的冷却系统(以下简称“冷却系统”)设于储能电池插箱的箱体100内，该冷却系统包括：进风口110和导流板200。进风口110，用以导入冷气流，进风口110开设于箱体100尾部的侧壁上；进风口110包括靠近箱体100底部的若干个横向进风口111和远离箱体100底部的若干个纵向进风口112；导流板200平行与箱体100的底面设置，导流板200将箱体100内空间分隔以形成上部流道210和下部流道220，横向进风口111与下部流道220相连通，纵向进风口112与上部流道210相连通，导流板200设有导流孔230，冷气流既能通过上部流道210进入箱体100的前部，也能通过下部流道22和导流孔23进入箱体100的前部；导流板200远离进风口110的一端与箱体100前部侧壁间隔设置。
37.在本实施例中，在储能电池插箱的箱体100内部的侧壁上设有电芯，电芯工作时会产生一定的热量，通过进风口110的若干个纵向进风口112，冷气流能沿着上部流道210进入箱体100的前部；通过冷气流沿着上部流道210将热量逐渐带走，但是随着冷气流沿着上部流道210运动过程中，储能电池插箱的前部的换热效率明显比后部低，进一步造成储能电池插箱的前后部位温差较大，本实施例通过设置若干个横向进风口111，冷气流通过下部流道220和导流孔230直接进入箱体100的前部，从而主动补偿储能电池插箱前部的换热效率，使储能电池插箱前后的换热效果趋于一致，进而使储能电池插箱的前后部位的温度接近，提升整体储能电池插箱的冷却效果，提升内部电芯的电性能和寿命，提升储能电池插箱的循环寿命；进一步地，使导流板200远离进风口110的一端与箱体100前部侧壁间隔设置，能够使在布置于靠近储能电池插箱前部的电芯充分接触到来自下部流道的冷气流，提升前部电芯的冷却效果。
38.可选地，横向进风口111和纵向进风口112均为长条形。在本实施例例中，横向进风口111设置有三个，纵向进风口112设置有六个，当然，本领域的技术人员可以理解，进风口
110的形状、尺寸和数量等参数，需要与提供冷气流的设备接口相匹配，横向进风口111和纵向进风口112的形状、尺寸和数量并不局限本实施例。
39.作为优选，纵向进风口112与箱体100内的电芯排布间隙相对，在箱体100的内部，电芯通常沿箱体100的长度方向间隔排列，每排电芯与邻排电芯设有一定的散热间隙，该散热间隙有设计人员根据电芯的产热和散热情况设计该间隙的宽度，通过合理设计该间隙通道，能够保证箱体100内部的所有电芯处于良好的散热环境下，保证电芯稳定工作，在本实施例中，通过将纵向进风口112与箱体100内的电芯排布间隙相对，冷气流能够直接通过纵向进风口112直接引入电芯排布间隙中，从而有效提升冷气流的冷却效率。
40.作为优选，纵向进风口112的宽度与箱体100内的电芯排布间隙相等。
41.可选地，导流板200焊接在箱体100内，采用焊接的连接方式，简单且方便，也能避免引入多余的连接零件。
42.作为优选，导流板200底部设有多个支撑座250，支撑座250用以支撑导流板200。在本实施例中，支撑座250位开口向下的u形块，u形块对导流板200起辅助支撑作用，提升导流板200的支撑强度。当然，在不考虑储能电池插箱整体减重的情况下，支撑座250的也可以为实心垫块。
43.请继续参阅附图4和附图5，进一步地，导流孔230靠近箱体100前部的方向上设有导流斜面240，导流斜面240沿远离箱体100前部向下部流道220倾斜延伸。导流斜面240能有效改变流经下部流道220的冷气流的流向，从而将冷气流由箱体100的底部向上引流，使储能电池插箱的前端靠近箱体100的上盖的部位也能有冷气流流过，实现电池插箱的前端上部空间和下部空间的完全冷却，对于布置于此的电芯，能充与冷气流的接触，从而使电芯充分冷却。
44.本实施例还涉及储能电池插箱，该储能电池插箱包括箱体100和设于箱体100内部的多个电芯，还包括上述的储能电池插箱的冷却系统。
45.进一步地，在本实施例中，靠近箱体100前部的电芯设置于箱体100的底部，其余电芯沿箱体100长度方向设置于导流板200上。请进一步参阅附图5，靠近箱体100前部的电芯低于设置在导流板200上的电芯，冷气流能直接沿着下部流道220到达前部电芯处，对前部电芯进行直接降温，减小储能电池插箱前后布置的电芯温差。采用该冷却系统的储能电池插箱，在箱体100的内部温差能控制在7℃以内。
46.可选地，储能电池插箱还包括固定座300，固定座300用以将电芯固定在箱体100的侧壁上。请进一步参阅附图1-附图5，在本实施例中，固定座300选用导热性能好的金属材料。
47.进一步地，固定座300包括u形部310和连接部320，u形部310用以容纳电芯，连接部320上设有安装孔321，通过安装孔321能使固定座300固定在箱体100的侧壁上。在本实施例中，u形部310的尺寸大于电芯的外廓尺寸，同时连接部320是u形部310的开口边缘向外延伸形成，通过设于连接部320上的安装孔321，固定座300螺接在箱体100的内壁上。当然，本领域的技术人员能够理解，也可以在箱体100的内壁上设置卡槽，使连接部320卡接在卡槽内，以使固定座300固定在箱体100的内壁上。
48.本实施例的另一方面，还涉及一种电气柜，该电气柜设置有上述的储能电池插箱。
49.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而
并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。