一种带散热机构的电池系统的制作方法

本实用新型涉及电源装置技术领域，尤其涉及一种带散热机构的电池系统。

背景技术：

因为现在社会生活中的昼夜节律，导致电网的负荷也存在着不平衡，例如白天，各企业开工，各商业网点营业，导致用电处于高峰时段，而夜晚，尤其是早半夜，人们基本都在睡眠。此时，电网的负荷处于低谷。为此，政府出台了一些列的鼓励政策，例如夜间电费半价等，尽量鼓励人们把一些用电负荷放到夜间。

现在，市面上出现了一种储能电池，用于家庭或者企业，是一种能够将市电交流电转换为直流电进行充电，并在需要时候，将其所输出的低压的直流电转换回市电交流电的蓄能装置，以供一般电器使用。储能电池是一种方便的备用电源装置。

但是，当储能电池工作时，产热量较大，尤其是当多个储能电池集中在一起工作时，故而储能电池一般要求安装于通风良好处，或者直接接触金属物体，帮助散热。目前，在例如储能电站等地方，一般是将所有的储能电池集中在一个带有空调设备的房间里。这样，消耗的电力就很可观。而对于普通用户的零星使用的储能电池，特地设置一空调房间，就不太现实。例如，随着电动工具的普及化，尤其是电动交通工具的增加，其上的储能电池都需要进行充放电操作。而这些储能电池在工作时，一样会产生大量的热。

因此，现有技术还有待于改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述的储能电池的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带散热机构的电池系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种带散热机构的电池系统，其中，包括：壳体和固定在所述壳体内部的桁架结构，所述桁架结构包括镂空格，每个镂空格内放置至少一个电池，在桁架结构的端部设有换热介质泵；所述桁架结构两端分设有第一横向换热介质管道和第二向换热介质管道，一个或多个竖向换热管道连接在两个横向换热介质管道之间；其中，第一横向换热管道设有进口，第二横向换热管道设有出口，其中，越靠近出口的竖向换热管道，其连接第二横向换热管道处越狭窄；所述壳体包括与电池电连接的配电箱。

其中，优选地，所述竖向换热管道与出口之间的距离，与竖向换热管道与第二横向管道连接处截面积成反比。

在一种优选实施例中，所述镂空格为n排m列设置，每一列内镂空格的电池之间串联设置组成一个串联电源，共计组成m个串联电源，m个串联电源并联到所述配电箱，其中，n和m均为自然数，并分别独立的优选为3-5的自然数。

在一种优选实施例中，电池通过导热硅胶片粘结到镂空格底部，镂空格底部为导热板。

在一种优选实施例中，所述桁架结构下端设有风扇安装架，所述风扇安装架上设置有至少一个风扇。

在一种更优选实施例中，所述桁架结构储能电池系统包括至少两个叠加设置的桁架结构，叠加的桁架结构之间设置有风扇安装架，所述风扇安装架上设置有至少一个风扇。

在另一种更优选实施例中，每两个桁架结构为一对，并彼此背向设置，扇安装架设有一侧的连接柱，或两侧的连接柱，连接在彼此背向设置的一对桁架结构之间。

在一种优选实施例中，所述壳体的壁为栅格结构或网状结构。

在一种优选实施例中，所述桁架结构的框架内设有连续的支撑机构，支撑机构在所述桁架结构后端伸出后设置安装板，安装板固定在壳体壁上。

在更优选实施例中，所述支撑机构为U形支撑架。

在更优选实施例中，所述安装板在贴靠桁架结构上表面的位置，设有沿桁架结构上表面延伸的夹片。

在更优选实施例中，所述安装板下方设有向后伸出的插块，壳体壁设有容置所述插块的插槽。

在更优选实施例中，所述壳体壁设有容纳所述安装板的卡槽。

所述的带散热结构的储能电池系统，还包括电池管理系统，所述电池管理系统包括：数据采集单元、控制器和通信单元，数据采集单元包括传感器，用于感测电池单元温度，控制器包括继电器和控制芯片，通信单元包括对外接口，接口、传感器和继电器均连接控制芯片；控制芯片连接并操纵换热介质泵、优选地，还连接并操作风扇。

其中，所述电池管理系统可以是位于壳体内，或者也可以是壳体外。

本实用新型所公开的一种带散热机构的电池系统，镂空格周边换热介质将电池单元包绕，增加换热面积，有力地通过主动散热降低了所述储能电池的温度，进一步提高了所述储能电池的工作可靠性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型的带散热结构的储能电池系统的散热原理示意图。

图2是本实用新型中桁架结构示意图。

图3是本实用新型桁架结构安装于壳体结构示意图。

图4是本实用新型壳体上卡槽结构示意图。

图5是本实用新型风扇安装架结构示意图。

图6是本实用新型电池管理系统结构示意图。

图中：1.桁架结构、2.电池单元、3.热交换管道、4.风扇安装架、5.风扇、6.壳体、11.镂空格、12.纵梁、13.配电箱连接端子、14.换热介质管道接口、15.安装板、16.封盖、31. 流体进口、32. 流体出口、33.竖向管道、34.第一横向管道、35.第二横向管道、41.连接柱、61.卡槽、62.容纳腔、150.支撑架、151.插块、552.夹片、301.第一连接处、302.第二连接处、303.第三连接处

具体实施方式

本实用新型提供了一种带散热机构的电池系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型公开了一种带散热机构的电池系统，包括壳体6、以及壳体6内设置的桁架结构，如图1-2所示，桁架结构1包括：阵列设置的镂空格11，每个镂空格11内都放置有至少一个电池单元2，电池单元2可以是高功率磷酸铁锂电池的标准电池包，盖板16将镂空格11封盖，盖板16可以是网状，增加散热。

在一个较佳的实施例中，所述电池单元2分N排M列（M和N为自然数）阵列布置于所述桁架结构1的镂空格11内。每列的标准电池包串联形成一个串联电源，共形成M个串联电源，然后M个串联电源并联到配电箱连接端子13。优选地，所述配电箱连接端子13包括一高压配电箱连接端子和一低压配电箱连接端子，用于不同场合，不同物件的供电。

同时，在所述桁架结构1的两端，分别设有换热介质管道接口14，桁架结构1的框架内设有热交换管道3，参照图1，在每一列镂空格两侧，或者说每一列电池单元2的两侧，均设有竖向管道33，在桁架结构1的两端分别设有第一横向管道34和第二横向管道35，第一横向管道34的流体进口31连接一个换热介质管道接口14，第二横向管道35的流体进口32连接桁架结构1另一端的换热介质管道接口14。泵将换热介质通过换热介质管道接口14送入热交换管道3。

本实用新型中，靠近流体出口32的竖向管道33的接口截面积，与竖向管道33和流体出口32之间的距离，成反比。例如，图1中给出了五条竖向管道33。中心处的竖向管道距离流体出口32最近，其与第二横向管道35之间的第一连接处301最细，截面积最小，相反，最侧边的两个竖向管道距离流体出口32最远，其与第二横向管道35之间的第三连接处303最粗，截面积最大。二者之间的两个竖向管道距离流体出口32的长度居中，其与第二横向管道35之间的第二连接处302截面积也居中。这样，当换热介质从进口进入后，由于第一连接处301至第三连接处303逐渐增大，换热介质在第一连接处301的位置流通截面积减小，阻滞流动速度，从而换热介质在相应的竖向管道内流速小于距离出口32较远外部竖向管道，可以避免中间竖向管道流动过快导致较远竖向管道无法获得足够的换热介质。

参照图2，桁架结构1后端（也可以是两端）设有安装板15，前端（也可以是两端）设有连接头17，用于将桁架结构1安装在壳体上。

壳体6的壁为栅格结构、或者网状结构。参照图3和图4，桁架结构1内设有U形支撑架50，U形支撑架150沿桁架结构1长度方向设置，U形支撑架150在桁架结构1的后端伸出，伸出的部分连接安装板15，安装板15下端设有向后突出的插块151，形成L形结构。同样，壳体6的壁设有嵌合所述L形结构的卡槽61。安装板15设有沿桁架结构51上表面延伸的夹片152，将桁架结构1夹紧。

参照图4，卡槽61沿壳体6的壁水平设置，每个桁架结构1固定位设置有容纳腔62，桁架结构1沿卡槽61水平滑动至预定位置，插块151插入预定位置的容纳腔62内，安装板15通过螺钉固定到壳体6的壁上。

本实用新型将电池单元2置于镂空格11内，镂空格11底部为导热金属材料，如铝或铝合金，电池单元2通过导热硅胶粘结早镂空格11底部，一方面镂空格11周边换热介质将电池单元2包绕，增加换热面积，另一方，底部导热材料将电池单元2的热量导出。

实施例2

在一种实施例中，参照图5，本实用新型还包括风扇5，风扇5位于镂空格11底部下方，将镂空格11底部导出的热量带走。

本实施例中，风扇5位于风扇安装架4上，风扇安装架4包括一个框架，框架通过连接柱41连接到桁架结构1底部。框架上可以是安装一个或多个风扇5。或者，在本实施例中，多层桁架结构1叠加设置，叠加的桁架结构1之间设置风扇安装架4。或者，在本实施例中，每两个桁架结构1为一对，一对桁架结构1彼此背向设置，扇安装架4设有一侧的连接柱，或两侧的连接柱，一个风扇安装架4可以为两个桁架结构1的电池单元2散热。

实施例3

在一种实施例中，参照图6，本实用新型包括电池管理系统，电池管理系统包括：数据采集单元、控制器和通信单元，数据采集单元包括传感器，用于感测温度和换热介质流量，控制器包括继电器和控制芯片，通信单元包括对外接口，如人机接口或通讯接口等。

传感器将温度、换热流量等数据发送给控制器，控制器判断电池温度是否超出阈值，如果超出阈值，则控制泵工作或控制泵提供输送换热介质的功率。

同时，还可以是，传感器还感测空气流量和流速，当温度过高，则同时控制风扇工作或提高风扇功率。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。