一种储能电池簇的制作方法

1.本实用新型涉及储能设备领域，具体而言，涉及一种储能电池簇。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，锂电池的成本逐步降低，使用寿命逐渐延长。通过光伏系统将多余的能量存储在电池中，在夜间或者光照不足时由电池给负载供电，或者是利用峰谷价差套利等应用模式被逐渐推广。
3.电池簇是一种常见的储电装置，电池簇一般采用电池架+电池pack(可视为电池包)+高压箱+其他配件的形式，通常采用模块化设计，电池簇前端接线及安装维护，bms(电池管理系统)采用三级架构，实时进行数据采集、状态监控、控制保护，电池簇内部需要采用较完善的软件保护与硬件保护功能设计，应具备较好的安全性及可靠性。其中，电池簇的高温控系统主要是通过电池pack上的风扇及风道进行冷热风的传导。现有技术中电池簇的的散热一般采用后进风、两侧进风、后进风及两侧进风结合的方式，以方形铝壳电芯为例，上述方式中冷却风与电芯的接触面通常为2-4个面，因而电池pack内的温度均匀性还有待提升。另一方面，现有技术中通常直接在电池簇的前端连接正负极线缆、bms通讯及电源线束、风扇电源线等，看起来很杂乱且容易误触而造成危险。
4.因此，需要设计一种安全性更高、通风散热性能更好的储能电池簇。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种储能电池簇，通过在电池pack的两侧、后部及底部分别设置通风孔，且在电池架的支撑件上设置与电池pack侧散热孔相配合的长圆孔，用以使空调风能够经由这些通风孔与电芯接触换热，从而达到更高的散热性能，以确保电池簇的安全性。
6.为达到上述目的，本实用新型提供了一种储能电池簇，其包括多个电池pack、一电池架、多个封板以及一高压盒，所述多个电池pack与所述高压盒均置放于所述电池架上，且所述高压盒设置于所述电池架最上层的任意位置或最下层的任意位置，其中：
7.每个电池pack包括：设置于前端的一拉手、一风扇、一bms从控、一正负极连接器、多个螺母柱以及一过线孔；两个挂耳，设置于前端的两侧，用于与所述电池架固定；设置于两侧的多个吊装孔与多个侧散热孔；设置于后端的多个后散热孔；设置于底面的多个底散热孔；设置于内部的多个电池组，所述多个电池组之间电性连接，且连接后的总的正负极线缆通过所述正负极连接器引出；以及设置于所述多个电池组上的电池组采集线，其通过所述过线孔引出后电性连接到所述bms从控，用于采集多个电池组的电压和温度；
8.所述电池架包括：一支撑梁，为框型结构；多个l型支撑件，平行于地面设置，且固定于所述支撑梁上，用于放置所述多个电池pack；至少一过线槽，固定设置于所述支撑梁的顶部，用于穿设并固定所述多个电池pack之间的线束；至少四个底座，固定设置于所述支撑梁的底部，且所述底座上设有固定孔用于将所述电池架固定于地面上；以及多个固定件，固
定设置于所述支撑梁的顶部靠向背面的位置，用于将所述电池架固定于墙面上；以及
9.每个封板设置有与电池pack前端的多个螺母柱对应的固定孔。
10.在本实用新型一实施例中，其中，所述支撑梁的立柱上设有多个固定螺母，用于将每个电池pack的挂耳与所述支撑梁固定。
11.在本实用新型一实施例中，其中，每个l型支撑件上设置有与对应电池pack的侧散热孔相对应的长圆孔，用于在保证l型支撑件的支撑强度的前提下，提高对应侧散热孔的进风面积。
12.在本实用新型一实施例中，其中，所述电池架还包括至少两个侧板，分别设置于所述支撑梁的两侧。
13.在本实用新型一实施例中，其中，所述储能电池簇的数量为多个，且每个储能电池簇的所述电池架之间固定连接，并包括至少两个侧板，分别设置于最左侧电池架的左侧和最右侧电池架的右侧。
14.在本实用新型一实施例中，其中，所述封板为塑料开模件。
15.在本实用新型一实施例中，其中，所述高压盒的尺寸与每个电池pack相同，其也包括：两个挂耳，用于固定于所述支撑梁上；设置于两侧的多个吊装孔与多个侧散热孔、设置于后端的多个后散热孔、设置于底面的多个底散热孔，以及设置于前端的多个螺母柱。
16.在本实用新型一实施例中，其中，每层的电池pack与相邻层的电池pack之间相隔一间隙。
17.本实用新型的储能电池簇，与现有技术相比，其优点至少在于：
18.1)空调风经由设置在每个电池pack1的两侧、后部及底部的通风孔进入，并与其内的电池组接触换热，从而使电池pack1内各电池组温度一致，达到了更好的通风散热效果；
19.2)通过在前端增加封板，可以解决电池簇前端接线杂乱且容易误触摸的问题，提高了储能电池簇的安全性；
20.3)通过在l型支撑件上设置有与侧散热孔相配合的长圆孔，能够在保证支撑强度的前提下，提高散热孔的进风面积，进而提高散热性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型一实施例的整体结构图；
23.图2为本实用新型一实施例去掉封板的示意图；
24.图3a为本实用新型一实施例的电池pack示意图；
25.图3b为本实用新型一实施例的电池pack底面视图；
26.图3c为本实用新型一实施例的电池pack后面视图；
27.图4为本实用新型一实施例的电池架示意图；
28.图5a和图5b分别为本实用新型一实施例的封板正面与背面示意图。
29.附图标记说明：1-电池pack；2-电池架；3-封板；4-高压盒；101-拉手；102-风扇；
103-bms从控；104-正负极连接器；105-螺母柱；106-过线孔；107-挂耳；108-吊装孔；109-侧散热孔；110-后散热孔；111-底散热孔；201-支撑梁；202-l型支撑件；203-过线槽；204-底座；205-固定件；206-侧板。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.图1为本实用新型一实施例的整体结构图，图2为本实用新型一实施例去掉封板的示意图，如图1、图2所示，本实施例提供一种储能电池簇，其包括多个电池pack1、一电池架2、多个封板3以及一高压盒4，多个电池pack1与高压盒4均置放于电池架2上，且高压盒4设置于电池架2最上层的任意位置或最下层的任意位置，其中：
32.图3a为本实用新型一实施例的电池pack示意图，图3b为本实用新型一实施例的电池pack底面视图，图3c为本实用新型一实施例的电池pack后面视图，如图3a、图3b和图3c所示，每个电池pack1包括：
33.设置于电池pack1的前端的一拉手101、一风扇102、一bms从控103、一正负极连接器104、多个螺母柱105以及一过线孔106；在其他实施例中，正负极连接器104可以选用快插方式的，也可以选用螺栓连接方式的，本实用新型不对其进行限定。
34.两个挂耳107，设置于电池pack1前端的两侧，用于与电池架2固定；
35.设置于电池pack1两侧的多个吊装孔108与多个侧散热孔109；
36.设置于电池pack1后端的多个后散热孔110；
37.设置于电池pack1底面的多个底散热孔111；
38.设置于电池pack1内部的多个电池组(图中未示)，多个电池组之间电性连接，且连接后的总的正负极线缆通过正负极连接器104引出；
39.在本实施例中，其中，多个电池组之间是串连；在其他实施例中，电池组之间也可以采用其他的连接方式，本实用新型不对其进行限定。
40.设置于多个电池组上的电池组采集线(图中未示)，其通过过线孔106引出后电性连接到bms从控103，用于采集多个电池组的电压和温度；
41.其中，拉手101和吊装孔108用于电池pack1的安装和维护，在使用时，空调风能够分别从每个电池pack1的多个侧散热孔109、多个后散热孔110及多个底散热孔111，被风扇102吸入对应电池pack1内，并从前端的风扇102排出，以此达到为电池pack1通风换热的目的。
42.图4为本实用新型一实施例的电池架示意图，如图4所示，电池架2包括：
43.一支撑梁201，为框型结构，作为电池架2的主体用于支撑整个电池架2；
44.多个l型支撑件202，平行于地面设置，且固定于支撑梁201上，用于放置多个电池pack1；
45.至少一过线槽203，固定设置于支撑梁201的顶部，用于穿设并固定多个电池pack1之间的线束；
46.至少四个底座204，固定设置于支撑梁201的底部，且底座204上设有固定孔用于将电池架2固定于地面上；以及
47.多个固定件205，固定设置于支撑梁201的顶部靠向背面的位置，用于将电池架2固定于墙面上；
48.在本实施例中，其中，支撑梁201的立柱上设有多个固定螺母，用于将每个电池pack1的挂耳107与支撑梁201固定。
49.在本实施例中，其中，每个l型支撑件202上设置有与电池pack1的侧散热孔109相对应的长圆孔，用于在保证l型支撑件202的支撑强度的前提下，提高对应侧散热孔109的进风面积，进而提高散热性能。
50.在本实施例中，其中，电池架2还包括至少两个侧板206，分别设置于支撑梁201的两侧；
51.在另一实施例中，其中，所述储能电池簇的数量为多个，且每个储能电池簇的电池架2之间固定连接，并包括至少两个侧板206，分别设置于最左侧电池架2的左侧和最右侧电池架2的右侧。
52.本实用新型设置侧板206，主要是为了将空调风收纳在整个电池架2或多个电池架2所在的区域，以便于更好的散热。
53.图5a和图5b分别为本实用新型一实施例的封板正面与背面示意图，如图5a与图5b所示，本实施例的每个封板3设置有与电池pack1前端多个螺母柱105对应的固定孔，用于固定于电池pack1前端的螺母柱105上。
54.在本实施例中，其中，封板3为塑料开模件，用以在保证通风的前提下可以提高美观度、降低整体重量。在其他实施例中也可以根据需求选用其他材料的封板，例如钣金件。
55.在本实施例中，其中，高压盒4的尺寸与每个电池pack1相同，其也包括两个挂耳，用于固定于支撑梁201上，设置于两侧的多个吊装孔与多个侧散热孔、设置于后端的多个后散热孔、设置于底面的多个底散热孔，以及设置于前端的多个螺母柱用于固定封板3。
56.在本实施例中，其中，每层的电池pack1与相邻层的电池pack1之间相隔一间隙。
57.本实施例在现场安装时，是先通过底座204和固定件205将电池架2固定在地面(例如集装箱地板、机柜地板)和侧壁上，然后将每个电池pack1和高压盒4分别放到对应l型支撑件202的位置并用螺钉锁紧固定，然后安装封板3。
58.电气连接是使用线缆(或者铜排)通过正负极连接器104，将多个电池pack1电性连接器到一起，最后连接到高压盒4上，高压盒4内设置有整个电池簇的开关。本实施例的多个电池pack1采用串联的方式，在实际应用时也可以根据需求选用其他连接方式。
59.通信连接是使用低压线束将每个电池pack1前端的bms从控103连接在一起，最后接到高压盒4上。本实施例的通信连接也采用串联的方式，在实际应用时也可以根据需求选用其他连接方式，本实用新型不对其进行限定。
60.电气连接线和通信连接线都可以通过过线槽203走线，以使走线美观，最后，将每个封板3安装到各电池pack1与高压盒4前端。
61.在运行时，本实用新型的储能电池簇的工作原理为：
62.空调风经由设置在每个电池pack1的两侧、后部及底部的通风孔进入，并与其内的电池组(或电芯)接触换热，从而使电池pack1内各电池组(或电芯)温度一致。在具体实施
时，三部分的通风孔的开孔大小，可以根据模组排布及风扇选型进行调整，且电池pack1在安装时层与层之间可以留有一定的间隙，以利于底部进风。
63.通过本实用新型多个通风孔的设计，可以解决电池簇热管理中的电池温度不均衡的问题。同时，通过在前端增加封板，可以解决电池簇前端接线杂乱且容易误触摸的问题，因此，在储能领域具有很好的应用前景。
64.本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
65.本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。