CN115295955B - 一种储能电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能电池箱，包括外箱体、内箱体和电池模块，外箱体的前侧设置有进液孔和出液孔；内箱体安装在外箱体内，内箱体与位于内箱体和外箱体之间的外腔体连通，进液孔与内箱体内部连通，出液孔与外腔体连通；电池模块设置有至少两排且安装在内箱体中，每个电池模块的外围设置有位于内箱体中的冷却流道；冷却液经进液孔进入冷却流道，继而通过外腔体后从出液孔排出。本发明整体结构简单，不仅散热效果好，散热效率高，而且具有良好的消防性能，安全性更高。

Description

一种储能电池箱

技术领域

本发明属于储能电池箱冷却技术领域，具体涉及一种储能电池箱。

背景技术

储能系统通过电能收集，实现削峰填谷并提高电能质量，而电池储能技术是目前应用前景较好、发展较为迅速的储能技术，在电化学储能市场中占据主流地位。储能电池在充放电过程中会产生大量的热量，为了能够保证电池的正常使用，需要对其进行散热降温。

目前电池储能系统一般选用风冷散热或液冷板间接散热这两种方式，其中采用风冷散热时，由于空气的热传导系数低，因此换热能力差，散热效率低。而采用间接式液冷板散热，只能对电池模块单面进行冷却，且需要在液冷板与电池模块之间增加导热垫，不仅增加了电池储能结构的复杂度，而且换热效率低，冷却速度慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能电池箱，以电池箱冷却效率低的问题。

本发明的一种储能电池箱是这样实现的：

一种储能电池箱，包括

外箱体，其前侧设置有进液孔和出液孔；

内箱体，其安装在所述外箱体内，所述内箱体与位于所述内箱体和外箱体之间的外腔体连通，所述进液孔与所述内箱体内部连通，所述出液孔与所述外腔体连通；

电池模块，其设置有至少两排且安装在所述内箱体中，每个电池模块的外围设置有位于所述内箱体中的冷却流道；

冷却液经进液孔进入冷却流道，继而通过外腔体后从所述出液孔排出。

进一步的，所述冷却流道包括位于相邻两排电池模块之间的主流道、位于每个电池模块前侧和后侧的分流道，以及位于内箱体侧壁内侧的侧流道；

冷却液通过进液孔进入主流道，继而经过分流道后汇流至侧流道在进入外腔体。

进一步的，所述外腔体包括位于内箱体前侧的前腔、位于内箱体两侧的侧腔、位于内箱体后侧的后腔，以及位于所述电池模块上方的上腔；

冷却液流至后腔，继而经过侧腔和上腔后再汇流至前腔并从所述出液孔排出。

进一步的，所述内箱体包括U型的流道板，以及用于封闭所述流道板前端的前端板和用于封闭所述流道板后端的后端板。

进一步的，所述流道板的侧壁顶部设置有向内弯折且用于隔开所述侧流道与外腔体的翻边。

进一步的，所述后端板上设置有与所述侧流道相对的连通孔。

进一步的，所述主流道上方设置有用于隔开所述主流道和所述外腔体的密封压条。

进一步的，所述分流道内安装有分流板，所述分流板的顶部能够隔开所述分流道和所述外腔体。

进一步的，所述分流板包括主板，以及均匀设置在所述主板两侧的翼板，所述主板的顶部和底部两端分别设置有与所述主板和翼板垂直的挡板。

进一步的，所述内箱体的前侧设置有用于连通所述主流道和进液孔的进液件。

采用了上述技术方案后，本发明具有的有益效果为：

本发明整体结构简单，不仅可以围绕每个电池模块形成完整的单向降温通路，保证散热的效果以及均匀性，提高散热效率，更能把电池模块完全浸没在冷却液内，可以实现对电池模块的实时消防防护，消防性能更好，安全性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明优选实施例的储能电池箱的结构图；

图2是本发明优选实施例的储能电池箱的主视剖面图；

图3是本发明优选实施例的储能电池箱的右视剖面图；

图4是图3中A部分的放大图；

图5是本发明优选实施例的储能电池箱的俯视剖面图；

图6是图5中B部分的放大图；

图7是本发明优选实施例的储能电池箱外箱体内部的结构图；

图8是本发明优选实施例的储能电池箱的其中一种分流板的结构图；

图9是本发明优选实施例的储能电池箱的其中一种分流板的结构图；

图10是本发明优选实施例的储能电池箱的箱体本体的结构图；

图11是本发明优选实施例的储能电池箱的冷却流道和部分外腔体的冷却液流向示意图；

图中：外箱体1，箱体本体1-1，箱盖1-2，内箱体2，流道板2-1，前端板2-2, 后端板2-3, 翻边2-4,电池模块3，进液孔4，出液孔5，加强筋6，进液管接头7，出液管接头8，主流道9，分流道10，侧流道11，前腔12，侧腔13，后腔14，上腔15，前固定架16，后固定架17，连通孔18, 密封压条19, 分流板20，主板20-1，翼板20-2，挡板20-3，进液件21，进液通孔22，汇流腔23，通孔Ⅰ24，通孔Ⅱ25，短接片26，铜排Ⅰ27，母排Ⅰ28，正极接线端子29，负极接线端子30，台阶Ⅰ31，绝缘盘32，信号线接头33，铜排Ⅱ34，母排Ⅱ35，台阶Ⅱ36，走线槽组件37。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-11所示，一种储能电池箱，包括外箱体1、内箱体2和电池模块3，外箱体1的前侧设置有进液孔4和出液孔5；内箱体2安装在外箱体1内，内箱体2与位于内箱体2和外箱体1之间的外腔体连通，进液孔4与内箱体2内部连通，出液孔5与外腔体连通；电池模块3设置有至少两排且安装在内箱体2中，每个电池模块3的外围设置有位于内箱体2中的冷却流道；用于对电池模块3降温的冷却液经进液孔4进入冷却流道，继而通过外腔体后从出液孔5排出。

具体的，外箱体1包括箱体本体1-1，以及盖合在箱体本体1-1顶部的箱盖1-2，箱体本体1-1和箱盖1-2之间通过若干紧固螺栓连接固定。

优选的，外箱体1的外表面设置有若干加强筋6，能够有效地提高外箱体1的结构强度。

为了方便连接冷却液的进液管和出液管，进液孔4的外端安装有进液管接头7，出液孔5的外端安装有出液管接头8。

优选的，为了保证进液孔4和出液孔5处的结构强度，进液孔4和出液孔5并列设置于外箱体1前侧的竖向加强筋6上。

在本实施例中，进液孔4位于下方，出液孔5位于上方。

在本实施例中，电池模块3设置有两排。

为了实现对电池模块3的全方位降温，冷却流道包括位于相邻两排电池模块3之间的主流道9、位于每个电池模块3前侧和后侧的分流道10，以及位于内箱体2侧壁内侧的侧流道11。

具体的，同排的电池模块3中，位于最前侧的电池模块3与内箱体2的前壁之间设置有一个分流道10；位于最后侧的电池模块3与内箱体2的后壁之间设置有一个分流道10；相邻的两个电池模块3之间亦设置有一个分流道10，此处两个电池模块3共用两者之间的一个分流道10。

具体的，冷却液通过进液孔4进入主流道9，继而经过分流道10后汇流至侧流道11在进入外腔体。

两排电池模块3之间为主流道9，冷却液在进入主流道9后能够对电池模块3的内侧面进行降温；继而冷却液分流至各个分流道10中，即可对电池模块3的前侧面和后侧面进行降温；待冷却液从分流道10汇流至侧流道11后，则可对电池模块3的外侧面进行降温，从而实现对电池模块3的高效散热。

冷却液在从主流道9流至各个分流道10后，由于各个分流道10的流道长度一致，液体的流阻一致，从而保证各个电池模块3降温的均匀性。

为了能够将吸收了电池模块3热量的冷却液从出液孔5排出，外腔体包括位于内箱体2前侧的前腔12、位于内箱体2两侧的侧腔13、位于内箱体2后侧的后腔14，以及位于电池模块3上方的上腔15。

具体的，冷却液流至后腔14，继而经过侧腔13和上腔15后再汇流至前腔12并从出液孔5排出。

在此过程中，流至上腔15的冷却液可对电池模块3的顶部进行降温，从而进一步提高各个电池模块3散热的效果。

为了能够将冷却流道与外腔体的前腔12和后腔14隔开，内箱体2包括U型的流道板2-1，以及用于封闭流道板2-1前端的前端板2-2和用于封闭流道板2-1后端的后端板2-3。

具体的，前端板2-2和后端板2-3分别嵌在流道板2-1的前端和后端，且与流道板2-1之间安装有密封垫，以保证内箱体2前端和后端的密封性。

优选的，前端板2-2与外箱体1的前壁之间安装有前固定架16，后端板2-3与外箱体1的后壁之间安装有后固定架17，能够保证内箱体2的稳定性。

其中前固定架16安装在前端板2-2的前侧面，且位于前腔12内，后固定架17位于后端板2-3的顶部。

为了能够防止位于侧流道11的冷却液直接进入上腔15中，保证冷却液从侧流道11至后腔14的流向，流道板2-1的侧壁顶部设置有向内弯折且用于隔开侧流道11与外腔体的翻边2-4。

具体的，翻边2-4盖在前端板2-2和后端板2-3的顶部，其内侧与电池模块3的外侧面贴合。

优选的，翻边2-4与前端板2-2、后端板2-3以及电池模块3之间分别设置有密封垫，以保证侧流道11的密封性，防止侧流道11中的冷却液直接进入上腔15中。

为了便于冷却液从侧流道11流入后腔14中，后端板2-3上设置有与侧流道11相对的连通孔18。

具体的，连通孔18为竖向的腰形孔，保证冷却液从侧流道11进入后腔14的效率。

为了防止位于主流道9的冷却液直接进入上腔15中，主流道9上方设置有用于隔开主流道9和外腔体的密封压条19。

具体的，密封压条19的两端通过螺栓分别固定在前端板2-2和后端板2-3的顶部。

优选的，密封压条19与各个电池模块3之间设置有密封垫，以保证主流道9的密封性。

为了能够保证散热的均匀性，分流道10内安装有分流板20，分流板20的顶部能够隔开分流道10和外腔体。

分流板20不仅具有均匀冷却液的作用，还能够实现对电池模块3的定位，方便电池模块3的安装。

具体的，翻边2-4、密封压条19与分流板20之间分别设置有密封垫，能够有效地保证侧流道11、主流道9以及分流道10的密封性，保证各个流道内冷却液的正确流向。

优选的，分流板20采用金属或绝缘材料加工而成。

分流板20包括主板20-1，以及均匀设置在主板20-1侧面的翼板20-2，主板20-1的顶部和底部两端分别设置有与主板20-1和翼板20-2垂直的挡板20-3。

分流板20为格栅鱼骨状结构，通过翼板20-2的设置，可以将其所在侧的电池模块3与主板20-1之间自形成多条单独的流道，不仅可以保证冷却液的流通性，而且能够促进冷却液与电池模块3充分接触，提高冷却效果。

在本实施例中，同排的两个电池模块3之间的分流道10中安装一个分流板20，而位于最前侧的电池模块3前侧的分流道10以及位于最后侧的电池模块3后侧的分流道10中亦分别安装一个分流板20。

具体的，位于同排相邻两个电池模块之间的分流板，其主板的前侧面和后侧面均设置有翼板，以便于在主板两侧均能够形成多个单独的通道，以实现对该分流板前侧和后侧的两个电池模块的降温。

而位于最前侧的电池模块前侧的分流板，仅其主板的后侧面设置有翼板，从而使主板后侧面形成多个单独的通道，以实现对其后侧电池模块的降温。

同样的，位于最后侧的电池模块后侧的分流板，仅其主板前侧面设置有翼板，从而使主板前侧面形成多个单独的通道，以实现对其前侧电池模块的降温。

优选的，翼板20-2与其相对的电池模块3之间安装有密封垫，可以使每个通道内的冷却液均是从主流道9至侧流道11的流向，从而保证降温效果。

挡板20-3的设置，能够对电池模块3的安装进行定位，保证电池模块3安装后的稳定性。同时翼板20-2能够有效地提高分流板20的结构强度，从而保证电池模块3安装的稳定性。

具体的，分流板20与翻边2-4以及密封压条19之间的密封垫分别位于挡板20-3的顶部。

为了能够穿过前腔12实现进液孔4与主流道9的连通，内箱体2的前侧设置有用于连通主流道9和进液孔4的进液件21。

具体的，进液件21内设置有竖向的进液通孔22，以及位于进液通孔22后侧的汇流腔23，进液孔4与进液通孔22的下端连通，而进液通孔22与汇流腔23之间通过通孔Ⅰ24连通，汇流腔23的后壁上设置有与主流道9连通的通孔Ⅱ25，从而使冷却液从进液孔4依次流入主流道9中。

优选的，进液件21与前端板2-2为一体设置。进液件21的底部与进液孔4配合，并且利用密封圈等密封件密封。

同排的相邻两个电池模块3之间通过短接片26串联，两排位于最后侧的两个电池模块3亦通过短接片26实现两排电池模块3的串联，且短接片26均位于电池模块3的顶部。

其中一排位于最前侧的电池模块3依次通过铜排Ⅰ27和母排Ⅰ28与设置在外箱体1前侧的正极接线端子29相连，另一排位于最前侧的电池模块3则依次通过铜排Ⅱ34和母排Ⅱ35与设置在外箱体1前侧的负极接线端子30相连。

具体的，外箱体1的前壁外侧设置有向外凸出的台阶Ⅰ31，台阶Ⅰ31上通过螺钉安装有绝缘盘32，正极接线端子29和负极接线端子30穿过对应台阶Ⅰ31中心的安装孔并固定在绝缘盘32上。

正极接线端子29和负极接线端子30既能实现电气回路的进出线，又能实现外箱体1的密封，而且两个接线端子进行特殊台阶Ⅰ31设计，既增加了电气距离，又方便了电池箱的安装。

外箱体1的前侧还安装有信号线接头33。

具体的，外箱体1的前壁外侧设置有向外凸出的台阶Ⅱ36，信号线接头33对应安装在台阶Ⅱ36上。信号线接头33既能实现信号的输出，又保证了外箱体1的密封。

每排电池模块3上方安装有走线槽组件37，其不仅能够用于信号线的走线，从而便于信号线与信号线接头33的连接，而且能够对于短接片26的安装进行定位。

在对电池箱进行散热降温时，冷却液从进液孔4并经过进液件21流入主流道9中，从主流道9分流至各个分流道10中，然后再于侧流道11汇集继而流入后腔14，最后经上腔15和侧腔13回流至前腔12中，即可从出液孔5排出。整个过程实现了对各个电池模块3的全方位降温，保证散热效果，提高散热效率。

本发明中，冷却液通过从主流道9至分流道10的分流再至侧流道11的汇流，从而针对各个电池模块3形成了单向且等长的冷却通路，实现对多个电池模块3的同步冷却，不仅提高了冷却的均匀性，而且缩短了各个单向冷却通路的行程，有效地提高了冷却的效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种储能电池箱，其特征在于，包括

外箱体（1），其前侧设置有进液孔（4）和出液孔（5）；

内箱体（2），其安装在所述外箱体（1）内，所述内箱体（2）与位于所述内箱体（2）和外箱体（1）之间的外腔体连通，所述进液孔（4）与所述内箱体（2）内部连通，所述出液孔（5）与所述外腔体连通；

电池模块（3），其设置有至少两排且安装在所述内箱体（2）中，每个电池模块（3）的外围设置有位于所述内箱体（2）中的冷却流道；

冷却液经进液孔（4）进入冷却流道，继而通过外腔体后从所述出液孔（5）排出；

所述冷却流道包括位于相邻两排电池模块（3）之间的主流道（9）、位于每个电池模块（3）前侧和后侧的分流道（10），以及位于内箱体（2）侧壁内侧的侧流道（11）；

冷却液通过进液孔（4）进入主流道（9），继而经过分流道（10）后汇流至侧流道（11）再进入外腔体；

所述外腔体包括位于内箱体（2）前侧的前腔（12）、位于内箱体（2）两侧的侧腔（13）、位于内箱体（2）后侧的后腔（14），以及位于所述电池模块（3）上方的上腔（15）；

冷却液流至后腔（14），继而经过侧腔（13）和上腔（15）后再汇流至前腔（12）并从所述出液孔（5）排出；

所述分流道（10）内安装有分流板（20），所述分流板（20）的顶部能够隔开所述分流道（10）和所述外腔体。

2.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，所述内箱体（2）包括U型的流道板（2-1），以及用于封闭所述流道板（2-1）前端的前端板（2-2）和用于封闭所述流道板（2-1）后端的后端板（2-3）。

3.根据权利要求2所述的储能电池箱，其特征在于，所述流道板（2-1）的侧壁顶部设置有向内弯折且用于隔开所述侧流道（11）与外腔体的翻边（2-4）。

4.根据权利要求2所述的储能电池箱，其特征在于，所述后端板（2-3）上设置有与所述侧流道（11）相对的连通孔（18）。

5.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，所述主流道（9）上方设置有用于隔开所述主流道（9）和所述外腔体的密封压条（19）。

6.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，所述分流板（20）包括主板（20-1），以及均匀设置在所述主板（20-1）两侧的翼板（20-2），所述主板（20-1）的顶部和底部两端分别设置有与所述主板（20-1）和翼板（20-2）垂直的挡板（20-3）。

7.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，所述内箱体（2）的前侧设置有用于连通所述主流道（9）和进液孔（4）的进液件（21）。

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