CN114336901B - 一种集装箱电源*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱电源***，包括集装箱、若干个相互并联的电池簇及供电网；所述集装箱上活动设置有移门；各个所述电池簇均包括电池组单元、连接开关及温度检测件，所述电池组单元包括若干个电池模块及DC‑DC变换器，各个所述电池模块依次串联后与所述DC‑DC变换器的输入端电连接；所述供电网与各个所述连接开关的另一端均电连接。本发明的有益效果是：当温度检测件检测到某一电池组单元的温度超过预设温度，或某一电池组单元出现其他故障时，连接开关断开，从而使出现异常的电池组单元与供电网断开，其他正常的电池组单元的电能仍然可以通过供电网供用户使用，从而不会导致集装箱电源***断电，提高了船舶电源供应的稳定性。

Description

一种集装箱电源***

技术领域

本发明涉及船舶电源技术领域，尤其是涉及一种集装箱电源***。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，清洁能源成为了时代发展趋势，在碳达峰、碳中和的大背景下，绿色船舶正在兴起，为了解决清洁能源的供应问题，集装箱电源应运而生。现阶段的集装箱电源（如申请号为CN201520631743.9的中国实用新型专利），主要是将多个锂电池模块装在集装箱内，整体对外安置在船舶使用，并可快速更换。

现有的集装箱电源，通常是在集装箱内设置检修通道，不仅造成了空间的浪费，也存在维修不方便、维保人员人身安全存在隐患等问题，在锂电池充电效率不高、能源需求量大的背景下，如何提高设计出空间体积小、能量储存量大、使用维修方便、维修安全的集装箱电源是一个各行业面临的技术难题。

同时，集装箱电源中，若出现部分电池模组温度超过允许值时，通常需要将整个集装箱电源进行断电检查，从而会影响船舶电源供应的稳定性。

同时，集装箱电源中，各个电池模块的充放电大小容易不一致，会导致各个电池模块充放电寿命不均，可能出现的情况是有的电池模块的寿命到了极限，但有的电池模块的寿命还有很长，但因某些的寿命的损坏而不得不进行整个电池***的大修维护、甚至报废。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种集装箱电源***，用以解决现有的集装箱电源维修不便及供电稳定性较差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种集装箱电源***，包括集装箱、若干个相互并联的电池簇及供电网；

所述集装箱上活动设置有移门，所述移门用于控制所述集装箱的开启或关闭；

各个所述电池簇均包括电池组单元、连接开关及温度检测件，所述电池组单元设置于所述集装箱内，所述电池组单元包括若干个电池模块及DC-DC变换器，各个所述电池模块依次串联后与所述DC-DC变换器的输入端电连接，所述DC-DC变换器用于将输入电压升压至预设电压值输出，所述DC-DC变换器的输出端与所述连接开关的一端电连接，所述温度检测件用于检测对应的所述电池组单元的温度，当所述电池组单元的温度超过预设温度时，所述连接开关断开；

所述供电网与各个所述连接开关的另一端均电连接。

在一些实施例中，所述供电网包括正极电线及负极电线；所述连接开关包括正极开关及负极开关，所述正极开关的一端与所述DC-DC变换器的输出端的正极接口电连接，所述正极开关的另一端与所述正极电线电连接，所述负极开关的一端与所述DC-DC变换器的输出端的负极接口电连接，所述负极开关的另一端与所述负极电线电连接。

在一些实施例中，所述集装箱电源***还包括高压箱，所述高压箱固定于所述集装箱内，所述DC-DC变换器固定于所述高压箱内。

在一些实施例中，所述集装箱的侧壁上开设有出入口，所述出入口的底面固定有单滑轨；所述移门的个数为多个，各个所述移门均滑动设置于所述单滑轨上。

在一些实施例中，所述集装箱还包括至少一拉门组件，所述拉门组件包括第一滑轨、第一滑块、第二滑轨、第二滑块及拉门；所述第一滑轨固定于所述出入口的底面，所述第一滑轨与所述单滑轨垂直，所述第一滑块滑动设置于所述第一滑轨上，所述第二滑轨固定于所述第一滑块上，所述第二滑轨的延伸方向与所述单滑轨平行，所述第二滑块滑动设置于所述第二滑轨上，所述拉门固定于所述第二滑块上，当所述第一滑块处于预设位置时，所述拉门与各个所述移门均共面设置。

在一些实施例中，所述拉门组件还包括第一连接块，所述第一连接块的一端与所述第一滑块固定连接，所述第一连接块的另一端与所述第二滑轨固定连接。

在一些实施例中，所述拉门组件还包括第二连接块，所述第二连接块的一端与所述第二滑块固定连接，所述第二连接块的另一端与所述拉门固定连接。

在一些实施例中，所述集装箱电源***还包括灭火器，所述灭火器设置于所述集装箱内。

在一些实施例中，所述灭火器为七氟丙烷灭火器。

在一些实施例中，所述集装箱电源***还包括若干个电池支架，所述电池支架与所述电池组单元的数量相同并一一对应，各个所述电池支架均可拆卸连接于所述集装箱内，各个所述电池组单元均安装于对应的电池支架上。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，当温度检测件检测到某一电池组单元的温度超过预设温度，或某一电池组单元出现其他故障时，连接开关断开，从而使出现异常的电池组单元与供电网断开，其他正常的电池组单元的电能仍然可以通过供电网供用户使用，从而不会导致集装箱电源***断电，提高了船舶电源供应的稳定性，并且，由于一个电池组单元内各个电池模块采用串联连接，从而可使放电时，各个电池模块的电流大小相等，即实现了均流控制，保证了所有的电池模块具有相同的充放电次数，不会出现充放电寿命不均的情况；同时，各个电池簇均设置有DC-DC变换器，从而使得各个电池簇输出的电压大小都相等，从而避免在并网时，因各个电池簇输出的电压不同对电网造成冲击；此外，检修人员在检修时，可推开移门，从而在集装箱外对各个电池簇进行检修，提高了检修过程的便利度和安全性。

附图说明

图1是本发明提供的集装箱电源***的一实施例的电路结构示意图；

图2是本发明提供的集装箱电源***的一实施例的立体结构示意图；

图3是图2中的集装箱电源***在拉门被开启时的立体结构示意图；

图4是图3中的集装箱电源***的目标移门被开启时的立体结构示意图；

图5是图2中的拉门组件的立体结构示意图；

图6是图2中的拉门组件的结构示意图；

图7是图2中的集装箱电源***省略移门和拉门后的立体结构示意图；

图8是图7中的集装箱电源***的灭火器的结构示意图；

图中：1-集装箱、11-移门、12-单滑轨、2-电池簇、21-电池组单元、211-电池模块、212-DC-DC变换器、22-连接开关、221-正极开关、222-负极开关、3-供电网、31-正极电线、32-负极电线、4-高压箱、5-拉门组件、51-第一滑轨、52-第一滑块、53-第二滑轨、54-第二滑块、55-拉门、56-第一连接块、57-第二连接块、6-灭火器、7-电池支架。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1-图8，本发明提供了一种集装箱电源***，包括集装箱1、若干个相互并联的电池簇2及供电网3。

所述集装箱1上活动设置有移门11，所述移门11用于控制所述集装箱1的开启或关闭。

各个所述电池簇2均包括电池组单元21、连接开关22及温度检测件，所述电池组单元21设置于所述集装箱1内，所述电池组单元21包括若干个电池模块211及DC-DC变换器212，各个所述电池模块211依次串联（串联电压达到600多伏）后与所述DC-DC变换器212的输入端电连接，所述DC-DC变换器212用于将输入电压升压至预设电压值输出（直流升压变换，将600多伏升压到1000V），所述DC-DC变换器212的输出端与所述连接开关22的一端电连接，所述温度检测件用于检测对应的所述电池组单元21的温度，当所述电池组单元21的温度超过预设温度时，所述连接开关22断开。

电池模块211采用双排布置，集装箱1内不设维修通道，每一排电池模块211的电连接接口和水路接口均朝外布置，可以通过打开移门11或拉门55直接进行检修和维护，检修人员无需进入到集装箱内，最大程度保证了维护和检修的方便性，保证了维保人员的人身安全。同时，每个电池模块211均带有唯一的地址编号，从而方便对出故障的电池模块211进行定位。

所述供电网3与各个所述连接开关22的另一端均电连接。供电网3的作用是将各个电池组单元21的供电电路进行汇集，再输出供用户使用。

在使用时，当温度检测件检测到某一电池组单元21的温度超过预设温度，或某一电池组单元21出现其他故障时，连接开关22断开，从而使出现异常的电池组单元21与供电网3断开，其他正常的电池组单元21的电能仍然可以通过供电网3供用户使用，从而不会导致集装箱电源***断电，提高了船舶电源供应的稳定性，并且，由于一个电池组单元21内各个电池模块211采用串联连接，从而可使放电时，各个电池模块211的电流大小相等，即实现了均流控制，保证了所有的电池模块211具有相同的充放电次数，不会出现充放电寿命不均的情况；同时，各个电池簇2均设置有DC-DC变换器212，从而使得各个电池簇2输出的电压大小都相等，从而避免在并网时，因各个电池簇2输出的电压不同对电网造成冲击；此外，检修人员在检修时，可推开移门11，从而在集装箱1外对各个电池簇2进行检修，提高了检修过程的便利度和安全性。

为了具体实现供电网3的功能，请参照图1-图8，在一优选的实施例中，所述供电网3包括正极电线31及负极电线32；所述连接开关22包括正极开关221及负极开关222，所述正极开关221的一端与所述DC-DC变换器212的输出端的正极接口电连接，所述正极开关221的另一端与所述正极电线31电连接，所述负极开关222的一端与所述DC-DC变换器212的输出端的负极接口电连接，所述负极开关222的另一端与所述负极电线32电连接。

为了提高安全性，请参照图8，在一优选的实施例中，所述集装箱电源***还包括高压箱4，所述高压箱4固定于所述集装箱1内，所述DC-DC变换器212固定于所述高压箱4内。

为了具体实现移门11的功能，请参照图2-图6，在一优选的实施例中，所述集装箱1的侧壁上开设有出入口，所述出入口的底面固定有单滑轨12；所述移门11的个数为多个，各个所述移门11均滑动设置于所述单滑轨12上。

为了实现通过单滑轨12关闭和开启集装箱1，请参照图2-图6，在一优选的实施例中，所述集装箱还包括至少一拉门组件5，所述拉门组件5包括第一滑轨51、第一滑块52、第二滑轨53、第二滑块54及拉门55；所述第一滑轨51固定于所述出入口的底面，所述第一滑轨51与所述单滑轨12垂直，所述第一滑块52滑动设置于所述第一滑轨51上，所述第二滑轨53固定于所述第一滑块52上，所述第二滑轨53的延伸方向与所述单滑轨12平行，所述第二滑块54滑动设置于所述第二滑轨53上，所述拉门55固定于所述第二滑块54上，当所述第一滑块52处于预设位置时，所述拉门55与各个所述移门11均共面设置。

当需要开启集装箱1上的某一目标移门11以对该目标移门11处的电池组单元21进行检修时，首先垂直于拉门55的方向向外拉动拉门55，使第一滑块52沿第一滑轨51向外移动，从而使拉门55与单滑轨12分离，接着推动靠近拉门55的移门11向拉门55的方向移动，并占据原先拉门55在单滑轨12上的位置，接着依次推动其他的移门11移动，直到目标移门11被推开为止。本发明采用移门11与拉门55配合的模式，从而只需要设置一个单滑轨12即可满足多个移门11的开启和关闭的需要，可避免因设置多个滑轨导致装置整体占用面积变大的问题。

为了具体实现第一滑块52与第二滑轨53的固定连接，请参照图2-图6，在一优选的实施例中，所述拉门组件5还包括第一连接块56，所述第一连接块56的一端与所述第一滑块52固定连接，所述第一连接块56的另一端与所述第二滑轨53固定连接。

为了具体实现第二滑块54与拉门55的固定连接，请参照图2-图6，在一优选的实施例中，所述拉门组件5还包括第二连接块57，所述第二连接块57的一端与所述第二滑块54固定连接，所述第二连接块57的另一端与所述拉门55固定连接。

为了便于在电池起火时进行灭火，请参照图8，在一优选的实施例中，所述集装箱电源***还包括灭火器6，所述灭火器6设置于所述集装箱1内，本实施例中，灭火器6为具有化学抑制功能的七氟丙烷灭火器，对抑制早期电气火灾提供了有力的物质保障。

为了便于安装和拆卸电池组单元21，请参照图7，在一优选的实施例中，所述集装箱电源***还包括若干个电池支架7，所述电池支架7与所述电池组单元21的数量相同并一一对应，各个所述电池支架7均可拆卸连接于所述集装箱1内，各个所述电池组单元21均安装于对应的电池支架7上。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图8来对本发明提供的集装箱电源***的工作过程进行详细说明：在使用时，当温度检测件检测到某一电池组单元21的温度超过预设温度，或某一电池组单元21出现其他故障时，连接开关22断开，从而使出现异常的电池组单元21与供电网3断开，其他正常的电池组单元21的电能仍然可以通过供电网3供用户使用，从而不会导致集装箱电源***断电，提高了船舶电源供应的稳定性，并且，由于一个电池组单元21内各个电池模块211采用串联连接，从而可使放电时，各个电池模块211的电流大小相等，即实现了均流控制，保证了所有的电池模块211具有相同的充放电次数，不会出现充放电寿命不均的情况；同时，各个电池簇2均设置有DC-DC变换器212，从而使得各个电池簇2输出的电压大小都相等，从而避免在并网时，因各个电池簇2输出的电压不同对电网造成冲击；此外，检修人员在检修时，可推开移门11，从而在集装箱1外对各个电池簇2进行检修，提高了检修过程的便利度和安全性。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集装箱电源***，其特征在于，包括集装箱、若干个相互并联的电池簇及供电网；

所述集装箱上活动设置有移门，所述移门用于控制所述集装箱的开启或关闭，所述集装箱的侧壁上开设有出入口，所述出入口的底面固定有单滑轨；

所述移门的个数为多个，各个所述移门均滑动设置于所述单滑轨上；所述集装箱还包括至少一拉门组件，所述拉门组件包括第一滑轨、第一滑块、第二滑轨、第二滑块及拉门；

所述第一滑轨固定于所述出入口的底面，所述第一滑轨与所述单滑轨垂直，所述第一滑块滑动设置于所述第一滑轨上，所述第二滑轨固定于所述第一滑块上，所述第二滑轨的延伸方向与所述单滑轨平行，所述第二滑块滑动设置于所述第二滑轨上，所述拉门固定于所述第二滑块上，当所述第一滑块处于预设位置时，所述拉门与各个所述移门均共面设置；

各个所述电池簇均包括电池组单元、连接开关及温度检测件，所述电池组单元设置于所述集装箱内，所述电池组单元包括若干个电池模块及DC-DC变换器，各个所述电池模块依次串联后与所述DC-DC变换器的输入端电连接，所述DC-DC变换器用于将输入电压升压至预设电压值输出，所述DC-DC变换器的输出端与所述连接开关的一端电连接，所述温度检测件用于检测对应的所述电池组单元的温度，当所述电池组单元的温度超过预设温度时，所述连接开关断开；电池模块采用双排布置，集装箱内不设维修通道，每一排电池模块的电连接接口和水路接口均朝外布置，通过打开移门或拉门进行检修和维护；每个电池模块均带有唯一的地址编号；

所述供电网与各个所述连接开关的另一端均电连接;

所述集装箱电源***还包括高压箱，所述高压箱固定于所述集装箱内，所述DC-DC变换器固定于所述高压箱内。

2.根据权利要求1所述的集装箱电源***，其特征在于，所述供电网包括正极电线及负极电线；

所述连接开关包括正极开关及负极开关，所述正极开关的一端与所述DC-DC变换器的输出端的正极接口电连接，所述正极开关的另一端与所述正极电线电连接，所述负极开关的一端与所述DC-DC变换器的输出端的负极接口电连接，所述负极开关的另一端与所述负极电线电连接。

3.根据权利要求1所述的集装箱电源***，其特征在于，所述拉门组件还包括第一连接块，所述第一连接块的一端与所述第一滑块固定连接，所述第一连接块的另一端与所述第二滑轨固定连接。

4.根据权利要求1所述的集装箱电源***，其特征在于，所述拉门组件还包括第二连接块，所述第二连接块的一端与所述第二滑块固定连接，所述第二连接块的另一端与所述拉门固定连接。

5.根据权利要求1所述的集装箱电源***，其特征在于，还包括灭火器，所述灭火器设置于所述集装箱内。

6.根据权利要求5所述的集装箱电源***，其特征在于，所述灭火器为七氟丙烷灭火器。

7.根据权利要求1所述的集装箱电源***，其特征在于，还包括若干个电池支架，所述电池支架与所述电池组单元的数量相同并一一对应，各个所述电池支架均可拆卸连接于所述集装箱内，各个所述电池组单元均安装于对应的电池支架上。

Images