CN115966849A - 一种模块化储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化储能装置，涉及能量储存技术领域。该种模块化储能装置，包括储能框，所述储能框上连接有盖板，所述储能框内通过安装架设有四个两两相互对称设置的第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池，所述储能框内设有用于对第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池进行串联连接的串接机构以及并联连接的并接机构。该种模块化储能装置，通过串接机构和并接机构的设置，在第一驱动机构和第二驱动机构的驱动作用下，便于对第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池进行串联和并联的切换，整个切换过程，操作简单，实施便捷，无需对锂电池进行拆线布置，提高了锂电池在不同场合应用的效率。

Description

一种模块化储能装置

技术领域

本发明涉及能量储存技术领域，具体为一种模块化储能装置。

背景技术

锂电池作为常用的储能装置，被广泛应用于不同的场合，在锂电池组中连接有多个磷酸铁鲤电池，从而以获得所需的标准操作电压，在将锂电池应用于各种电压等级(12.8-819.2V)的中小商业储能应用或者工业混合能源应用等，需要一个更高的容量和一个更大的电流，此时，需要将锂电池进行并联使用，但是，在对低速电动车、电动叉车、高尔夫车、电动三轮车等进行供电时，因需要提高电压，此时，需要将锂电池串联起来使用。

锂电池的并联是为了增加输出电流，串联是为了提高电压，因此，通过对锂电池进行模块的串联或并联，使锂电池适用于不同的应用场合。

现有的锂电池在进行串并联切换时，需要对锂电池进行拆线布置，整个操作过程较为繁琐，降低了锂电池在不同场合应用的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化储能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化储能装置，包括储能框，所述储能框上连接有盖板，所述储能框内通过安装架设有四个两两相互对称设置的第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池，所述第一锂电池的正极和第四锂电池的负极与外部电源相连接，所述储能框内设有用于对第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池进行串联连接的串接机构以及并联连接的并接机构；

所述串接机构包括固定连接在储能框上的第一L型板，所述第一L型板的一端与第一锂电池的负极相连，所述第一L型板的另一端通过第一驱动机构连接有第一导电板，所述第一导电板的一侧连接有第一连接板，所述第一连接板的一侧通过第二连接板连接有第二L型板，所述第二L型板的一端与第二锂电池的负极相对设置，所述第二L型板的一侧通过Z型板连接有第二导电板，所述第二导电板与第三锂电池的正极相对设置，所述第一连接板的另一端设有第三导电板，所述第三导电板与第四锂电池的正极相对设置，所述第三导电板通过导向机构连接有第三L型板，所述第三L型板的一端与第三锂电池的负极相连；

所述并接机构包括分别滑动连接在第一锂电池、第二锂电池，第三锂电池和第四锂电池正负极端的第一U型板和第二U型板，所述第二U型板的靠近第一U型板的一侧设有操作板，所述操作板上设有用于对第一U型板和第二U型板进行驱动的第二驱动机构。

优选的，所述第一驱动机构包括固定连接在第一导电板一侧上的两个相互对称设置的第一驱动管，两个所述第一驱动管的其中一个滑动连接有第一导向杆，所述第一导向杆的一端与第一L型板相连接，两个所述第一驱动管的另一个螺纹连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的一端与第一L型板相连接，所述第一螺纹杆的一端贯穿第一L型板设置，并固定连接有第一转动盘。

优选的，所述导向机构包括固定连接在第三导电板一侧上的两个相互对称设置的导向管，两个所述导向管上滑动连接有第二导向杆，两个所述第二导向杆的一端与第三L型板相连接。

优选的，所述第二驱动机构包括固定连接在操作板一侧上的两个第二驱动管，两个所述第二驱动管的其中一个滑动连接有第三导向杆，所述第三导向杆的另一端滑动连接有第三驱动管，所述第三驱动管的一端与第一U型板相连接，两个所述第二驱动管的另一个螺纹连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的另一端通过驱动杆连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆与第二螺纹杆的螺纹旋向相反，所述第三螺纹杆上螺纹连接有第四驱动管，所述第四驱动管的一端与第一U型板相连接。

优选的，所述储能框上设有用于对驱动杆进行转动的转动机构，所述转动机构包括固定连接在安装架上的第四L型板，所述第四L型板上转动连接有转动杆，所述转动杆靠近驱动杆的一端设有第一锥齿轮，所述驱动杆的侧壁上设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合设置，所述转动杆的另一端设有第二转动盘。

优选的，所述盖板上设有用于对串联或并联进行提示的提示机构，所述提示机构包括开设在盖板靠近储能框一侧上的安装槽，所述安装槽上滑动连接有滑动板，所述滑动板上设有红色提示板和黄色提示板，所述红色提示板和黄色提示板分别对应并联和串联，所述盖板上开设有观察窗，所述观察窗与安装槽相通设置。

优选的，所述盖板上设有用于对滑动板进行驱动的第三驱动机构，所述第三驱动机构包括设置在盖板上的固定板，所述固定板靠近储能框的一侧通过伸缩组件连接有盖帽，所述盖帽与第一锂电池的正极相对设置，所述盖帽的一侧设有第一安装块，所述第一安装块的另一端转动连接转动板，所述滑动板的一侧设有第二安装块，所述转动板的另一端与第二安装块相连接。

优选的，所述伸缩组件包括固定连接在盖帽另一侧的两个伸缩管，两个所述伸缩管上滑动连接有伸缩杆，两个所述伸缩杆的一端与固定板相连接，两个所述伸缩管的底壁上设有弹簧，两个所述弹簧的另一端与伸缩杆相连接。

优选的，所述第一转动盘和第二转动盘的表面做磨砂处理。

优选的，所述储能框的侧壁上开设有多个散热孔，各个所述散热孔贯穿储能框设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

、该种模块化储能装置，通过串接机构和并接机构的设置，在第一驱动机构和第二驱动机构的驱动作用下，便于对第一锂电池、第二锂电池、第三锂电池和第四锂电池进行串联和并联的切换，整个切换过程，操作简单，实施便捷，无需对锂电池进行拆线布置，提高了锂电池在不同场合应用的效率。

、该种模块化储能装置，通过提示机构的设置，在第三驱动机构的驱动作用下，使得储能框内锂电池在串联和并联的情况下，分别展示黄色提示板和红色提示板，从而给与使用者一种直观的感受，便于使用者掌握储能框内锂电池的连接情况。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中储能框的内部结构示意图；

图3为本发明中串接机构和并接机构的内部结构示意图；

图4为本发明中串接机构的结构示意图；

图5为本发明中并接机构的结构示意图；

图6为本发明中提示机构的结构示意图；

图7为本发明中提示机构和第三驱动机构的内部结构示意图；

图8为图4中A处放大图；

图9为图5中B处放大图。

图中：101、储能框；102、盖板；103、第一锂电池；104、第二锂电池；105、第三锂电池；106、第四锂电池；2、串接机构；201、第一L型板；202、第一导电板；203、第一连接板；204、第三导电板；205、第三L型板；206、第二连接板；207、Z型板；208、第二导电板；209、第二L型板；3、并接机构；301、第一U型板；302、第二U型板；303、操作板；4、第一驱动机构；401、第一驱动管；402、第一螺纹杆；403、第一导向杆；404、第一转动盘；5、导向机构；501、导向管；502、第二导向杆；6、第二驱动机构；601、第二驱动管；602、第三导向杆；603、第三驱动管；604、第二螺纹杆；605、驱动杆；606、第三螺纹杆；607、第四驱动管；7、转动机构；701、第四L型板；702、转动杆；703、第一锥齿轮；704、第二锥齿轮；705、第二转动盘；8、提示机构；801、安装槽；802、滑动板；803、红色提示板；804、黄色提示板；9、第三驱动机构；901、固定板；902、盖帽；903、第一安装块；904、转动板；905、第二安装块；10、伸缩组件；1001、伸缩管；1002、伸缩杆；11、散热孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种模块化储能装置，包括储能框101，储能框101上螺栓连接有盖板102，储能框101内通过安装架设有四个两两相互对称设置的第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106，第一锂电池103的正极和第四锂电池106的负极与外部电源相连接，储能框101内设有用于对第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行串联连接的串接机构2以及并联连接的并接机构3；

请参阅图1-4，串接机构2包括固定连接在储能框101上的第一L型板201，第一L型板201的一端与第一锂电池103的负极相连，第一L型板201的另一端通过第一驱动机构4连接有第一导电板202，第一导电板202的一侧连接有第一连接板203，第一连接板203的一侧通过第二连接板206连接有第二L型板209，第二L型板209的一端与第二锂电池104的负极相对设置，第二L型板209的一侧通过Z型板207连接有第二导电板208，第二导电板208与第三锂电池105的正极相对设置，第一连接板203的另一端设有第三导电板204，第三导电板204与第四锂电池106的正极相对设置，第三导电板204通过导向机构5连接有第三L型板205，第三L型板205的一端与第三锂电池105的负极相连；

请参阅图5，并接机构3包括分别滑动连接在第一锂电池103、第二锂电池104，第三锂电池105和第四锂电池106正负极端的第一U型板301和第二U型板302，第二U型板302的靠近第一U型板301的一侧设有操作板303，操作板303上设有用于对第一U型板301和第二U型板302进行驱动的第二驱动机构6；

此处需要说明的是：通过串接机构2和并接机构3的设置，在第一驱动机构4和第二驱动机构6的驱动作用下，便于对第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行串联和并联的切换，整个切换过程，操作简单，实施便捷，无需对锂电池进行拆线布置，提高了锂电池在不同场合应用的效率。

请参阅图4和图8，第一驱动机构4包括固定连接在第一导电板202一侧上的两个相互对称设置的第一驱动管401，两个第一驱动管401的其中一个滑动连接有第一导向杆403，第一导向杆403的一端与第一L型板201相连接，两个第一驱动管401的另一个螺纹连接有第一螺纹杆402，第一螺纹杆402的一端与第一L型板201相连接，第一螺纹杆402的一端贯穿第一L型板201设置，并固定连接有第一转动盘404；

此处需要说明的是：通过第一驱动机构4的设置，便于带动第一导电板202靠近或远离第二锂电池104的正极。

请参阅图4，导向机构5包括固定连接在第三导电板204一侧上的两个相互对称设置的导向管501，两个导向管501上滑动连接有第二导向杆502，两个第二导向杆502的一端与第三L型板205相连接；

此处需要说明的是：通过导向机构5的设置，便于在第一导电板202移动的过程中，通过第一连接板203带动第三导电板204进行同步移动。

请参阅图5，第二驱动机构6包括固定连接在操作板303一侧上的两个第二驱动管601，两个第二驱动管601的其中一个滑动连接有第三导向杆602，第三导向杆602的另一端滑动连接有第三驱动管603，第三驱动管603的一端与第一U型板301相连接，两个第二驱动管601的另一个螺纹连接有第二螺纹杆604，第二螺纹杆604的另一端通过驱动杆605连接有第三螺纹杆606，第三螺纹杆606与第二螺纹杆604的螺纹旋向相反，第三螺纹杆606上螺纹连接有第四驱动管607，第四驱动管607的一端与第一U型板301相连接；

此处需要说明的是：通过第二驱动机构6的设置，便于带动第一U型板301和第二U型板302进行相互靠近相互远离运动。

请参阅图5和图9，储能框101上设有用于对驱动杆605进行转动的转动机构7，转动机构7包括固定连接在安装架上的第四L型板701，第四L型板701上转动连接有转动杆702，转动杆702靠近驱动杆605的一端设有第一锥齿轮703，驱动杆605的侧壁上设有第二锥齿轮704，第二锥齿轮704与第一锥齿轮703相互啮合设置，转动杆702的另一端设有第二转动盘705；

此处需要说明的是：通过转动机构7的设置，便于带动驱动杆605进行转动。

请参阅图7，盖板102上设有用于对串联或并联进行提示的提示机构8，提示机构8包括开设在盖板102靠近储能框101一侧上的安装槽801，安装槽801上滑动连接有滑动板802，滑动板802上设有红色提示板803和黄色提示板804，红色提示板803和黄色提示板804分别对应并联和串联，盖板102上开设有观察窗，观察窗与安装槽801相通设置；

此处需要说明的是：通过提示机构8的设置，使得储能框101内锂电池在串联和并联的情况下，分别展示黄色提示板804和红色提示板803，从而给与使用者一种直观的感受，便于使用者掌握储能框101内锂电池的连接情况。

请参阅图7，盖板102上设有用于对滑动板802进行驱动的第三驱动机构9，第三驱动机构9包括设置在盖板102上的固定板901，固定板901靠近储能框101的一侧通过伸缩组件10连接有盖帽902，盖帽902与第一锂电池103的正极相对设置，盖帽902的一侧设有第一安装块903，第一安装块903的另一端转动连接转动板904，滑动板802的一侧设有第二安装块905，转动板904的另一端与第二安装块905相连接；

此处需要说明的是：通过第三驱动机构9的设置，在盖帽902与第一U型板301的侧壁相抵时，将推动盖帽902向上移动，在盖帽902向上移动的过程中，带动转动板904发生转动，在转动板904转动的过程中，推动滑动板802移动，从而将红色提示板803推动至观察窗处，使得红色提示板803被使用者看见。

请参阅图6-7，伸缩组件10包括固定连接在盖帽902另一侧的两个伸缩管1001，两个伸缩管1001上滑动连接有伸缩杆1002，两个伸缩杆1002的一端与固定板901相连接，两个伸缩管1001的底壁上设有弹簧，两个弹簧的另一端与伸缩杆1002相连接；

此处需要说明的是：通过伸缩组件10的设置，在盖帽902与第一U型板301的侧壁相抵时，将推动盖帽902向上移动。

请参阅图2-5，第一转动盘404和第二转动盘705的表面做磨砂处理；

此处需要说明的是：通过对第一转动盘404和第二转动盘705的表面做磨砂处理，便于对第一转动盘404和第二转动盘705进行转动。

请参阅图1，储能框101的侧壁上开设有多个散热孔11，各个散热孔11贯穿储能框101设置；

此处需要说明的是：通过散热孔11的设置，便于对储能框101内的锂电池进行散热。

工作原理：在需要将储能框101中的第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行串联连接时，转动第一转动盘404，带动第一螺纹杆402转动，在第一螺纹杆402螺纹啮合传动及第一导向杆403和第一驱动管401的导向作用下，将带动第一导电板202靠近第二锂电池104的正极进行移动，在第一导电板202移动的过程中，通过第二连接板206带动第二L型板209靠近第二锂电池104的负极进行移动，在第二L型板209移动的过程中，通过Z型板207带动第二导电板208靠近第三锂电池105的正极进行移动，同时，在第一导电板202移动的过程中，通过第一连接板203带动第三导电板204靠近第四锂电池106的正极进行移动，在第一导电板202与第二锂电池104的正极相抵时，停止对第一转动盘404的转动，此时，第二导电板208将与第三锂电池105的正极相抵，第三导电板204将与第四锂电池106的正极相抵，从而将第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行首尾相连，形成了一种串联连接，提高了锂电池对外输出的电压；

在将第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行串联连接后，将盖板102安装到储能框101上，在盖板102与储能框101相合时，盖帽902将盖在第一锂电池103的正极上，此时，从盖板102上的观察窗可以看到黄色提示板804，从而，以此来对使用者进行提示，表示储能框101内的锂电池是串联连接；

在需要将储能框101中的第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行并联连接时，转动第二转动盘705，带动转动杆702一端上的第一锥齿轮703转动，在第一锥齿轮703与第二锥齿轮704相互啮合传动作用下，带动驱动杆605上的第二螺纹杆604和第三螺纹杆606转动，由于第二螺纹杆604和第三螺纹杆606的螺纹旋向相反设置，因而，在驱动杆605转动的过程中，通过螺纹啮合传动及第三导向杆602和第二驱动管601及第三驱动管603的导向作用下，带动第一U型板301和第二U型板302相互靠近运动，在第一U型板301和第二U型板302分别锂电池的正负极相抵时，便将第一锂电池103、第二锂电池104，第三锂电池105和第四锂电池106进行了并联连接，提高了锂电池的输出电流；

在将第一锂电池103、第二锂电池104、第三锂电池105和第四锂电池106进行并连接连接后，将盖板102安装到储能框101上，在盖板102与储能框101相合时，盖帽902将与第一U型板301的侧壁相抵，在盖帽902与第一U型板301的侧壁相抵时，将推动盖帽902向上移动，在盖帽902向上移动的过程中，带动转动板904发生转动，在转动板904转动的过程中，推动滑动板802移动，从而将红色提示板803推动至观察窗处，使得红色提示板803被使用者所看见。

Claims (10)

1.一种模块化储能装置，包括储能框（101），所述储能框（101）上连接有盖板（102），所述储能框（101）内通过安装架设有四个两两相互对称设置的第一锂电池（103）、第二锂电池（104）、第三锂电池（105）和第四锂电池（106），所述第一锂电池（103）的正极和第四锂电池（106）的负极与外部电源相连接，其特征在于：所述储能框（101）内设有用于对第一锂电池（103）、第二锂电池（104）、第三锂电池（105）和第四锂电池（106）进行串联连接的串接机构（2）以及并联连接的并接机构（3）；

所述串接机构（2）包括固定连接在储能框（101）上的第一L型板（201），所述第一L型板（201）的一端与第一锂电池（103）的负极相连，所述第一L型板（201）的另一端通过第一驱动机构（4）连接有第一导电板（202），所述第一导电板（202）的一侧连接有第一连接板（203），所述第一连接板（203）的一侧通过第二连接板（206）连接有第二L型板（209），所述第二L型板（209）的一端与第二锂电池（104）的负极相对设置，所述第二L型板（209）的一侧通过Z型板（207）连接有第二导电板（208），所述第二导电板（208）与第三锂电池（105）的正极相对设置，所述第一连接板（203）的另一端设有第三导电板（204），所述第三导电板（204）与第四锂电池（106）的正极相对设置，所述第三导电板（204）通过导向机构（5）连接有第三L型板（205），所述第三L型板（205）的一端与第三锂电池（105）的负极相连；

所述并接机构（3）包括分别滑动连接在第一锂电池（103）、第二锂电池（104），第三锂电池（105）和第四锂电池（106）正负极端的第一U型板（301）和第二U型板（302），所述第二U型板（302）的靠近第一U型板（301）的一侧设有操作板（303），所述操作板（303）上设有用于对第一U型板（301）和第二U型板（302）进行驱动的第二驱动机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述第一驱动机构（4）包括固定连接在第一导电板（202）一侧上的两个相互对称设置的第一驱动管（401），两个所述第一驱动管（401）的其中一个滑动连接有第一导向杆（403），所述第一导向杆（403）的一端与第一L型板（201）相连接，两个所述第一驱动管（401）的另一个螺纹连接有第一螺纹杆（402），所述第一螺纹杆（402）的一端与第一L型板（201）相连接，所述第一螺纹杆（402）的一端贯穿第一L型板（201）设置，并固定连接有第一转动盘（404）。

3.根据权利要求1所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述导向机构（5）包括固定连接在第三导电板（204）一侧上的两个相互对称设置的导向管（501），两个所述导向管（501）上滑动连接有第二导向杆（502），两个所述第二导向杆（502）的一端与第三L型板（205）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述第二驱动机构（6）包括固定连接在操作板（303）一侧上的两个第二驱动管（601），两个所述第二驱动管（601）的其中一个滑动连接有第三导向杆（602），所述第三导向杆（602）的另一端滑动连接有第三驱动管（603），所述第三驱动管（603）的一端与第一U型板（301）相连接，两个所述第二驱动管（601）的另一个螺纹连接有第二螺纹杆（604），所述第二螺纹杆（604）的另一端通过驱动杆（605）连接有第三螺纹杆（606），所述第三螺纹杆（606）与第二螺纹杆（604）的螺纹旋向相反，所述第三螺纹杆（606）上螺纹连接有第四驱动管（607），所述第四驱动管（607）的一端与第一U型板（301）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述储能框（101）上设有用于对驱动杆（605）进行转动的转动机构（7），所述转动机构（7）包括固定连接在安装架上的第四L型板（701），所述第四L型板（701）上转动连接有转动杆（702），所述转动杆（702）靠近驱动杆（605）的一端设有第一锥齿轮（703），所述驱动杆（605）的侧壁上设有第二锥齿轮（704），所述第二锥齿轮（704）与第一锥齿轮（703）相互啮合设置，所述转动杆（702）的另一端设有第二转动盘（705）。

6.根据权利要求1所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述盖板（102）上设有用于对串联或并联进行提示的提示机构（8），所述提示机构（8）包括开设在盖板（102）靠近储能框（101）一侧上的安装槽（801），所述安装槽（801）上滑动连接有滑动板（802），所述滑动板（802）上设有红色提示板（803）和黄色提示板（804），所述红色提示板（803）和黄色提示板（804）分别对应并联和串联，所述盖板（102）上开设有观察窗，所述观察窗与安装槽（801）相通设置。

7.根据权利要求6所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述盖板（102）上设有用于对滑动板（802）进行驱动的第三驱动机构（9），所述第三驱动机构（9）包括设置在盖板（102）上的固定板（901），所述固定板（901）靠近储能框（101）的一侧通过伸缩组件（10）连接有盖帽（902），所述盖帽（902）与第一锂电池（103）的正极相对设置，所述盖帽（902）的一侧设有第一安装块（903），所述第一安装块（903）的另一端转动连接转动板（904），所述滑动板（802）的一侧设有第二安装块（905），所述转动板（904）的另一端与第二安装块（905）相连接。

8.根据权利要求7所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述伸缩组件（10）包括固定连接在盖帽（902）另一侧的两个伸缩管（1001），两个所述伸缩管（1001）上滑动连接有伸缩杆（1002），两个所述伸缩杆（1002）的一端与固定板（901）相连接，两个所述伸缩管（1001）的底壁上设有弹簧，两个所述弹簧的另一端与伸缩杆（1002）相连接。

9.根据权利要求2所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述第一转动盘（404）和第二转动盘（705）的表面做磨砂处理。

10.根据权利要求1所述的一种模块化储能装置，其特征在于：所述储能框（101）的侧壁上开设有多个散热孔（11），各个所述散热孔（11）贯穿储能框（101）设置。

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