CN213988991U - 模块化户用锂电池储能热管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化户用锂电池储能热管理***，其包括至上而下依次叠置的控制箱、至少一个电池箱和底座，每一电池箱内设置有散热组件和风扇，电池箱内设置有一连接风道，风扇安装在连接风道的出风口处，散热组件安装在电池箱的底部，且散热组件的一端与外部连通，另一端与连接风道连通；当电池箱内电池组件温度过高时，电池箱内控制装置控制风扇运转，外部冷空气进入散热组件，通过散热组件带走电池箱内传递出来的热量，并经由连接风道通过风扇排出。本实用新型通过在模块化户用产品壳体外部设计散热结构，满足高防护等级的同时，提升了产品散热效率，扩大了产品适用的环境工况，提高了产品的寿命、性能、及产品可靠性。

Description

模块化户用锂电池储能热管理***

技术领域

本实用新型涉及户用储能技术领域，特别涉及一种模块化户用锂电池储能热管理***。

背景技术

近些年，由于峰时电价高、清洁能源推广、自然灾害或负载过高导致大范围停电、以及部分国家的电网调节需要等原因，很多家庭安装了锂电池户用储能产品。

现有锂电户用储能产品根据防护等级不同主要分户外和室内两类。室内用产品由于对防护等级要求较低，可通过采用风扇将产品内电芯附近热量抽走的方式实现对电芯的降温。然而，考虑锂电池具有一定的安全风险，一般使用者更倾向放置于室外，户外用产品由于使用环境工况较恶劣，一般要求采用IP54 或更高的防护等级。

目前现有散热设计均为通过在电池箱壳体开孔，通过风扇将电池箱内部电芯发热积累的热量抽出，而放置户外的高防护等级电池箱无法开进风口和风扇孔。这就导致了现有户外安装户用储能产品均未设计主动散热，只能够通过外壳自然散热。这种散热方式的散热效率差，导致产品只能小功率运行，还会对产品性能、寿命、客户体验等造成一定影响。

因此，现有户用储能相关产品设计，均无法同时兼容主动散热和户外用的高防护等级电池箱。

有鉴于此，本领域技术人员设计了一种模块化户用锂电池储能热管理***，以期克服上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中户用储能相关产品均无法同时兼容主动散热和户外用的高防护等级电池箱的缺陷，提供一种模块化户用锂电池储能热管理***。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种模块化户用锂电池储能热管理***，其特点在于，所述模块化户用锂电池储能散热***包括至上而下依次叠置的控制箱、至少一个电池箱和底座，每一所述电池箱内设置有散热组件和风扇，所述电池箱内设置有一连接风道，所述风扇安装在所述连接风道的出风口处，所述散热组件安装在所述电池箱的底部，且所述散热组件的一端与外部连通，另一端与所述连接风道连通；

当所述电池箱内电池组件温度过高时，所述电池箱内控制装置控制所述风扇运转，外部冷空气进入所述散热组件，通过所述散热组件带走所述电池箱内传递出来的热量，并经由所述连接风道通过所述风扇排出。

根据本实用新型的一个实施例，所述模块化户用锂电池散热***还包括发热模块，所述发热模块安装在所述电池箱的两侧壁上；

当所述电池箱内电池组件温度过低时，所述电池箱内控制装置控制所述发热模块启动，对所述电池组件进行加热。

根据本实用新型的一个实施例，所述风扇安装在所述电池箱的一端侧部的下方，所述连接风道位于所述风扇和所述散热组件之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述电池箱的底部设置有一散热风道，所述散热组件安装在所述散热风道内，所述散热风道的进风口与外部连通，所述散热风道的出风口与所述连接风道的进风口连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接风道的底部内壁面设置为沿进风口至出风口向下倾斜。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接风道的顶部内壁面设置为沿进风口至出风口向上倾斜。

根据本实用新型的一个实施例，所述散热组件为散热格栅，所述散热格栅为一纵向贯穿所述电池箱的直通结构；

所述散热格栅由所述电池箱底板、若干散热片和散热格栅下板构成，所述电池箱底板和所述散热格栅下板之间形成所述散热风道。

根据本实用新型的一个实施例，所述电池箱的一端侧部的下方设置有一内凹的腔体，所述腔体与所述连接风道的出风口连接；

所述风扇安装在所述腔体内，所述腔体的内壁面上开设有排水口，所述排水口位于所述风扇的下方。

根据本实用新型的一个实施例，所述发热模块包括固定板、发热片和隔热板，所述固定板安装在所述电池箱的侧壁上形成固定插槽，所述发热片安装在所述固定插槽内，靠近所述固定板侧，所述隔热板安装在所述固定插槽内，靠近所述电池箱的侧壁。

根据本实用新型的一个实施例，每一所述电池箱的顶部设置有线束连接器，每一所述电池箱内还设置有控制板，所述控制箱内的供电控制线束通过所述线束连接器与各个所述电池箱内的控制板连接，所述控制板控制与所述风扇连接。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***通过在模块化户用产品壳体外部设计散热结构，满足高防护等级的同时，很大程度提升了产品散热效率，扩大了产品适用的环境工况，同时提高了产品的寿命、性能、以及产品可靠性。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***的立体图。

图2为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***的分解示意图。

图3为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的分解示意图。

图4为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的俯视图。

图5为图4中沿A-A线剖开的剖视图。

图6为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的主视图。

图7为图6中沿B-B线剖开的剖视图。

【附图标记】

控制箱 10

电池箱 20

底座 30

散热组件 40

风扇 50

连接风道 21

连接风道的出风口 211

电池组件 22

发热模块 60

腔体 23

排水口 231

散热风道 70

散热风道的进风口 71

散热风道的出风口 72

连接风道的进风口 212

电池箱底板 24

散热片 41

散热格栅下板 42

固定板 61

发热片 62

隔热板 63

固定插槽 64

线束连接器 25

控制板 26

倾斜角 213

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的表述是基于附图所示的方位或位置关系，并不是指示或暗示所描述的装置或元件必须具有的特定安装和操作方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***的立体图。图2为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***的分解示意图。

图3为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的分解示意图。图4为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的俯视图。图5为图4中沿A-A线剖开的剖视图。图6为本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***中电池箱的主视图。图7为图6中沿B-B线剖开的剖视图。

如图1至图7所示，本实用新型公开了一种模块化户用锂电池储能热管理***，其包括至上而下依次叠置的控制箱10、至少一个电池箱20和底座30，每一电池箱20内设置有散热组件40和风扇50，在电池箱20内设置有一连接风道21，将风扇50安装在连接风道21的出风口211处，散热组件40安装在电池箱20的底部，且散热组件40的一端与外部连通，另一端与连接风道21 连通。当电池箱20内电池组件22温度过高时，电池箱20内控制装置控制风扇50运转，外部冷空气进入散热组件40，通过散热组件40带走电池箱20内传递出来的热量，并经由连接风道21通过风扇50排出。

优选地，所述模块化户用锂电池散热***还包括发热模块60，发热模块60 安装在电池箱20的两侧壁上。当电池箱20内电池组件22温度过低时，电池箱20内控制装置控制发热模块60启动，对电池组件22进行加热。

如图3至5所示，风扇50安装在电池箱20的一端侧部的下方，连接风道 21位于风扇50和散热组件40之间。优选地，在电池箱20的一端侧部的下方设置有一内凹的腔体23，腔体23与连接风道21的出风口211连接。风扇50 安装在腔体23内，腔体23的内壁面上开设有排水口231，且排水口231位于风扇50的下方。

在电池箱20的底部设置有一散热风道70，将散热组件40安装在散热风道 70内，散热风道70的进风口71与外部连通，散热风道70的出风口72与连接风道21的进风口212连通。

优选地，此处连接风道21的底部内壁面设置为沿进风口212至出风口211 向下倾斜。连接风道21的顶部内壁面设置为沿进风口212至出风口211向上倾斜。

如图5所示，散热组件40优选为散热格栅，所述散热格栅为一纵向贯穿电池箱20的直通结构。所述散热格栅由电池箱底板24、若干散热片41和散热格栅下板42构成，电池箱底板24和散热格栅下板42之间形成散热风道70。

当然，此处散热组件40的结构仅为优选举例，这种结构的散热组件与电池组件22布置的电池箱底部23直接接触，可以提高导热效率，有效地将电池组件22的热量传导出来，然后再由外部冷风传递出去。散热组件40可以有多种形式，只要在本实用新型的原理内均可以采用，均在本实用新型的保护范围内。

如图3所示，发热模块60包括固定板61、发热片62和隔热板63，将固定板61安装在电池箱20的侧壁上形成固定插槽64，发热片62安装在固定插槽 64内，靠近固定板61侧，隔热板63安装在固定插槽64内，靠近电池箱20的侧壁，由各电池箱20内控制板26控制供电和启停。

当然，此处发热模块60的结构仅为优选举例，发热模块60同样也可以采用其他形式的结构，均能达到对电池箱20内电池组件22进行加热的目的。例如，发热模块60中的固定板61、发热片62和隔热板63固定为一体或一体成型，将发热片62夹设在固定板61和隔热板63之间，作为一个整个安装在电池箱20内。这些结构都可以达到本实用新型的目的，均在本实用新型的保护范围内。

另外，在每一电池箱20的顶部设置有线束连接器25，每一电池箱20内还设置有控制板26，控制箱10内的供电控制线束通过线束连接器25与各个电池箱20内的控制板26连接，控制板26控制与风扇50连接。

根据上述结构描述，进一步具体地说，本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***由散热组件、风扇和发热模块组成。散热组件40优选为散热格栅，将所述散热格栅设置在电池箱20的下方，出风口与连接风道21进风口连通，由电池箱底板24、散热片41、散热格栅下板42构成。连接风道21位于散热格栅与风扇50之间，进风口与散热格栅出风口连通，出风口位置安装有风扇 50，风扇50由各电池箱20内控制板26控制供电和启停，连接风道21纵向横截面积由进风侧至出风侧逐渐增大，连接风道21位于风扇50的一侧设计一定向下倾斜角213，并在风扇50的下方留有排水口231。

本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***位于各独立电池箱内，包括散热组件、发热模块两部分。散热组件优选为散热格栅，位于各电池箱下方，由电池箱底板、众多散热片、以及散热格栅下板构成，用于将电池传导至电池箱底板的热量传递到各散热片，再由流过散热格栅的空气将热量快速带走。

连接风道21位于散热格栅与风扇50之间，用于将散热格栅内热量引至风扇50，连接风道21位于风扇50的一侧设计一定向下倾斜角度213，并在风扇 50下方留有排水口231，用于将风道内的冷凝水及时排出，避免冷凝水积累对产品造成腐蚀并对产品的绝缘耐压设计造成影响。

此处，风扇50优选地采用高防护等级的防水散热风扇，安装于电池箱20 的出风口处，其供电控制线束通过防水端子与电池箱20内控制板26连接，由控制板26根据电池表面的温度传感器检测温度情况对风扇50进行控制。

发热模块60包括固定插槽64、发热片62、隔热板63三部分，固定插槽64是由电池箱侧板和侧板内侧的固定板61两部分组成的凹槽结构，用于安装发热片62和隔热板63。发热片62可根据实际工况需要***固定插槽64靠固定板61侧。由各电池箱20内控制板26根据电池表面的温度传感器检测温度情况控制对其供电，用于低温工况下对电池加热。隔热板63在***发热片62 的同时***固定插槽64靠电池箱20侧板侧，用于减少发热片热量向外扩散损失。发热模块60与所述散热格栅分别设计与电池箱的不同面板，这样可以避免散热设计与加热设计之间的影响。

根据上述结构，本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***的工作原理具体为：

当电池表面的温度传感器检测到电池组件22的温度高时，对应电池箱20 内控制板26控制风扇50开启，外部冷空气进入到箱体下方的散热格栅(即散热组件40)，通过散热格栅将电池组件22传递出来的热量带走，经由连接风道21通过风扇50排出。

当电池组件22表面的温度传感器检测到电池组件的温度低时，对应电池箱 20内控制板26控制发热片62开启，对电池组件22进行加热。

由此可见，本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***具有如下诸多优势：

一、本实用新型通过热管理***外置的设计，在模块化户用产品壳体外部设计散热结构，满足高防护等级的同时，很大程度提升了产品散热效率，扩大了产品适用的环境工况，同时提高了产品的寿命、性能、以及产品可靠性。

二、本实用新型通过在电池箱内设计发热模块，使所述模块化户用锂电池储能热管理***可根据实际使用工况选配发热功能，扩展了产品使用区域范围。

三、本实用新型通过在连接风道风扇一侧设计有一定向下倾斜角度以及排水口结构，使主风道内的冷凝水及时排出，避免冷凝水积累对产品造成腐蚀并对产品的绝缘耐压设计造成影响。

四、本实用新型在每个电池箱内设计风扇，并由电池箱根据其温度情况独立控制，避免了产品整体控制易出现电池箱间温差的问题，进而提高了产品整体电池一致性。

综上所述，本实用新型模块化户用锂电池储能热管理***通过在模块化户用产品壳体外部设计散热结构，满足高防护等级的同时，很大程度提升了产品散热效率，扩大了产品适用的环境工况，同时提高了产品的寿命、性能、以及产品可靠性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述模块化户用锂电池储能散热***包括至上而下依次叠置的控制箱、至少一个电池箱和底座，每一所述电池箱内设置有散热组件和风扇，所述电池箱内设置有一连接风道，所述风扇安装在所述连接风道的出风口处，所述散热组件安装在所述电池箱的底部，且所述散热组件的一端与外部连通，另一端与所述连接风道连通；

当所述电池箱内电池组件温度过高时，所述电池箱内控制装置控制所述风扇运转，外部冷空气进入所述散热组件，通过所述散热组件带走所述电池箱内传递出来的热量，并经由所述连接风道通过所述风扇排出。

2.如权利要求1所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述模块化户用锂电池散热***还包括发热模块，所述发热模块安装在所述电池箱的两侧壁上；

当所述电池箱内电池组件温度过低时，所述电池箱内控制装置控制所述发热模块启动，对所述电池组件进行加热。

3.如权利要求1所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述风扇安装在所述电池箱的一端侧部的下方，所述连接风道位于所述风扇和所述散热组件之间。

4.如权利要求3所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述电池箱的底部设置有一散热风道，所述散热组件安装在所述散热风道内，所述散热风道的进风口与外部连通，所述散热风道的出风口与所述连接风道的进风口连通。

5.如权利要求4所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述连接风道的底部内壁面设置为沿进风口至出风口向下倾斜。

6.如权利要求5所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述连接风道的顶部内壁面设置为沿进风口至出风口向上倾斜。

7.如权利要求4所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述散热组件为散热格栅，所述散热格栅为一纵向贯穿所述电池箱的直通结构；

所述散热格栅由所述电池箱底板、若干散热片和散热格栅下板构成，所述电池箱底板和所述散热格栅下板之间形成所述散热风道。

8.如权利要求4所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述电池箱的一端侧部的下方设置有一内凹的腔体，所述腔体与所述连接风道的出风口连接；

所述风扇安装在所述腔体内，所述腔体的内壁面上开设有排水口，所述排水口位于所述风扇的下方。

9.如权利要求2所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，所述发热模块包括固定板、发热片和隔热板，所述固定板安装在所述电池箱的侧壁上形成固定插槽，所述发热片安装在所述固定插槽内，靠近所述固定板侧，所述隔热板安装在所述固定插槽内，靠近所述电池箱的侧壁。

10.如权利要求1-9任意一项所述的模块化户用锂电池储能热管理***，其特征在于，每一所述电池箱的顶部设置有线束连接器，每一所述电池箱内还设置有控制板，所述控制箱内的供电控制线束通过所述线束连接器与各个所述电池箱内的控制板连接，所述控制板控制与所述风扇连接。

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