CN214505630U - 储能***及电动车 - Google Patents

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Abstract

一种储能***，包括机柜及电芯，所述机柜包括柜体及固定机构，所述固定机构包括承载架、驱动模组及压紧组件，所述承载架设于所述柜体中，所述电芯可插拔地设于所述承载架中，所述驱动模组设于所述承载架上，所述压紧组件连接于所述驱动模组上，所述驱动模组能够驱动所述压紧组件在第一位置与第二位置间转动，所述压紧组件在所述第一位置时施加紧固力，以将多个所述电芯固定于所述承载架中。本申请还提供一种电动车。所述储能***在承载架对电芯进行承载时，通过驱动模组驱动压紧组件以对电芯进行固定，结构简单，便于对电芯进行回收及维护，同时可降低机柜及储能***的制造成本，并能够充分利用固定机构及柜体空间，提高了柜体的储能密度。

Description

储能***及电动车
技术领域
本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种储能***及电动车。
背景技术
随着储能技术的快速发展，锂电池市场得到快速增长，锂电产品从小到大包括：电芯、电池模组、电池包及电箱。当前需求行业尤其是电动车行业使用锂电时，通常先将电芯通过串并联连接，组合成标准PACK模块，再将标准PACK模块装配到储能机柜、机架、电动车底盘等安装空间内，分别连接好功率、采样线束，形成备电***对车辆提供动力。目前，厂商通过电芯组装成PACK，然后配合BMS组装成电池模组，需要配置大量的防护、固定装置，且组装成电池模组后，单个电芯的拆解困难，需整个PACK进行更换及维护，从而影响了成本和生产周期。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种储能***及电动车，便于回收及维护。
本申请实施例的第一方面，提供一种储能***，包括机柜及电芯，所述机柜包括柜体及固定机构，所述固定机构包括承载架、驱动模组及压紧组件，所述承载架设于所述柜体中，所述电芯可插拔地设于所述承载架中；所述驱动模组设于所述承载架上，压紧组件连接于所述驱动模组上，所述驱动模组能够驱动所述压紧组件在第一位置与第二位置间转动；所述压紧组件在所述第一位置时施加紧固力，以将多个所述电芯固定于所述承载架中。
所述储能***可通过采用电芯作为最小单元，在承载架对电芯进行承载时，通过驱动模组驱动压紧组件向承载架靠近以对电芯进行固定，结构简单，便于对电芯进行回收及维护，同时将电芯直接插拔耦合在柜体中，可降制造成本，并能够充分利用柜体空间，提高了柜体的储能密度。
第一方面的一种可能设计，所述承载架包括底板、第一侧板及第二侧板，所述底板、所述第一侧板及所述第二侧板形成容纳所述电芯的容置腔，所述驱动模组可转动地设于所述第二侧板上，所述压紧组件能够在所述驱动模组的带动下向所述底板移动以将所述电芯压紧于所述容置腔中。通过底板、第一侧板及第二侧板形成的容置腔，并配合可转动设于所述第二侧板上的驱动模组，可配合压紧组件将电芯限定在容置腔中。
第一方面的一种可能设计，所述驱动模组包括连杆组件，所述压紧组件包括压板，所述连杆组件包括连杆座、压紧杆、调节杆及驱动杆，所述连杆座设于所述第二侧板上，所述压紧杆及所述调节杆分别转动设于所述连杆座上，所述压紧杆一端还与所述压板连接，所述驱动杆分别与所述压紧杆及所述调节杆转动连接。通过相互转动连接的连杆座、压紧杆、调节杆及驱动杆，可通过转动所述驱动杆带动所述压紧杆转动移动，从而带动压板压紧电芯，相比于螺钉固定电芯，减少了固定时间。
第一方面的一种可能设计，所述驱动模组还包括同步杆，所述同步杆包括连接部及至少两个同步部，所述连接部连接所述同步部，所述同步部分别转动设于其中一个所述驱动杆上。通过连接驱动杆的同步杆，可在转动一个所述连杆组件时，带动其余连杆组件一起转动，并使与之连接的压板一起转动，从而配合将电芯压紧或释放。
第一方面的一种可能设计，所述压板的两侧分别连接其中一个所述压紧杆。压板两侧设置压紧杆，可使压板更稳定的向容置腔下压，从而将电芯平稳的固定在容置腔中。
第一方面的一种可能设计，所述固定机构还包括限位组件，所述限位组件包括限位件及限位块，所述限位件设于所述底板上，所述限位块设于所述压板上。所述限位组件的设置能够限制所述电芯***的位置。
第一方面的一种可能设计，所述限位组件还包括固定件及设于所述第一侧板上的限位槽，所述固定件设于远离所述第一侧板的所述压板上。固定件及限位槽的设置，能够在电芯的***方向对电芯进行限位。
第一方面的一种可能设计，所述限位件沿远离所述底板的方向的宽度逐渐变小。宽度逐渐变小的限位件便于电芯的放置及定位。
第一方面的一种可能设计，所述承载架包括底板、第一侧板、顶板及承载板，所述第一侧板分别连接所述底板与所述顶板，所述承载板设于所述底板靠近所述顶板的一面上，所述第一侧板、所述顶板及所述承载板形成容纳所述电芯的容置腔。通过承载板、顶板及第一侧板形成的容置腔，可配合驱动模组，将电芯限定在容置腔中。
第一方面的一种可能设计，所述压紧组件包括压板，所述压板活动设于所述顶板靠近所述底板的一面上，所述驱动模组包括压紧条、螺杆拉紧件、驱动杆及驱动齿轮，所述压紧条设于所述承载板上且套设于所述压板上，所述螺杆拉紧件设于所述压紧条上，所述驱动杆可转动地设于所述承载架上，所述驱动齿轮设于所述驱动杆上且与所述螺杆拉紧件啮合。通过驱动杆转动带动螺杆拉紧件调节所述压紧条的长度，从而使压板靠近承载板将电芯固定，相比于螺钉固定电芯，减少了固定时间。
第一方面的一种可能设计，所述承载架还包括弹性件，所述压板通过所述弹性件可活动设于所述顶板上。弹性件的设置便于压板向承载板压紧及放松。
第一方面的一种可能设计，所述压紧组件还包括挡板，所述挡板可拆卸地盖设所述容置腔，以与所述第一侧板配合将所述电芯固定。挡板与第一侧板配合可在电芯的***方向对所述电芯进行固定。
第一方面的一种可能设计，所述储能***还包括电池管理***，所述电池管理***与所述电芯电性连接。通过设置电池管理***，可方便对电芯进行控制管理，以提高安全性能及工作效率。
本申请实施例的第二方面，提供一种电动车，包括动力总成、储能***及车轮；储能***为所述动力总成提供电能，所述储能***为第一方面及任意一种可能设计所述储能***；车轮与所述动力总成连接。
附图说明
图1是本申请第一实施例提供的一种储能***的结构示意图。
图2是图1所示储能***的固定机构的立体示意图。
图3是图2所示固定机构的另一状态的立体示意图。
图4是图2所示固定机构的部分分解立体示意图。
图5是图4所示固定机构的另一角度的立体示意图。
图6是图4所示固定机构的连杆组件的立体示意图。
图7是图6所示连杆组件的分解立体示意图。
图8是本申请第二实施例提供的一种储能***的结构示意图。
图9是图8所示储能***的固定机构的立体示意图。
图10是图9所示固定机构的部分分解立体示意图。
图11是图9所示固定机构的分解立体示意图。
主要元件符号说明
固定机构 100
承载架 10、50
底板 11、51
第一侧板 12、52
连通孔 121、521
第二侧板 13
侧壁 131
连接壁 132
安装壁 133
容置腔 14、55
驱动模组 20、60
连杆组件 21
连杆座 211
压紧杆 212
调节杆 213
驱动杆 214
把手部 2141
同步杆 22
连接部 221
同步部 222
压紧组件 30、70
压板 31、71
限位组件 40
限位件 41
限位槽 42、522
限位块 43
固定件 44
顶板 53
承载板 54
导向孔 541、711
弹性件 56
挡板 72
把手孔 721
安装孔 722
压紧条 61
螺杆拉紧件 62
驱动杆 63
转动部 631
驱动齿轮 64
机柜 200
柜体 201
储能*** 300、400
电芯 301
电芯本体 302
电极 303
把手 304
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
以下，如果有用到，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“上”、“下”、“左”、“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请中，如果有用到，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在下述实施例结合示意图进行详细描述时，为便于说明，表示器件局部结构的图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。
实施例一
如图1所示，为本申请第一种实施例提供的一种储能***300。储能***300包括机柜200及电芯301。所述机柜200中设有可插拔的多个电芯301。
所述机柜200包括柜体201及固定机构100。所述柜体201中装设有多个固定机构100。所述固定机构100中设有可插拔的多个电芯301。所述固定机构100用于对电芯301设置的位置进行约束及固定。
所述柜体201内还可内置电池管理***(Battery Management System，BMS)，以对插接于柜体201内的电芯301的使用、温度及安全性能等进行管理。所述BMS***还可外置于厂房或住宅等建筑内，并通过电性连接柜体201，从而对柜体201内插接的电芯301进行管理。
如图2及图3所示，所述固定机构100包括承载架10、驱动模组20及压紧组件30。所述承载架10固定设置于所述柜体201中。所述承载架10用于承载***其中的所述电芯301。所述驱动模组20设于所述承载架10上。所述压紧组件30连接于所述驱动模组20上。所述驱动模组20能够带动所述压紧组件30移动以在第一位置与第二位置间变换，且在所述第一位置时，所述压紧组件30的紧固力较大，能够将***承载架10中的所述电芯301压紧于所述承载架10中，以防止电芯301从承载架10中脱离。
如图4及图5所示，所述承载架10包括底板11、第一侧板12及两个第二侧板13。两个所述第二侧板13分别从所述底板11相对的两侧边沿垂直于底板11平面的方向向外延伸。所述第一侧板12分别连接所述底板11与两个所述第二侧板13。所述底板11、第一侧板12及两个第二侧板13形成容纳所述电芯301的容置腔14。
所述第一侧板12设有连通孔121。所述连通孔121用于承载于容置腔14中电芯301的电极303(参下文)的伸出。
所述驱动模组20包括多个连杆组件21及同步杆22。多个所述连杆组件21相对设于两个所述第二侧板13上。所述同步杆22转动设于所述连杆组件21上且多个所述连杆组件21通过一个所述同步杆22连接。所述压紧组件30连接于相对设置的两个连杆组件21之间。所述压紧组件30能够在与之连接的所述连杆组件21转动时随之转动，从而将设于容置腔14中的电芯301压紧。转动相对设置的两个所述连杆组件21，可带动与之连接的同步杆22移动，从而带动其余连杆组件21一起转动，并使与之连接的压紧组件30一起转动，从而将电芯301压紧或释放。
如图4所示，所述压紧组件30包括多个压板31。如图6及图7所示，所述连杆组件21包括连杆座211、压紧杆212、调节杆213及驱动杆214。连杆座211设于所述第二侧板13上。所述压紧杆212及调节杆213分别转动设于所述连杆座211上。相对设置的两个所述压紧杆212一端还分别与所述压板31连接。所述驱动杆214分别与所述压紧杆212及所述调节杆213转动连接，且所述驱动杆214还与所述同步杆22转动连接。转动所述驱动杆214，能够带动所述压紧杆212转动及同步杆22移动，从而带动压板31压紧电芯301，并通过所述同步杆22带动其余连杆组件21共同转动。
如图5所示，所述同步杆22包括连接部221及至少两个同步部222。所述连接部221将多个所述同步部222连接。所述同步部222分别转动设于其中一个所述驱动杆214上。
本实施例中，固定机构100包括两个所述同步杆22。两个同步杆22分别转动设于同一所述第二侧板13上的所述连杆组件21上，且设于同一所述第二侧板13上的所述连杆组件21通过一个所述同步杆22连接。可以理解的，还可设计一个同步杆22将所述连杆组件21连接，如设计成U形的同步杆22或设计成板形框架的同步杆22，将两个第二侧板13上的连杆组件21一起连接。
其中远离所述第一侧板12一侧的两个所述连杆组件21的驱动杆214上还延伸形成有把手部2141。所述把手部2141用于操作员转动所述驱动杆214以带动所述压紧杆212转动及同步杆22移动，从而带动压板31压紧电芯301并带动其余连杆组件21转动。
如图4及图5所示，所述固定机构100还包括限位组件40。所述限位组件40用于限制所述电芯301***的位置。所述限位组件40包括限位件41、限位槽42、限位块43及固定件44。所述限位件41设于所述底板11上且沿电芯301的***方向延伸。所述限位槽42设于所述第一侧板12上。所述连通孔121设于所述限位槽42的底壁上。所述限位槽42的形状为所述电芯301的截面形状的仿形，以便于在电芯301***时对电芯301设有电极303的一端进行限位，防止由于电芯301电极端的松动而引起的接触不良。所述限位块43设于所述压板31上，且在所述连杆组件21的带动下，能够随压板31的转动而向所述容置腔14靠近，所述限位块43用于与所述限位件41配合从而从容置腔14的两侧将所述电芯301定位。所述固定件44设于远离所述第一侧板12的所述压板31上且位于所述压板31远离所述第一侧板12的一侧。所述固定件44能够在所述连杆组件21的带动下，随压板31的转动而向第一侧板12移动，从而与所述第一侧板12配合，将电芯301沿***方向限位。
所述限位件41沿远离所述底板11的方向的宽度逐渐变小，以便于电芯301的放置及限位。
所述第二侧板13包括侧壁131、连接壁132及安装壁133。两个所述侧壁131相对设置且与所述底板11、第一侧板12围成所述容置腔14。所述安装壁133用于将所述承载架10设于所述柜体201中。所述连接壁132连接所述侧壁131及安装壁133。所述连杆组件21设于所述连接壁132上。
所述电芯301包括电芯本体302、电极303及把手304。所述电极303设于所述电芯本体302的一侧，且在电芯301***所述固定机构100后，能够从所述连通孔121中伸出以与所述柜体201电性连接。所述把手304设于所述电芯本体302远离所述电极303的另一侧。
使用时，通过转动把手部2141将压板31转动打开，然后，将电芯301带电极303的一端***容置腔14中，通过限位件41及限位槽42对电芯301的***位置进行限制，并使电极303通过连通孔121伸出，依次将多个电芯301分别***容置腔14中；随后，转动把手部2141，带动压板31转动将电芯301向底板11按压，并通过设于压板31上的限位块43及固定件44与限位件41及第一侧板12的配合，将电芯301固定于容置腔14中，完成组装。
本申请的储能***300可采用电芯301作为最小单元，在固定机构100对电芯301进行插拔固定时，通过连杆组件21带动压板31转动对电芯301进行固定，并配合限位组件40对电芯301的位置进行限定，结构简单，便于对电芯301进行回收及维护，相比于螺钉固定电芯，减少了固定时间。并且，当电芯301最为最小单元时，将电芯301直接插拔耦合在柜体201中，降低了整个产品的制造成本，并能够充分利用柜体201空间，提高了柜体201的储能密度。
实施例二
如图8所示，为本申请第二种实施例提供的一种储能***400。
所述储能***400与储能***300结构相同，包括柜体201、固定机构100及电芯301。与图1所示第一种实施例中的储能***300的主要区别在于：所述固定机构100的结构不同。
请参阅图9-11所示，所述固定机构100包括承载架50、驱动模组60及压紧组件70。
所述承载架50包括底板51、第一侧板52、顶板53及承载板54。所述第一侧板52分别连接所述底板51与所述顶板53。所述承载板54设于所述底板51靠近所述顶板53的一面上。所述承载板54、所述顶板53及第一侧板52形成容纳所述电芯301的容置腔55。所述电芯301插设于所述容置腔55中。
所述压紧组件70包括压板71及挡板72。所述压板71活动设于所述顶板53靠近所述底板51的一面上。所述挡板72可拆卸地盖设所述容置腔55，以与所述第一侧板52配合将所述电芯301固定。
所述驱动模组60包括压紧条61、螺杆拉紧件62、驱动杆63及驱动齿轮64。所述压紧条61沿垂直于电芯301***的方向套设于所述承载板54及压板71上。所述螺杆拉紧件62设于所述压紧条61上。所述螺杆拉紧件62能够调节所述压紧条61的长度从而使压板71靠近承载板54。所述驱动杆63可转动地设于所述柜体201或承载架50上。所述驱动齿轮64设于所述驱动杆63上且与所述螺杆拉紧件62啮合。转动所述驱动杆63，能够带动所述驱动齿轮64转动，从而使所述螺杆拉紧件62随之调节移动，将压紧条61收紧，使所述压板71向所述承载板54方向移动，将容置于容置腔55中的电芯301压紧。
本实施例中，所述驱动模组60包括四个压紧条61、螺杆拉紧件62及驱动齿轮64。四个压紧条61分别沿电芯301***的方向依次套设于所述承载板54及压板71上。所述驱动齿轮64分别设于所述驱动杆63上，以在驱动杆63转动时同步调节压紧。
所述驱动杆63上远离所述第一侧板52的一侧设有转动部631。所述转动部631用于操作员转动所述驱动杆63以带动多个所述驱动齿轮64转动。
所述承载板54及压板71上还设有导向孔541及导向孔711。所述压紧条61穿设于所述导向孔541及导向孔711中，以防止压紧条61左右移动。
所述第一侧板52设有连通孔521。所述连通孔521用于承载于容置腔55中电芯301的电极303的伸出。所述第一侧板52上还设有限位槽522，用于对电芯301的***位置进行限定。
所述挡板72上设有把手孔721。所述把手孔721用于电芯301的把手304的伸出。
所述承载架50还包括弹性件56。所述压板71通过弹性件56可活动设于所述顶板53上。
所述挡板72上设有安装孔722。所述安装孔722用于与螺钉等固定件配合以将所述挡板72固定于柜体201上。
使用时，通过转动转动部631使压板71向远离承载板54的方向移动，然后，将电芯301带电极303的一端***容置腔55中，通过限位槽522对电芯301的***位置进行限制，并使电极303通过连通孔521伸出，依次将多个电芯301分别***容置腔55中；随后，转动转动部631，带动驱动杆63转动，使压紧条61收紧，带动压板71向承载板54移动，将电芯301压紧，随后，将挡板72盖设于所述容置腔55上，并通过螺钉等固定件穿设安装孔722，将挡板72固定，使电芯301固定于容置腔55中，完成组装。
本申请的储能***400可采用电芯301作为最小单元，在固定机构100对电芯301进行插拔固定时，通过设置压紧条61，并配合螺杆拉紧件62，使驱动杆63的转动带动螺杆拉紧件62移动，将压紧条收紧，使压板71与承载板54配合将电芯301固定，减少了固定时间，维护简单，成本较低。
本申请实施例还提供一种电动车，所述电动车采用上述储能***400提供电能。
所述电动车可为常见的电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PEV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New EnergyVehicle)、电动巴士、电动摩托车等。
所述电动车包括储能***400、车轮及动力总成。所述储能***400为所述动力总成提供电能。所述动力总成与所述车轮连接，以驱动所述车轮转动。
应该理解的是，本实施例提供的电动车还包括车体、车门等常见的电动车元件，在此不再赘述。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的公开范围之内。

Claims (13)

1.一种储能***，其特征在于，包括机柜及电芯，所述机柜包括柜体及固定机构，所述固定机构包括承载架、驱动模组及压紧组件，所述承载架设于所述柜体中，所述电芯可插拔地设于所述承载架中，所述驱动模组设于所述承载架上，所述压紧组件连接于所述驱动模组上，所述驱动模组能够驱动所述压紧组件在第一位置与第二位置间转动，所述压紧组件在所述第一位置时施加紧固力，以将多个所述电芯固定于所述承载架中。
2.如权利要求1所述的储能***，其特征在于，所述承载架包括底板、第一侧板及第二侧板，所述底板、所述第一侧板及所述第二侧板形成容纳所述电芯的容置腔，所述驱动模组可转动地设于所述第二侧板上，所述压紧组件能够在所述驱动模组的带动下向所述底板移动以将所述电芯压紧于所述容置腔中。
3.如权利要求2所述的储能***，其特征在于，所述驱动模组包括连杆组件，所述压紧组件包括压板，所述连杆组件包括连杆座、压紧杆、调节杆及驱动杆，所述连杆座设于所述第二侧板上，所述压紧杆及所述调节杆分别转动设于所述连杆座上，所述压紧杆一端还与所述压板连接，所述驱动杆分别与所述压紧杆及所述调节杆转动连接。
4.如权利要求3所述的储能***，其特征在于，所述驱动模组还包括同步杆，所述同步杆包括连接部及至少两个同步部，所述连接部连接所述同步部，所述同步部分别转动设于其中一个所述驱动杆上。
5.如权利要求3所述的储能***，其特征在于，所述压板的两侧分别连接其中一个所述压紧杆。
6.如权利要求3所述的储能***，其特征在于，所述固定机构还包括限位组件，所述限位组件包括限位件及限位块，所述限位件设于所述底板上，所述限位块设于所述压板上。
7.如权利要求6所述的储能***，其特征在于，所述限位组件还包括固定件及设于所述第一侧板上的限位槽，所述固定件设于远离所述第一侧板的所述压板上。
8.如权利要求1所述的储能***，其特征在于，所述承载架包括底板、第一侧板、顶板及承载板，所述第一侧板分别连接所述底板与所述顶板，所述承载板设于所述底板靠近所述顶板的一面上，所述第一侧板、所述顶板及所述承载板形成容纳所述电芯的容置腔。
9.如权利要求8所述的储能***，其特征在于，所述压紧组件包括压板，所述压板活动设于所述顶板靠近所述底板的一面上，所述驱动模组包括压紧条、螺杆拉紧件、驱动杆及驱动齿轮，所述压紧条设于所述承载板上且套设于所述压板上，所述螺杆拉紧件设于所述压紧条上，所述驱动杆可转动地设于所述承载架上，所述驱动齿轮设于所述驱动杆上且与所述螺杆拉紧件啮合。
10.如权利要求9所述的储能***，其特征在于，所述承载架还包括弹性件，所述压板通过所述弹性件可活动设于所述顶板上。
11.如权利要求9所述的储能***，其特征在于，所述压紧组件还包括挡板，所述挡板可拆卸地盖设所述容置腔，以与所述第一侧板配合将所述电芯固定。
12.如权利要求1所述的储能***，其特征在于，所述储能***还包括电池管理***，所述电池管理***与所述电芯电性连接。
13.一种电动车，其特征在于，包括：
动力总成；
储能***，为所述动力总成提供电能，所述储能***为权利要求1-12任意一项所述储能***；
车轮，与所述动力总成连接。
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