CN219959215U - 储能*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种储能***，所述***包括电池架、第一管道组件和第二管道组件，电池架包括若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组；容纳腔设置有液冷端口组件；第一管道组件的第一侧端用于连接液冷设备；第二管道组件的第一侧端分别连接各液冷端口组件，第二管道组件的第二侧端连接第一管道组件的第二侧端，能够方便拆装维护电池模组，实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。

Description

储能***

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种储能***。

背景技术

电池作为电化学储能的核心部件，具有较大的热失控风险，当发生热失控时，会瞬间释放大量热量，迅速蔓延至邻近电池，引发电池组大面积热失控，造成严重的火灾或***事故。从安全性角度来看，做好电池的热管理，对有效控制和解决热失控带来的火灾、***风险十分重要。

随着科学技术的不断发展，储能***在当下也得到了更为广泛的应用，特别是在新能源和节能技术等领域发挥了关键的作用。储能集装箱就是以集装箱作为一种良好的载体，更好地为各种设备提供不间断的电源。储能集装箱的热管理是储能集装箱安全性能的重要保障之一。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：目前的储能***通常采用电池插箱方式，即将若干个电池模组安装在一个电池插箱中，当一个电池模组中电芯出现故障时，需要将整个电池插箱断电后拆下维修，导致同一电池插箱中没有故障的电池模组不能继续使用，另外，液冷冷却效率低，电池降温慢，影响电池使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述现有的储能***中存在的问题，提供一种能够方便拆装维护电池模组，散热效果好，减少电池温差，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命的储能***。

第一方面，本申请提供一种储能***，包括：

电池架，电池架设有若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组；容纳腔设置有液冷端口组件；

第一管道组件，第一管道组件的第一侧端用于连接液冷设备；

第二管道组件，第二管道组件的第一侧端分别连接各液冷端口组件，第二管道组件的第二侧端连接第一管道组件的第二侧端。

可选的，液冷端口组件包括液冷输入端口和液冷输出端口；第一管道组件包括第一输入管道组件和第一输出管道组件；第二管道组件包括第二输入管道组件和第二输出管道组件；

第二输入管道组件的第一端分别连接各液冷输入端口，第二输入管道组件的第二端连接第一输入管道组件的第一端，第一输入管道组件的第二端连接液冷设备；

第二输出管道组件的第一端分别连接各液冷输出端口，第二输出管道组件的第二端连接第一输出管道组件的第一端，第一输出管道组件的第二端连接液冷设备。

可选的，第二输入管道组件包括若干个第二输入管道；第二输出管道组件包括若干个第二输出管道；

每层存放区设置有若干个第二输入管道和若干个第二输出管道；同一层的各液冷输入端口与同一层的各第二输入管道的第一端一一对应连接，同一层的各液冷输出端口与同一层的各第二输出管道的第一端一一对应连接。

可选的，第一输入管道组件包括若干个第一输入管道；第一输出管道组件包括若干个第一输出管道；

各第一输入管道的第一端与各第二输入管道的第二端一一对应连接，各第一输出管道的第一端与各第二输出管道的第二端一一对应连接。

可选的，储能***还包括集装箱体，电池架、第一管道组件和第二管道组件分别设置在集装箱体内。

可选的，第一管道组件设置在电池架与集装箱体之间。

可选的，储能***还包括第一隔离件，第一隔离件围合设置在液冷设备的***。

可选的，储能***还包括补液管道，补液管道依次穿过集装箱体、第一隔离件，且补液管道与液冷设备连通。

可选的，储能***还包括第二隔离件，第二隔离件设置在相邻2个容纳腔之间。

可选的，储能***还包括阀门组件；

阀门组件设置在第二管道组件的第二侧端与第一管道组件的第二侧端之间。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的储能***中，包括电池架、第一管道组件和第二管道组件，电池架设有包括若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组；容纳腔设置有液冷端口组件；第一管道组件的第一侧端用于连接液冷设备；第二管道组件的第一侧端分别连接各液冷端口组件，第二管道组件的第二侧端连接第一管道组件的第二侧端，能够方便拆装维护电池模组，散热效果好，减少电池温差，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。本申请通过在电池架上划分多个容纳腔，每个容纳腔可设置至少一个电池模组，且每个容纳腔均设置有液冷端口组件，液冷端口组件连接第二管道组件，能够实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，提高电池的使用寿命；另外，每簇电池簇设置有至少一个第一管道组件，第一管道组件连接至液冷设备，能够实现精确的控制模组温度，提高了液冷冷却温控效率，减少电池温差，进一步提高电池的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例中储能***的主视结构示意图；

图2为本申请实施例中储能***的俯视结构示意图；

图3为本申请实施例中储能***的冷却液循环回路示意图。

附图标记：

10、电池架；110、电池模组；120、液冷端口组件；122、液冷输入端口；124、液冷输出端口；20、第一管道组件；210、第一输入管道；220、第一输出管道；30、第二管道组件；310、第二输入管道；320、第二输出管道；40、集装箱体；50、第一隔离件；60、第二隔离件；70、补液管道；80、液冷设备。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1至图3并结合实施例来详细说明本申请。

在一个实施例中，如图1至3所示，提供了一种储能***，储能***包括电池架10、第一管道组件20和第二管道组件30。电池架10设有若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组110；容纳腔设置有液冷端口组件120；第一管道组件20的第一侧端用于连接液冷设备80；第二管道组件30的第一侧端分别连接各液冷端口组件120，第二管道组件30的第二侧端连接第一管道组件20的第二侧端。

其中，储能***可以是浸没式液冷储能***。例如，浸没式液冷储能***可以是浸没式液冷储能集装箱。液冷储能***是将电池直接浸没在冷却液中，完全与氧气隔离，实现对电池直接、快速、充分冷却降温，确保电池在最佳温度范围内运行，能有效延长电池的使用寿命，整体提升储能***的安全性能。

储能***可包括至少一个电池架10，电池架10设有若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组110。示例性的，电池架10可包括8层存放区，每层存放区划分为2个容纳腔，每个容纳腔可用来设置2个电池模组110。电池模组110可以是液冷电池模组110，进一步的，电池模组110为浸没式液冷电池模组110。

在一个示例中，储能***可包括若干簇电池簇(例如可包括8簇或9簇电池簇)。电池簇可包括32个电池模组110，电池架10上的每层存放区设置4个电池模组110，每层的4个电池模组110中，每2个电池模组110设置在同一个容纳腔中。容纳腔上设置有液冷端口组件120，液冷端口组件120可用来将冷却液输入至容纳腔内，还可以用来将冷却液从容纳腔内向外输出。

第二管道组件30的第一侧端分别连接各液冷端口组件120，第二管道组件30的第二侧端连接第一管道组件20的第二侧端，第一管道组件20的第一侧端用于连接液冷设备80，进而冷却液依次通过液冷设备80、第一管道组件20、第二管道组件30和液冷端口组件120注入至容纳腔内的电池模组110，经过吸收电池模组110的热量，冷却液温度上升，并依次通过液冷端口组件120、第二管道组件30、第一管道组件20回流到液冷设备80，冷却液在液冷设备80中通过热交换降温后再注入相应容纳腔的电池模组110，实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，能够精确的控制电池模组110温度，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。

上述实施例中，基于对容纳腔的划分，各容纳腔分别用于设置至少一个电池模组110；容纳腔设置有液冷端口组件120；第一管道组件20的第一侧端用于连接液冷设备80；第二管道组件30的第一侧端分别连接各液冷端口组件120，第二管道组件30的第二侧端连接第一管道组件20的第二侧端，能够方便拆装维护电池模组110，散热效果好，减少电池温差，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。本申请通过在电池架10上划分多个容纳腔，每个容纳腔可设置至少一个电池模组110，且每个容纳腔均设置有液冷端口组件120，液冷端口组件120连接第二管道组件30，能够实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，提高电池的使用寿命；另外，每簇电池簇设置有至少一个第一管道组件20，第一管道组件20连接至液冷设备80，能够实现精确的控制模组温度，提高了液冷冷却温控效率，减少电池温差，进一步提高电池的使用寿命。

在一个示例中，液冷端口组件120包括液冷输入端口122和液冷输出端口124；第一管道组件20包括第一输入管道组件和第一输出管道组件；第二管道组件30包括第二输入管道组件和第二输出管道组件。第二输入管道组件的第一端分别连接各液冷输入端口122，第二输入管道组件的第二端连接第一输入管道组件的第一端，第一输入管道组件的第二端连接液冷设备80；第二输出管道组件的第一端分别连接各液冷输出端口124，第二输出管道组件的第二端连接第一输出管道组件的第一端，第一输出管道组件的第二端连接液冷设备80。

其中，液冷输入端口122可用来将冷却液输入至相应的容纳腔内，液冷输出端口124可用来将冷却液从容纳腔内向外输出。

基于第二输入管道组件的第一端分别连接各液冷输入端口122，第二输入管道组件的第二端连接第一输入管道组件的第一端，第一输入管道组件的第二端连接液冷设备80，冷却液依次通过液冷设备80、第一输入管道组件、第二输入管道组件和液冷输入端口122注入至容纳腔内的电池模组110，实现对相应容纳腔内的电池模组110的冷却降温。

基于第二输出管道组件的第一端分别连接各液冷输出端口124，第二输出管道组件的第二端连接第一输出管道组件的第一端，第一输出管道组件的第二端连接液冷设备80，进而冷却液经过吸收电池模组110的热量，温度上升后的冷却液依次通过液冷输出端口124、第二输出管道组件、第一输出管道组件回流到液冷设备80，冷却液在液冷设备80中通过热交换降温后再注入相应容纳腔的电池模组110，实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，能够精确的控制电池模组110温度，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。

在一个示例中，第二输入管道组件包括若干个第二输入管道310；第二输出管道组件包括若干个第二输出管道320；每层存放区设置有若干个第二输入管道310和若干个第二输出管道320；同一层的各液冷输入端口122与同一层的各第二输入管道310的第一端一一对应连接，同一层的各液冷输出端口124与同一层的各第二输出管道320的第一端一一对应连接。

第一输入管道组件包括若干个第一输入管道210；第一输出管道组件包括若干个第一输出管道220；各第一输入管道210的第一端与各第二输入管道310的第二端一一对应连接，各第一输出管道220的第一端与各第二输出管道320的第二端一一对应连接。

基于同一层的各液冷输入端口122与同一层的各第二输入管道310的第一端一一对应连接，同一层的各液冷输出端口124与同一层的各第二输出管道320的第一端一一对应连接，各第一输入管道210的第一端与各第二输入管道310的第二端一一对应连接，各第一输出管道220的第一端与各第二输出管道320的第二端一一对应连接；各第一输入管道210的第二端连接液冷设备80，各第一输出管道220的第二端连接液冷设备80，进而冷却液依次通过液冷设备80、第一输入管道210、第二输入管道310和液冷输入端口122注入至相应容纳腔内的电池模组110，经过吸收电池模组110的热量，冷却液温度上升，并依次通过液冷输出端口124、第二输出管道320、第一输出管道220回流到液冷设备80，冷却液在液冷设备80中通过热交换降温后再注入相应容纳腔的电池模组110，实现让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，能够精确的控制电池模组110温度，提高了液冷冷却温控效率，提高电池的使用寿命。

在一个示例中，储能***还包括集装箱体40，电池架10、第一管道组件20和第二管道组件30分别设置在集装箱体40内。

其中，集装箱体40的尺寸可根据实际应用场景而制定。集装箱体40内设置有电气仓和电池仓，电池架10、第一管道组件20和第二管道组件30可分别设置在集装箱体40的电池仓内。

在一个示例中，第一管道组件20设置在电池架10与集装箱体40之间。

示例性的，可通过固件支架将第一管道组件20设置在电池架10的上方与集装箱体40的顶部之间，避免第一管道组件20占用电池仓内电池模组110存放的空间。

在一个示例中，储能***还包括第一隔离件50，第一隔离件50围合设置在液冷设备80的***。通过第一隔离件50围合设置在液冷设备80的***，实现将液冷设备80与集装箱体40内的其他设备隔离开，防止液冷设备80漏液时，冷却液对其他设备造成影响。

在一个示例中，储能***还包括补液管道70，补液管道70依次穿过集装箱体40、第一隔离件50，且补液管道70与液冷设备80连通。通过设置补液管道70，进而实现无需打开集装箱体40的门和液冷设备80的门，就可通过补液管道70，在集装箱体40外补充冷却液。

在一个示例中，储能***还包括阀门组件；阀门组件设置在第二管道组件30的第二侧端与第一管道组件20的第二侧端之间。通过在第二管道组件30的第二侧端与第一管道组件20的第二侧端之间设置阀门组件，进而可通过控制阀门组件的通断，进而实现控制冷却液传输的通断。

示例性的，第一管道组件20的底部设置有注放液阀门。注放液阀门用于向集装箱体40内注入注放液。

在一个示例中，液冷设备80上还设置有触摸屏和紧急启停按钮，触摸屏可以显示液冷设备80的数据和触摸控制液冷设备80，当紧急情况时，可按紧急启停按钮强制液冷设备80停止运行。

在一个示例中，储能***还包括第二隔离件60，第二隔离件60设置在相邻2个容纳腔之间。

其中，第二隔离件60可以是分流板和隔板，通过第二隔离件60设置在相邻2个容纳腔之间，形成多个独立的容纳腔，进而实现分隔开不同容纳腔内的电池模组110，当一个电池模组110出现问题时，只需将有问题的电池模组110拆卸，不影响其他电池模组110正常使用。

示例性的，储能***采用20尺集装箱体40，集装箱体40内设置有8或9簇电池簇，每个电池簇包括32个电池模组110，电池簇每层通过分流板和隔板将4个电池模组110分隔成2个独立的容纳腔，即每2个电池模组110设置在一个容纳腔内，每个容纳腔均单独设置有液冷输入端口122和液冷输出端口124，通过分流板和隔板将电池模组110分隔开后，当一个电池模组110出现问题时，只需将有问题的电池模组110拆卸，不影响其他容纳腔内的电池模组110的正常使用。液冷输入端口122连接相应的第二输入管道310，液冷输出端口124连接相应的第二输出管道320，让冷却液按照需要的方向流动，提高散热性，减少电池温差，提高电池的使用寿命。电池簇每层设置有2个第二输入管道310和2个第二输出管道320，共有16个第二输入管道310和16个第二输出管道320，每个第二输入管道310连接至第一输入管道210，每个第二输出管道320连接至第一输出管道220，冷却液通过液冷设备80、第一输入管道210、第二输入管道310、液冷输入端口122注入容纳腔内的电池模组110，经过吸收电池模组110的热量，温度上升后的冷却液通过液冷输出端口124、第二输出管道320、第一输出管道220回到液冷设备80，冷却液在液冷设备80中通过热交换降温后再注入容纳腔内的电池模组110。

每簇电池簇设置有2个第一输出管道220和2个第一输入管道210，每个第一输出管道220和第一输入管道210分别连接至液冷设备80，增加了第一输出管道220和第一输入管道210的数量，实现更精确的控制电池模组110温度，提高了液冷冷却温控效率，减少电池温差，提高电池的使用寿命。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能***，其特征在于，包括：

电池架，所述电池架设有若干层存放区，每层存放区划分为若干个容纳腔；各所述容纳腔分别用于设置至少一个电池模组；所述容纳腔设置有液冷端口组件；

第一管道组件，所述第一管道组件的第一侧端用于连接液冷设备；

第二管道组件，所述第二管道组件的第一侧端分别连接各所述液冷端口组件，所述第二管道组件的第二侧端连接第一管道组件的第二侧端。

2.根据权利要求1所述的储能***，其特征在于，所述液冷端口组件包括液冷输入端口和液冷输出端口；所述第一管道组件包括第一输入管道组件和第一输出管道组件；所述第二管道组件包括第二输入管道组件和第二输出管道组件；

所述第二输入管道组件的第一端分别连接各所述液冷输入端口，所述第二输入管道组件的第二端连接所述第一输入管道组件的第一端，所述第一输入管道组件的第二端连接所述液冷设备；

所述第二输出管道组件的第一端分别连接各所述液冷输出端口，所述第二输出管道组件的第二端连接所述第一输出管道组件的第一端，所述第一输出管道组件的第二端连接所述液冷设备。

3.根据权利要求2所述的储能***，其特征在于，所述第二输入管道组件包括若干个第二输入管道；所述第二输出管道组件包括若干个第二输出管道；

每层存放区设置有若干个第二输入管道和若干个第二输出管道；同一层的各所述液冷输入端口与同一层的各所述第二输入管道的第一端一一对应连接，同一层的各所述液冷输出端口与同一层的各所述第二输出管道的第一端一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的储能***，其特征在于，所述第一输入管道组件包括若干个第一输入管道；所述第一输出管道组件包括若干个第一输出管道；

各所述第一输入管道的第一端与各所述第二输入管道的第二端一一对应连接，各所述第一输出管道的第一端与各所述第二输出管道的第二端一一对应连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的储能***，其特征在于，还包括集装箱体，所述电池架、所述第一管道组件和所述第二管道组件分别设置在所述集装箱体内。

6.根据权利要求5所述的储能***，其特征在于，所述第一管道组件设置在所述电池架与所述集装箱体之间。

7.根据权利要求5所述的储能***，其特征在于，还包括第一隔离件，所述第一隔离件围合设置在所述液冷设备的***。

8.根据权利要求7所述的储能***，其特征在于，还包括补液管道，所述补液管道依次穿过所述集装箱体、所述第一隔离件，且所述补液管道与所述液冷设备连通。

9.根据权利要求5所述的储能***，其特征在于，还包括第二隔离件，所述第二隔离件设置在相邻2个所述容纳腔之间。

10.根据权利要求5所述的储能***，其特征在于，还包括阀门组件；

所述阀门组件设置在所述第二管道组件的第二侧端与第一管道组件的第二侧端之间。