一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱制造技术

一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱，包括框架和安装于框架中的设置有化学电池以作为存储子单元的若干箱体，各个箱体通过快速连接定位装置与框架实现机械定位连接，并通过锁止机构固定，各个箱体中设置有独立的恒温控制单元和恒温加热系统，各个箱体上盖设置有强排风冷系统，各个箱体上设置通信导线及电源导线快捷连接端口实现化学电池与电池管理系统终端的电连接，本发明专利技术采用分布立体式布局，每个子单元的温度可独立控制，使每个存储单元均在蓄电池最佳状态下使用，并且每个子单元都独立可快速插拔更换，可在不断电情况下进行检修、维护、更换器件、蓄电池等，解决了这些电池在储能设备中的应用和维护维修问题，保证电能存储系统的稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱
本专利技术属于电力储能
，特别涉及一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱。
技术介绍
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，是国民经济、国家安全和实现可持续发展的重要基石。随着国民经济的迅速增长，对能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所产生的环境污染问题日益尖锐。在能源安全与环境保护的双重压力下，可再生能源，包括：风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等的开发和利用引起了国际社会的广泛关注。然而，风能、太阳能等可再生能源受天气及时间段的影响较大，是典型的随机性、间歇性电源，需要开发和建设相应的电力储能装置或储能电站确保可再生能源发电、供电的连续性和稳定性。此外，大规模电能存储技术还可广泛应用于电力工业中的“削峰填谷”，将会大幅改善电力的供需矛盾，提高现有发电设备的利用率。因此，大容量电力储能技术与装置的开发为高效利用现有各类发电系统并实现连续稳定供电具有重大意义，有可能改变未来的能源生产、运输和使用方式。根据能量转换形式不同，储能技术可分为：机械储能如抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能；电磁储能如超导磁储能和超级电容器储能；电化学储能如各类蓄电池储能和液流电池储能等。其中抽水蓄能和压缩空气储能受地域限制影响很大；飞轮储能、超导磁储能和超级电容器储能的持续时间较短，最长储能时间一般不超过15mn；电化学储能技术具有能量密度大，持续时间长，且不受地域限制等优点，是目前最有应用前景的大规模电力储能技术。电化学储能技术作为一种供电方便、安全可靠的直流电源，在电力、通信、军事等领域中得到了广泛的应用。温度是蓄电池的一个重要参数，它可以间接地反映电池的性能状况，并且根据此温度参数可以对电池进行智能化管理，以延长电池的寿命。在蓄电池组充放电维护及工作工程中，电池内部产生的热量会引起电池的温度发生变化，尤其是蓄电池过充、电池内部电解液发生异常变化等原因均可能造成电池温度过高而导致电池损坏。温度是影响蓄电池容量的主要因素。温度越高，蓄电池的容量也就越大。所以说，蓄电池的容量和电解液的比重是随着温度的变化而变化的，因为温度也在影响着蓄电池的内阻。当然，温度的高低是有限度的，而不是无限度的。可见，保持温度在一定的范围内，是十分必要的。如下表1中温度与蓄电池容量的关系可以看出最理想的温度是25℃，因为这时蓄电池达到额定容量。如果温度过高或过低，不仅影响蓄电池的容量，更为重要的是还将损坏极板。表1电池容量与环境温度关系表温度(℃)-25-20-15-10-50510152025303540容量(％)58626670757983879296100104108110
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱，将大的电能存储系统进行分解，利用化学电池作为存储子单元，采用分布立体式布局，每一个存储子单元都有独立的温度管理系统，独立控制每个子单元的温度，使其每个存储单元均在蓄电池最佳状态下使用，并且，每个子单元都独立可快速插拔更换，系统在不断电的情况下进行检修、维护、更换器件、蓄电池等功能，从而解决了这些电池在储能设备中的应用和维护维修的问题，保证电能存储系统的稳定工作，具有维护简单，应用简单，成本低，可靠性高等优势。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱，包括框架和安装于框架中的设置有化学电池以作为存储子单元的若干箱体，所述各个箱体通过快速连接定位装置与框架实现机械定位连接，并通过锁止机构固定，所述各个箱体中设置有独立的恒温控制单元和恒温加热系统，各个箱体上盖设置有强排风冷系统，各个箱体上设置通信导线及电源导线快捷连接端口实现化学电池与电池管理系统终端的电连接。所述快速连接定位装置由设置于框架上的锥形定位销11和连接端子12以及设置于箱体上的定位孔13和端子连接孔14组成，锥形定位销11和定位孔13配合实现定位，连接端子12一端和端子连接孔14配合实现与箱体内部化学电池母线的连接，连接端子12另一端通过导线接入端子15连接至整个阵列的母线；所述锁止机构安装于箱体上，包括一个圆形联动机构21，圆形联动机构21通过铰链22连接有两个锁止杆23，圆形联动机构21带动两个锁止杆23横向移动穿在设置于框架上的锁止孔中实现锁止固定。所述恒温控制单元使用所在箱体内化学电池作为电源，包括双路温控器，并搭配固态继电器控制加热或通风设备对箱体内温度进行调节。所述恒温加热系统包括布置于箱体四周的绝缘阻燃低温加热带，其工作电源通路与所述恒温控制单元连接，由恒温控制单元进行控制，在小于110V条件下加热时外表温度不高于40℃，功率不大于200W。所述强排风冷系统包括设置于箱体上盖顶端的四个涡轮风扇31，四个涡轮风扇31作用于防溅式通风管32，防溅式通风管32连通位于箱体上盖上部的出风口33和位于箱体侧面的进风口34，进风口34处设置防溅板35，所述四个涡轮风扇31的工作电源通路与所述恒温控制单元连接，由恒温控制单元进行控制。所述通信导线及电源导线快捷连接端口在箱体端采用铜夹片结构，导线连接选用陶瓷端口，外层选用陶瓷绝缘层，在框架端选用铜柱结构，以铜柱直径为切口，进行中间切割，切割自顶端至该接口三分之一处，与所述铜夹片结构配合实现连接，其中，所述电源导线快捷连接端口分别布置于箱体两侧，通信导线快捷连接端口布置于箱体后部中间部分。所述通信导线用于箱体内化学电池检测通讯以及数据采集通信，采用CAN、RS-485或RS-232通信连接方式。所述箱体采用抽拉结构实现与框架的连接，所述快速连接定位装置和锁止机构均位于箱体后侧面。所述箱体与框架之间由轴承及滚轮机构支撑。所述化学电池用于存储AC/DC或者DC/DC变换装置转化的电能，利用控制系统实时监控化学电池的储能状态和健康状态，并根据电网负荷要求控制化学电池放电，以保证电网稳定工作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本系统采用分布式方案，系统各存储单元为统一标准，自由组合，可以串联满足系统电压平台，并联满足系统存储需要，初始系统可以建立的很小，后续扩容系统在线自动识别，所以系统方便搭建和扩容。整体建设和维护成本低。2)系统采用分布式方案，存储单元为统一标准模块，带独立温度控制功能，所以，系统安装结构更简单，对环境要求相对降低，后期维护更加方便。3)系统具有可以对存储单元进行点对点管理，不需要所有存储单元同时工作，延长工作时间和工作效率。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术箱体抽拉结构放大示意图。图3是本专利技术箱体抽拉结构示意图。图4是本专利技术快速连接定位装置结构示意图一。图5是本专利技术快速连接定位装置结构示意图二。图6是本专利技术锁止机构结构示意图一。图7是本专利技术锁止机构结构示意图二。图8是本专利技术强排风冷系统在箱体上盖的结构示意图。图9是本专利技术强排风冷系统在箱体上盖的局部结构示意图。图10是本专利技术强排风冷系统在箱体外部侧面的示意图。图11是本专利技术强排风冷系统在箱体内部侧面的示意图。图12是本专利技术通信导线及电源导线快捷连接端口结构示意图一。图13是本专利技术通信导线及电源导线快捷连接端口结构示意图二。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术储能箱用于存放组成在线分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱，包括框架和安装于框架中的设置有化学电池以作为存储子单元的若干箱体，其特征在于，所述各个箱体通过快速连接定位装置与框架实现机械定位连接，并通过锁止机构固定，所述各个箱体中设置有独立的恒温控制单元和恒温加热系统，各个箱体上盖设置有强排风冷系统，各个箱体上设置通信导线及电源导线快捷连接端口实现化学电池与电池管理系统终端的电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱，包括框架和安装于框架中的设置有化学电池以作为存储子单元的若干箱体，所述各个箱体通过快速连接定位装置与框架实现机械定位连接，并通过锁止机构固定，所述各个箱体中设置有独立的恒温控制单元和恒温加热系统，各个箱体上盖设置有强排风冷系统，各个箱体上设置通信导线及电源导线快捷连接端口实现化学电池与电池管理系统终端的电连接，其特征在于，所述快速连接定位装置由设置于框架上的锥形定位销(11)和连接端子(12)以及设置于箱体上的定位孔(13)和端子连接孔(14)组成，锥形定位销(11)和定位孔(13)配合实现定位，连接端子(12)一端和端子连接孔(14)配合实现与箱体内部化学电池母线的连接，连接端子(12)另一端通过导线接入端子(15)连接至整个阵列的母线；所述锁止机构安装于箱体上，包括一个圆形联动机构(21)，圆形联动机构(21)通过铰链(22)连接有两个锁止杆(23)，圆形联动机构(21)带动两个锁止杆(23)横向移动穿在设置于框架上的锁止孔中实现锁止固定。2.根据权利要求1所述可快速更换的恒温矩阵式储能箱，其特征在于，所述恒温控制单元使用所在箱体内化学电池作为电源，包括双路温控器，并搭配固态继电器控制加热或通风设备对箱体内温度进行调节。3.根据权利要求1所述可快速更换的恒温矩阵式储能箱，其特征在于，所述恒温加热系统包括布置于箱体四周的绝缘阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱连峻，高虎，刘大为，刘明义，徐越，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11