一种分布式电源系统高压锂电池结构技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式电源系统高压锂电池结构，涉及锂电池领域，包括电池外壳、电芯模组、热插拔连接器；所述电芯模组包括若干个单个模组，各单个模组相互独立设置在所述电池外壳内，所述电池外壳上设有热插拔连接器，所述热插拔连接器与分布式电源系统匹配对接。本发明专利技术的优点在于：实现了电芯模组的模块化及快捷维护；实现了系统快速安全部署；设置系统热管理专用风道，有合理的散热管理系统。

A High Voltage Lithium Battery Structure for Distributed Power System

The invention discloses a high voltage lithium battery structure for distributed power supply system, which relates to the field of lithium battery, including battery shell, battery module and hot plug connector; the battery module includes several single modules, each of which is set independently in the battery shell, and the battery shell is equipped with hot plug-and-pull connection. The hot plug connector matches and docks with the distributed power supply system. The advantages of the present invention are: realizing modularization and fast maintenance of the core module; realizing rapid security deployment of the system; setting up a dedicated air duct for thermal management of the system, and having a reasonable heat dissipation management system.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源系统高压锂电池结构
本专利技术涉及锂电池领域，尤其涉及一种分布式电源系统高压锂电池结构。
技术介绍
分布式电源系统(DPS)为分散式安装，减少故障时影响范围，且可嵌入机柜内，节省占地面积及电缆使用量，减少线损，并可以分为级联、并联、串联、以及串并联组合等。日前市场上普遍的分布式电源系统高压锂电池系统电池为整个电池包为一个模块密封组装，由空气开关控制总回路，输出及输入端为穿墙式端子，这种结构存在以下缺陷：1、维护成本高：电芯组为一体导致电池如果需要维护时电池组需全部拆开进行处理。2、部署安装效率低：电池组在现场部署时，因输出、输入为线束单个连接至穿墙端子，易出现接错及带电状态下接线时导致意外发生。3、生产效率低：因本系统为高压锂电池系统，需用到的电压串数比较多，组合成一组之后重量大于20kg，导致生产效率低。4、散热能力不足：因电芯组为全密封性，放电时产生的热量无法及时排出，从而影响产品质量及放电容量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现电芯模组的模块化及快捷维护的分布式电源系统高压锂电池结构。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种分布式电源系统高压锂电池结构，包括电池外壳、电芯模组(1)、热插拔连接器(2)；所述电芯模组(1)包括若干个单个模组，各单个模组相互独立设置在所述电池外壳内，所述电池外壳上设有热插拔连接器(2)，所述热插拔连接器(2)与分布式电源系统匹配对接。产品实现了内部电芯模组小模块化、整体大模块化，在使用过程中需要维护时，可快速将需维护的电芯模组进行更换，如果是其中单个模组需进行维修，可单独拆出单个模组直接更换一组同等规格的，有效且快速地处理现场异常。通过设置热插拔连接器，在安装部署过程中只需直接插入分布式电源系统即可，不需专业人员进行接线，从而节省部署时间及提高部署安全性。作为优化的技术方案，各单个模组的锂电池规格及组成相同。在保证电芯档位一致的情况下，在生产过程中不用刻意进行区分，可拿到对电芯模组快速进行安装，且在生产中如单个模组有异常，可拿其它的单个模组进行更换，提高了生产效率，减少了因不良导致的产品积压。作为优化的技术方案，各单个模组的质量均小于10kg。控制单个模组重量小于10kg，便于从业人员单个拿取，提高了生产效率。作为优化的技术方案，各单个模组均包括锂电池、电芯模组外包裹板(5)、电芯支架(6)，若干锂电池通过所述电芯支架(6)组装在一起，所述电芯模组外包裹板(5)包裹在所述电芯支架(6)的外部。作为优化的技术方案，所述电芯模组外包裹板(5)采用3240环氧板。通过3240环氧板进行包裹绝缘。作为优化的技术方案，所述电芯支架(6)上开有若干散热孔，所述电芯模组外包裹板(5)与所述散热孔相对应的面上开有与各散热孔相对应的孔。电芯模组外包裹板开孔与电芯支架的散热孔相对应，形成散热通道。作为优化的技术方案，各单个模组前后并排设置，各电芯模组外包裹板(5)上的孔均相互对应。各单个模组的电芯模组外包裹板5上的孔均相互对应，形成若干连通的散热通道，保证了散热通道的畅通。作为优化的技术方案，所述电池外壳的前面板上设有进风口(3)，与前面板相对的后面板上设有抽风扇(4)；所述进风口(3)与所述电芯模组(1)前侧的电芯模组外包裹板(5)相对，所述抽风扇(4)与所述电芯模组(1)后侧的电芯模组外包裹板(5)相对。进风口、抽风扇以及电芯模组的散热通道构成良好的风道，当抽风扇启动之后，外部空气由进风口进入，经过电芯模组的散热通道将电芯热量由抽风扇带出，增加了电芯模组的放电能力，延长了电芯模组的使用寿命。作为优化的技术方案，所述电池外壳为长方体，各单个模组均为长方体。作为优化的技术方案，所述抽风扇(4)共设有两个。本专利技术的优点在于：实现了电芯模组的模块化及快捷维护，当出现电芯模组异常时，可找同等规格的电芯模组快速更换，再将不良退厂处理；降低了维护成本，提高了生产效率；实现了系统快速安全部署，通过设置热插拔连接器，在安装部署过程中只需直接插入分布式电源系统即可，不需专业人员进行接线，从而节省部署时间及提高部署安全性；设置系统热管理专用风道，有合理的散热管理系统，增加了电芯模组的放电能力，延长了电芯模组的使用寿命。附图说明图1是本专利技术分布式电源系统高压锂电池结构的整体结构示意图。图2是本专利技术分布式电源系统高压锂电池结构的内部结构示意图。图3是本专利技术前面板的结构示意图。图4是本专利技术后面板的结构示意图。图5是本专利技术电芯模组的结构示意图。图6是本专利技术电芯支架的结构示意图。具体实施方式如图1-6所示，一种分布式电源系统高压锂电池结构，包括电池外壳、电芯模组1、热插拔连接器2、进风口3、抽风扇4、电芯模组外包裹板5、电芯支架6。电芯模组1包括若干个单个模组，各单个模组相互独立设置在电池外壳内，各单个模组的锂电池规格及组成相同。各单个模组的质量均小于10kg。通过计算控制电芯模组1的各单个模组的质量小于10kg，再根据BMS所支持的串数进行各电芯模组1的均匀分布。比如一款产品规格为230V_30Ah，BMS采集芯片为MAX17830，单个芯片最多支持12串，则单个模组的锂电池做为5并12串，单颗锂电池规格为3.2V_6Ah，32650，单个模组重量约为9.5kg，共需使用6个单个模组。电芯模组1的各单个模组均包括锂电池、电芯模组外包裹板5、电芯支架6，若干锂电池通过电芯支架6组装在一起，电芯模组外包裹板5包裹在电芯支架6的外部，电芯支架6上开有若干行间隔排列的散热孔，电芯模组外包裹板5采用3240环氧板，电芯模组外包裹板5与散热孔相对应的面上开有与各散热孔相对应的孔。各单个模组均为长方体，各单个模组前后并排对齐设置，各电芯模组外包裹板5均相互平行且各电芯模组外包裹板5上的孔均相互对应。电池外壳为长方体，采用标准机柜尺寸，电池外壳的前面板上设有进风口3，与前面板相对的后面板上设有热插拔连接器2和抽风扇4。进风口3为蜂窝排列的多个小孔。抽风扇4共设有两个，两个抽风扇4左右间隔设置。进风口3与电芯模组1前侧的电芯模组外包裹板5相对，抽风扇4与电芯模组1后侧的电芯模组外包裹板5相对。热插拔连接器2与分布式电源系统匹配对接，热插拔连接器2功能定义有充电正极及负极、放电正极及负极、通讯端口及安全开关，实现热插拔安装，快速安装至机柜内，因引脚定义已固定，所以避免接错及带电状态下接线时导致意外发生。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：包括电池外壳、电芯模组(1)、热插拔连接器(2)；所述电芯模组(1)包括若干个单个模组，各单个模组相互独立设置在所述电池外壳内，所述电池外壳上设有热插拔连接器(2)，所述热插拔连接器(2)与分布式电源系统匹配对接。

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：包括电池外壳、电芯模组(1)、热插拔连接器(2)；所述电芯模组(1)包括若干个单个模组，各单个模组相互独立设置在所述电池外壳内，所述电池外壳上设有热插拔连接器(2)，所述热插拔连接器(2)与分布式电源系统匹配对接。2.如权利要求1所述的分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：各单个模组的锂电池规格及组成相同。3.如权利要求1所述的分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：各单个模组的质量均小于10kg。4.如权利要求1所述的分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：各单个模组均包括锂电池、电芯模组外包裹板(5)、电芯支架(6)，若干锂电池通过所述电芯支架(6)组装在一起，所述电芯模组外包裹板(5)包裹在所述电芯支架(6)的外部。5.如权利要求4所述的分布式电源系统高压锂电池结构，其特征在于：所述电芯模组外包裹板(5)采用3240环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙柏林，朱子亮，李莹，
申请(专利权)人：北京明德源能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11