一种风冷储能系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种风冷储能系统，该储能系统的风冷系统通过辐射型风道对空调出风口的气流进行分配，使每个电池pack分配到的冷风量均匀，从而使储能系统各处的温度保持均一。本实用新型专利技术提供的风冷储能系统，包括电池舱，电池舱内设有电池簇和电池簇的风冷结构，风冷结构包括空调和风道，所述空调设置在电池簇上方，空调的出风口位于电池簇后部的上方，电池簇内部设有若干条上下贯通的内部风道，所述电池簇与电池舱壁之间形成侧面风道，所述空调的出风口通过呈辐射状的若干个支风道分别与内部风道和侧面风道相连，所述电池簇的前面设有若干模组出风口，所述模组出风口处安装有抽风机。机。机。

【技术实现步骤摘要】
一种风冷储能系统


[0001]本技术属于储能
，具体涉及一种风冷储能系统。

技术介绍

[0002]随着新能源大规模并网与智能电网的建设，储能系统近来获得广泛的关注和大量应用。无论是发电侧、电网侧或者用户侧，电池储能系统都能从安全、稳定，经济利益等多方面提供巨大的价值。在当前日益增多的应用场景需求下，也驱使储能系统集成商的技术水平和技术能力快速升级。
[0003]目前工商业储能以电池储能为主，现有的电池储能系统多为柜式储能系统，即在柜式箱体内设置多个电池pack组成的电池簇，温度是影响电池簇的安全、性能和寿命的重要因素。温度过高，电池会加速衰老；温度过低，电池的性能会明显衰减，同时也会加速衰老；极端高温会对电池造成不可逆的损伤，严重时甚至会破坏电池。另外，不同的电池pack之间的温差过大会影响电池性能的一致性，从而降低电池簇的性能和寿命，因此如何保证电池簇在稳定的温度下工作成为储能系统设计的重点。现有技术中，工商业储能系统的温控主要采用强迫风冷与液冷两种，液冷系统因为成本较高和应用较晚在市场上应用较少，所以风冷目前是工商业储能系统温控的主流选择。
[0004]风冷储能系统多采用门装一体化空调，如图1所示，以空调工作状态为制冷为例：由门装空调a5的内循环出风口排出冷流经过内循环风道a3到柜体后舱a2，再通过电池pack尾部的气孔进入到电池簇内部，冷流经过电池pack变成热流再由风机a4抽出，进入储能柜前舱a1，最后进入内循环回风口。这种结构的优点是整体结构简单，风道成本低廉。但是在电池pack对于冷流的分配上无法控制，导致处于风道出口a7附近电池pack温度低，离风道出口a7越远的电池pack温度越高，必将造成整个储能系统的温差较大，在一定循环次数后，将大大地降低储能系统的性能。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术提供一种风冷储能系统，该储能系统的风冷系统通过辐射型风道对空调出风口的气流进行分配，使每个电池pack分配到的冷风量均匀，从而使储能系统各处的温度保持均一。
[0006]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种风冷储能系统，包括电池舱，电池舱内设有电池簇和电池簇的风冷结构，风冷结构包括空调和风道，所述空调设置在电池簇上方，空调的出风口位于电池簇后部的上方，电池簇内部设有若干条上下贯通的内部风道，所述电池簇与电池舱壁之间形成侧面风道，所述空调的出风口通过呈辐射状的若干个支风道分别与内部风道和侧面风道相连，所述电池簇的前面设有若干模组出风口，所述模组出风口处安装有抽风机。
[0007]本技术采用顶置空调进行温度（制冷与加热）和湿度调节，通过辐射型风道对出风口的气流进行分配，使每个电池pack都分配到足够的冷却介质，从而使储能系统各处
的温度保持均一。抽风机的选型应当遵循位于电池舱下端的风机的风量略高于上端的风机的风量的原则。从空调出风口到电池簇之间的若干支风道应当为辐射状，避免风道骤然扩大或者缩小。优选的，风道表面应当足够光滑。
[0008]所述若干个支风道的进风口的宽度与每个支风道对应区域电芯的发热功率呈正比。
[0009]所述电池簇侧面开设有侧面风孔，所述内部风道和侧面风道的风能够通过侧面风孔进入电池簇内部。
[0010]所述抽风机与所述电池舱的前壁呈一定的夹角。既能降低抽风时的阻力损失，又能减少电池舱的深度尺寸，使整个储能系统结构紧凑。
[0011]所述电池簇由若干个电池pack组成，每个电池pack内部设置若干个模组，电池pack设置在电池pack支架上，所述支架的横梁上开设有横梁风道，所述横梁风道与所述内部风道上下相配合，保证内部风道的完整性和密封性。
[0012]所述电池pack为集成式中型电池pack。减少因为数量过多的小型插箱型pack带来的结构和电气件的浪费，同时也具备条件增加部分pack安全元件，如pack内置消防设施。
[0013]所述电池舱的外壳设有保温层。减少外界环境与储能系统内部环境的之间进行热对流。保温层应有足够的厚度，保温层的厚度应当根据储能系统使用所在地区的极端天气与电池簇额定工作温度（一般取25℃）的温差来选择，以降低能量损耗。
[0014]所述空调为智慧空调，能够根据电池舱内的湿度与温度自动进行启停。优选的，空调为具备高度防护等级的工业空调，能够适应较宽的环境温度，更优选能适应
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40℃~50摄氏度的空调，使储能设备能够在极端天气下工作，保障用电安全。
[0015]所述储能系统还包括电气舱，所述电气舱内包括逆变器、直流侧和并网侧的电气安全组件及电池管理系统（BMU）。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]1、本技术提供的柜式风冷储能系统采用顶置空调进行温度和湿度调节，通过辐射型风道对出风口的气流进行分配，使每个电池pack都分配到足够的冷却介质；
[0018]2、本技术根据各区域电池pack总发热功率分配辐射风道气流，能够控制pack进风口的温差在2℃以内，再结合电池pack设计使电池pack内部温差在3℃，最终控制整个储能系统的温差在5℃以内；
[0019]3、本技术的储能系统整体温差能够控制在极小的范围内，使储能系统内部温度保持较高的一致性，从而使设备具备更长的循环寿命和良好的性能指标，提供给用户高的经济收益回报。而且，本储能系统工作温度范围大，使得某些比较极端的地区也能享受储能技术带来的益处，也扩大了储能产品的应用市场，具备市场推广优势。
附图说明
[0020]图1是现有技术常规风冷电池簇的结构示意图；
[0021]图2是具体实施例风冷储能系统的正视示意图；
[0022]图3是具体实施例风冷储能系统的侧视示意图；
[0023]图4是具体实施例中电池pack的结构示意图；
[0024]图5是具体实施例中电池pack支架的结构示意图
[0025]其中：a1
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前舱，a2
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后舱，a3
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内循环风道，a4
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风机，a5
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门装空调，a6
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电池簇，a7
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风道出口，0
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电气舱，1
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底座，2
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保温层，3
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电池pack，4
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侧面风道，5
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内部风道，6
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抽风机，7
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辐射风道，8
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冷流，9
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空调出风口，10
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顶置空调，11
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空调回风口，12
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回风风道，13
‑
pack侧面风孔，14
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暖流，15
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风冷隔板，16
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隔温板，17
‑
pack顶盖，18...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷储能系统，包括电池舱，电池舱内设有电池簇和电池簇的风冷结构，风冷结构包括空调和风道，其特征在于：所述空调设置在电池簇上方，空调的出风口位于电池簇后部的上方，电池簇内部设有若干个上下贯通的内部风道，所述电池簇与电池舱壁之间形成侧面风道，所述空调的出风口通过呈辐射状的若干个支风道分别与内部风道和侧面风道相连，所述电池簇的前面设有若干模组出风口，所述模组出风口处安装有抽风机。2.根据权利要求1所述的一种风冷储能系统，其特征在于：所述若干个支风道的进风口的宽度与每个支风道对应区域电芯的发热功率呈正比。3.根据权利要求1所述的一种风冷储能系统，其特征在于：所述电池簇侧面开设有侧面风孔，所述内部风道和侧面风道的风能够通过侧面风孔进入电池簇内部。4.根据权利要求1所述的一种风冷储能系统，其特征在于：所述抽风机与所述电池舱的前壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪彬，樊成芳，杜洋，彭磊，
申请(专利权)人：武汉天和技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：