一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力储能技术领域，特别涉及一种可快速更换的恒温矩阵式储能箱。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。 [0005]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°C，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。
[0006]表1电池容量与环境温度关系表
【主权项】
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 W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。
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) W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) -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)通过较 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。
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。
4. 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4(TC，功率不大 于 200W。
5. 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，所述强排风冷 系统包括设置于箱体上盖顶端的四个润轮风扇（31)，四个润轮风扇（31)作用于防姗式通 风管（32)，防姗式通风管（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)处设置防姗板（35)，所述四个润轮风扇（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。
6. 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，W铜柱直径为切口，进行中间切割，切割自顶端至该接 口 H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。
7. 根据权利要求6所述可快速更换的恒温矩阵式储能箱，其特征在于，所述通信导线 用于箱体内化学电池检测通讯W及数据采集通信，采用CAN、RS-485或RS-232通信连接方 式。
8. 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。
9. 根据权利要求8所述可快速更换的恒温矩阵式储能箱，其特征在于，所述箱体与框 架之间由轴承及滚轮机构支撑。
10. 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，w保证电网稳定工作。
【专利摘要】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。
【IPC分类】H01M10-617, H01M2-10, H01M10-627
【公开号】CN104659307
【申请号】CN201510079898
【发明人】朱连峻, 高虎, 刘大为, 刘明义, 徐越
【申请人】中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月13日