一种储能包的制作方法

本实用新型涉及一种储能包，尤其是一种散热性能好的储能包。

背景技术：

随着石化资源的日益减少，环境和能源危机越来越威胁到人类未来的生存，人们的节能减排意识逐步增强，开始寻求储能装置对能量进行回收利用。以轨道交通储能包为例，在轨道交通直流供电系统中加入储能环节，它可以在再生制动时吸收能量，避免电阻消耗造成隧道温度上升以及能量浪费；在启动或加速时还可以提供部分功率支持，减少牵引网的波动。这种储能包的出现符合人类社会可持续发展的要求。目前，轨道交通多采用超级电容器作为储能装置，然而单个电容器并不能满足储能系统中电流、电压、容量的要求，需要采用多个电容器进行串并联构成储能装置。而为了方便组装、替换，通常超级电容器先进行串并联构成模组，然后将模组按需求设置成储能包。由于温度对电芯以及模组的寿命影响较大，储能包中通常需要设计散热装置以保证模组温度均一性。散热结构设计的优劣将直接决定模组性能的好坏。储能包中散热结构设计存在缺陷，导致电池模组散热路径差异较大，从而造成模组间温差较大，严重影响电容器的寿命和安全问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种散热优异的储能包，可以解决由于模组间温度场、流场不均匀而造成模组间温度的差异，从而延长电池模组的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型所用的储能包，包括顶部带箱盖的箱体，在箱体内设置有若干个串联的电池模组，所述箱体的前侧为箱体前端面，电池模组的负、正极输出极柱从该箱体前端面伸出，箱体前端面上开设有风道连接口，在风道连接口内安装有风机；箱体的后侧为箱体后端面，在该箱体后端面上开设有进风口；在电池模组一侧设置有风道，风道一端固定在箱体后端面上，另一端固定在箱体前端面上并连通风道连接口。

进一步地，所述风道包括横截面呈梯形的梯形通道，梯形通道的窄面端为梯形通道前端面，该梯形通道前端面固在箱体后端面上，梯形通道宽面端设置有喇叭状出风口，该喇叭状出风口固定在箱体前端面上并连通风道连接口。

进一步地，所述梯形通道顶部封闭，该梯形通道一侧开设有一排矩形通风口，保证空气经过模组后从梯形通道流出，该侧面为内侧面；梯形通道的另一侧封闭，为外侧面；喇叭状出风口一侧为梯形通道的外侧面的延伸面，另一侧为向内侧面外倾斜的倾斜面。

进一步地，所述进风口为一组矩形通孔，保证空气通过进风口进入储能包进行散热。

进一步地，所述箱体前端面的上部设置有一个凸起的凸型端面，在该凸型端面上设置有绝缘块，该绝缘块上开设有用于伸出电池模组的负、正极输出极柱的负正极通孔，在该凸型端面上还设置有用于电池模组的信号(如电压、温度等信号)输出的航空插头。

进一步地，所述箱体的底部设置有若干个用于将电池模组与箱体固定的固定座。

进一步地，所述锂电池模组先若干个前后纵向排列，再左右横向排列。

进一步地，在需要串联的纵向排列的电池模组之间通过长条型连接铜排串联，该长条型连接铜排包括长条型连接铜排上端面，与长条型连接铜排上端面一侧垂直连接的长条型连接铜排折面，在长条型连接铜排折面的中部下侧开设有开孔，在长条型连接铜排折面的下侧位于电芯极柱穿出孔两侧处各设置有一个长条型连接铜排下端面，两个长条型连接铜排下端面与长条型连接铜排上端面分别位于长条型连接铜排折面的异侧，在长条型连接铜排下端面上开设有一排长条型连接铜排并联固定孔，用于实现电芯之间并联连接。

进一步地，在需要串联的横向排列的电池模组之间通过凸型连接铜排串联，该凸型连接铜排包括凸型连接铜排上端面，凸型连接铜排上端面两侧向下垂直设置有凸型连接铜排折面，在凸型连接铜排折面的外侧设置有凸型连接铜排下端面，凸型连接铜排下端面设置有一排凸型连接铜排并联固定孔，用于实现电芯之间并联连接。

进一步地，所述箱体的左右两侧设置有提手凹槽，方便储能包安装时的移动和搬运。

本实用新型所用电池模组包含铅酸电池模组，镍镉电池模组，锂离子电池模组，锂离子电容器模组。

本实用新型通过设置结构合理的风道，并配合通风口、风机等，具备优异的散热性能，有效解决了电池模组间的温度差异问题，提高了储能包的寿命。

附图说明

图1为储能包的整体外观图；

图2为储能包的箱体结构示意图；

图3为储能包的内部结构示意图；

图4为储能包中长条型连接铜排；

图5为储能包凸型连接铜排；

图6为储能包的风道。

图中标号：1-箱体，1.1-固定座，1.2-凸型端面，1.3-箱体前端面，1.4-箱体后端面，1.5-进风口，1.6-提手凹槽，1.7-风道连接口，2-锂离子电容模组；3-风道，3.1-喇叭状出风口，3.1.1-延伸面，3.1.2-倾斜面，3.2-梯形通道，3.2.1-梯形通道前端面，3.2.2-内侧面，3.2.2.1-矩形通风口；4-风机，5-绝缘块，5.1-负正极通孔，6-航空插头，7-长条型连接铜排，7.1-长条型连接铜排上端面，7.2-长条型连接铜排折面，7.2.1-开孔，7.3-长条型连接铜排下端面，7.3.1-长条型连接铜排并联固定孔；8-凸型连接铜排，8.1-凸型连接铜排上端面，8.2-凸型连接铜排折面，8.3-凸型连接铜排下端面，8.3.1-凸型连接铜排并联固定孔，9-锂离子电容模组的负极输出极柱；10-锂离子电容模组正极输出极柱，11-箱盖。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地阐述本实用新型的内容。本实用新型的实施并不限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通或改变都应在本实用新型的保护范围内。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的储能包包括顶部带箱盖11的箱体1，在箱体1内设置有若干个串联的电池模组2。

箱体1如图2所示，电池模组2的负、正极输出极柱9、10从箱体1的一端伸出，以该端为箱体1的前侧，定义为箱体前端面1.3；另一端为后侧，定义为箱体后端面1.4，在该前后方向上为纵向，在与该纵向垂直的方向为横向，同时定义为左右两侧。在箱体1的底部设置有若干个用于将电池模组2与箱体1固定并对电池模组2起到支撑作用的固定座1.1。在箱体前端面1.3上设置有风道连接口1.7，在风道连接口1.7内安装有风机4，在该箱体后端面1.4上开设有进风口1.5，进风口1.5为一组矩形通孔，空气从进风口1.5进入储能包冷却散热。

本实施例的电池模组2采用锂离子电容器模组，由八个锂离子电容器单体并联构成一个锂离子电容器模组，再由四个锂离子电容器模组纵向排列，该纵向排列方式在储能包的横向上有三个，可参照图3所示，锂离子电容器模组之间串联连接，其串联方式如图3中箭头所示，设置时要保证负、正极输出极柱9、10位于箱体1的同一个端面，且尽量靠近。箱体前端面1.3的上部设置有一个凸起的凸型端面1.2(位于风机4的上方)，在该凸型端面1.2上设置有绝缘块5，负、正极输出极柱9、10从箱体1伸出后，再从该绝缘块5上开设的负正极通孔5.1伸出，在该凸型端面1.2上还设置有用于电池模组2的电压、温度等信号输出的航空插头6。

在箱体1内纵向设置有数量与风道连接口1.7一致的风道3，风道3的结构如图所示，本实施例根据锂离子电容器模组的排列数，风道连接口1.7与风道3均采用三个，保证每一列锂离子电容器模组边上均有一个风道3。风道3包括横截面呈梯形的梯形通道3.2，梯形通道3.2的窄面端为梯形通道前端面3.2.1，该梯形通道前端面3.2.1固在箱体后端面1.4上，梯形通道3.2宽面端设置有喇叭状出风口3.1，该喇叭状出风口3.1固定在箱体前端面1.3上并连通风道连接口1.7。

梯形通道3.2顶部封闭，该梯形通道3.2一侧开设有一排矩形通风口3.2.2.1，保证空气经过电池模组2后从梯形通道3.2流出，该侧面为内侧面3.2.2，内侧面3.2.2靠近锂离子电容器模组；梯形通道3.2的另一侧封闭，为外侧面；喇叭状出风口3.1一侧为梯形通道3.2的外侧面的延伸面3.1.1，另一侧为向内侧面3.2.2外倾斜的倾斜面3.1.2。

为了将电池模组2进行串联，本实用新型设置了若干个长条型连接铜排7和若干个凸型连接铜排8，其中长条型连接铜排7用于纵向上的电池模组2之间的串联，凸型连接铜排8则用于跨过风道3，在横向上串联电池模组2，并将电池模组2的负、正极输出极柱9、10引向箱体1的同一侧，具体保证第一个电池模组2的负极输出极柱9与最后一个电池模组2的正极输出极柱10从绝缘块5负正极通孔5.1输出，以便于安装使用。

本实施例中三个纵向排列的锂离子电容器模组从前往后分别以序号1、2、3、4号表示，并从左到右分别表示为第一纵向、第二纵向和第三纵向。串联方式依次连接如下：

先将左侧第一纵向上四个锂离子电容器模组用长条型连接铜排7串联，再将第一纵向与第二纵向、第三纵向上的4号锂离子电容器模组用凸型连接铜排8横向跨过风道3串联，第三纵向上3、4号锂离子电容器模组之间再通过长条型连接铜排7串联，第三纵向上的3号锂离子电容器模组与第二纵向上的3号锂离子电容器模组之间通过凸型连接铜排8串联，第二纵向上的3、2号锂离子电容器模组之间通过长条型连接铜排7串联，第二纵向上的2号锂离子电容器模组与第三纵向上的2号锂离子电容器模组之间通过凸型连接铜排8串联，第三纵向上的2、1号锂离子电容器模组之间通过长条型连接铜排7串联，最后将第三纵向上的1号锂离子电容器模组与第二纵向上的1号锂离子电容器模组用凸型连接铜排8串联。从第一纵向的1号锂离子电容器模组和第二纵向上的1号锂离子电容器模组中分别用负、正极输出极柱9、10输出。

长条型连接铜排7如图4所示，包括长条型连接铜排上端面7.1，与长条型连接铜排上端面7.1一侧垂直连接的长条型连接铜排折面7.2，在长条型连接铜排折面7.2的中部下侧开设有电芯极柱穿出孔7.2.1，便于纵向的电池模组2之间的连接；在长条型连接铜排折面7.2的下侧位于电芯极柱穿出孔7.2.1两侧处各设置有一个长条型连接铜排下端面7.3，两个长条型连接铜排下端面7.3与长条型连接铜排上端面7.1分别位于长条型连接铜排折面7.2的异侧，在长条型连接铜排下端面7.3上开设有一排长条型连接铜排并联固定孔7.3.1，保证电芯极柱从长条型连接铜排并联固定孔7.3.1穿出，实现电芯之间并联连接。

凸型连接铜排8如图5所示，该凸型连接铜排8包括凸型连接铜排上端面8.1，凸型连接铜排上端面8.1两侧向下垂直设置有凸型连接铜排折面8.2，在凸型连接铜排折面8.2的外侧设置有凸型连接铜排下端面8.3，凸型连接铜排下端面8.3设置有一排凸型连接铜排并联固定孔8.3.1。

为了方便移动和搬运，在箱体1的左右两侧设置有提手凹槽1.6。

空气从进风口1.5进入，经过储能包内的电池模组2时将热量带走，对电池模组2进行散热，然后通过矩形通风口3.2.2.1进入风道3，在风机4的作用下，空气顺着风道3行走，经过喇叭状出风口3.1，从风道连接口1.7排出。空气的进出顺利，且有效保证了每个电池模组2的散热。