一种卧槽堆叠式储能电池库的制作方法

本实用新型涉及电池储能领域，具体涉及到一种模块化的卧槽堆叠式储能电池库。

背景技术：

从能源资源和保护环境角度，光伏发电、风力发电等可再生能源的发展已经受到了广泛的重视和应用。优化可再生能源产业链，实现可再生能源产业集约化、规模化、高效化发展，已经成为能源发展的重要方向。

分布式能源资源稳定性差，分布式发电系统属于间歇性工作，受气候环境因素的影响大，所以中大规模分布式发电系统所发的电能质量差，直接接入电网会形成较大冲击，这是目前部分风光资源优越地区存在弃风弃光现象的重要原因。

另外，用户端用电量存在峰平谷现象，会造成电能的浪费。

于是，电能存储应用而生。储能系统在电网中可起到“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等作用。

相比于抽水蓄能、飞轮储能等物理储能方式，电化学储能对地理要求相对较低，技术相对成熟，是目前储能领域中应用较多的一种方式。但电化学电池能量密度和体积密度较低，大规模储能设施占地面积大，检修维护难度大，与我国风光资源丰富的地区大力发展可再生能源发电的现状与需求的矛盾日益突出。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的问题，解决实际应用中出现的矛盾，本实用新型提供一种卧槽堆叠式储能电池库，方便大规模的储能电池进行组装、维护，可有效减小储能电池堆的占地面积，提高储能电池堆的体积密度。

本实用新型的技术方案是：一种卧槽堆叠式储能电池库，该卧槽堆叠式储能电池库，包括至少1个储能电池堆、电池架、电池管理系统、能量控制系统和后台监控系统；

其中，所述储能电池堆包括至少2个储能模块并联，每个所述储能模块包括至少2个储能电池单体，并呈卧式堆叠摆放在各层电池架上，2个所述储能电池单体之间采用串联、并联或串并联方式；

所述电池管理系统，用于管理每个所述储能电池单体，使每个所述储能电池单体达到均等出力；

所述能量控制系统用于控制每个所述储能电池堆的充电和放电过程，进行交直流的变换，所述能量控制系统设置在所述储能电池堆的输出端；

所述后台监控系统用于监视和控制储能电池库的运行工况，所述后台监控系统通过有线或无线与所述电池管理系统和所述能量控制系统连接。

进一步，所述电池架包括底部托板、侧壁挡板、支架、卡槽和连接件，

其中，所述支架上设有若干卡槽，所述连接件设置在所述卡槽内，所述底部托板和侧壁挡板通过所述连接件安装在所述支架上，所述侧壁挡板上设有通孔和风扇。

进一步，每个所述储能电池堆内的储能模块须是相同的，如是2种以上的不同储能模块，先分别由相同的储能模块集成储能电池堆，之后将储能电池堆之间再并联。

进一步，若干储能电池单体的摆放朝向一致，即每个储能电池堆内的所有储能电池单体上与外电路连接的极耳或极柱在同一平面内，且此平面垂直于安装地面。

进一步，每个所述储能模块内，串联的储能电池单体间呈直线排列成一排，串联储能电池单体的正、负极分别与相邻储能电池单体的负极和相邻储能电池单体的正极连接；并联的储能电池单体间分层堆叠排放，并联储能电池单体的正、负极分别与正上方相邻储能电池单体的正、负极连接。

进一步，所述储能电池堆内的储能模块之间呈直线排列成一排，排与排之间再分层堆叠排放，同一排内储能电池单体的正负极顺序一致，相邻两排的储能模块的正负极顺序相反。

本实用新型的有益效果为：

1、电池架各部分间的连接采用卡槽结构，便于输运、安装和拆卸；

2、电池架壁面上的风扇可以使电池工作区域的温度分布更均匀，提高一致性；

3、储能电池堆设计模块化，可快速实现电池堆功率和容量的放大；

4、储能电池堆功率和容量一定的前提下，通过堆叠层数的改变，可快速实现储能电池堆占地面积的变更，设计的灵活性和适用性增强；

5、储能电池堆内的所有连接可实现目视化管理，操作和检修方便，且便于散热。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图；

图2为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架的卡槽连接件的放大结构图；

图3为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的储能电池模块摆放和连接示意图；

图4为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的平面布置示意图。

图中：1.托板、2.支架、3.卡槽、4.侧边挡板、5.风扇、6. 连接件、7. 储能电池堆、8.电池管理系统、9.能量控制系统、10.后台监控系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。

参见图1-图4，图1为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图；图2为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架的卡槽连接件的放大结构图；图3为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的储能电池模块摆放和连接示意图；图4为本实用新型提供的一种卧槽堆叠式储能电池库的平面布置示意图。

如图1和图2所示，一种卧槽堆叠式储能电池库的电池架结构图和卡槽连接件的放大结构图，其结构特点包括：各部分间的连接采用卡槽结构，便于输运、安装和拆卸，高度调节灵活。

如图3所示，一种卧槽堆叠式储能电池库的储能模块摆放和连接示意图，其结构特点包括：所述储能电池单体的摆放朝向一致，所述所有储能电池单体上与外电路连接的极柱在同一平面内，且此平面垂直于安装地面，所述串联的储能电池单体间呈直线排列成一排，所述串联电池的正、负极分别与相邻电池的负极和相邻电池的正极连接。

如图4所示，为本实用新型卧槽堆叠式储能库的平面布置示意图，储能电池库由N≥1个储能电池堆并联组成。

本实用新型实施例中，所有储能模块内的储能电池单体均呈卧槽式摆放在绝缘的电池架上，电池架起到承受电池重量的作用，电池架连接部位为卡槽结构。

本实用新型实施例中，每个储能电池单体由12支储能单体电池串联组成，电池架上的每2个挡板之间摆放1个储能电池模块，储能电池堆内每排电池架上有4个储能电池模块，共摆放6排，排与排之间分层堆叠排放。

进一步地，同一排内电池模块的正负极顺序完全一致，相邻两排的储能电池模块的正负极顺序相反；储能电池模块间的接线方式采用从一侧到另一侧，从下排到上排的一条龙连接方式，即除去储能电池堆的首尾引出接线外，位于中间的储能模块的正、负极分别与相邻储能模块的负极和相邻储能模块的正极连接，位于一排最后一个储能模块的正极或负极与正上方相邻储能模块的负极或正极连接。

进一步地，电池管理单元与储能电池模块内的电池组串联，对每个单体电池进行电压和温度的采集，进行风扇控制，并对本单元电池模块进行充放电容量计算以及均衡管理；电池组管理系统集中分析各电池管理单元上传的数据并预警，同时对储能模块的电流、总电压进行检测、保护和报警；电池阵列管理系统与PCS和后台监控系统采用CAN接口进行通信，实现对储能电池堆的充放电管理和调节。

以上对本实用新型进行了详细介绍，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。