一种双模组高电压储能电池系统结构的制作方法

本实用新型涉及动力电池系统结构，尤其涉及一种双模组高电压储能电池系统结构。

背景技术：

随着我国电力体制改革，能源互联网快速发展，三北地区调峰调频需求增加，弃风弃光问题严峻，中国储能产业亟待在政策支持、整体规划、产能布局等多个方面加快发展，可以说中国储能产业已经渐露春意，正蓄势待发。

越来越多的电力市场给予储能与发电、用电资源相同的地位和身份。且储能参与能量、辅助服务、容量等电力市场，实现多重应用价值和收益叠加，缩短投资回报期，实现商业化应用。

未来，储能将在更多的细分领域有应用机会，传统领域如可再生能源的就近消纳、电力辅助服务、新能源微网等支持政策的不断出台，储能已经有越来越多的项目机会。而竞争性售电和增量配网改造，能源互联网和综合能源管理，车电互联和电动汽车充电站以及退役动力电池梯次利用等方面，也是储能的潜在机会。

目前的储能电池系统都是一些小容量家用储能电池，将单模组电池包安装在壳体内形成储能电池，然而随着商业储能的发展，大容量高电压的储能电池越来越受欢迎，然而随着储能容量的增大（电池芯的增多），各种问题也接踵而至，比如如何缩小整体体积，高电压的压差如何泄漏等。

技术实现要素：

为克服背景技术的缺陷，本实用新型提供了一种双模组高电压储能电池系统结构，采用双模组电池包拼装形式，在保证电池容量的前提下减小电池包的占用空间，从而缩小整体体积。

本实用新型揭示了一种双模组高电压储能电池系统结构，包括外壳以及安装在外壳内的电池系统，其中：

所述外壳包括箱体，前盖板及顶盖板，所述顶盖板及前盖板与箱体拼装固定；

所述电池系统包括两组电池模块，电池框架及前控制面板，所述电池框架呈工字型，由T字形主框架和后盖板组成，两组电池模块分别卡装在主框架两侧，且与后盖板之间设有缓冲棉，所述前控制面板安装在主框架前端，与电池模块电气连接；

所述电池模块包括两并八串的十六个电芯形成的电池包，包覆在电池包外部的三层绝缘，其中第一层绝缘由四个护角以及四个长条绝缘片组成，其中四个护角包覆粘贴在电池包四个侧边角上，长条绝缘片上下各两个粘贴在电池包长边边缘，第二层绝缘为包覆绝缘片，其两侧折弯成包覆边，从上下两端包覆在第一层绝缘外部，所述第三层绝缘为环氧板，胶粘在第二层绝缘外部。

作为优选，所述主框架包括焊接成一体的隔板及前板，其中隔板上边缘和下边缘均向两侧延伸有限位条，且上边缘的限位条边缘垂直线上折弯形成走线槽，走线槽两侧设有多个绑线孔，所述前板的上边缘及下边缘开设有多个豁口增加爬电距离，且豁口边缘折弯处理增加豁口强度，所述前板四个角折弯形成加强边。

作为优选，所述后盖板的上边缘及下边缘开设有多个豁口增加爬电距离，且豁口边缘折弯处理增加豁口强度，所述后盖板四个角折弯形成加强边。

作为优选，所述顶盖板三条边进行了折死边处理，解决顶盖板组装翘曲问题。

作为优选，所述电池包电芯之间设有绝缘片隔离。

本实用新型所揭示的电池系统结构，使用在工商业储能项目中，多个电池模块串联为一簇，串联后的电池为800V高压电池，该电池系统满足储能系统安规测试标准：DC 2120V测试60S满足漏电流<20mA，DC 2550V测试3S,能满足漏电流<20mA其系统的规格为51.2V112AH，我们采用3.2V50AH电芯，进行2P16S（2并联16串联）组成；整体结构取消电池包的传统设计，采用直接将电池进行固定的思路来减小内部空间，电池与支架配合处均有绝缘片用与于物理绝缘，保证电池与钣金之间不会造成导电，另外电池与电池之间排布没有间距，而通过一层PC绝缘片进行隔离，绝缘片双面背高温胶，也能防止电池与电池发生相对位移；整体的尺寸满足插箱高度为4U的尺寸放置（1U=44.45mm,符合GBT 3047.2-2003），宽度符合19寸标准机柜的尺寸放置（宽度482.6mm，GBT 3047.3-2003），深度符合600mm的机柜的尺寸放置。

与现有技术相比，本实用新型的一种双模组高电压储能电池系统结构，具有如下有益之处：取消传动电池包固定结构，将电池包直接固定在壳体内部，电池系统结构紧凑，空间利用率高，安全性能高，在同等体积下电池容量增大。

将控制面板设置在前盖板后端，在维护时只需要拆除前盖板即可实现对控制面板的维修和保险丝的更换，拆开电池前面板，电池正负极被一个金属罩隔离，无需担心手或螺丝刀会碰到电池正负极，维护时也无需将电池系统从箱体中拖出甚至取出,所有的维护都是在同一面进行。后盖板中间两个螺丝不仅加强强度 ，而且在装配模组时起到工装固定作用。

由于内部电池包为800V高压，其八个角上存在800V电压差，故而八个角上为电压差泄漏点，在电池框架的前板及后盖板上下边缘开设有豁口，用于对电压差进行电磁泄漏，增加爬电距离，同时在豁口处做折弯处理以增强该区域强度。

附图说明

图1是本实用新型结构的示意图；

图2是本实用新型电池系统结构示意图；

图3是本实用新型电池模块的爆炸图；

图4是本实用新型电池框架的结构示意图；

图5是本实用新型T字形主框架的结构示意图；

图6是本实用新型后盖板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1~2所示为本实用新型所揭示的一种双模组高电压储能电池系统结构，包括外壳以及安装在外壳内的电池系统，其中：

所述外壳包括箱体1，前盖板2及顶盖板3，所述顶盖板及前盖板与箱体拼装（螺钉）固定，所述顶盖板与箱体固定的三条边进行了折死边处理，加强该边的强度，从而防止组装时翘曲。

所述电池系统包括两组电池模块4，电池框架5以及前控制面板6，其中电池框架5呈工字型，两组电池模块4卡装在电池框架5两侧，且电池框架接触电池模块的侧壁上均粘贴有绝缘片，所述前控制面板6安装在电池框架前端，与电池模块电气连接，其包括采集板对电池模块数据进行采集，还包括保险丝等。

具体说来，如图3所示，所述电池模块由十六个电芯两并八串形成电池包7（电芯之间具有绝缘片隔离），且电池包上下端包覆有三层绝缘，其中第一层绝缘（最贴近电池包的）由四个护角8以及四个长条绝缘片9组成，四个护角8粘贴在电池包的四个侧边角10处，而四个长条绝缘片9上下各两个分别粘贴在电池包上端面长边边缘，第一层绝缘为分离式结构，可以方便对电芯定位组装，在尺寸可以调节；第二层绝缘为包覆绝缘片11，其两侧折弯形成包覆边12，从电池包上下两端包覆在第一层绝缘外部，并延伸至电池包侧面的包覆，第三层绝缘为环氧板15，其胶粘在第二层绝缘外部。

如图4~6所示，所述电池框架5由T型主框架13及后盖板14组装固定，其中主框架13包括焊接成一体的隔板131及前板132，所述隔板131上边缘和下边缘均线两侧延伸有限位条133，且上边缘的限位条133边缘垂直向上折弯形成走线槽134，电池包与前控制面板电气连接的连接线布置在走线槽134内，所述走线槽134上开设有复数绑线孔135，对连接线进行绑扎固定，所述走线槽尾部折弯形成后盖板固定部141，并开设有螺纹固定孔142，所述前板132正面具有多个螺柱136用于固定前控制面板，上边缘以及下边缘两侧开设有豁口137作为泄漏点增加电池包的爬电距离，同时在豁口137下边缘进行折弯处理增加豁口的强度，同时前板132两侧边具有缺口，且缺口边140进行折死边处理。而前板的四个角向外折弯由加强边138，加强该区域的强度。

所述后盖板14与前板结构一致，背面具有多个螺栓，上边缘以及下边缘两侧开设有豁口137作为泄漏点增加电池包的爬电距离，同时在豁口137下边缘进行折弯处理增加豁口的强度，同时后盖板两侧边具有缺口，且缺口边进行折死边处理。而后盖板的四个角向外折弯由加强边138，加强该区域的强度，此外后盖板上边缘延伸折弯由固定条143，其中间开设有固定孔144，同时后盖板与电池包接触的面上覆有缓冲棉139，后盖板与主框架通过螺钉穿过固定孔144拧入螺纹固定孔142内，将电池包固定在电池框架内，其中缓冲棉不仅可以对电池包进行绝缘，还可以对电池包的尺寸可以进行调节，同时还可以通过后盖板螺钉拧入深度调节电池包安装尺寸，确保电池包夹紧安装在电池框架内。

本实用新型揭示的一种双模组高电压储能电池系统结构，其除了电池模块以外的部件之间，均是采用拼装的形式，在箱体尺寸限制下，可以合理优化内部电池模块的分布，在不降低电池系统性能的前提下，保证了内部结构紧凑，提高空间利用率，增大了电池容量。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。