一种储能机柜的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种储能机柜。


背景技术：

2.针对大型储能项目，随着市场的成熟及电池技术的提升，对于储能系统的要求也越来越高。储能系统充放电时会使得电池箱内的电池温度提升，而高温容易对电池造成受损，严重影响电池使用寿命。
3.目前储能基站或者通信基站采用风冷对电池包进行冷却和防护。其中，每个电池包采用一个或者多个小风扇进行独立冷却，风扇的数量≥电池包的数量，而一般情况下，每个储能系统有多个电池包，即对应有较多数量的风扇。此种冷却方式电池散热效率较低。
4.储能系统中的散热风扇在电池运行过程中运行时间较长，故障率较其他原器件比较相对较高，加之风扇数量的增加，故障率会指数倍升高。且当某个风扇发生故障时，需要将对应的电池包拆卸后再对风扇进行拆解，进行排查及排除故障，操作效率低，操作工装量大。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种储能机柜，其能够改善现有储能系统电池散热效率较低的技术问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种储能机柜，其包括：第一壳体、多个安装板和多个电池包。
7.第一壳体包括相对的第一端和第二端，第一壳体限定出第一腔体，第一腔体具有从第一端到第二端的第一预设方向，第二端设置有出风口。
8.安装板具有至少一个第一通风孔，多个安装板沿第一预设方向间隔设置于第一腔体内，靠近第一端的安装板和第一端之间形成用于安装供风机构的供风室。
9.多个电池包设置于多个安装板上，电池包具有与第一通风孔位置对应且沿第一预设方向布置的风道。
10.在上述实现过程中，供风机构安装于储能机柜的底部的供风室，供风机构提供的冷却风能够沿第一预设方向流经第一通风孔和每层安装板上的电池包的风道，依次将每层安装板上的电池包冷却，最后冷却风从出风口排出。
11.本技术的储能机柜的多个电池包可以共用一个供风机构，单个供风机构的故障率低，且方便检修和更换，降低了售后返修成本及产品质量的稳定性。同时，储能机柜底部的供风机构提供的冷却风能够沿第一预设方向依次冷却每层电池包中的电池模组，提高冷却效率。并且，本技术的储能机柜的每层电池包不再需要单独配备散热风扇，上下层电池包之间可以紧密排布，提高储能机柜的体积利用率，即提高储能系统的体积能量密度。
12.在一种可能的实施方案中，电池包包括第二壳体和多个电池模组，第二壳体限定出第二腔体，多个电池模组设置于第二腔体内，至少部分相邻两个电池模组间隔设置形成
间隙，风道包括间隙。
13.在上述实现过程中，柜体底部的供风机构提供的冷却风能够沿第一预设方向经过第一通风孔后进入到相邻两个电池模组间隔设置形成间隙中，对电池模组进行直接冷却。
14.在一种可能的实施方案中，间隙设置有风道板，风道板具有多个沿第一预设方向布置的第四通风孔。
15.在上述实现过程中，风道板既能够使电池模组稳定安装于第二腔体内，还可以引导冷却风沿第一预设方向流动。
16.在一种可能的实施方案中，风道板朝向电池模组的一面设置有导热层。
17.在上述实现过程中，导热层用于将电池模组产生的热量传递至风道板，从而提高电池模组与风道板的热交换效率。
18.在一种可能的实施方案中，第二壳体包括底板，底板设置有第三通风孔，第三通风孔与第一通风孔位置对应。
19.在上述实现过程中，冷却风在相邻两层安装板之间，先经过下层的安装板的第一通风孔，再通过第三通风孔进入到电池模组之间的间隙中，最后达到上层的安装板的第一通风孔。
20.在一种可能的实施方案中，安装板靠近第一端的一面设置有密封层，密封层具有与第一通风孔位置对应的第二通风孔，电池包靠近第二端的一面抵接于密封层。
21.在上述实现过程中，在将电池包装入到柜体中后，电池包的顶面抵接并挤压密封层，即电池包与安装板之间无间隙，柜体底部的供风机构提供的冷却风能够稳定的沿第一预设方向流向第二端的出风口，而不会乱窜。
22.在一种可能的实施方案中，第一壳体还包括侧板，至少部分安装板可旋转连接于侧板，侧板的内壁具有多个第一定位部，安装板具有与第一定位部配合的第二定位部，安装板可旋转至第一定位部与第二定位部配合并使第一定位部和第二定位部连接。
23.在上述实现过程中，当电池包在电池柜中紧密排布时，电池包的顶板抵接于上层的安装板或与上层的安装板的间隙较小，可旋转的安装板方便安装电池包。
24.在装配电池包前，先将安装层上侧的安装板旋转至合适的位置，再将电池包置于安装层的安装板上，并将风道与第一通风孔对应，最后将安装层上侧的安装板旋转至第一定位部与第二定位部配合并使第一定位部和第二定位部连接，安装板稳定连接于侧板。
25.在一种可能的实施方案中，靠近第一端的安装板固定连接于侧板，余下的安装板可旋转连接于侧板。
26.在一种可能的实施方案中，第一定位部具有第一螺纹孔，第二定位部具有第一通孔，螺栓依次穿过第一通孔和第一螺纹孔以使安装板固定连接于侧板。
27.在上述实现过程中，将电池包置于安装板后，再通过螺栓连接第一定位部和第二定位部使安装板稳定连接于侧板。
28.在一种可能的实施方案中，储能机柜包括供风机构，供风机构设置于供风室中。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本技术实施例的储能机柜的结构示意图；
31.图2为本技术实施例的储能机柜的左视图；
32.图3为本技术实施例的储能机柜的正视图；
33.图4为本技术实施例的储能机柜未安装电池包前的结构示意图；
34.图5为本技术实施例的储能机柜的剖视图；
35.图6为本技术实施例的电池包的结构示意图；
36.图7为本技术实施例的电池包的剖视图；
37.图8为本技术实施例的电池包的局部剖视图；
38.图9为本技术实施例的电池包无顶板的俯视图；
39.图10为本技术实施例的电池包的底板方向的示意图。
40.图标：10
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储能机柜；100
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第一壳体；101
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第一腔体；102
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第一预设方向；103
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供风室；110
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顶盖；111
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出风口；120
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底座；130
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侧板；131
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第一侧板；132
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第二侧板；140
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柜门；200
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安装板；201
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第一通风孔；210
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翻折部；220
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密封层；221
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第二通风孔；300
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电池包；310
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第二壳体；311
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第二腔体；312
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底板；313
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第三通风孔；314
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顶板；315
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第五通风孔；320
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电池模组；330
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风道板；331
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第四通风孔；340
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导热层；400
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支架；500
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供风机构；600
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安装架。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
46.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.现有的储能机柜10的冷却方式为每层电池包300采用至少一个风扇进行独立冷却，即每层都设置有至少一个风扇，相邻两层电池包300之间无贯通的风道，冷却风随机蔓延，且无法通过电池包300进入到电池包300的内部直接对电池模组320进行冷却，冷却效率低，电池包300内部未裸露的电池模组320受冷效果不佳，电池温差大，不利于提高电池包300的循环寿命。
48.请参阅图1～3，本技术提供一种储能机柜10，其包括第一壳体100、多个安装板200和多个电池包300。
49.其中，第一壳体100包括相对的第一端和第二端，其中第一端为底座120，第二端为顶盖110，第一壳体100还包括三个侧板130和柜门140，第一壳体100限定出第一腔体101。
50.在如图1～3所示的实施例中，储能机柜10为长方体，第一腔体101也为长方体。在本技术的其他一些实施方式中，储能机柜10还可以为根据需求设计为其他形状，例如正方体、球体等。
51.顶盖110设置有用于排出经过热交换的冷却风的出风口111。
52.在如图1～3所示的实施例中，出风口111设置于顶盖110的四个侧壁。在本技术的其他一些实施方式中，出风口111还可以设置于顶盖110的顶壁，或出风口111设置于顶盖110的顶壁和侧壁，或出风口111设置于顶盖110的部分侧壁。
53.第一腔体101具有从底座120到顶盖110的第一预设方向102。即当储能机柜10竖直放置于地面或工作面时，第一腔体101具有从下到上的第一预设方向102。
54.多个安装板200沿第一预设方向102间隔设置于第一腔体101内。即当储能机柜10竖直放置于地面或工作面时，多个安装板200从下到上间隔设置于第一腔体101内，形成多个容纳电池包300的安装室。
55.在如图1和3所示的实施例中，储能机柜10包括沿第一预设方向102间隔布置的8个安装板200。在本技术的其他一些实施方式中，储能机柜10还可以包括2、3、4、5、6、7、9或更多个安装板200，能够用于容纳更多电池包300。
56.安装板200的侧部连接于侧板130，以使安装板200稳定设置于第一腔体101内。
57.可选地，至少部分安装板200可旋转连接于侧板130。
58.请参阅图4和图5，侧板130的内壁具有多个第一定位部，安装板200具有与第一定位部配合的第二定位部，安装板200可旋转至第一定位部与第二定位部配合并使第一定位部和第二定位部连接。
59.现有的电池柜的安装板200无法活动，需要预留较大的安装活动空间，使得相邻两层安装板200之间的间距较大，占用体积大，不利于提高储能机柜10的体积能量密度。同时，由于需要预留较大的安装活动空间，在安装板200上安装电池包300后，电池包300的上面与其上侧的安装板200之间留有空隙，而无法紧密接触，冷却风会随机蔓延，四处乱窜，无法定向贯穿电池模组320内部，冷却效率较低。
60.请参阅图5，本技术的安装板200活动连接于侧板130，电池包300沿第一预设方向
102依次安装，先安装最下层安装板200上的电池包300，先将最下层安装板200上侧的安装板200向上旋转，然后将电池包300安装于最下层安装板200上，最后将最下层安装板200上侧的安装板200旋转至其第一定位部与第二定位部配合并使第一定位部和第二定位部连接。按照上述方法依次安装所有安装板200上的电池包300。
61.第一壳体100的三个侧板130包括相对设置的第一侧板131和第二侧板132，以及和柜门140相对的第三侧板(图未示)。
62.在如4和图5所示的实施例中，安装板200靠近第一侧板131和第二侧板132的一端均设置有向上延伸的翻折部210，第一侧板131和第二侧板132靠近第三侧板的一端均设置有多个第一螺纹孔，安装板200的两个翻折部210靠近第三侧板的一端均设置有第一通孔，螺栓依次穿过第一通孔和第一螺纹孔以使第一安装板200靠近第三侧板的一端固定连接于侧板130。
63.安装板200能够以其具有第一通孔的一端作为支点作顺时针或逆时针旋转。
64.且为了保证储能机柜10置于水平面时，安装板200也能够旋转至水平状态，位于第一侧板131和第二侧板132上的多个第一螺纹孔位置一一对应，且对应的两个第一螺纹孔高度相等。
65.同时为了使任意相邻两个安装板200之间的间距相等，位于第一侧板131或第二侧板132上的多个第一螺纹孔等间距沿竖直方向布置。
66.第一侧板131和第二侧板132靠近柜门140的一端均设置有多个第二螺纹孔，作为第一定位部，安装板200的两个翻折部210靠近柜门140的一端均设置有第二通孔，作为第二定位部。
67.在安装电池包300前，安装板200通过其靠近第三侧板的螺纹连接可旋转连接于侧板130；在安装电池包300后，将安装板200旋转至第二通孔对准第二螺纹孔，采用螺栓依次穿过第二通孔和第二螺纹孔以使安装板200的另一端固定连接于侧板130，安装板200通过其两端的螺纹连接稳定连接于侧板130。
68.且为了保证储能机柜10置于水平面时，安装电池包300后，安装板200也能够水平设置，连接同一个安装板200的第一螺纹孔和第二螺纹孔的高度相等。
69.进一步地，为了使柜门140关闭后不会凸出于侧板130，第一侧板131和第二侧板132靠近柜门140的一端被挖空，第一侧板131和第二侧板132被部分挖空的位置厚度较薄，需要在此处安装支架400，支架400具有第二螺纹孔，安装板200靠近柜门140的一端螺纹连接于支架400。
70.当然，本技术实施例并不限定安装板200和侧板130的连接方式，只要能够实现安装板200靠近第三侧板的一端可旋转连接于侧板130，安装板200靠近柜门140的一端可选地固定连接于侧板130即可。
71.在本技术的其他一种实施例中，安装板200靠近第三侧板的一端铰接于第三侧板，第一侧板131和第二侧板132靠近柜门140的一端均设置有卡扣件，安装板200的下面具有与卡扣件配合的卡扣孔。当安装板200靠近柜门140的一端向下旋转至处于水平位置时，安装板200被卡扣件阻挡使其不能继续向下旋转，并且卡扣件落入卡扣孔中，使安装板200稳定处于水平状态。其中，卡扣件可以为向安装板200方向延伸的连接杆以及设置于连接杆末端的球体，卡扣孔为可以与连接杆末端的球体配合的球形槽。
72.可选地，本技术的储能机柜10中靠近底座120的安装板200固定连接于侧板130，无可活动结构，余下的安装板200可旋转连接于侧板130。
73.靠近底座120的安装板200和底座120之间形成用于安装供风机构500的供风室103，供风室103一般较大，能够直接安装供风机构500，最下层的安装板200不需要活动连接于侧板130以增大供风机构500的安装空间。当然，如果供风机构500体积较大，也需要向电池包300的安装方式安装，也可以将最下层靠近底座120的安装板200设计为可活动结构。
74.可选地，储能机柜10还包括安装架600，安装架600设置于底座120上，用于安装供风机构500。
75.可选地，供风机构500包括风机或风扇。
76.请参阅图4，每个安装板200具有至少一个第一通风孔201。
77.本技术并不限定第一通风孔201的形状和数量，在如图4所示的实施例中，安装板200包括多个第一通风孔201，第一通风孔201为长方形通风孔，长方形通风孔能够引导冷却风沿第一预设方向102流动。
78.请参阅图4和图5，多个电池包300设置于多个安装板200上，电池包300具有与第一通风孔201位置对应且沿第一预设方向102布置的风道。
79.每个安装板200上可以只设置一个电池包300，也可以排布多个电池包300。
80.可选地，安装板200的下面设置有密封层220，密封层220具有与第一通风孔201位置对应的第二通风孔221，电池包300靠近顶盖110的一面抵接于密封层220。
81.由于本技术的安装板200是可活动的，电池包300与安装板200之间的间距可以较小或电池包300的上顶面抵接于上侧的安装板200。从而提高整个储能机柜10的能量密度。
82.密封层220采用弹性材料制成，当电池包300的上顶面抵接于上侧的安装板200时，电池包300的上顶面会抵接并挤压密封层220，即电池包300与安装板200之间无间隙，冷却风能够稳定的沿第一预设方向102流向顶盖110的出风口111，而不会乱窜。
83.请参阅图6～9，电池包300包括第二壳体310和多个电池模组320，第二壳体310限定出第二腔体311，多个电池模组320设置于第二腔体311内，至少部分相邻两个电池模组320间隔设置形成间隙，风道包括间隙。
84.请参阅图5，将电池包300安装于安装板200上后，电池板的第一通风孔201与风道对准，储能机柜10内部形成多条沿第一预设方向102的冷却路径，能够用于直接冷却电池包300内部的电池模组320。
85.请继续参阅图7～9，间隙设置有风道板330，风道板330具有多个沿第一预设方向102布置的第四通风孔331。
86.风道板330既能够使电池模组320稳定安装于第二腔体311内，还可以引导冷却风沿第一预设方向102流动。
87.可选地，风道板330朝向电池模组320的一面设置有导热层340。
88.导热层340用于将电池模组320产生的热量传递至风道板330，从而提高电池模组320与风道板330的热交换效率。
89.请参阅图6和图10，第二壳体310包括底板312和顶板314，底板312和顶板314分别具有第三通风孔313和第五通风孔315。
90.第三通风孔313和第五通风孔315可以是与安装板200的第一通风孔201位置对应，
也可以是均布于整个底板312或顶板314的通风孔。
91.在如图5和图6所示的实施例中，第三通风孔313为与第一通风孔201位置和形状对应的长方形通风孔，电池包300的第五通风孔315为均布于整个顶板314上的圆形通风孔。在本技术的其他一些实施方式中，第三通风孔313和第五通风孔315可以都是与第一通风孔201位置和形状对应的长方形通风孔，或第三通风孔313和第五通风孔315可以都是均布于整个底板312和底板312上的圆形或方形通风孔。
92.请参阅图5，将电池包300沿第一预设方向102依次安装在安装板200后，多层安装板200上的电池包300的风道和多层安装板200的第一通风孔201形成多个沿第一预设方向102的冷却路径，冷却路径在中间并无其他分路径，设置于储能机柜10底部的供风机构500提供的冷却风能够沿冷却路径依次经过不同层的电池包300的内部电池模组320，且冷却风不会在每一层安装层导出乱窜，提高冷却效率。并且，本技术的储能机柜10的多个电池包300可以共用一个供风机构500，单个供风机构500的故障率低，且方便检修和更换，降低了售后返修成本及产品质量的稳定性。同时，本技术的电池包300和其上侧的安装板200的间隙较小或电池包300抵接于其上侧的安装板200，使得储能机柜10的电池包300紧密排布，另外每层电池包300不再需要单独配备散热风扇，在保证冷却风定向流动的基础上，提高了储能机柜10的整体能量密度。
93.同时，本技术的储能机柜10可以通过调整每层安装板200的第一通风孔201大小以及电池包300的风道大小来调整不同层电池包300的冷却风送风量，进而根据不同层的冷却风的温度来调整不同层电池包300的电池模组320的受冷却功率，从而提高了所有电池模组320温度的一致性，进而提高了储能机柜10的循环寿命。
94.沿第一预设方向102，冷却风的温度会逐渐升高，如果每层安装板200的第一通风孔201保持不变，相较于下层的电池包300的电池模组320，上层的电池包300的电池模组320受冷却效果较差，将上层安装板200的第一通风孔201和电池包300的风道适当做大，使其进风量变大，以补偿因风温度升高而导致上层电池模组320冷却效果变差。
95.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。