风冷系统及集装箱电池系统的制作方法

本技术涉及一种制冷系统，特别涉及一种风冷系统及集装箱电池系统。

背景技术：

1、目前对能量密度高，电池均衡性强的储能集装箱有着迫切需要。

2、一种常见的储能集装箱是在内部设置多个电池架，电池架上存储有多个电池，在集装箱上安装有制冷系统。传统的储能集装箱制冷系统利用单向气流，仅从集装箱的入口进入最终由出口流出。由于冷气流和电池架上的电池的对流换热影响，沿着气流方向气流温度逐渐升高，气流与电池之间的对流换热效果逐渐减弱。特别是靠近出口处的下游电池温度与靠近气流入口处的电池温度差异较大。并且高能量密度电池中电芯数量更多，气流方向上电池温度梯度效应更明显，从而造成电池更差的一致性，可能无法支持电池高倍率运行工作。并且，由于集装箱电池系统空间分布较狭长，不同电池架所处的集装箱内部环境差异大，导致热管理设计难度较大。因此，在电池系统运行期间，如何保证每个电池架上的电池的冷风分配的流量均匀性，解决电池架之间温差大的问题，是研发设计人员的关注重点。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的储能集装箱冷气分配不均匀的缺陷，提供一种风冷系统及集装箱电池系统。

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种风冷系统，其用于集装箱，所述集装箱内设置有电池架，所述风冷系统包括制冷单元、出风主管和至少一个分支管道，至少一个所述分支管道沿第一方向排布于所述电池架的上方，每一所述分支管道均通过所述出风主管与所述制冷单元的排风口连通，每一所述分支管道与所述电池架用于放置电池位置的上方设置有出风口。

4、在本方案中，该风冷系统在制冷单元的出风口连接有出风主管，并在出风主管上连接有至少一个分支管道，分支管道上的出风口设置在电池架用于放置电池位置的上方，使得制冷单元产生的冷气能够通过出风主管、分支管道被精确送到电池附近，解决了现有技术中冷气在流动路径上温差大的问题，使得冷气流量分配均衡，提高电池的制冷效果。

5、较佳地，所述出风口沿竖直方向的投影位于所述电池位置的上方。

6、在本方案中，采用上述结构设置，便于利用相邻电池之间形成的通道，冷气流入该通道能够对通道两侧的电池进行冷却，提高冷却效果。

7、较佳地，相邻的所述电池位置之间的出风口包括第一出风口和第二出风口，所述第一出风口和所述第二出风口分别位于所述电池架的竖隔档的两侧。

8、在本方案中，采用上述结构设置，在电池排列密集的地方设置更多的出风口，提高电池架中部区域的制冷效果，第一出风口和第二出风口分别位于电池架的竖隔档的两侧，防止竖隔档阻碍排风，提高排风效果。

9、较佳地，所述风冷系统还包括进风管，所述进风管的一端连接并连通于所述制冷单元的进风口，所述进风管的另一端延伸至距离所述制冷单元最远端的电池架的下方，所述进风管上设置有回风口。

10、在本方案中，采用上述结构设置，由于出风口设置在电池架的上方，制冷单元的进风口通过进风管延伸至电池架的下方，从出风口排出的冷气从上往下流过电池之后，通过回风口流入制冷单元，往复循环形成一个完整的气流回路，其中，电池位于这个气流回路的路径上，提高制冷效果。

11、较佳地，所述风冷系统还包括驱动机构和百叶片，所述百叶片安装于所述出风口，所述驱动机构驱动所述百叶片转动，以改变所述出风口的开度。

12、在本方案中，采用上述结构设置，通过改变出风口的开度，进而改变送风量的大小。还可将出风口的开度与相对应位置的温度关联起来，温度高的位置相对应的出风口的开度大，温度低的位置相对应的出风口的开度小，进而实现冷气的精确分配，提高制冷效果。

13、较佳地，所述驱动机构为步进电机，所述步进电机的输出轴连接于所述百叶片。

14、在本方案中，便于利用步进电机精确控制百叶片的转动角度，实现百叶片的自动启闭。

15、较佳地，所述风冷系统还包括控制单元，所述控制单元与所述步进电机电连接，用于控制所述步进电机的转动。

16、在本方案中，采用上述结构形式，控制单元根据预设指令控制步进电机，步进电机根据控制单元发出的指令驱动百叶片的转动角度，形成一套自动控制系统，减少人为干预，提高用户体验。

17、较佳地，所述风冷系统还包括温度采集单元，所述温度采集单元用于采集电池的电芯温度，所述温度采集单元与所述控制单元电连接，所述控制单元与所述制冷单元电连接，所述控制单元用于控制所述制冷单元在送风模式和制冷模式之间切换。

18、在本方案中，采用上述结构形式，温度采集单元将采集电芯的温度数据发送给控制单元，控制单元将收到的温度数据与预设数据比较，若电芯的温度高于预设温度值，则控制单元将制冷单元切换为制冷模式，若电芯的温度低于预设温度值，则控制单元将制冷单元切换为送风模式，节约电力，提高经济效益。进一步地，控制单元还可根据电芯的温度高低，相应地调整制冷单元的功率，节约电力，提高经济效益。

19、较佳地，所述风冷系统安装于所述集装箱的内部。

20、在本方案中，采用上述结构形式，便于将风冷系统集成到集装箱内，形成规范化和集成化的电池存储系统，简化结构设置。

21、一种集装箱电池系统，所述集装箱电池系统包括如上所述的风冷系统。

22、在本方案中，采用上述结构形式，实时检测和控制集装箱内存放的电池的温度，提高电池存放的安全性。

23、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

24、本实用新型的积极进步效果在于：该风冷系统在制冷单元的出风口连接有出风主管，并在出风主管上连接有至少一个分支管道，分支管道上的出风口设置在电池架用于放置电池位置的上方，使得制冷单元产生的冷气能够通过出风主管、分支管道被精确送到电池附近，解决了现有技术中冷气在流动路径上温差大的问题，使得冷气流量分配均衡，提高电池的制冷效果。

技术特征：

1.一种风冷系统，其用于集装箱，所述集装箱内设置有电池架，其特征在于，所述风冷系统包括制冷单元、出风主管和至少一个分支管道，至少一个所述分支管道沿第一方向排布于所述电池架的上方，每一所述分支管道均通过所述出风主管与所述制冷单元的排风口连通，每一所述分支管道与所述电池架用于放置电池位置的上方设置有出风口。

2.如权利要求1所述的风冷系统，其特征在于，所述出风口沿竖直方向的投影位于所述电池位置的上方。

3.如权利要求1所述的风冷系统，其特征在于，相邻的所述电池位置之间的出风口包括第一出风口和第二出风口，所述第一出风口和所述第二出风口分别位于所述电池架的竖隔档的两侧。

4.如权利要求1所述的风冷系统，其特征在于，所述风冷系统还包括进风管，所述进风管的一端连接并连通于所述制冷单元的进风口，所述进风管的另一端延伸至距离所述制冷单元最远端的电池架的下方，所述进风管上设置有回风口。

5.如权利要求1所述的风冷系统，其特征在于，所述风冷系统还包括驱动机构和百叶片，所述百叶片安装于所述出风口，所述驱动机构驱动所述百叶片转动，以改变所述出风口的开度。

6.如权利要求5所述的风冷系统，其特征在于，所述驱动机构为步进电机，所述步进电机的输出轴连接于所述百叶片。

7.如权利要求6所述的风冷系统，其特征在于，所述风冷系统还包括控制单元，所述控制单元与所述步进电机电连接，用于控制所述步进电机的转动。

8.如权利要求7所述的风冷系统，其特征在于，所述风冷系统还包括温度采集单元，所述温度采集单元用于采集电池的电芯温度，所述温度采集单元与所述控制单元电连接，所述控制单元与所述制冷单元电连接，所述控制单元用于控制所述制冷单元在送风模式和制冷模式之间切换。

9.如权利要求1-8中任一项所述的风冷系统，其特征在于，所述风冷系统安装于所述集装箱的内部。

10.一种集装箱电池系统，其特征在于，所述集装箱电池系统包括如权利要求1-9中任一项所述的风冷系统。

技术总结
本技术公开了一种风冷系统及集装箱电池系统，集装箱内设置有电池架，所述风冷系统包括制冷单元、出风主管和至少一个分支管道，至少一个所述分支管道沿第一方向排布于所述电池架的上方，每一所述分支管道均通过所述出风主管与所述制冷单元的排风口连通，每一所述分支管道与所述电池架用于放置电池位置的上方设置有出风口。该风冷系统在制冷单元的出风口连接有出风主管，并在出风主管上连接有至少一个分支管道，分支管道上的出风口设置在电池架用于放置电池位置的上方，使得制冷单元产生的冷气能够通过出风主管、分支管道被精确送到电池附近，解决了现有技术中冷气在流动路径上温差大的问题，使得冷气流量分配均衡，提高电池的制冷效果。

技术研发人员：岳洪亮,张诗颖
受保护的技术使用者：中化扬州锂电科技有限公司
技术研发日：20230223
技术公布日：2024/1/13