一种多功能集成式液冷储能一体柜的制作方法

专利2025-06-11  30


本发明涉及一体柜,更具体地说,它涉及一种多功能集成式液冷储能一体柜。


背景技术:

1、液冷储能机柜是指一种利用液体冷却技术来管理储能设备的机柜设备,这种机柜通常用于储能系统,例如电池储能系统或超级电容器储能系统,起到存储电能来备用或平衡电网负载等功能,液冷储能机柜的工作原理是利用冷却液的流动来带走储能设备工作时的产热,达到对储能设备冷却的作用,这种冷却方式相比空气冷却效率更高,可以更加有效地控制设备的温度,提高设备的运行效率和使用寿命。

2、液冷板是液冷储能机柜中液冷的核心作用端,将其与储能电池贴合,通过其中循环流动的冷却液来带走储能电池工作时的产热,现有的液冷储能机柜中,由于安装空间有限以及需要保持冷却液流循环导通,液冷板和电池模块的结合形式是层叠状的,这样液冷板在发挥散热作用时,储能电池只有上下两个面与液冷板接触,储能电池的侧面得不到散热,这会导致局部过热,进而影响电池的整体性能和寿命,过热的侧面可能增加热积聚的风险,降低电池效率,并可能加速老化。

3、因而目前的相关技术中,在冷却部位的增益改进领域存在一定的空白,需要对储能部位提高冷却作用的均衡程度。


技术实现思路

1、本发明提供一种多功能集成式液冷储能一体柜,解决相关技术中对储能电池冷却部位存在空缺,容易导致冷却作用不均衡的技术问题。

2、本发明提供了一种多功能集成式液冷储能一体柜,包括柜体、电池模块、储能变流器、簇管理模块及液冷模块,所述电池模块、储能变流器、簇管理模块及液冷模块均放置在柜体的内部空间中,所述液冷模块的液冷作用部位与电池模块呈层叠状贴合,所述储能变流器、簇管理模块均与电池模块电性连接;

3、所述液冷模块包括水冷机、第一主路水管、第二主路水管、贴附式冷却件、喷淋式冷却件及清洁组件,所述水冷机通过第一主路水管及第二主路水管与贴附式冷却件及喷淋式冷却件连通,冷却液经第一主路水管流向贴附式冷却件及喷淋式冷却件,再经第二主路水管流回至水冷机中进行冷却,形成循环,所述清洁组件对喷淋式冷却件中回流的冷却液过滤,并对过滤部位进行清洁;

4、所述贴附式冷却件包括第一支路水管、液冷板及第二支路水管,所述第一主路水管上等距连接有若干根第一支路水管,所述第二主路水管上等距连接有若干根第二支路水管,位于同一水平面的第一支路水管与第二支路水管间连接有液冷板,所述液冷板与电池模块竖直方向上的平面贴合;

5、所述喷淋式冷却件的输出的冷却液以喷射姿态覆盖电池模块的侧面,于电池模块底部收集后回流到第二主路水管中,所述喷淋式冷却件的输出部位相对电池模块上下往复移动。

6、作为本发明进一步的方案:喷淋式冷却件包括电机、架体、丝杆、滑台、输出管、喷头、连接管、收集箱及收集管,所述柜体中安装有电机,所述电机一侧设置有架体,所述架体中转动安装有丝杆,所述丝杆伸出架体的端部与电机的输出端固定连接,所述丝杆上配合有与架体滑动设置的滑台,所述滑台一侧固定安装有输出管,所述输出管上安装有若干个喷头,所述输出管通过连接管与第一主路水管连通,所述液冷板上开设有集流通道,所述集流通道在竖直方向上连通,所述柜体中安装有收集箱,位于最底端的集流通道与收集箱顶部连通,所述收集箱底部通过收集管与第二主路水管连通。

7、作为本发明进一步的方案:输出管呈u形,所述喷头中喷出的雾化冷却液对电池模块的左右两侧面及背侧呈包覆状。

8、作为本发明进一步的方案:连接管呈波纹管状。

9、作为本发明进一步的方案:所述连接管与第一支路水管的连接处设置有第一水泵,所述收集管与第二支路水管的连接处设置有第二水泵。

10、作为本发明进一步的方案:每一所述电池模块上均配合设置有温度传感器,所述温度传感器与电机电性连接。

11、作为本发明进一步的方案:所述架体中安装有与丝杆平齐的限位杆,所述滑台与限位杆滑动配合。

12、作为本发明进一步的方案:所述清洁组件包括第一支架、辊柱、转轴、传动件、第二支架、刮条、集污件及滤网,所述柜体中对称地固定设置有第一支架,所述第一支架上转动安装有转轴,所述转轴上固定安装有辊柱,所述滤网于辊柱间呈传送带式移动,上下两层所述滤网均与收集箱靠近集流通道一侧滑动穿插设置,所述转轴一端通过传动件与电机配合,所述柜体中对称地固定设置有第二支架,所述第二支架上固定有刮条,所述刮条一侧与滤网上表面挤压接触,另一侧设置有集污件。

13、作为本发明进一步的方案:传动件包括立轴、同步件、第一伞齿轮及第二伞齿轮,所述柜体中转动安装有立轴,所述立轴与电机输出轴间通过同步件同步转动,所述立轴端部固定安装有第一伞齿轮,所述转轴端部固定安装有第二伞齿轮,所述第一伞齿轮与第二伞齿轮垂直啮合。

14、作为本发明进一步的方案:集污件包括第一中转盒、第二中转盒、漏孔、第一导管、集污盒及第二导管,所述刮条一侧呈三角状与滤网接触,另一侧上固定连接有第一中转盒及第二中转盒,所述第一中转盒中开设有漏孔,所述漏孔与第二中转盒间通过第一导管连通,所述第二中转盒底部设置有集污盒,所述集污盒通过第二导管与第二中转盒连通。

15、本发明的有益效果在于:

16、本发明中液冷模块兼具对电池模块上下平面以及周侧的冷却功能,对电池模块上下平面的冷却通过贴附式冷却件实现,第一支路水管中流动的冷却液一部分通过连接管分流到输出管上,由喷头雾化喷出,覆盖到电池模块的左右两侧面及背侧上,通过直接喷淋来对电池模块进行接触降温,而后在自身重力作用下,大部分冷却液顺着集流通道向下流动,进入到收集箱中,通过收集管回流到第二主路水管中,依此循环,达到对电池模块的周侧持续降温的效果。

17、在喷淋式冷却件中,为确保处于各层的电池模块都能得到冷却液的喷淋,在输出管进行喷淋作用的同时开启电机,带动丝杆转动,从而驱动滑台上下往复滑动,即带动输出管上下往复滑动使得喷头喷出的冷却液覆盖由固定形式转变成活动形式,显著增加其覆盖范围,达到对各层的电池模块周侧均能进行降温的效果。

18、温度传感器与电机电性连接,若干个温度传感器监测着对应电池模块的工作温度,一旦某一电池模块温度升高超出正常范围,需要紧急降温时,即可驱动电机转动,将输出管移动到对应的电池模块处,然后停止电机,使得喷头持续地对这一部位的电池模块进行喷淋降温处理,直至其温度恢复正常范围,起到紧急消防的作用。

19、在清洁组件中,采用双层滤网过滤的形式,将集中到收集箱一侧的冷却液中携带的杂质阻隔在滤网,再将通过辊柱和转轴将滤网设置成传送带形式,在传动件作用下,将电机的输出传递到转轴上,使滤网能够活动,而后由于设置了固定的刮条与滤网接触,滤网上沉积的杂质可以被刮条清除到集污件一侧进行收集,确保滤网可以在免维护的状态下保持过滤功能。



技术特征:

1.一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,包括柜体(1)、电池模块(2)、储能变流器(3)、簇管理模块(4)及液冷模块(5),所述电池模块(2)、储能变流器(3)、簇管理模块(4)及液冷模块(5)均放置在柜体(1)的内部空间中,所述液冷模块(5)的液冷作用部位与电池模块(2)呈层叠状贴合,所述储能变流器(3)、簇管理模块(4)均与电池模块(2)电性连接;

2.根据权利要求1所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述喷淋式冷却件(55)包括电机(551)、架体(552)、丝杆(553)、滑台(554)、输出管(555)、喷头(556)、连接管(557)、收集箱(558)及收集管(559),所述柜体(1)中安装有电机(551),所述电机(551)一侧设置有架体(552),所述架体(552)中转动安装有丝杆(553),所述丝杆(553)伸出架体(552)的端部与电机(551)的输出端固定连接,所述丝杆(553)上配合有与架体(552)滑动设置的滑台(554),所述滑台(554)一侧固定安装有输出管(555),所述输出管(555)上安装有若干个喷头(556),所述输出管(555)通过连接管(557)与第一主路水管(52)连通,所述液冷板(542)上开设有集流通道(5420),所述集流通道(5420)在竖直方向上连通,所述柜体(1)中安装有收集箱(558),位于最底端的集流通道(5420)与收集箱(558)顶部连通,所述收集箱(558)底部通过收集管(559)与第二主路水管(53)连通。

3.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述输出管(555)呈u形,所述喷头(556)中喷出的雾化冷却液对电池模块(2)的左右两侧面及背侧呈包覆状。

4.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述连接管(557)呈波纹管状。

5.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述连接管(557)与第一支路水管(541)的连接处设置有第一水泵(520),所述收集管(559)与第二支路水管(543)的连接处设置有第二水泵(530)。

6.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,每一所述电池模块(2)上均配合设置有温度传感器(200),所述温度传感器(200)与电机(551)电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述架体(552)中安装有与丝杆(553)平齐的限位杆(5520),所述滑台(554)与限位杆(5520)滑动配合。

8.根据权利要求2所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述清洁组件(56)包括第一支架(561)、辊柱(562)、转轴(563)、传动件(564)、第二支架(565)、刮条(566)、集污件(567)及滤网(568),所述柜体(1)中对称地固定设置有第一支架(561),所述第一支架(561)上转动安装有转轴(563),所述转轴(563)上固定安装有辊柱(562),所述滤网(568)于辊柱(562)间呈传送带式移动,上下两层所述滤网(568)均与收集箱(558)靠近集流通道(5420)一侧滑动穿插设置,所述转轴(563)一端通过传动件(564)与电机(551)配合,所述柜体(1)中对称地固定设置有第二支架(565),所述第二支架(565)上固定有刮条(566),所述刮条(566)一侧与滤网(568)上表面挤压接触,另一侧设置有集污件(567)。

9.根据权利要求8所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述传动件(564)包括立轴(5641)、同步件(5642)、第一伞齿轮(5643)及第二伞齿轮(5644),所述柜体(1)中转动安装有立轴(5641),所述立轴(5641)与电机(551)输出轴间通过同步件(5642)同步转动,所述立轴(5641)端部固定安装有第一伞齿轮(5643),所述转轴(563)端部固定安装有第二伞齿轮(5644),所述第一伞齿轮(5643)与第二伞齿轮(5644)垂直啮合。

10.根据权利要求8所述的一种多功能集成式液冷储能一体柜,其特征在于,所述集污件(567)包括第一中转盒(5671)、第二中转盒(5672)、漏孔(5673)、第一导管(5674)、集污盒(5675)及第二导管(5676),所述刮条(566)一侧呈三角状与滤网(568)接触,另一侧上固定连接有第一中转盒(5671)及第二中转盒(5672),所述第一中转盒(5671)中开设有漏孔(5673),所述漏孔(5673)与第二中转盒(5672)间通过第一导管(5674)连通,所述第二中转盒(5672)底部设置有集污盒(5675),所述集污盒(5675)通过第二导管(5676)与第二中转盒(5672)连通。


技术总结
本发明涉及一体柜技术领域,公开了一种多功能集成式液冷储能一体柜,包括柜体、电池模块、储能变流器、簇管理模块及液冷模块,电池模块、储能变流器、簇管理模块及液冷模块均放置在柜体的内部空间中,液冷模块的液冷作用部位与电池模块呈层叠状贴合,本发明中液冷模块兼具对电池模块上下平面以及周侧的冷却功能,对电池模块上下平面的冷却通过贴附式冷却件实现,第一支路水管中流动的冷却液通过连接管分流到输出管上由喷头雾化喷出,覆盖到电池模块的左右两侧面及背侧上,通过直接喷淋来对电池模块进行接触降温,大部分冷却液顺着集流通道向下流动,通过收集管回流到第二主路水管中,依此循环,达到对电池模块的周侧持续降温的效果。

技术研发人员:邓昆,陈超杰,陆必生,袁永进,葛家乐
受保护的技术使用者:中汇芯能(安徽)科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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