本實(shí)用新型涉及電池儲能領(lǐng)域，具體涉及到一種模塊化的臥槽堆疊式儲能電池庫。

背景技術(shù)：

從能源資源和保護(hù)環(huán)境角度，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的發(fā)展已經(jīng)受到了廣泛的重視和應(yīng)用。優(yōu)化可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)可再生能源產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)模化、高效化發(fā)展，已經(jīng)成為能源發(fā)展的重要方向。

分布式能源資源穩(wěn)定性差，分布式發(fā)電系統(tǒng)屬于間歇性工作，受氣候環(huán)境因素的影響大，所以中大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電能質(zhì)量差，直接接入電網(wǎng)會形成較大沖擊，這是目前部分風(fēng)光資源優(yōu)越地區(qū)存在棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的重要原因。

另外，用戶端用電量存在峰平谷現(xiàn)象，會造成電能的浪費(fèi)。

于是，電能存儲應(yīng)用而生。儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)中可起到“負(fù)荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補(bǔ)線損、功率補(bǔ)償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷”等作用。

相比于抽水蓄能、飛輪儲能等物理儲能方式，電化學(xué)儲能對地理要求相對較低，技術(shù)相對成熟，是目前儲能領(lǐng)域中應(yīng)用較多的一種方式。但電化學(xué)電池能量密度和體積密度較低，大規(guī)模儲能設(shè)施占地面積大，檢修維護(hù)難度大，與我國風(fēng)光資源豐富的地區(qū)大力發(fā)展可再生能源發(fā)電的現(xiàn)狀與需求的矛盾日益突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，解決實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的矛盾，本實(shí)用新型提供一種臥槽堆疊式儲能電池庫，方便大規(guī)模的儲能電池進(jìn)行組裝、維護(hù)，可有效減小儲能電池堆的占地面積，提高儲能電池堆的體積密度。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種臥槽堆疊式儲能電池庫，該臥槽堆疊式儲能電池庫，包括至少1個(gè)儲能電池堆、電池架、電池管理系統(tǒng)、能量控制系統(tǒng)和后臺監(jiān)控系統(tǒng)；

其中，所述儲能電池堆包括至少2個(gè)儲能模塊并聯(lián)，每個(gè)所述儲能模塊包括至少2個(gè)儲能電池單體，并呈臥式堆疊擺放在各層電池架上，2個(gè)所述儲能電池單體之間采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式；

所述電池管理系統(tǒng)，用于管理每個(gè)所述儲能電池單體，使每個(gè)所述儲能電池單體達(dá)到均等出力；

所述能量控制系統(tǒng)用于控制每個(gè)所述儲能電池堆的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換，所述能量控制系統(tǒng)設(shè)置在所述儲能電池堆的輸出端；

所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)視和控制儲能電池庫的運(yùn)行工況，所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過有線或無線與所述電池管理系統(tǒng)和所述能量控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步，所述電池架包括底部托板、側(cè)壁擋板、支架、卡槽和連接件，

其中，所述支架上設(shè)有若干卡槽，所述連接件設(shè)置在所述卡槽內(nèi)，所述底部托板和側(cè)壁擋板通過所述連接件安裝在所述支架上，所述側(cè)壁擋板上設(shè)有通孔和風(fēng)扇。

進(jìn)一步，每個(gè)所述儲能電池堆內(nèi)的儲能模塊須是相同的，如是2種以上的不同儲能模塊，先分別由相同的儲能模塊集成儲能電池堆，之后將儲能電池堆之間再并聯(lián)。

進(jìn)一步，若干儲能電池單體的擺放朝向一致，即每個(gè)儲能電池堆內(nèi)的所有儲能電池單體上與外電路連接的極耳或極柱在同一平面內(nèi)，且此平面垂直于安裝地面。

進(jìn)一步，每個(gè)所述儲能模塊內(nèi)，串聯(lián)的儲能電池單體間呈直線排列成一排，串聯(lián)儲能電池單體的正、負(fù)極分別與相鄰儲能電池單體的負(fù)極和相鄰儲能電池單體的正極連接；并聯(lián)的儲能電池單體間分層堆疊排放，并聯(lián)儲能電池單體的正、負(fù)極分別與正上方相鄰儲能電池單體的正、負(fù)極連接。

進(jìn)一步，所述儲能電池堆內(nèi)的儲能模塊之間呈直線排列成一排，排與排之間再分層堆疊排放，同一排內(nèi)儲能電池單體的正負(fù)極順序一致，相鄰兩排的儲能模塊的正負(fù)極順序相反。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、電池架各部分間的連接采用卡槽結(jié)構(gòu)，便于輸運(yùn)、安裝和拆卸；

2、電池架壁面上的風(fēng)扇可以使電池工作區(qū)域的溫度分布更均勻，提高一致性；

3、儲能電池堆設(shè)計(jì)模塊化，可快速實(shí)現(xiàn)電池堆功率和容量的放大；

4、儲能電池堆功率和容量一定的前提下，通過堆疊層數(shù)的改變，可快速實(shí)現(xiàn)儲能電池堆占地面積的變更，設(shè)計(jì)的靈活性和適用性增強(qiáng)；

5、儲能電池堆內(nèi)的所有連接可實(shí)現(xiàn)目視化管理，操作和檢修方便，且便于散熱。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的電池架結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的電池架的卡槽連接件的放大結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的儲能電池模塊擺放和連接示意圖；

圖4為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的平面布置示意圖。

圖中：1.托板、2.支架、3.卡槽、4.側(cè)邊擋板、5.風(fēng)扇、6. 連接件、7. 儲能電池堆、8.電池管理系統(tǒng)、9.能量控制系統(tǒng)、10.后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。

參見圖1-圖4，圖1為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的電池架結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的電池架的卡槽連接件的放大結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的儲能電池模塊擺放和連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的一種臥槽堆疊式儲能電池庫的平面布置示意圖。

如圖1和圖2所示，一種臥槽堆疊式儲能電池庫的電池架結(jié)構(gòu)圖和卡槽連接件的放大結(jié)構(gòu)圖，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括：各部分間的連接采用卡槽結(jié)構(gòu)，便于輸運(yùn)、安裝和拆卸，高度調(diào)節(jié)靈活。

如圖3所示，一種臥槽堆疊式儲能電池庫的儲能模塊擺放和連接示意圖，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括：所述儲能電池單體的擺放朝向一致，所述所有儲能電池單體上與外電路連接的極柱在同一平面內(nèi)，且此平面垂直于安裝地面，所述串聯(lián)的儲能電池單體間呈直線排列成一排，所述串聯(lián)電池的正、負(fù)極分別與相鄰電池的負(fù)極和相鄰電池的正極連接。

如圖4所示，為本實(shí)用新型臥槽堆疊式儲能庫的平面布置示意圖，儲能電池庫由N≥1個(gè)儲能電池堆并聯(lián)組成。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，所有儲能模塊內(nèi)的儲能電池單體均呈臥槽式擺放在絕緣的電池架上，電池架起到承受電池重量的作用，電池架連接部位為卡槽結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，每個(gè)儲能電池單體由12支儲能單體電池串聯(lián)組成，電池架上的每2個(gè)擋板之間擺放1個(gè)儲能電池模塊，儲能電池堆內(nèi)每排電池架上有4個(gè)儲能電池模塊，共擺放6排，排與排之間分層堆疊排放。

進(jìn)一步地，同一排內(nèi)電池模塊的正負(fù)極順序完全一致，相鄰兩排的儲能電池模塊的正負(fù)極順序相反；儲能電池模塊間的接線方式采用從一側(cè)到另一側(cè)，從下排到上排的一條龍連接方式，即除去儲能電池堆的首尾引出接線外，位于中間的儲能模塊的正、負(fù)極分別與相鄰儲能模塊的負(fù)極和相鄰儲能模塊的正極連接，位于一排最后一個(gè)儲能模塊的正極或負(fù)極與正上方相鄰儲能模塊的負(fù)極或正極連接。

進(jìn)一步地，電池管理單元與儲能電池模塊內(nèi)的電池組串聯(lián)，對每個(gè)單體電池進(jìn)行電壓和溫度的采集，進(jìn)行風(fēng)扇控制，并對本單元電池模塊進(jìn)行充放電容量計(jì)算以及均衡管理；電池組管理系統(tǒng)集中分析各電池管理單元上傳的數(shù)據(jù)并預(yù)警，同時(shí)對儲能模塊的電流、總電壓進(jìn)行檢測、保護(hù)和報(bào)警；電池陣列管理系統(tǒng)與PCS和后臺監(jiān)控系統(tǒng)采用CAN接口進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對儲能電池堆的充放電管理和調(diào)節(jié)。

以上對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。