一種可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力儲能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)、國家安全和實(shí)現(xiàn) 可持續(xù)發(fā)展的重要基石。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，對能源的需求日益旺盛，能源短缺以及 化石能源所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益尖銳。在能源安全與環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，可再生 能源，包括：風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿鹊拈_發(fā)和利用引起了國際社會的廣 泛關(guān)注。然而，風(fēng)能、太陽能等可再生能源受天氣及時間段的影響較大，是典型的隨機(jī)性、間 歇性電源，需要開發(fā)和建設(shè)相應(yīng)的電力儲能裝置或儲能電站確?？稍偕茉窗l(fā)電、供電的 連續(xù)性和穩(wěn)定性。此外，大規(guī)模電能存儲技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)中的"削峰填谷"，將 會大幅改善電力的供需矛盾，提高現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備的利用率。因此，大容量電力儲能技術(shù)與裝 置的開發(fā)為高效利用現(xiàn)有各類發(fā)電系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定供電具有重大意義，有可能改變未 來的能源生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用方式。
[0003] 根據(jù)能量轉(zhuǎn)換形式不同，儲能技術(shù)可分為：機(jī)械儲能如抽水蓄能、壓縮空氣儲能和 飛輪儲能；電磁儲能如超導(dǎo)磁儲能和超級電容器儲能；電化學(xué)儲能如各類蓄電池儲能和液 流電池儲能等。其中抽水蓄能和壓縮空氣儲能受地域限制影響很大；飛輪儲能、超導(dǎo)磁儲能 和超級電容器儲能的持續(xù)時間較短，最長儲能時間一般不超過15mn;電化學(xué)儲能技術(shù)具有 能量密度大，持續(xù)時間長，且不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)，是目前最有應(yīng)用前景的大規(guī)模電力儲能 技術(shù)。
[0004] 電化學(xué)儲能技術(shù)作為一種供電方便、安全可靠的直流電源，在電力、通信、軍事等 領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。溫度是蓄電池的一個重要參數(shù)，它可以間接地反映電池的性能 狀況，并且根據(jù)此溫度參數(shù)可以對電池進(jìn)行智能化管理，以延長電池的壽命。在蓄電池組充 放電維護(hù)及工作工程中，電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量會引起電池的溫度發(fā)生變化，尤其是蓄電池 過充、電池內(nèi)部電解液發(fā)生異常變化等原因均可能造成電池溫度過高而導(dǎo)致電池?fù)p壞。 [0005]溫度是影響蓄電池容量的主要因素。溫度越高，蓄電池的容量也就越大。所以說， 蓄電池的容量和電解液的比重是隨著溫度的變化而變化的，因?yàn)闇囟纫苍谟绊懼铍姵氐?內(nèi)阻。當(dāng)然，溫度的高低是有限度的，而不是無限度的?？梢?，保持溫度在一定的范圍內(nèi)，是 十分必要的。如下表1中溫度與蓄電池容量的關(guān)系可以看出最理想的溫度是25°C，因?yàn)檫@ 時蓄電池達(dá)到額定容量。如果溫度過高或過低，不僅影響蓄電池的容量，更為重要的是還將 損壞極板。
[0006]表1電池容量與環(huán)境溫度關(guān)系表
【主權(quán)項】
1. 一種可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，包括框架和安裝于框架中的設(shè)置有化學(xué)電池 W作為存儲子單元的若干箱體，其特征在于，所述各個箱體通過快速連接定位裝置與框架 實(shí)現(xiàn)機(jī)械定位連接，并通過鎖止機(jī)構(gòu)固定，所述各個箱體中設(shè)置有獨(dú)立的恒溫控制單元和 恒溫加熱系統(tǒng)，各個箱體上蓋設(shè)置有強(qiáng)排風(fēng)冷系統(tǒng)，各個箱體上設(shè)置通信導(dǎo)線及電源導(dǎo)線 快捷連接端口實(shí)現(xiàn)化學(xué)電池與電池管理系統(tǒng)終端的電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述快速連接 定位裝置由設(shè)置于框架上的錐形定位銷（11)和連接端子（12) W及設(shè)置于箱體上的定位 孔（13)和端子連接孔（14)組成，錐形定位銷（11)和定位孔（13)配合實(shí)現(xiàn)定位，連接端子 (12) -端和端子連接孔（14)配合實(shí)現(xiàn)與箱體內(nèi)部化學(xué)電池母線的連接，連接端子（12)另 一端通過導(dǎo)線接入端子（15)連接至整個陣列的母線； 所述鎖止機(jī)構(gòu)安裝于箱體上，包括一個圓形聯(lián)動機(jī)構(gòu)（21)，圓形聯(lián)動機(jī)構(gòu)（21)通過較 鏈（22)連接有兩個鎖止桿（23)，圓形聯(lián)動機(jī)構(gòu)（21)帶動兩個鎖止桿（23)橫向移動穿在設(shè) 置于框架上的鎖止孔中實(shí)現(xiàn)鎖止固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述恒溫控制 單元使用所在箱體內(nèi)化學(xué)電池作為電源，包括雙路溫控器，并搭配固態(tài)繼電器控制加熱或 通風(fēng)設(shè)備對箱體內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述恒溫加熱 系統(tǒng)包括布置于箱體四周的絕緣阻燃低溫加熱帶，其工作電源通路與所述恒溫控制單元連 接，由恒溫控制單元進(jìn)行控制，在小于110V條件下加熱時外表溫度不高于4(TC，功率不大 于 200W。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述強(qiáng)排風(fēng)冷 系統(tǒng)包括設(shè)置于箱體上蓋頂端的四個潤輪風(fēng)扇（31)，四個潤輪風(fēng)扇（31)作用于防姍式通 風(fēng)管（32)，防姍式通風(fēng)管（32)連通位于箱體上蓋上部的出風(fēng)口（33)和位于箱體側(cè)面的進(jìn) 風(fēng)口（34)，進(jìn)風(fēng)口（34)處設(shè)置防姍板（35)，所述四個潤輪風(fēng)扇（31)的工作電源通路與所 述恒溫控制單元連接，由恒溫控制單元進(jìn)行控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述通信導(dǎo)線 及電源導(dǎo)線快捷連接端口在箱體端采用銅夾片結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線連接選用陶瓷端口，外層選用陶 瓷絕緣層，在框架端選用銅柱結(jié)構(gòu)，W銅柱直徑為切口，進(jìn)行中間切割，切割自頂端至該接 口 H分之一處，與所述銅夾片結(jié)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)連接，其中，所述電源導(dǎo)線快捷連接端口分別布 置于箱體兩側(cè)，通信導(dǎo)線快捷連接端口布置于箱體后部中間部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述通信導(dǎo)線 用于箱體內(nèi)化學(xué)電池檢測通訊W及數(shù)據(jù)采集通信，采用CAN、RS-485或RS-232通信連接方 式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述箱體采用 抽拉結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與框架的連接，所述快速連接定位裝置和鎖止機(jī)構(gòu)均位于箱體后側(cè)面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述箱體與框 架之間由軸承及滾輪機(jī)構(gòu)支撐。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，其特征在于，所述化學(xué)電池 用于存儲AC/DC或者DC/DC變換裝置轉(zhuǎn)化的電能，利用控制系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控化學(xué)電池的儲能 狀態(tài)和健康狀態(tài)，并根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷要求控制化學(xué)電池放電，w保證電網(wǎng)穩(wěn)定工作。
【專利摘要】一種可快速更換的恒溫矩陣式儲能箱，包括框架和安裝于框架中的設(shè)置有化學(xué)電池以作為存儲子單元的若干箱體，各個箱體通過快速連接定位裝置與框架實(shí)現(xiàn)機(jī)械定位連接，并通過鎖止機(jī)構(gòu)固定，各個箱體中設(shè)置有獨(dú)立的恒溫控制單元和恒溫加熱系統(tǒng)，各個箱體上蓋設(shè)置有強(qiáng)排風(fēng)冷系統(tǒng)，各個箱體上設(shè)置通信導(dǎo)線及電源導(dǎo)線快捷連接端口實(shí)現(xiàn)化學(xué)電池與電池管理系統(tǒng)終端的電連接，本發(fā)明采用分布立體式布局，每個子單元的溫度可獨(dú)立控制，使每個存儲單元均在蓄電池最佳狀態(tài)下使用，并且每個子單元都獨(dú)立可快速插拔更換，可在不斷電情況下進(jìn)行檢修、維護(hù)、更換器件、蓄電池等，解決了這些電池在儲能設(shè)備中的應(yīng)用和維護(hù)維修問題，保證電能存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。
【IPC分類】H01M10-617, H01M2-10, H01M10-627
【公開號】CN104659307
【申請?zhí)枴緾N201510079898
【發(fā)明人】朱連峻, 高虎, 劉大為, 劉明義, 徐越
【申請人】中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月13日