1.本发明涉及储能领域，具体地，涉及一种箱式储能电池装置。
背景技术：2.目前，随着国家对新能源产业的大力推广，商业储能和家用储能的发展迎来前所未有的机遇，目前对于商业储能这块业务由于需要对标出口，因此储能柜的外形尺寸会受限于航海运输集装箱尺寸，如何在有限的空间内，合理的布置储能柜里面的各功能模块变得尤为重要，要能在有限的空间的排布更多的电池和电池簇。
3.专利文献cn113784560a公开了一种户外储能柜，涉及储能柜技术领域。户外储能柜包括机组、第一导风罩和柜体。柜体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设置有进风口，第二侧壁上设置有出风口和排水孔。第一导风罩的一侧与第一侧壁连接，并罩设于进风口外，另一侧与机组连接，机组与第二侧壁连接，进风口、第一导风罩、机组以及出风口形成散热风道，用于对机组的内部进行散热。第一导风罩设置有第一引流部，第一引流部用于承接进风口进入的水。机组设置有引流通道，引流通道的一端用于承接第一引流部流下的水，另一端用于将水导出至排水孔排出。但储能柜单柜容纳电源少，多柜同时布置，整体尺寸又难以合航海运输集装箱尺寸完全匹配，导致集装箱空间利用率低，提供的整体能量密度不高。
技术实现要素：4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种箱式储能电池装置。
5.根据本发明提供的一种箱式储能电池装置，包括外箱体、制冷装置、冷却管路、电气及控制组件、线缆以及多组电池簇；
6.所述外箱体包括框架结构，所述框架结构内部设置有电池舱与机舱；所述机舱位于电池舱一端；所述电池舱用于容纳电池簇，所述机舱用于容纳制冷装置与电气及控制组件；
7.所述电池舱内部沿第一方向设置第一区域与第二区域，所述第一区域内沿第二方向分别设置有多个第一排架；第二区域内沿第二方向分别设置有多个第二排架；相邻第一排架之间、相邻第二排架之间形成单组电池簇放置区；
8.所述第一排架与第二排架上沿第三方向设置多个托板；所述托板用于放置电池簇；
9.机舱内部设置沿第一方向，依次设置有第三区域、第四区域、第五区域；所述第三区域与第五区域用于容纳制冷装置；所述第四区域用于容纳电气及控制组件；
10.每组所述电池簇包括多个电池模块以及一个或多个控制盒，同组电池簇中的所述电池模块及控制盒容置于同一单组电池簇放置区内，且位于第一排架或第二排架的托板上；同组中的电池模块相互串联至控制盒；
11.所述控制盒，容置于任意一层托板上。控制盒后端相对电池模块后端沿第一方向
缩进一段，形成第六区域；所述控制盒沿第二方向或第三方向缩进形成第七区域；
12.所述线缆，容置于所述第六区域、与第七区域；所述线缆用于连接所述控制盒与所述电气及控制组件；
13.所述制冷装置，容置于所述第三区域和/或第五区域内；制冷装置与第一区域和/或第二区域的电池簇通过冷却管路连接。
14.所述第一方向为所述箱式储能电池装置的宽度方向，第二方向为所述箱式储能电池装置的长度方向，第三方向为所述箱式储能电池装置的高度方向。
15.优选的，电池舱与机舱之间设置隔断。
16.优选的，所述第一区域与第二区域相对电池舱中心面对称分布。
17.优选的，所述第三区域与第五区域相对所述机舱中心面对称。
18.优选的，所述第一区域与第二区域中，容纳的电池簇数量相等。
19.优选的，所述第三区域与第四区域之间，第四区域与第五区域之间均设置有隔断。
20.优选的，所述第三区域与第五区域上设置有通风窗，且所述制冷装置所具有的进出风口正对所述通风窗。
21.优选的，所述制冷装置的数量为2台，分别为第一制冷装置与第二制冷装置；
22.所述第一制冷装置容置于所述第三区域内，所述第二制冷装置容置于所述第五区域内；
23.所述第一制冷装置与第一区域内的电池簇通过冷却管路连接；第二制冷装置与第二区域内的电池簇通过冷却管路连接。
24.优选的，外箱体还包括第一立面，第二立面；第一立面设置第一门，位置大小与电气及控制组件相对应；第二立面设置第二门、与多个第三门，第二门位置大小与制冷装置相对应，第三门位置大小与单组电池簇放置区相对应。
25.优选的，冷却管包括第一冷却管道与第二冷却管道，容置于所述第三区域的制冷装置与第一区域内的电池簇通过第一冷却管道连接；容置于所述第五区域的制冷装置与第二区域内的电池簇通过第二冷却管道连接；
26.所述第一冷却管道与第二冷却管道均包括三级管路、二级管路以及一级管路。
27.所述三级管路包括多个第一分支与多个第二分支，所述第一分支与所述电池模块所具有的第一水口相连；所述第二分支与所述电池模块所具有的第二水口相连；
28.所述二级管路包括多个第一汇流管与多个第二汇流管，与同一电池簇组件中多个电池模块连接的多个第一分支汇流至同一第一汇流管，与同一电池簇组件中多个电池模块连接的多个第二分支汇流至同一第二汇流管；
29.所述一级管路包括第一主管与第二主管，多个第一汇流管汇流至第一主管，多个第二汇流管汇流至第二主管；所述一级管路与制冷装置连接。
30.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
31.1、本发明通过设置机舱与电池舱，并且在电池舱内设置第一区域与第二区域的方式，实现了高空间利用率的效果，提升了集装箱的整体能量储量。
32.2、本发明通过线缆容置于所述第六区域、与第七区域的设置，使本发明有更合理的电气排布。
33.3、本发明通过冷却管、水冷机的设计使电池簇组件具有良好的散热功能，避免了
电池簇组件因为散热不良可能会带来的不利影响。
附图说明
34.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
35.图1为本发明的结构示意图；
36.图2为图1的轴测结构示意图；
37.图3为框架结构、第一排架以及第二排架的结构示意图；
38.图4为冷却管的结构示意图。
39.图中示出：
40.具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
42.本发明提供了一种箱式储能电池装置，如图1-图3所示，包括外箱体100、制冷装置3、冷却管路5、电气及控制组件6、线缆、消防装置以及多组电池簇7；
43.所述外箱体100包括框架结构1，所述框架结构1内部设置有电池舱8与机舱9；所述机舱9位于电池舱8一端；所述电池舱8用于容纳电池簇7，所述机舱9用于容纳制冷装置3、电气、控制组件6以及消防装置；在一个优选例中，电池舱8与机舱9之间设置隔断。
44.所述电池舱8内部沿第一方向设置第一区域101与第二区域102，所述第一区域101内沿第二方向分别设置有多个第一排架107；第二区域102内沿第二方向分别设置有多个第二排架108；相邻第一排架107之间、相邻第二排架108之间形成单组电池簇放置区106；
45.所述第一排架107与第二排架108上沿第三方向设置多个托板14；所述托板14用于放置电池簇7；所述第一区域101与第二区域102相对电池舱中心面对称分布，所述第一区域101与第二区域102中，容纳的电池簇7数量相等。在一个优选例中，如图1、2所示，所述多个第一排架107与多个第二排架108的位置相互匹配；
46.所述第一排架107与第二排架108均包括顶部支撑梁12、底部支撑梁13、中部支撑梁11以及所述立柱15；相互匹配的第一排架107与第二排架108所具有的顶部支撑梁12一体连接，相互匹配的第一排架107与第二排架108所具有的底部支撑梁13一体连接，相互匹配的第一排架107与第二排架108所具有的立柱15一体连接。在另一种可能的实施方式中，相互匹配的第一排架107与第二排架108所具有的立柱15为同一个立柱。
47.机舱9内部设置沿第一方向，依次设置有第三区域103、第四区域104、第五区域105；所述第三区域103与第五区域105用于容纳制冷装置；所述第四区域104用于容纳电气及控制组件6。所述第三区域103与第五区域105相对所述机舱9中心面对称。所述第三区域103与第四区域104之间，第四区域104与第五区域105之间均设置有隔断。所述第三区域103与第五区域105上设置有通风窗，且所述制冷装置3所具有的进出风口正对所述通风窗，优选的，所述通风窗可设置在外箱体100的端面或侧面。
48.每组所述电池簇7包括多个电池模块2以及一个或多个控制盒4，同组电池簇7中的所述电池模块2及控制盒4容置于同一单组电池簇放置区106内，且位于第一排架107或第二排架108的托板14上；同组中的电池模块2相互串联至控制盒4；在一个优选例中，所述电池模块，包含电池组、外壳、面板组件；在一个优选例中，同一组所述电池簇7中的电池模块2之间通过高压线与低压线串联起来。所述控制盒4与所述电气及控制组件6通过高压线与低压线电连接。在一个优选例中，所述高压线为高压铜线，所述低压线为通讯线束。在一个优选例中，所述电池模块2还包括温度传感器、电压传感器以及多个电芯，所述电芯的温度与电压参数通过低压线传输至电池模块2外。
49.所述控制盒4，可容置于任意一层托板14上，更符合人体工学，便于操作。如图1、图2以及图3所示，控制盒4后端相对电池模块后端沿第一方向缩进一段，形成第六区域10；所述控制盒沿第二方向或第三方向缩进形成第七区域；所述线缆，容置于所述第六区域10、与
第七区域；所述线缆用于连接所述控制盒4与所述电气及控制组件6，可节省走线占据的空间，提高所述箱式储能电池装置的美观程度；具体的，所述控制盒4的宽度小于电池模块2的宽度尺寸，并且不同组电池簇7中的控制盒4均安装在同一高度，因此沿框架结构1的长度方向上，就会形成第六区域10；所述控制盒4的长度或高度小于电池模块2的长度或高度尺寸，并且不同组电池簇7中的控制盒4均安装在同一高度，因此沿框架结构1的长度或宽度方向上，就会形成第七区域；所述第六区域10、与第七区域的设计能够使本发明有更合理的电气排布。
50.在一个优选例中，托板14上设置有滑轨与卡紧结构，所述电池模块2通过所述滑轨能够更加便捷的安装到位，再通过卡紧结构锁紧，防止电池模块2掉落。设置在所述第一区域101、第二区域102的电池模块2和控制盒4分别从框架结构1的前方、后方放入框架结构1内。
51.所述制冷装置3，容置于所述第三区域103和/或第五区域105内；制冷装置可单独布置在其中一个区域或两个区域都布置。制冷装置3与第一区域101和/或第二区域102的电池簇7通过冷却管路5连接。优选的，所述制冷装置3，容置于所述第三区域103与第五区域105内；容置于所述第三区域103的制冷装置3与第一区域101内的电池簇7通过冷却管路5连接；容置于所述第五区域105的制冷装置3与第二区域102内的电池簇7通过冷却管路5连接；
52.所述第一方向为所述箱式储能电池装置的宽度方向，第二方向为所述箱式储能电池装置的长度方向，第三方向为所述箱式储能电池装置的高度方向。
53.在一个优选例中，所述制冷装置的数量为2台，分别为第一制冷装置31与第二制冷装置32；第一制冷装置31与第二制冷装置32均为水冷机。所述第一制冷装置31容置于所述第三区域103内，所述第二制冷装置32容置于所述第五区域105内；优选的，所述第一制冷装置31与第一区域101内的电池簇7通过冷却管路5连接；第二制冷装置32与第二区域102内的电池簇7通过冷却管路5连接。
54.外箱体100还包括第一立面，第二立面；在一个优选例中，所述第一立面为框架结构1端面(如图2中的左端面和/或右端面)，第二立面为框架结构1侧面(如图2中的前侧面和/或后侧面)。第一立面设置第一门，位置大小与电气及控制组件相对应；第二立面设置第二门、与多个第三门，第二门位置大小与制冷装置相对应，第三门位置大小与单组电池簇放置区相对应。在一个优选例中，所述外箱体100还包括盖板，所述框架结构1的顶端设置有盖板。
55.冷却管路5包括第一冷却管道与第二冷却管道，容置于所述第三区域103的制冷装置与第一区域101内的电池簇7通过第一冷却管道连接；容置于所述第五区域105的制冷装置与第二区域102内的电池簇7通过第二冷却管道连接；
56.如图4所示，所述第一冷却管道与第二冷却管道均包括三级管路53、二级管路52以及一级管路51；
57.所述三级管路53包括第一分支531与第二分支532，所述第一分支531与所述电池模块2所具有的第一水口相连；所述第二分支532与所述电池模块2所具有的第二水口相连。在一个优选例中，所述第一水口为所述电池模块2所具有的冷却液出口；所述第二水口为所述电池模块2所具有的冷却液出口；所述第一分支531为冷却液冷却液入口管路；所述第二分支532为冷却液冷却液出口管路。
58.所述二级管路52包括多个第一汇流管521与多个第二汇流管522，与同一电池簇组件7中多个电池模块2连接的多个第一分支531汇流至同一第一汇流管521，与同一电池簇组件16中多个电池模块2连接的多个第二分支532汇流至同一第二汇流管522。在一个优选例中，所述第一汇流管521为冷却液入口汇流管，第二汇流管522为冷却液出口汇流管。
59.所述一级管路51包括第一主管511与第二主管512，多个第一汇流管521汇流至第一主管511，多个第二汇流管522汇流至第二主管512；所述一级管路51与制冷装置3连接。在一个优选例中，所述第一主管511为入口汇流总管；第二主管512为出口汇流总管。
60.在一个优选例中，所述框架结构1整体框架连接点处通过弧焊焊接连接。
61.本发明所提供的箱式储能电池装置，电池模块2排布于第一区域101、第二区域102(即集装箱前后两侧)，所述机舱9内布置有两台水冷机(在另一个优选例中，也可只在机舱9所具有的第三区域103或第五区域105其中一个区域设置一台水冷机)，电气及控制组件6布置于第三区域103与第五区域105中间的第四区域104中，此排布在空间利率上做的很高，在装配操作上同样也可实现，提升了集装箱的整体能量储量。
62.本发明提升了储能柜的空间利用率，同等空间下，能摆放的电池模块数量多，提供的整体能量密度，从而提高经济效益。除此以外，本发明通过前后双门对称结构，两面组装可独立组装，提升生产效率；并且通过多个门结构的设计，每个门结构独立开门，方便生产调试以及售后问题处理。
63.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。
64.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
技术特征：1.一种箱式储能电池装置，其特征在于，包括外箱体(100)、制冷装置(3)、冷却管路(5)、电气及控制组件(6)、线缆以及多组电池簇(7)；所述外箱体(100)包括框架结构(1)，所述框架结构(1)内部设置有电池舱(8)与机舱(9)；所述机舱(9)位于电池舱(8)一端；所述电池舱(8)用于容纳电池簇(7)，所述机舱(9)用于容纳制冷装置(3)与电气及控制组件(6)；所述电池舱(8)内部沿第一方向设置第一区域(101)与第二区域(102)，所述第一区域(101)内沿第二方向分别设置有多个第一排架(107)；第二区域(102)内沿第二方向分别设置有多个第二排架(108)；相邻第一排架(107)之间、相邻第二排架(108)之间形成单组电池簇放置区(106)；所述第一排架(107)与第二排架(108)上沿第三方向设置多个托板(14)；所述托板(14)用于放置电池簇(7)；机舱(9)内部设置沿第一方向，依次设置有第三区域(103)、第四区域(104)、第五区域(105)；所述第三区域(103)与第五区域(105)用于容纳制冷装置；所述第四区域(104)用于容纳电气及控制组件(6)；每组所述电池簇(7)包括多个电池模块(2)以及一个或多个控制盒(4)，同组电池簇(7)中的所述电池模块(2)及控制盒(4)容置于同一单组电池簇放置区(106)内，且位于第一排架(107)或第二排架(108)的托板上；同组中的电池模块(2)相互串联至控制盒(4)；所述控制盒(4)，容置于任意一层托板上，控制盒(4)后端相对电池模块后端沿第一方向缩进一段，形成第六区域(10)；所述控制盒(4)沿第二方向或第三方向缩进形成第七区域；所述线缆，容置于所述第六区域(10)、与第七区域；所述线缆用于连接所述控制盒(4)与所述电气及控制组件(6)；所述制冷装置(3)，容置于所述第三区域(103)和/或第五区域(105)内；制冷装置(3)与第一区域(101)和/或第二区域(102)的电池簇(7)通过冷却管路(5)连接；所述第一方向为所述箱式储能电池装置的宽度方向，第二方向为所述箱式储能电池装置的长度方向，第三方向为所述箱式储能电池装置的高度方向。2.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，电池舱(8)与机舱(9)之间设置隔断。3.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述第一区域(101)与第二区域(102)相对电池舱中心面对称分布。4.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述第三区域(103)与第五区域(105)相对所述机舱(9)中心面对称。5.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述第一区域(101)与第二区域(102)中，容纳的电池簇(7)数量相等。6.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述第三区域(103)与第四区域(104)之间，第四区域(104)与第五区域(105)之间均设置有隔断。7.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述第三区域(103)与第五区域(105)上设置有通风窗，且所述制冷装置(3)所具有的进出风口正对所述通风窗。8.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，所述制冷装置的数量为
2台，分别为第一制冷装置(31)与第二制冷装置(32)；所述第一制冷装置(31)容置于所述第三区域(103)内，所述第二制冷装置(32)容置于所述第五区域(105)内；所述第一制冷装置(31)与第一区域(101)内的电池簇(7)通过冷却管路(5)连接；第二制冷装置(32)与第二区域(102)内的电池簇(7)通过冷却管路(5)连接。9.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，外箱体(100)还包括第一立面，第二立面；第一立面设置第一门，位置大小与电气及控制组件相对应；第二立面设置第二门、与多个第三门，第二门位置大小与制冷装置相对应，第三门位置大小与单组电池簇放置区相对应。10.根据权利要求1所述的一种箱式储能电池装置，其特征在于，冷却管(5)包括第一冷却管道与第二冷却管道，容置于所述第三区域(103)的制冷装置与第一区域(101)内的电池簇(7)通过第一冷却管道连接；容置于所述第五区域(105)的制冷装置与第二区域(102)内的电池簇(7)通过第二冷却管道连接；所述第一冷却管道与第二冷却管道均包括三级管路(53)、二级管路(52)以及一级管路(51)；所述三级管路(53)包括多个第一分支(531)与多个第二分支(532)，所述第一分支(531)与所述电池模块(2)所具有的第一水口相连；所述第二分支(532)与所述电池模块(2)所具有的第二水口相连；所述二级管路(52)包括多个第一汇流管(521)与多个第二汇流管(522)，与同一电池簇组件(16)中多个电池模块(2)连接的多个第一分支(531)汇流至同一第一汇流管(521)，与同一电池簇组件(16)中多个电池模块(2)连接的多个第二分支(532)汇流至同一第二汇流管(522)；所述一级管路(51)包括第一主管(511)与第二主管(512)，多个第一汇流管(521)汇流至第一主管(511)，多个第二汇流管(522)汇流至第二主管(512)；所述一级管路(51)与制冷装置(3)连接。
技术总结本发明提供了一种箱式储能电池装置，包括外箱体、制冷装置、冷却管路、电气及控制组件、线缆以及多组电池簇；所述外箱体包括框架结构，所述框架结构内部设置有电池舱与机舱；所述电池舱内部沿第一方向设置第一区域与第二区域，所述第一区域内沿第二方向分别设置有多个第一排架；第二区域内沿第二方向分别设置有多个第二排架；机舱内部设置沿第一方向，依次设置有第三区域、第四区域、第五区域；所述第三区域与第五区域用于容纳制冷装置；所述第四区域用于容纳电气及控制组件；本发明通过设置机舱与电池舱，并且在电池舱内设置第一区域与第二区域的方式，实现了高空间利用率的效果，提升了集装箱的整体能量储量。升了集装箱的整体能量储量。升了集装箱的整体能量储量。
技术研发人员：赵琪 李文龙 郁辰 刘思 侯敏 曹辉
受保护的技术使用者：上海瑞浦青创新能源有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
