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储能电源实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及储能设备技术领域,更具体而言,涉及一种储能电源。

相关背景技术

[0002] 相关技术中,储能电源一般通过支架将多个电芯固定形成电池包后再安装到壳体内。如此导致储能电源的零配件繁多、体积大、成本高,而且安装程序复杂。另一方面,由于
储能电源的壳体内需要预留安装空间安装电池包以及逆变器等元件,进一步增加了储能电
源的体积。

具体实施方式

[0048] 下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在
本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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
发明和简化描述,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发明的限制。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个
或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0049] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可
以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以
根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0050] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
[0051] 本文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,本文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并
且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,
这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0052] 相关技术中,储能电源一般通过支架将多个电芯固定形成电池包后再安装到壳体内。如此导致储能电源的零配件繁多、体积大、成本高,而且安装程序复杂。另一方面,由于
储能电源的壳体内需要预留安装空间安装电池包以及逆变器等元件,进一步增加了储能电
源的体积。
[0053] 请参阅图1,本申请实施方式的储能电源100,包括:
[0054] 壳体10,壳体10包括第一部分11和第二部分12,第一部分11可拆卸地连接第二部分12,第一部分11包括与第二部分12相对的第一内壁111并在第一内壁111设有第一定位部
1111,第二部分12包括与第一部分11相对的第二内壁121;
[0055] 多个电芯20,多个电芯20的一端插入第一定位部1111,多个电芯20的另一端抵持第二内壁121以将多个电芯20固定于第一定位部1111;
[0056] 逆变器30,逆变器30设置在壳体10内部并与电芯20电性连接。
[0057] 本申请提出的储能电源100,取消了传统储能电源100中用于固定电芯20的支架,利用第一部分11和第二部分12实现了多个电芯20的固定,有效地减少了壳体10内部的零部
件数量,有利于降低生产成本和装配难度,同时,有利于提升储能电源100内部的空间利用
率,有利于储能电源100的小型化。
[0058] 具体的,请参阅图2,储能电源100是一种能够将电能储存起来并在需要时释放的设备,其主要功能是提供稳定、可靠的电力供应。当系统需要储存电能时,控制器会将电池
组充电,电池组会把电能转化为化学能进行储存;当系统需要使用电能时,控制器先将储存
在电池组中的直流电能转换成交流电能,然后再进行输出。
[0059] 请参阅图1至图3,在本申请实施例中,第一部分11和第二部分12围合形成容纳腔,多个电芯20设置在容纳腔内。
[0060] 在某些实施例中,第一部分11为壳体10的下底壳,第一内壁111为下底壳的内底壁,第二部分12为壳体10的上顶壳,第二内壁121为上顶壳的内顶壁。第一部分11和第二部
分12分体加工成型,并通过紧固件可拆卸连接,如此,有利于降低加工难度和装配难度。
[0061] 在本申请实施例中,第二部分12设置有把手123,把手123用于储能电源100的移动和搬运。
[0062] 进一步的,第二部分12顶部开设有避让槽,把手123转动设置在第二部分12,避让槽用于容纳把手123。
[0063] 在某些实施例中,把手123为金属材质,具体的,把手123可选择铝合金材质,内部做空心处理,有利于储能电源100的轻量化,且铝合金把手123的强度和耐久度均较高,有利
于增加把手123的可靠性,延长把手123的使用寿命。
[0064] 在其他实施例中,把手123也可设置为其他材质,具体可根据实际需要进行设置,在此不作限制。
[0065] 在其他实施例中,把手123也可设置为柔性把手123,柔性把手123具有良好的适应性和灵活性,并且具有更好的舒适性与触感。
[0066] 请参阅图4,在某些实施例中,第一部分11的远离多个电芯20的一侧还设置有支撑部113,支撑部113上还设置有防滑结构,可选的,防滑结构可以是防滑硅胶垫、防滑橡胶垫
或者设置在支撑部113上的防滑花纹。
[0067] 在某些实施例中,第一部分11的远离多个电芯20的一侧也可设置固定槽,固定槽内设置较厚的防滑垫,防滑垫的材质可根据实际需要进行选择,在此不作限制。
[0068] 在某些实施例中,第一定位部1111包括多个第一定位槽1112,多个电芯20的一端插入第一定位槽1112,第二内壁121设有第二定位部1211,第二定位部1211包括多个第二定
位槽,多个电芯20的另一端插入第二定位槽。
[0069] 如此,第一定位槽1112和第二定位槽用于固定多个电芯20。
[0070] 具体的,请参阅图5,第一定位槽1112设置在下底壳的第一内壁111上。进一步的,第一定位槽1112的数量为多个,多个第一定位槽1112阵列设置,在本实施例中,多个电芯20
包阵列设置,一个第一定位槽1112配合固定一个电芯20。
[0071] 在某些实施例中,还可以在第二内壁121设置第二定位部1211,进一步的,第二定位部1211包括多个设置在上顶壳的第二内壁121上的第二定位槽,多个第二定位槽阵列设
置,多个电芯20包阵列设置,一个第二定位槽配合固定一个电芯20。
[0072] 在某些实施例中,为进一步实现电芯20的固定,还可向第一定位槽1112内加注固定胶,从而使电芯20固定得更加牢固,增强电芯20的稳定性。在储能电源100的壳体10遭受
撞击或振动时,结构胶可以吸收部分冲击力,从而减小电芯20受到的冲击,避免因电芯20受
到的冲击过大,内部电解液振荡造成泄漏甚至爆炸。优选的,固定胶可以选择具有良好的导
热效果的导热硅胶,如此,导热硅胶可以将电芯20在工作中产生的热量传递吸收并传递至
壳体10,从而为电信散热,有利于降低电芯20的工作温度,避免电芯20温度过高造成安全隐
患。
[0073] 请参阅图4和图6,在某些实施例中,第一部分11包括多条第一连接柱112,第二部分12包括多条第二连接柱122,第一部分11连接第二部分12的情况下第一连接柱112与第二
连接柱122连接。
[0074] 如此,设置第一连接柱112和第二连接柱122便于第一部分11和第二部分12的连接。
[0075] 具体的,第一连接柱112设置在第一部分11的第一内壁111上,第二连接柱122设置在第二部分12的第二内壁121上。
[0076] 进一步的,第一连接柱112与第一部分11为一体加工成型的一体式结构,第二连接柱122与第二部分12为一体加工成型的一体式结构。
[0077] 进一步的,在本申请实施例中,第一连接柱112和第二连接柱122通过紧固件可拆卸连接,紧固件包括安装在第一连接柱112上的螺栓和安装在第二连接柱122上的螺母。螺
栓为六角螺栓,螺母为六角螺母,如此设置,可以防止螺栓和螺母锁配时,螺栓和螺母发生
转动。在其他实施例中,螺栓和螺母也可设置为四角形、八角形等其他截面非圆形的形状,
以避免螺栓和螺母发生转动。
[0078] 在某些实施例中,第一连接柱112靠近第一部分11的周壁设置,第二连接柱122靠近第二部分12的周壁设置。
[0079] 如此,将第一连接柱112和第二连接柱122均靠近壳体10的周壁设置,可避免第一连接柱112和第二连接柱122在壳体10内部阻碍其他元件的安装,便于壳体10内部空间的利
用。
[0080] 具体的,在本申请实施例中,第一连接柱112的数量为多个,多个第一连接柱112靠近第一部分11的周壁间隔设置,第二连接柱122的数量为多个,多个第二连接柱122靠近第
二部分12的周壁间隔设置。
[0081] 在某些实施例中,由于第一连接柱112和第二连接柱122的长度较长,为提升其结构强度,第一连接柱112的侧面还设有第一加强肋,第一加强肋一端连接第一内壁111,第一
加强肋另一端连接第一连接柱112。同理,第二连接柱122的侧面还设有第二加强肋,第二加
强肋一端连接第二内壁121,第二加强肋另一端连接第二连接柱122。可以理解的,为减轻第
一加强肋和第二加强肋的重量,第一加强肋和第二加强肋可以选用其他形状或在表面开孔
或选用空心结构等方式。
[0082] 进一步的,每个第一连接柱112连接有多个第一加强肋,同理,每个第二连接柱122连接有多个第二加强肋,在本申请实施例中,每个第一连接柱112连接有四个第一加强肋,
同理,每个第二连接柱122连接有四个第二加强肋。
[0083] 进一步的,第一连接柱112靠近第一部分11的周壁设置的第一加强肋与第一部分11的周壁连接,第二连接柱122靠近第二部分12的周壁设置的第二加强肋与第二部分12的
周壁连接。
[0084] 请参阅图3,在某些实施例中,储能电源100还包括电连接件40,电连接件40包括第一电连接件41和第二电连接件42,电芯20具有位于电芯20两端的正极和负极,第一电连接
件41电连接多个电芯20位于一端的正极和/或负极,第二电连接件42电连接多个电芯20位
于另一端的正极和/或负极。
[0085] 如此,电芯20包括相对设置的两个电极21时,第一电连接件41和第二电连接件42用于串联或并联多个电芯20。
[0086] 具体的,在某些实施例中,电芯20具有位于电芯20两端的正极和负极,因此,电芯20的两端应分别设置电连接件40。
[0087] 具体的,电芯20的电极21为电能输出或输入的端口。每个电芯20包括正极和负极两个电极21,两个电极21分别设置在电芯20相对的两侧,在阵列时,电极21分别集中设置在
储能电源100的两侧,以便于电芯20之间的连接。
[0088] 进一步的,第一电连接件41可通过将至少一个电芯20的各正极、各负极依次交替连接,也即是,每个第一电连接件41串联至少一个电芯20。同理,第二电连接件42可通过将
至少一个电芯20的各正极、各负极依次交替连接,也即是,每个第二电连接件42串联至少一
个电芯20。
[0089] 在本申请实施例中,电连接件40为汇流排。电连接件40可以为铜、铝、镍或合金材料。第一电连接件41和第二电连接件42在通过工装治具或其他方式固定至正确的位置后,
可以通过激光焊将第一电连接件41或第二电连接件42与电芯20焊接在一起。可以理解,也
可以通过绞合或紧压等其他连接方式实现第一电连接件41或第二电连接件42与电芯20的
电连接。
[0090] 在某些实施例中,储能电源100还包括电连接件40,电芯20具有位于电芯20同一端的正极和负极,电连接件40电连接电芯20的正极和另一电芯20的负极。
[0091] 如此,电芯20包括同一端设置的两个电极21时,电连接件40用于串联或并联多个电芯20。
[0092] 具体的,请参阅图7,在某些实施例中,电芯20具有位于电芯20下方的正极和负极,因此,只需在电芯20同一端设置电连接件40。
[0093] 请参阅图4和图6,在某些实施例中,电连接件40设置于壳体10的外侧,壳体10上设置通孔,电连接通过通孔电连接电芯20。
[0094] 如此,设置通孔可便于电极21与电连接件40的连接。
[0095] 具体的,在本申请实施例中,第一定位部1111上设有第一通孔1113,第二定位部1211上设有第二通孔1212,电极21穿过第一通孔1113与第一电连接件41电性连接,或电极
21穿过第二通孔1212与第二电连接件42电性连接。
[0096] 在本申请实施例中,电芯20一端从第一通孔1113穿过第一容纳槽114的底壁与第一电连接件41电连接,电芯20的另一端从第二通孔1212穿过第二容纳槽124的底壁与第二
电连接件42电连接。
[0097] 在其他实施例中,也可使第一电连接件41从第一通孔1113穿过第一容纳槽114的底壁与电芯20电连接,第二电连接件42从第二通孔1212穿过第二容纳槽124的底壁与电芯
20电连接。
[0098] 请参阅图5和图8,在某些实施例中,壳体10的外侧设有容纳槽,电连接件40设置在容纳槽内并与多个电芯20电性连接。
[0099] 如此,容纳槽用于固定电连接件40。
[0100] 具体的,在某些实施例中,第一部分11与多个电芯20相背的一侧设有第一容纳槽114,第一电连接件41设置在第一容纳槽114内并与多个电芯20电性连接,第二部分12与多
个电芯20相背的一侧设有第二容纳槽124,第二电连接件42设置在第二容纳槽124内并与多
个电芯20电性连接。
[0101] 在本申请实施例中,第一部分11外侧壁向内凹陷形成第一容纳槽114,第一电连接件41设置在第一容纳槽114内,第二部分12外侧壁向内凹陷形成第二容纳槽124,第二电连
接件42设置在第二容纳槽124内,在本申请实施例中,电芯20一端穿过第一容纳槽114的底
壁与第一电连接件41电连接,电芯20的另一端穿过第二容纳槽124的底壁与第二电连接件
42电连接。
[0102] 在其他实施例中,也可使第一电连接件41穿过第一容纳槽114的底壁与电芯20电连接,第二电连接件42穿过第二容纳槽124的底壁与电芯20电连接。
[0103] 在某些实施例中,请参阅图7,当电芯20的电极21均设置在电芯的同一侧时,只需在壳体10的一侧设置容纳槽,用于容纳电连接件40。
[0104] 请参阅图3、图5和图8,在某些实施例中,壳体10还包括盖板,盖板与壳体10连接并覆盖密封电连接件40及通孔。
[0105] 如此,盖板用于将电连接件40封闭在容纳槽内,有利于保护电连接件40,避免电连接件40出现锈蚀、脱落等问题。
[0106] 具体的,在本申请实施例中,壳体10还包括第一盖板115和第二盖板125,第一盖板115可拆卸安装在第一部分11上并覆盖第一容纳槽114,第二盖板125可拆卸安装在第二部
分12上并覆盖第二容纳槽124。
[0107] 在本申请实施例中,第一盖板115的面积略大于第一容纳槽114的开口,为使得第一部分11的顶面平整美观,第一容纳槽114的开口边缘处向下凹陷形成第一安装槽,第一盖
板115安装在第一安装槽内。同样的,第二盖板125的面积略大于第二容纳槽124的开口,为
使得第二部分12的顶面平整美观,第二容纳槽124的开口边缘处向下凹陷形成第二安装槽,
第二盖板125安装在第二安装槽内。
[0108] 进一步的,在本申请实施例中,第一盖板115通过紧固件可拆卸安装在第一部分11上,第二盖板125通过紧固件可拆卸安装在第二部分12上,在其他实施例中,第一盖板115也
通过卡扣连接、榫卯连接等其他可拆卸的连接方式可拆卸安装在第一部分11上,第二盖板
125也通过卡扣连接、榫卯连接等其他可拆卸的连接方式可拆卸安装在第二部分12上。
[0109] 进一步的,在第一盖板115覆盖第一容纳槽114的情况下,可以在第一盖板115和第一部分11的外侧壁之间设置密封圈,以加强对第一容纳槽114的密封效果,进而使第一容纳
槽114内的第一电连接件41与外界水汽隔绝。如此,当储能电源100在潮湿的使用环境下,密
封圈可以避免水汽侵入第一容纳槽114,从而避免第一电连接件41因水汽导致锈蚀甚至短
路。同理,在第二盖板125覆盖第二容纳槽124的情况下,可以在第二盖板125和第二部分12
的外侧壁之间设置密封圈,以加强对第二容纳槽124的密封效果,进而使第二容纳槽124内
的第二电连接件42与外界水汽隔绝。
[0110] 在某些实施例中,请参阅图7,当电芯20的电极21均设置在电芯的同一侧时,由于在壳体10的一侧设置有用于容纳电连接件40容纳槽,因此,也只需要设置一个盖板可拆卸
安装在壳体10上并覆盖容纳槽。
[0111] 在某些实施例中,逆变器30包括基板31及设置于基板31上的电子器件,基板31的平面与电芯20的延伸方向相平行。
[0112] 如此,基板31的平面与电芯20的延伸方向相平行有利于减小储能电源100的尺寸。
[0113] 具体的,在某些实施例中,基板31为PCB电路板,基板31靠近电芯20竖直设置在电芯20旁边,基板31远离电芯20的表面上设置有多个电子器件.
[0114] 在某些实施例中,壳体10设置有固定槽,基板31插设于固定槽以将逆变器30固定于壳体10。
[0115] 如此,利用固定槽固定基板31有利于使基板31安装的更加牢固。
[0116] 具体的,在某些实施例中,固定槽通过夹持基板31以实现逆变器30的固定,可选的,固定槽可设置在第一部分11的内壁上或第二部分12的内壁上。
[0117] 在某些实施例中,壳体10的第一部分11设置有第一固定槽,壳体10的第二部分12设置有第二固定槽,第一固定槽及第二固定槽卡持基板31。
[0118] 如此,利用第一固定槽和第二固定槽固定基板31有利于使基板31安装的更加牢固,同时也更便于基板31的固定。
[0119] 具体的,在某些实施例中,基板31通过第一固定槽和第二固定槽卡设在壳体10内部,从而实现了逆变器30的固定,可选的,第一固定槽设置在第一部分11的内壁上,第二固
定槽设置在第二部分12的内壁上。
[0120] 请参阅图3,在某些实施例中,储能电源100还包括电池管理系统50,电池管理系统50与电芯20和逆变器30电性连接。
[0121] 如此,设置电池管理系统50有利于保障储能电源100安全、延长储能电源100寿命、提高储能电源100性能以及实现对储能电源100的远程监控和管理。
[0122] 具体的,电池管理系统50(Battery Management System,BMS)是智能化管理及维护各个电池单元的系统,可以被视为储能系统的“大脑”。其主要作用是用于数据采集与记
录电芯20的电压、电流、温度等相关数据,监测与估算电池实时的状态,控制电池的充放电
过程以及进行故障诊断与预警等。
[0123] 在本申请实施例中,逆变器30和电池管理系统50均设置在壳体10与电芯20之间,进一步的,逆变器30和电池管理系统50靠近壳体10相邻的两个侧面设置。
[0124] 在某些实施例中,储能电源100还包括面板60,第一部分11及第二部分12连接后形成有开口,面板60可拆卸的设置于开口13处。
[0125] 如此,设置开口可便于面板60的安装,同时便于储能电源100内部的线路插接。
[0126] 具体的,在本申请实施例中,壳体10包括面板60,面板60设置在第一部分11与第二部分12之间的开口13处。容易理解的,电池模组、逆变器和BMS等元件都需要通过线插接,而
电芯20固定好后可以壳体10已基本形成,此时若不提供开口13的话很难进行线路插接。
[0127] 进一步的,面板60可以显示当前储能电源100的电量和电池温度等信息。面板60上还设置有多种电器元件,包括但不限于显示屏、车充槽、USB槽、开关和用于直接连接逆变器
的AC插座等。
[0128] 在某些实施例中,储能电源100还包括主板70,主板70固定在面板60靠壳体10的一侧,主板70与电芯20电性连接。
[0129] 如此,主板70用于连接面板60和电芯20,可通过操作面板60控制住搬来控制电芯20的充放电。
[0130] 在本申请实施例中,主板70上设置有用于连接BMS的车充座和USB座,主板70设置在面板60与电芯20之间,主板70分别与电芯20和逆变器30电连接,操作人员在面板60输入
的指令可通过主板70传递至电信和逆变器30,从而控制电芯20和逆变器30充电或放电过
程。
[0131] 在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式
或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。
在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述
的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方
式结合。
[0132] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,
三个,除非另有明确具体的限定。
[0133] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

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