一种多功能集成式液冷储能一体柜的制作方法

1.本发明涉及一体柜技术领域，特别是一种多功能集成式液冷储能一体柜。


背景技术：

2.在双碳目标下，电气化大势所趋。过去的十年里，电力行业通过改进燃煤机组、发展非化石能源、提高清洁能源发电量，成为了国家重要的能源战略。目前新能源发电增加将冲击电网系统稳定性，电力供需错配储能呼之欲出。新能源出力特征受自然环境影响呈现随机性和波动性，难以为系统提供调节能力，而电网则需要根据发电机组出力功率和用电需求对电网进行调节以维持50hz频率稳定运行，高比例可再生能源并网更加考验电力系统的调节能力。
3.在传统模式下功率的调节通常依靠agc调频机组或调峰机组，而储能的应用则可以解放传统机组，使其更多保持在额定工作状态，进而减少损耗、降低碳排放、提高传统机组的利用效率，同时平抑电力供需矛盾、消纳弃风、弃光。储能技术在未来的能源生产端将扮演更加重要作用。
4.作为储能技术关键的系统结构即储能变流器(pcs)、电池组、电池管理系统(bms)、能量管理系统(ems)和集装箱及舱内设备等，其中储能电池成本占比近60％，核心部件储能变流器(pcs)占比近20％，保护电池组和pcs的稳定运行显得尤为关键，在紧凑的空间，提高核心部件的安全性，有助于提升系统工作能力，目前国内在集成式、多功能一体柜领域存在一定的空白。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述和/或现有的多功能集成式液冷储能一体柜中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种多功能集成式液冷储能一体柜。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多功能集成式液冷储能一体柜，其包括，柜体模块，其内部设置有放置空间；集成模块，包括设置于所述放置空间内的水冷模块、消防模块、电池模块、pcs模块和簇管理模块，所述pcs模块集成于所述电池模块，所述消防模块与所述电池模块连接。
9.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述水冷模块包括水冷机、电池液冷支路水管、pcs液冷支路水管、电池液冷主路水管和pcs液冷主路水管，所述水冷机通过电池液冷主路水管、电池液冷支路水管连接电池模块，所述水冷机通过pcs液冷主路水管、pcs液冷支路水管连接pcs模块。
10.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述消防
模块包灭火容器喷嘴和消防喷嘴，所述灭火容器喷嘴与装有灭火材料的容器连接。
11.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述电池液冷主路水管包括电池液冷首段水管、电池液冷中段水管和电池液冷尾端水管。
12.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述放置空间包括第一容置空间和第二容置空间，所述柜体模块包括遮挡所述第一容置空间的第一舱门，以及遮挡所述第二容置空间的第二舱门，所述第一舱门包括挡雨格栅和风洞板。
13.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述柜体模块顶端设置有顶盖，所述顶盖中间位置的高度高于两侧边的高度。
14.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述顶盖两侧边设置有引水槽，在引水槽内设置有加强筋。
15.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述挡雨格栅底部设置有导水槽，承载所述挡雨格栅的底板上设置有所述导水槽相对应的通水孔。
16.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述柜体模块两侧设置有侧板，所述侧板上设置有翻边侧盖板和侧封板，所述侧封板内设置有侧板保温层。
17.作为本发明所述多功能集成式液冷储能一体柜的一种优选方案，其中：所述顶盖上设置有吊装钣金。
18.本发明有益效果为：集成了pcs模块和电池模块，采用液冷方法解决电池模块散热问题，同时该柜体解决了现有集装箱产品占地面积大、能量密度低、设备安装维护不便利的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
20.图1为实施例1中多功能集成式液冷储能一体柜的结构图。
21.图2为实施例1中多功能集成式液冷储能一体柜的正视图。
22.图3为实施例1中多功能集成式液冷储能一体柜的消防模块示意图。
23.图4为实施例1中多功能集成式液冷储能一体柜的pcs模块和消防喷嘴示意图。
24.图5为实施例1中多功能集成式液冷储能一体柜的电池液冷主路水管结构图。
25.图6为实施例2中多功能集成式液冷储能一体柜的柜体模块结构图。
26.图7为实施例2中多功能集成式液冷储能一体柜的顶盖示意图。
27.图8为实施例2中多功能集成式液冷储能一体柜的柜体模块背面示意图。
28.图9为实施例2中多功能集成式液冷储能一体柜的导水槽和通水孔示意图。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
31.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
32.实施例1
33.参照图1～图5，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种多功能集成式液冷储能一体柜，多功能集成式液冷储能一体柜包括柜体模块100和集成模块200，集成模块200集成设置于柜体模块100内。
34.具体的，柜体模块100内部设置有放置空间s；所述放置空间s包括第一容置空间a和第二容置空间b，第一容置空间a和第二容置空间b再通过隔板进行分层，分别用于集成放置各个模块。
35.集成模块200包括设置于所述放置空间s内的水冷模块201、消防模块600、电池模块300、pcs模块400和簇管理模块500，所述pcs模块400集成于所述电池模块300，所述消防模块600与所述电池模块300连接。
36.进一步的，所述水冷模块201包括水冷机201a、电池液冷支路水管201b、pcs液冷支路水管201c、电池液冷主路水管201d和pcs液冷主路水管201e，所述水冷机201a通过电池液冷主路水管201d、电池液冷支路水管201b连接电池模块300，所述水冷机201a通过pcs液冷主路水管201e、pcs液冷支路水管201c连接pcs模块400。
37.在本实施例中，所述消防模块600包灭火容器喷嘴601和消防喷嘴602，所述灭火容器喷嘴601与装有灭火材料的容器连接。
38.所述电池液冷主路水管201d包括电池液冷首段水管201d-1、电池液冷中段水管201d-2和电池液冷尾端水管201d-3。
39.需要说明的是，我方发明所述多功能集成式液冷储能一体柜是一个独立的个体，它能实现充放电功能，放电时将电池模块300的直流电通过pcs模块400转换成交流电，给外部进行一个供电。充电时将外部放电设备通过pcs模块400逆变成直流电，对电池进行充电。整个柜子是一个完整的系统。用户不需要用户再额外配备逆变单元，这样能节省一部分的设备跟占地空间。主要解决了目前的柜体多采用集装箱形式，pcs模块400和电池模块300均为独立分布，占地面积大。
40.其次，pcs模块400和电池模块300共用一套水冷系统，这样的话能提高整个水冷系统的利用率。目前市面常规产品，只有电池、水冷机和高压箱的配置，它输出只能输出直流电，区别在于可以交直流输电，水冷系统的利用率也比较差。
41.最后，通过消防模块600对电池模块300进行防护，通过消防材料和消防水嘴的设置，保证了整个电池模块300的稳定运行。
42.实施例2
43.参照图1～图9，为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：所述柜体模块100包括一舱门101、第二舱门102、顶盖103、通水孔104和侧板105。
44.具体的，所述柜体模块100包括遮挡所述第一容置空间a的第一舱门101，以及遮挡
所述第二容置空间b的第二舱门102，所述第一舱门101包括挡雨格栅101a和风洞板101b。柜体模块100由横梁、侧梁等焊接组成，形成空腔，在空腔处安装侧板105。
45.进一步的，所述柜体模块100顶端设置有顶盖103，所述顶盖103中间位置的高度高于两侧边的高度。
46.在本实施例中，所述顶盖103两侧边设置有引水槽103a，在引水槽103a内设置有加强筋103b。
47.较佳的，所述挡雨格栅101a底部设置有导水槽101a-1，承载所述挡雨格栅101a的底板上设置有所述导水槽101a-1相对应的通水孔104。
48.所述柜体模块100两侧设置有侧板105，所述侧板105上设置有翻边侧盖板105a和侧封板105b，所述侧封板105b内设置有侧板保温层105b-1，所述顶盖103上设置有吊装钣金103c。通过吊装钣金103c能够将一体柜吊装举升。
49.需要注意的是，各个盖板的翻边嵌套密封胶条，安装各个盖板挤压密封胶条，形成侧面密闭的防水结构。
50.需要说明的是，我方发明集成了pcs模块400和电池模块300，并且二者嵌套液冷板，搭配水冷模块201，降低工作温度，提高了电池的能量密度；并设计柜体模块100，使各个冷却管道设置于柜体模块100内，解决了空间狭小问题，对于电池模块300的液冷，采用三段水管拼接而成，拼接部位可通过快插接口进行拼接，主路中段水管采用u型管，降低出水压力，液冷更充分。
51.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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，柜体模块(100)，其内部设置有放置空间(s)；集成模块(200)，包括设置于所述放置空间(s)内的水冷模块(201)、消防模块(600)、电池模块(300)、pcs模块(400)和簇管理模块(500)，所述pcs模块(400)集成于所述电池模块(300)，所述消防模块(600)与所述电池模块(300)连接。2.如权利要求1所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述水冷模块(201)包括水冷机(201a)、电池液冷支路水管(201b)、pcs液冷支路水管(201c)、电池液冷主路水管(201d)和pcs液冷主路水管(201e)，所述水冷机(201a)通过电池液冷主路水管(201d)、电池液冷支路水管(201b)连接电池模块(300)，所述水冷机(201a)通过pcs液冷主路水管(201e)、pcs液冷支路水管(201c)连接pcs模块(400)。3.如权利要求2所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述消防模块(600)包灭火容器喷嘴(601)和消防喷嘴(602)，所述灭火容器喷嘴(601)与装有灭火材料的容器连接。4.如权利要求3所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述电池液冷主路水管(201d)包括电池液冷首段水管(201d-1)、电池液冷中段水管(201d-2)和电池液冷尾端水管(201d-3)。5.如权利要求4所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述放置空间(s)包括第一容置空间(a)和第二容置空间(b)，所述柜体模块(100)包括遮挡所述第一容置空间(a)的第一舱门(101)，以及遮挡所述第二容置空间(b)的第二舱门(102)，所述第一舱门(101)包括挡雨格栅(101a)和风洞板(101b)。6.如权利要求5所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述柜体模块(100)顶端设置有顶盖(103)，所述顶盖(103)中间位置的高度高于两侧边的高度。7.如权利要求6所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述顶盖(103)两侧边设置有引水槽(103a)，在引水槽(103a)内设置有加强筋(103b)。8.如权利要求6或7所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述挡雨格栅(101a)底部设置有导水槽(101a-1)，承载所述挡雨格栅(101a)的底板上设置有所述导水槽(101a-1)相对应的通水孔(104)。9.如权利要求8所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述柜体模块(100)两侧设置有侧板(105)，所述侧板(105)上设置有翻边侧盖板(105a)和侧封板(105b)，所述侧封板(105b)内设置有侧板保温层(105b-1)。10.如权利要求6、7或9任一所述的多功能集成式液冷储能一体柜，其特征在于：所述顶盖(103)上设置有吊装钣金(103c)。

技术总结
本发明公开了一种多功能集成式液冷储能一体柜，包括柜体模块和集成模块内，柜体模块内部设置有放置空间，集成模块包括设置于所述放置空间内的水冷模块、消防模块、电池模块、PCS模块和簇管理模块，所述PCS模块集成于所述电池模块，所述消防模块与所述电池模块连接。本发明所述装置集成了PCS模块和电池模块，采用液冷方法解决电池模块散热问题，同时该柜体解决了现有集装箱产品占地面积大、能量密度低、设备安装维护不便利的问题。设备安装维护不便利的问题。设备安装维护不便利的问题。


技术研发人员：陈城 姚宁 费孝峰 周力民 宋戈 何峋 何志强 李旭 熊杰 常远 王万纯
受保护的技术使用者：南京南瑞继保工程技术有限公司 南京南瑞继保电气有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8