一种紧凑型液冷机组及储能集装箱的制作方法

1.本技术涉及散热技术领域，特别涉及一种紧凑型液冷机组及储能集装箱。


背景技术：

2.随着电力储能技术的不断发展，集装箱电池储能系统更倾向于使用液冷方式散热，因为液冷方式更高效，整体温差控制更均匀，温升更低，支持更高倍率的充放电应用。但在实现本技术的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的集装箱电池储能系统，在集装箱内部会尽可能多的布置电池，以提高集装箱电池模组的充放电容量，而集装箱的尺寸大小是相对固定的，增加电池数量无疑会缩减液冷机组的占用空间，甚至会出现液冷机组的侧面紧贴集装箱，背面靠近电源模组的情景。当液冷机组出现故障时，则需要将液冷机组接管拆除再拉到集装箱外才能对液冷机组进行维修，操作十分的不便，大大增加了时间成本及人力成本。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提出一种紧凑型液冷机组及储能集装箱，通过对散热组件进行合理布局，使得散热组件可在液冷机组的主维护方向及辅助维护方向上进行维护，使得机组无需拖出集装箱即可维护机组内部大部分部件。
4.一方面，本技术提供一种紧凑型液冷机组，安装于储能集装箱内端面的一侧，所述液冷机组包括具有容纳空间的机柜及设于所述容纳空间的散热组件，所述机柜具有靠近所述端面的第一面和靠近所述集装箱侧面并与所述第一面邻接的第二面，所述第一面所正对的方向形成所述液冷机组的主维护方向，所述第二面所正对的方向形成所述液冷机组的辅助维护方向，所述散热组件构造成能够在所述主维护方向及所述辅助维护方向上进行维护。
5.在一实施例中，所述散热组件包括第一循环系统和第二循环系统，所述第一循环系统包括至少两个压缩机，所述第二循环系统包括至少两个水泵，所述至少两个压缩机靠近所述第二面设置，所述至少两个水泵靠近所述第一面设置。
6.在一实施例中，所述散热组件还包括电控盒组件，所述电控盒组件可转动安装在所述机柜位于所述第一面的下侧区域。
7.在一实施例中，所述电控盒组件通过铰链可转动连接于所述机柜远离所述第二面的一侧。
8.在一实施例中，所述第一循环系统还包括设于所述容纳空间内的两个风机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器；所述第二循环系统还包括膨胀罐、电加热、自动排气阀、补水箱，所述两个风机和所述冷凝器并列设于所述容纳空间的上部区域，且所述冷凝器位于靠近所述第二面一侧，所述两个风机设于所述机柜远离所述第二面的一侧，所述至少两个压缩机、所述自动排气阀及所述补水箱均位于所述冷凝器的底侧，所述电加热位于所述两个风机的底侧，所述板式换热器位于所述电加热的底侧且靠近所述第一面设置，所述膨胀罐
位于所述至少两个压缩机的底侧且靠近所述第二面设置，所述电子膨胀阀位于所述板式换热器与所述膨胀罐之间，所述至少两个水泵位于所述容纳空间的底部。
9.在一实施例中，所述散热组件还包括管路组件，所述管路组件具有管路接口，所述管路接口设于所述机柜的底部并靠近所述第二面设置。
10.在一实施例中，所述机柜位于所述第二面的第二柜板上设有进风口，且所述第二柜板可拆卸连接于所述机柜；所述机柜位于所述第一面的第一柜板上设有出风口，且所述第一柜板可拆卸连接于所述机柜。
11.在一实施例中，所述集装箱和所述机柜均呈长方体状，所述液冷机组的主维护方向对应所述集装箱的短边侧，所述液冷机组的辅助维护方向对应所述集装箱的长边侧。
12.另一方面，本技术还提供一种储能集装箱，包括两个如上所述的紧凑型液冷机组，两个所述液冷机组沿所述集装箱的端面水平并列布设。
13.在一实施例中，两个所述液冷机组相互镜像对称。
14.综上所述，本技术提供一种紧凑型液冷机组及储能集装箱，将机柜靠近集装箱端面的第一面所正对的方向形成液冷机组的主维护方向，将机柜靠近集装箱侧面并与第一面邻接的第二面所正对的方向形成液冷机组的辅助维护方向，对散热组件进行合理布局，使其结构紧凑，整机尺寸满足应用场所的安装应用要求，并使得液冷机组在无需进行接管拆除，在集装箱内即能够实现在主维护方向及辅助维护方向上进行维护，且对机组内某一元器件进行维护时无需拆除机组内其它构件或元器件，满足液冷机组正面及一侧面实现机内大部分器件维护，免拆机拉出集装箱外维修，带来方便，大大降低了时间成本及人力成本。
附图说明
15.图1为本技术例示性的储能集装箱的主视图。
16.图2为图1中液冷机组的内部结构侧视图。
17.图3为图1中液冷机组的立体分解图。
具体实施方式
18.在详细描述实施例之前，应该理解的是，本技术不限于本技术中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本技术可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本技术并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
19.本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿势(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿势发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
20.如图1所示，本技术提供一种储能集装箱，该储能集装箱包括紧凑型液冷机组14和集装箱12，该液冷机组14装设于集装箱12内的端面一侧。本实施例中，液冷机组14设置两台，两台液冷机组14沿集装箱12的端面水平并列地间隔布设，且两台液冷机组14相互镜像对称，两台液冷机组14内部的所有器件可以相互借用，通过调整液冷机组14内部器件的安装方式以及调整部分管路成为左侧出管机组或右侧出管机组，大大提高机组零件的通用
性。两台液冷机组14镜像对称设计，使得器件完全通用，其它结构件大多数通用，提高标准化和通用性，降低器件采购成本，提高生产加工效率。
21.本技术的集装箱12采用20英尺的集装箱尺寸(长6058*宽2438*高2896)，减掉集装箱立柱和门板厚度，集装箱12内端面方向安装两台液冷机组14，液冷机组14的正面为主维护方向和出风方向，液冷机组14的进风侧为辅助维护方向，使得液冷机组14无需拖出集装箱12，即可维护机组内部的所有易损件，以便于机组维护，降低维护成本。
22.在所示的实施例中，集装箱12和液冷机组14均呈长方体状，液冷机组14的宽度定义为从集装箱12的短边方向观察液冷机组14时的水平方向尺寸，液冷机组14的深度定义为从集装箱12的长边方向观察液冷机组14时的水平方向尺寸，液冷机组14的高度定义为从液冷机组14的底面到顶面之间的竖直方向尺寸。其中，在液冷机组14的宽度方向中，离集装箱12的短边最近一侧为液冷机组14的正面，在液冷机组14的深度方向中，离集装箱12的长边最近一侧为液冷机组14的进风侧，液冷机组14从进风侧进风，从正面出风。也即，液冷机组14的主维护方向对应集装箱12的短边侧，液冷机组14的辅助维护方向对应集装箱12的长边侧。
23.集装箱12内的另一端面与两台液冷机组14之间的空间用于安装若干电池，以进行储能，液冷机组14用于为若干电池散热降温。液冷机组14的进风侧与集装箱12内对应的长边侧形成有维护通道，以便于维护人员从维护通道在辅助维护方向上对机组进行维护。
24.在所示的实施例中，液冷机组14安装在集装箱12内的底面上，且液冷机组14的高度小于集装箱12的高度。由于两台液冷机组14互为镜像对称设计，下面仅以其中一台液冷机组14，例如位于集装箱12内右侧的液冷机组14为例进行详细说明。
25.也应当指出的是，在另一些实施例中，根据实际设计需求以及集装箱的尺寸设计需要，液冷机组14也可以仅设置一台或者多于两台，本技术不对液冷机组14的数量进行限定。
26.请同时参考图2和图3所示，液冷机组14包括具有容纳空间的机柜16及设于容纳空间的散热组件，机柜16具有靠近集装箱12端面的第一面18和靠近集装箱12侧面并与第一面18邻接的第二面20，第一面18所正对的方向形成液冷机组14的主维护方向，第二面20所正对的方向形成液冷机组14的辅助维护方向，散热组件构造成能够在液冷机组14的主维护方向及辅助维护方向上进行维护，也即散热组件通过合理布局，使得当散热组件需要维护时，维护人员能够在主维护方向及辅助维护方向上，在无需拆除机组内其它构件或元器件的情况下，直接对散热组件进行维护，免拆机拉出集装箱外，满足液冷机组正面及一侧面实现机内大部分器件维护。
27.散热组件包括第一循环系统和第二循环系统，其中，第一循环系统包括换热器，第一循环系统和第二循环系统通过换热器进行换热，即换热器中具有水冷通道和冷凝通道，其中，水冷通道接通在第二循环系统中，而其中的冷凝通道接通在第一循环系统中。其中，换热器一般采用板式换热器34，当然也可以是采用筒式换热器或其它类型的换热器。
28.在一些实施方式中，散热组件可以包括两套第一循环系统。其中，两套第一循环系统的冷凝器32立放设置于机组上部区域，两者成v字型，开口朝向外风机。当然，在其他实施例中，冷凝器32还可以左右并列设置或其它设置方式。
29.在一些实施方式中，散热组件的第二循环系统可以包括至少两个水泵24，两个水
泵24分别并联在循环管路中，当其中一个水泵24故障时，另一个水泵24还可以正常运行，提高系统的可靠性。
30.在一些实施方式中，第一循环系统包括设于容纳空间内的至少两个压缩机22，第二循环系统包括设于容纳空间内的至少两个水泵24。在所示的实施例中，压缩机22设置两个，水泵24设置两个。其中，两个压缩机22靠近第二面20设置，并沿机柜16的深度方向上对称放置，两个压缩机22尽量靠近右下角位置设置，当压缩机22损坏时，可从辅助维护方向上进行维护，两个水泵24靠近第一面18设置，当水泵24损坏时，可从主维护方向上进行维护。此外，机组使用双压缩机、双水泵方案，可靠性高，结构紧凑，整机尺寸满足应用场所的安装应用要求。一般情况下为了满足冷量，为双压缩机双水泵运行，当其中一个压缩机或水泵发生故障时，制冷系统也可以在另一个压缩机或另一个水泵的情况下继续运行，极大地缩减了机组发生非正常停工的概率，以保障集装箱12内持续的制冷散热环境。
31.散热组件还包括电控盒组件26，电控盒组件26可转动安装在机柜16位于第一面18的下侧区域。在所示的实施例中，电控盒组件26通过铰链28可转动连接于机柜16远离第二面20的一侧，便于电控盒组件26在主维护方向上进行维护。当然，在另一些实施例中，电控盒组件26也可以通过其他转动连接结构可转动地连接于机柜16，例如可通过转轴与轴孔的转动配合方式实现电控盒组件26与机柜16之间的可转动连接。或者，在另一些实施例中，电控盒组件26还可以通过其他可拆卸的方式连接于机柜16，例如电控盒组件26通过卡扣等方式可拆卸连接于机柜16，也能够便于电控盒组件26在主维护方向上的拆装维护。
32.进一步地，第一循环系统还包括设于容纳空间内的至少两个风机30、冷凝器32、板式换热器34、电子膨胀阀48；第二循环系统还包括膨胀罐36、电加热38、电抗器40、自动排气阀42、补水箱44、压力传感器46等主要器件，冷凝器32可以为翅片式换热器，例如为v型翅片式换热器。本实施例中，风机30设置两个。其中，板式换热器34、两个水泵24、膨胀罐36、电加热38、电抗器40、自动排气阀42、补水箱44、压力传感器46、电子膨胀阀48在主维护方向上与电控盒组件26相对应，也即，当板式换热器34、两个水泵24、膨胀罐36、电加热38、电抗器40、自动排气阀42、补水箱44、压力传感器46、电子膨胀阀48损坏时，可以通过打开电控盒组件26在主维护方向上维护这些元器件。此外，其中一些靠近第二面20设置的元器件也可以在辅助维护方向上进行维护，或者同时在主维护方向和辅助维护方向上对一些元器件进行维护。
33.更具体地，两个风机30和冷凝器32并列设于容纳空间的上部区域，且冷凝器32位于靠近第二面20一侧，两个风机30设于机柜16远离第二面20的一侧，因此，两个风机30更便于在主维护方向上进行维护，冷凝器32可以在主维护方向和辅助维护方向上同时维护或者根据实际情况在其中任一维护方向上进行维护。两个压缩机22、自动排气阀42、压力传感器46及补水箱44均位于冷凝器32的底侧，其中，两个压缩机22设置在冷凝器32底侧可以减少右侧进风对冷凝器32换热的影响，提高换热性能。且两个压缩机22靠近第二面20一侧设置，因此，两个压缩机22更便于在辅助维护方向上进行维护。自动排气阀42和压力传感器46位于两个压缩机22远离第二面20的一侧，因此，自动排气阀42和压力传感器46更便于在主维护方向上进行维护。补水箱44也位于两个压缩机22远离第二面20的一侧，由于在辅助维护方向上被两个压缩机22及电抗器40遮挡，因此，补水箱44更便于在主维护方向上进行维护。电抗器40位于两个压缩机22之间，且电抗器40位于靠近第二面20一侧，因此，电抗器40更便
于在辅助维护方向上进行维护。电加热38位于两个风机30的底侧，且正对于电控盒组件26的顶侧，因此，相比较而言，电加热38更便于在主维护方向上进行维护。板式换热器34位于电加热38的底侧且靠近第一面18设置，因此，板式换热器34更便于在主维护方向上进行维护。膨胀罐36位于两个压缩机22的底侧且靠近第二面20设置，因此，相比较而言，膨胀罐36更便于在辅助维护方向上进行维护。电子膨胀阀48位于板式换热器34与膨胀罐36之间，且正对于电控盒组件26的中心位置，因此，电子膨胀阀48更便于在主维护方向上进行维护。两个水泵24位于容纳空间的底部，且正对于电控盒组件26的底侧，两个水泵24与第二面20间隔有一定距离，因此，相比较而言，两个水泵24更便于在主维护方向上进行维护。
34.在所示的实施例中，散热组件还包括管路组件，管路组件具有管路接口50，管路接口50设于机柜16的底部并靠近第二面20设置，因此，管路接口50更便于在辅助维护方向上进行维护，管路组件的其他部件可以视具体情况在主维护方向和/或辅助维护方向上进行维护。机柜16位于第二面20的第二柜板(图未示)上设有进风口，且第二柜板可拆卸连接于机柜16，例如通过螺丝可拆卸固定，以便于维护人员从辅助维护方向对机组进行维护；机柜16位于第一面18的第一柜板(图未示)上设有出风口，且第一柜板可拆卸连接于机柜16，例如通过螺丝可拆卸固定，以便于维护人员从主维护方向对机组进行维护。机柜16的其它面可根据实际设计需求可选择地设置柜板或局部镂空设计等。
35.在所示的实施例中，机柜16的底部还设有支撑块52，以将机柜16支撑起来与集装箱12的底面形成空隙，便于液冷机组14自身散热。支撑块52例如设置三个，三个支撑块52均匀地间隔设置，并沿机柜16的深度方向延伸呈条状。
36.以上方案基于机组安装应用要求，限制机组尺寸及出管方式，通过合理的布局方式，满足机组相应的性能及功能要求，同时满足机组的可维护性和可制造通用性要求。散热组件通过紧凑的布局排布，可缩小液冷机组14的整机尺寸，为集装箱12内留出更多空间安装更多的电池，增大集装箱储能容量及充放电容量。
37.综上所述，本技术提供一种紧凑型液冷机组及储能集装箱，将机柜靠近集装箱端面的第一面所正对的方向形成液冷机组的主维护方向，将机柜靠近集装箱侧面并与第一面邻接的第二面所正对的方向形成液冷机组的辅助维护方向，对散热组件进行合理布局，使其结构紧凑，整机尺寸满足应用场所的安装应用要求，并使得液冷机组在无需进行接管拆除，在集装箱内即能够实现在主维护方向及辅助维护方向上进行维护，且对机组内某一元器件进行维护时无需拆除机组内其它构件或元器件，满足液冷机组正面及一侧面实现机内大部分器件维护，免拆机拉出集装箱外维修，带来方便，大大降低了时间成本及人力成本。
38.本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本技术的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

技术特征：
1.一种紧凑型液冷机组，其特征在于，安装于储能集装箱内端面的一侧，所述液冷机组包括具有容纳空间的机柜及设于所述容纳空间的散热组件，所述机柜具有靠近所述端面的第一面和靠近所述集装箱侧面并与所述第一面邻接的第二面，所述第一面所正对的方向形成所述液冷机组的主维护方向，所述第二面所正对的方向形成所述液冷机组的辅助维护方向，所述散热组件构造成能够在所述主维护方向及所述辅助维护方向上进行维护。2.如权利要求1所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述散热组件包括第一循环系统和第二循环系统，所述第一循环系统包括至少两个压缩机，所述第二循环系统包括至少两个水泵，所述至少两个压缩机靠近所述第二面设置，所述至少两个水泵靠近所述第一面设置。3.如权利要求2所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述散热组件还包括电控盒组件，所述电控盒组件可转动安装在所述机柜位于所述第一面的下侧区域。4.如权利要求3所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述电控盒组件通过铰链可转动连接于所述机柜远离所述第二面的一侧。5.如权利要求2所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述第一循环系统还包括设于所述容纳空间内的两个风机、冷凝器、电子膨胀阀、板式换热器；所述第二循环系统还包括膨胀罐、电加热、自动排气阀、补水箱，所述两个风机和所述冷凝器并列设于所述容纳空间的上部区域，且所述冷凝器位于靠近所述第二面一侧，所述两个风机设于所述机柜远离所述第二面的一侧，所述至少两个压缩机、所述自动排气阀及所述补水箱均位于所述冷凝器的底侧，所述电加热位于所述两个风机的底侧，所述板式换热器位于所述电加热的底侧且靠近所述第一面设置，所述膨胀罐位于所述至少两个压缩机的底侧且靠近所述第二面设置，所述电子膨胀阀位于所述板式换热器与所述膨胀罐之间，所述至少两个水泵位于所述容纳空间的底部。6.如权利要求5所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述散热组件还包括管路组件，所述管路组件具有管路接口，所述管路接口设于所述机柜的底部并靠近所述第二面设置。7.如权利要求1所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述机柜位于所述第二面的第二柜板上设有进风口，且所述第二柜板可拆卸连接于所述机柜；所述机柜位于所述第一面的第一柜板上设有出风口，且所述第一柜板可拆卸连接于所述机柜。8.如权利要求1所述的紧凑型液冷机组，其特征在于，所述集装箱和所述机柜均呈长方体状，所述液冷机组的主维护方向对应所述集装箱的短边侧，所述液冷机组的辅助维护方向对应所述集装箱的长边侧。9.一种储能集装箱，其特征在于，包括两个如权利要求1-8中任一项所述的紧凑型液冷机组，两个所述液冷机组沿所述集装箱的端面水平并列布设。10.如权利要求9所述的储能集装箱，其特征在于，两个所述液冷机组相互镜像对称。

技术总结
本申请提供一种紧凑型液冷机组及储能集装箱，液冷机组安装于储能集装箱内端面的一侧，所述液冷机组包括具有容纳空间的机柜及设于所述容纳空间的散热组件，所述机柜具有靠近所述端面的第一面和靠近所述集装箱侧面并与所述第一面邻接的第二面，所述第一面所正对的方向形成所述液冷机组的主维护方向，所述第二面所正对的方向形成所述液冷机组的辅助维护方向，所述散热组件构造成能够在所述主维护方向及所述辅助维护方向上进行维护，满足液冷机组正面及一侧面实现机内大部分器件维护，免拆机拉出集装箱外维修，带来方便，大大降低了时间成本及人力成本。间成本及人力成本。间成本及人力成本。


技术研发人员：郑宏浩 请求不公布姓名 吴刚 曾庆镇 水宝辉 杨水福 覃耀凭 王祝祥
受保护的技术使用者：深圳市英维克科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/7/19