可快速自动分离储能电池的储能油冷系统的制作方法

1.本发明属于储能领域。


背景技术：

2.在电池储能系统中，液冷循环系统是比风冷更加高效的一种冷却方案，在现有的液冷储能系统中，用于冷却的液体管道需要集成到电池单元中，而且由于多个储能电池单元需要共用一个液冷系统，导致液冷却系统与各个储能电池形成一个较难分割的整体结构，一旦储能系统的局部区域的单个电池单元发生过热的情况时，电池内部很可能进一步发生短路燃烧，此时冷却系统的降温效果已经不足以解决电池过热的问题，需要将过热的电池单独的进行分离，但现有的基于油冷的储能系统很难不借助人工的情况下自动完成将单个过热的电池分离出来的结构和系统。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，在保证液冷循环的基础上，不借助人工的情况下自动完成将单个过热的电池分离出来。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，包括若干阵列分布的储能电池油冷器，若干阵列分布的储能电池油冷器通过若干导油管相互首尾连通成一个油冷器阵列整体；还包括循环管，循环管的两端分别连通油冷器阵列整体的进油端和出油端；每一个储能电池油冷器内均传热包裹有一个柱状储能电池。
5.进一步的，循环管上安装有循环泵和膨胀罐，循环管的一段置于冷却塔中，膨胀罐使循环管内的液体始终处于正压的状态。
6.进一步的，各储能电池油冷器的下端均设置有一个电池插入口，电池插入口内为电池容纳仓。
7.进一步的，储能电池油冷器包括竖向的筒形外壁，筒形外壁的顶端有顶罩，筒形外壁内同轴心设置有一个笼状骨架，笼状骨架的围合范围内为电池容纳仓，笼状骨架外同轴心包裹有一层筒形的弹性导热壁，弹性导热壁与筒形外壁之间形成环状冷却油仓。
8.进一步的，环状冷却油仓两端通过两导油管分别与相邻的两储能电池油冷器内的环状冷却油仓相互连通；每一个导油管内均设置有电磁阀。
9.进一步的，笼状骨架包括同轴心的上法兰环盘和下法兰环盘，上法兰环盘与下法兰环盘之间呈圆周阵列设置有若干竖向的骨架杆，各骨架杆的上下端分别固定连接上法兰环盘与下法兰环盘，上法兰环盘的内圈一体化同轴心设置有柱塞筒，电池容纳仓内的柱状储能电池的电池上端面限位接触柱塞筒下端；柱塞筒内设置有柱塞，顶罩顶部固定有电伸缩器，电伸缩器的电动推杆末端同轴心固定连接柱塞，柱塞的下方通过连接杆同轴心连接有推盘；推盘与电池上端面之间存在间距；上法兰环盘与顶罩之间形成顶部液腔与环状冷却油仓上端相互连通。
10.进一步的，弹性导热壁的上下端分别一体化设置有弹性内缘和弹性外缘，筒形外壁的下端一体化设置有法兰外缘，法兰外缘与下法兰环盘通过法兰螺栓锁紧，并使弹性外缘密封夹压在法兰外缘与下法兰环盘之间；上法兰环盘上侧有法兰压环，法兰压环与上法兰环盘通过法兰螺栓锁紧，并使弹性内缘密封夹压在法兰压环与上法兰环盘之间。
11.进一步的，当某一个储能电池油冷器的环状冷却油仓两端的两导油管内的电磁阀均为打开状态时，环状冷却油仓内的压强在膨胀罐的压力传递下进入恒定正压状态，弹性导热壁在环状冷却油仓内的液体压力下发生朝靠近柱状储能电池方向的形变，从而使任意相邻两骨架杆之间的一段弹性导热壁朝靠近柱状储能电池的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池外周面，形成若干紧密环抱在柱状储能电池外周面的弹性导热贴合壁，且若干紧密环抱在柱状储能电池外周面的弹性导热贴合壁与柱状储能电池外周面之间的最大静摩擦力足够克服柱状储能电池的重力。
12.进一步的，当某一个储能电池油冷器的环状冷却油仓两端的两导油管内的电磁阀均进入闭合状态时，相互连通的环状冷却油仓和顶部液腔与外部完全隔离，此时如果柱塞向下位移，直至推盘接触电池上端面，柱塞向下位移使顶部液腔的体积增大，从而使相互连通的环状冷却油仓和顶部液腔的内的压强由正压转变成负压，在环状冷却油仓内的负压下，原本紧密环抱在柱状储能电池外周面的弹性导热贴合壁朝远离柱状储能电池的方向收缩，从而使弹性导热贴合壁与柱状储能电池外周面分离，从而使原本弹性导热贴合壁与柱状储能电池外周面之间的最大静摩擦力消失；如果柱塞继续向下位移，则推盘会向下刚性推动柱状储能电池，使柱状储能电池下端的两电性接头向下从电性连接器上的电性插口中拔出，最后柱状储能电池在重力作用下自动下滑。
13.有益效果：本发明在，在保证液冷循环的基础上，一旦单个电池单元出现故障，本方案能在不借助人工的情况下自动完成将单个过热的电池分离出来，具体如下：
14.在常态下，循环管内被冷却塔连续冷却的冷却油逐次循环流过各个储能电池油冷器内的环状冷却油仓，各个储能电池油冷器内的环状冷却油仓中的冷却油也会源源不断的流出到循环管内，从而使各环状冷却油仓内的导热始终处于连续流进和流出的循环状态，与此同时，由于任意相邻两骨架杆之间的一段弹性导热壁均朝靠近柱状储能电池的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池外周面，形成若干紧密环抱在柱状储能电池外周面的弹性导热贴合壁，柱状储能电池外周面的热量通过各紧贴的弹性导热贴合壁源源不断的传递给环状冷却油仓内的冷却油，从而达到了持续的油冷效果；
15.当某一个储能电池油冷器内的柱状储能电池发生短路过热、损害等情况时，一旦这一个储能电池油冷器的两端的两导油管内的电磁阀均进入闭合状态，柱塞向下位移使环状冷却油仓的内的压强由正压转变成负压，在环状冷却油仓内的负压下，原本紧密环抱在等待更换的柱状储能电池外周面的弹性导热贴合壁朝远离柱状储能电池的方向收缩，从而使弹性导热贴合壁与柱状储能电池外周面分离，从而使原本弹性导热贴合壁与柱状储能电池外周面之间的最大静摩擦力消失，为电池的脱离扫除了摩擦阻力；此时控制柱塞继续快速向下位移，推盘向下强制推动柱状储能电池，使柱状储能电池下端的两电性接头向下从电性连接器上的电性插口中拔出，最后柱状储能电池在重力作用下自动下滑，完成了储能电池的单独脱离过程。
附图说明
16.附图1为本装置的油冷系统的整体结构示意图；
17.附图2为油冷器阵列整体的局部结构示意图；
18.附图3为附图2的基础上某一个柱状储能电池脱离储能电池油冷器的示意图；
19.附图4为储能电池油冷器与柱状储能电池在常态下配合时的纵向剖视图；
20.附图5为储能电池油冷器与柱状储能电池在常态下配合时的横向剖视图；
21.附图6为柱状储能电池脱离储能电池油冷器后，储能电池油冷器的横剖视图；
22.附图7为笼状骨架结构示意图；
23.附图8为附图6状态下的弹性导热壁结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
25.如附图1至8所示的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，如图1，包括若干阵列分布的储能电池油冷器5，若干阵列分布的储能电池油冷器5通过若干导油管6相互首尾连通成一个油冷器阵列整体10；还包括循环管4，循环管4的两端分别连通油冷器阵列整体10的进油端和出油端，循环管4上安装有循环泵1和膨胀罐3，循环管4的一段置于冷却塔1中；循环泵1运行时冷却油循环流过各个储能电池油冷器5，膨胀罐3使循环管4内始终处于正压的状态；每一个储能电池油冷器5内均传热包裹有一个柱状储能电池7，在现有的液冷储能系统中，用于冷却的液体管道集成到电池单元中，而且由于多个储能电池单元需要共用一个液冷系统，导致液冷却系统与各个储能电池形成一个较难分割的整体结构，一旦储能系统的局部区域的单个电池单元发生过热的情况时，电池内部很可能进一步发生短路燃烧，此时冷却系统的降温效果已经不足以解决电池过热的问题，需要将过热的电池单独的进行分离，但现有的基于油冷的储能系统很难不借助人工的情况下自动完成将单个过热的电池分离出来的结构和系统；本方案能完好的解决这个问题，具体方案如下：
26.如图2和3，各储能电池油冷器5的下端均设置有一个电池插入口26，电池插入口26内为电池容纳仓101，柱状储能电池7能从电池插入口26向上插入电池容纳仓101中；柱状储能电池7下端未插入电池容纳仓101的部分的两端固定设置有电性接头27，任意相邻两储能电池油冷器5之间的下端均固定安装有电性连接器37，电性连接器37两端设置有电性插口36，相邻两柱状储能电池7的电性接头27分别插入电性连接器37两端的电性插口36中，使任意相邻两柱状储能电池7均通过电性连接器37相互电性连接；从而使阵列分布的若干柱状储能电池7相互电性连接成一个储能整体。
27.如图1，油冷器阵列整体10的下方沿阵列方向延伸设置有导轨8，导轨8上设置有能沿导轨8位移的位移单元12，位移单元12上固定安装有升降器11，升降器11的升降部上设置有升降平台9，升降平台9上能限位放置一个竖向的柱状储能电池7；升降平台9上限位放置的柱状储能电池7能随位移单元12水平位移至任意一个储能电池油冷器5的电池插入口26正下方；升降平台9的上升能使升降平台9上限位放置的柱状储能电池7上升至插入上方的电池插入口26中；上升后的空载升降平台9能接住正上方从电池插入口26向下滑出的柱状储能电池7。
28.如图4，储能电池油冷器5包括竖向的筒形外壁25，筒形外壁25的顶端一体化密封
设置有顶罩104，筒形外壁25内同轴心设置有一个笼状骨架107，笼状骨架107的围合范围内为电池容纳仓101，笼状骨架107外同轴心包裹有一层筒形的弹性导热壁22，本实施例的弹性导热壁22为导热性好的弹性橡胶或硅胶等弹性材质，弹性导热壁22与筒形外壁25之间形成环状冷却油仓24，环状冷却油仓24两端通过两导油管6分别与相邻的两储能电池油冷器5内的环状冷却油仓24相互连通，从而达到若干储能电池油冷器5通过若干导油管6相互首尾连通的效果；每一个导油管6内均设置有电磁阀33。
29.笼状骨架107包括同轴心的上法兰环盘32和下法兰环盘35，上法兰环盘32与下法兰环盘35之间呈圆周阵列设置有若干竖向的骨架杆23，各骨架杆23的上下端分别固定连接上法兰环盘32与下法兰环盘35，上法兰环盘32的内圈一体化同轴心设置有柱塞筒16，电池容纳仓101内的柱状储能电池7的电池上端面7.1限位接触柱塞筒16下端；柱塞筒16内设置有柱塞15，顶罩104顶部固定有电伸缩器13，电伸缩器13的电动推杆14末端同轴心固定连接柱塞15，柱塞15的下方通过连接杆19同轴心连接有推盘17；推盘17与电池上端面7.1之间存在间距18；上法兰环盘32与顶罩104之间形成顶部液腔24.1与环状冷却油仓24上端相互连通；弹性导热壁22的上下端分别一体化设置有弹性内缘22.1和弹性外缘22.2，筒形外壁25的下端一体化设置有法兰外缘34，法兰外缘34与下法兰环盘35通过法兰螺栓锁紧，并使弹性外缘22.2密封夹压在法兰外缘34与下法兰环盘35之间；上法兰环盘32上侧有法兰压环31，法兰压环31与上法兰环盘32通过法兰螺栓锁紧，并使弹性内缘22.1密封夹压在法兰压环31与上法兰环盘32之间；
30.当某一个储能电池油冷器5的环状冷却油仓24两端的两导油管6内的电磁阀33均为打开状态时，环状冷却油仓24内的压强在膨胀罐3的压力传递下进入恒定正压状态，弹性导热壁22在环状冷却油仓24内的液体压力下发生朝靠近柱状储能电池7方向的形变，从而使任意相邻两骨架杆23之间的一段弹性导热壁22朝靠近柱状储能电池7的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池7外周面，如图5所示，形成若干紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022，且若干紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面之间的最大静摩擦力足够克服柱状储能电池7的重力。
31.当某一个储能电池油冷器5的环状冷却油仓24两端的两导油管6内的电磁阀33均进入闭合状态时，相互连通的环状冷却油仓24和顶部液腔24.1与外部完全隔离，此时如果柱塞15向下位移，直至推盘17接触电池上端面7.1，柱塞15向下位移使顶部液腔24.1的体积增大，从而使相互连通的环状冷却油仓24和顶部液腔24.1的内的压强由正压转变成负压，在环状冷却油仓24内的负压下，原本紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022朝远离柱状储能电池7的方向收缩，从而使弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面分离，从而使原本弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面之间的最大静摩擦力消失；如果柱塞15继续向下位移，则推盘17会向下刚性推动柱状储能电池7，使柱状储能电池7下端的两电性接头27向下从电性连接器37上的电性插口36中拔出，最后柱状储能电池7在重力作用下自动下滑，柱状储能电池7完全脱离后的储能电池油冷器5内部状态如图6所示。
32.工作原理：常态下，所有的导油管6内的电磁阀33均为畅通状态，任意一个储能电池油冷器5的环状冷却油仓24内的压强在膨胀罐3的压力传递下均进入恒定正压状态；在任意一个储能电池油冷器5中：弹性导热壁22在环状冷却油仓24内的液体压力下发生朝靠近柱状储能电池7方向的形变，从而使任意相邻两骨架杆23之间的一段弹性导热壁22朝靠近
柱状储能电池7的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池7外周面，形成若干紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022，且若干紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面之间的最大静摩擦力足够克服柱状储能电池7的重力，从而使柱状储能电池7处于被稳定的包裹在电池容纳仓101内，而不下坠；阵列分布的若干柱状储能电池7相互电性连接成一个储能整体进行正常的充放电；柱状储能电池7在工作过程中会持续放出热量；与此同时循环泵1持续运行，使循环管4内被冷却塔1连续冷却的冷却油逐次循环流过各个储能电池油冷器5内的环状冷却油仓24，各个储能电池油冷器5内的环状冷却油仓24中的冷却油也会源源不断的流出到循环管4内，从而使各环状冷却油仓24内的导热始终处于连续流进和流出的循环状态，与此同时，由于任意相邻两骨架杆23之间的一段弹性导热壁22均朝靠近柱状储能电池7的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池7外周面，形成若干紧密环抱在柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022，柱状储能电池7外周面的热量通过各紧贴的弹性导热贴合壁022源源不断的传递给环状冷却油仓24内的冷却油，从而达到了持续的油冷效果；
33.当某一个储能电池油冷器5内的柱状储能电池7发生短路过热、损害等情况时，需要及时将储能电池油冷器5内的柱状储能电池7移出，避免柱状储能电池7燃烧爆炸损害储能电池油冷器5以及整个系统，具体移出过程如下：
34.位移单元12带着空载状态的升降平台9水平位移至需要更换的一个储能电池油冷器5内的柱状储能电池7正下方，然后控制升降平台9上升至适当高度；然后控制需要推出柱状储能电池7的储能电池油冷器5的两端的两导油管6内的电磁阀33均进入闭合状态，使这一个储能电池油冷器5内相互连通的环状冷却油仓24和顶部液腔24.1与外部完全隔离，此时控制柱塞15迅速向下位移一段距离，直至推盘17接触电池上端面7.1，柱塞15向下位移使顶部液腔24.1的体积增大，从而使相互连通的环状冷却油仓24和顶部液腔24.1的内的压强由正压转变成负压，在环状冷却油仓24内的负压下，原本紧密环抱在等待更换的柱状储能电池7外周面的弹性导热贴合壁022朝远离柱状储能电池7的方向收缩，从而使弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面分离，从而使原本弹性导热贴合壁022与柱状储能电池7外周面之间的最大静摩擦力消失；此时控制柱塞15继续快速向下位移，推盘17向下强制推动柱状储能电池7，使柱状储能电池7下端的两电性接头27向下从电性连接器37上的电性插口36中拔出，最后柱状储能电池7在重力作用下自动下滑，进而被空载状态的升降平台9承接，并被运走。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：包括若干阵列分布的储能电池油冷器(5)，若干阵列分布的储能电池油冷器(5)通过若干导油管(6)相互首尾连通成一个油冷器阵列整体(10)；还包括循环管(4)，所述循环管(4)的两端分别连通油冷器阵列整体(10)的进油端和出油端；每一个储能电池油冷器(5)内均传热包裹有一个柱状储能电池(7)。2.根据权利要求1所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：所述循环管(4)上安装有循环泵(1)和膨胀罐(3)，所述循环管(4)的一段置于冷却塔(1)中，膨胀罐(3)使循环管(4)内的液体始终处于正压的状态。3.根据权利要求2所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：各所述储能电池油冷器(5)的下端均设置有一个电池插入口(26)，电池插入口(26)内为电池容纳仓(101)。4.根据权利要求3所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：所述储能电池油冷器(5)包括竖向的筒形外壁(25)，所述筒形外壁(25)的顶端有顶罩(104)，所述筒形外壁(25)内同轴心设置有一个笼状骨架(107)，所述笼状骨架(107)的围合范围内为所述电池容纳仓(101)，所述笼状骨架(107)外同轴心包裹有一层筒形的弹性导热壁(22)，弹性导热壁(22)与筒形外壁(25)之间形成环状冷却油仓(24)。5.根据权利要求4所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：环状冷却油仓(24)两端通过两导油管(6)分别与相邻的两储能电池油冷器(5)内的环状冷却油仓(24)相互连通；每一个导油管(6)内均设置有电磁阀(33)。6.根据权利要求5所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：所述笼状骨架(107)包括同轴心的上法兰环盘(32)和下法兰环盘(35)，所述上法兰环盘(32)与下法兰环盘(35)之间呈圆周阵列设置有若干竖向的骨架杆(23)，各所述骨架杆(23)的上下端分别固定连接所述上法兰环盘(32)与下法兰环盘(35)，所述上法兰环盘(32)的内圈一体化同轴心设置有柱塞筒(16)，电池容纳仓(101)内的柱状储能电池(7)的电池上端面(7.1)限位接触所述柱塞筒(16)下端；所述柱塞筒(16)内设置有柱塞(15)，所述顶罩(104)顶部固定有电伸缩器(13)，所述电伸缩器(13)的电动推杆(14)末端同轴心固定连接所述柱塞(15)，所述柱塞(15)的下方通过连接杆(19)同轴心连接有推盘(17)；所述推盘(17)与电池上端面(7.1)之间存在间距(18)；上法兰环盘(32)与顶罩(104)之间形成顶部液腔(24.1)与环状冷却油仓(24)上端相互连通。7.根据权利要求6所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：所述弹性导热壁(22)的上下端分别一体化设置有弹性内缘(22.1)和弹性外缘(22.2)，所述筒形外壁(25)的下端一体化设置有法兰外缘(34)，法兰外缘(34)与下法兰环盘(35)通过法兰螺栓锁紧，并使所述弹性外缘(22.2)密封夹压在法兰外缘(34)与下法兰环盘(35)之间；所述上法兰环盘(32)上侧有法兰压环(31)，所述法兰压环(31)与上法兰环盘(32)通过法兰螺栓锁紧，并使弹性内缘(22.1)密封夹压在法兰压环(31)与上法兰环盘(32)之间。8.根据权利要求7所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：当某一个储能电池油冷器(5)的环状冷却油仓(24)两端的两导油管(6)内的电磁阀(33)均为打开状态时，环状冷却油仓(24)内的压强在膨胀罐(3)的压力传递下进入恒定正压状态，弹性导热壁(22)在环状冷却油仓(24)内的液体压力下发生朝靠近柱状储能电池(7)方向的形
变，从而使任意相邻两骨架杆(23)之间的一段弹性导热壁(22)朝靠近柱状储能电池(7)的方向形变至紧密贴合并挤压柱状储能电池(7)外周面，形成若干紧密环抱在柱状储能电池(7)外周面的弹性导热贴合壁(022)，且若干紧密环抱在柱状储能电池(7)外周面的弹性导热贴合壁(022)与柱状储能电池(7)外周面之间的最大静摩擦力足够克服柱状储能电池(7)的重力。9.根据权利要求8所述的可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，其特征在于：当某一个储能电池油冷器(5)的环状冷却油仓(24)两端的两导油管(6)内的电磁阀(33)均进入闭合状态时，相互连通的环状冷却油仓(24)和顶部液腔(24.1)与外部完全隔离，此时如果柱塞(15)向下位移，直至推盘(17)接触电池上端面(7.1)，柱塞(15)向下位移使顶部液腔(24.1)的体积增大，从而使相互连通的环状冷却油仓(24)和顶部液腔(24.1)的内的压强由正压转变成负压，在环状冷却油仓(24)内的负压下，原本紧密环抱在柱状储能电池(7)外周面的弹性导热贴合壁(022)朝远离柱状储能电池(7)的方向收缩，从而使弹性导热贴合壁(022)与柱状储能电池(7)外周面分离，从而使原本弹性导热贴合壁(022)与柱状储能电池(7)外周面之间的最大静摩擦力消失；如果柱塞(15)继续向下位移，则推盘(17)会向下刚性推动柱状储能电池(7)，使柱状储能电池(7)下端的两电性接头(27)向下从电性连接器(37)上的电性插口(36)中拔出，最后柱状储能电池(7)在重力作用下自动下滑。

技术总结
本发明公开了一种可快速自动分离储能电池的储能油冷系统，包括若干阵列分布的储能电池油冷器，若干阵列分布的储能电池油冷器通过若干导油管相互首尾连通成一个油冷器阵列整体；还包括循环管，循环管的两端分别连通油冷器阵列整体的进油端和出油端；每一个储能电池油冷器内均传热包裹有一个柱状储能电池；在保证液冷循环的基础上，不借助人工的情况下自动完成将单个过热的电池分离出来。完成将单个过热的电池分离出来。完成将单个过热的电池分离出来。


技术研发人员：赵志国 吴可可
受保护的技术使用者：无锡旭浦能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/25