一种智能化自控储能组合电柜

技术领域

本发明涉及一种智能化自控储能组合电柜。

背景技术

储能电柜作为电池储能系统中的重要组成部分，已经广泛应用到新能源、智能电网、节能技术等领域。通过储能电柜中电池充放电作业，起到削峰填谷、提高电能质量、充当备用电源、调节频率参与智能电网建设等作用；

储能电柜在室外使用的过程中，由于室外环境恶劣，导致储能电柜容易发送事故安全性低，如线缆容易被鼠虫啃咬、电柜降温效率慢容易发生事故、外界灰尘异物水汽进入电柜对器件进行损害的情况发生，同时在安装过程中均采用螺栓固定方式进行安装，操作麻烦不方便。

发明内容

本发明的目的是提出一种智能化自控储能组合电柜，采用封闭式结构，相互之间多采用插接锁扣式结构，使得柜体防尘、防鼠、安装方便，适用于智慧园区室外安装布局。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种智能化自控储能组合电柜，包括电柜基座，沿电柜基座长度方向依次座卧设置有多个封闭的储能电池柜，其中，所述储能电池柜通过一个定位连接机构与电柜基座定位固定，所述定位连接机构中设置有进气风管和回气风管，进气风管进风口和回气风管出风口连接风冷循环处理机，在储能电池柜中通过上下隔板隔开设置有多层储能电池放置隔层，每一隔层围绕放置的电池设置封闭的围框，围框中设置有温度传感器和烟雾传感器，在围框水平相对两侧的侧板上分别设置有通气透孔，带通气透孔的所述两侧的侧板与储能电池柜两侧侧壁之间分别留有进气通道和出气通道，与两侧的侧板相对分别设置有可移动的透孔封堵板，围框中在储能电池的上端侧设置有可移动电极触头，所述可移动电极触头用于将储能电池的正负电极引出围框至接线端子箱，一个移动控制器分别控制连接透孔封堵板和可移动电极触头，进气风管出风口与储能电池柜的进气通道连通，回气风管进风口与储能电池柜的出气通道连通，一个控制服务器分别连接每一层的移动控制器以及每一层围框中的温度传感器和烟雾传感器；正常工作时：每一层的移动控制器移开透孔封堵板打开围框两侧的侧板通气透孔使围框与进气通道与出气通道连通，对围框中的储能电池进行通风冷却，同时移动可移动电极触头与储能电池上端面的正负电极连接引出储能电池的电能；当围框中的温度或烟雾超出设定阈值时，移动控制器移动透孔封堵板堵住围框两侧的侧板通气透孔实现围框中的故障储能电池与外界隔离，同时移动可移动电极触头与故障储能电池的正负电极分离。

方案进一步是：所述移动控制器包括在围框内上端侧设置的一个螺纹杆，螺纹杆由在围框外设置的电机控制转动，电机连接控制服务器，螺纹杆中心两侧分别为正反螺纹，两个所述透孔封堵板在围框内或围框外分别通过正反螺纹孔与螺纹杆中心两侧的正反扣螺纹杆螺纹连接，所述可移动电极触头包括在储能电池上端侧设置的水平压板，水平压板下端面与储能电池正负电极位置相对应设置正负电极触头，水平压板上端面间隔铰链连接两个推杆一端，两个推杆另一端分别铰链连接滑块，两个推杆的两个滑块通过正反螺纹孔分别与螺纹杆中心两侧的正反扣螺纹杆螺纹连接，推杆的长度大于储能电池上端面正负电极与螺纹杆的距离、使得两个滑块沿螺纹杆在做相对反向移动有连接的推杆带动水平压板向下或向上移动时将正负电极触头与储能电池正负极相压接触或脱离；转动螺纹杆，螺纹杆中心两侧正反螺纹杆带动螺纹杆中心两侧的透孔封堵板和滑块同时做相反方向移动，进而实现对围框两侧侧板通气透孔的打开和封堵，以及同时实现可移动电极触头与储能电池的正负电极的连接与断开。

方案进一步是：所述透孔封堵板与围框侧板通气透孔相对的端面设置有凸起的封堵销柱，封堵销柱的位置与通气透孔相对应；封堵时，移动透孔封堵板将封堵销柱插入通气透孔将通气透孔封堵。

方案进一步是：所述封堵销柱为锥形销柱，锥形销柱前端直径小于通气透孔的孔径1至2mm，锥形销柱后端直径大于通气透孔的孔径1至2mm。

方案进一步是：所述接线端子箱设置固定在储能电池柜侧壁外下端侧，接线端子箱是封闭的箱体，在多个储能电池柜依次座卧后，多个储能电池柜的接线端子箱相互连通用于输电线缆和控制线缆的铺设。

方案进一步是：所述电柜基座为“T”型基座，在“T”型基座的水平基板上端面中间沿基座纵向间隔、平行设置有至少两条下凹槽，下凹槽中设置有定位棒，定位棒凸出水平基板上端面，所述定位连接机构包括井字支撑板，井字支撑板上端面与储能电池柜底端封闭板固定连接，井字支撑板下端面连接定位支撑板，在定位支撑板下端面中间与水平基板上端面的下凹槽相对应设置有上凹槽，所述进气风管和回气风管分别水平穿过井字支撑板的两个横向支撑板、固定设置在井字支撑板的两个纵向支撑板的外侧或内侧，进气风管和回气风管分别通过连接管穿过储能电池柜底端封闭板与进气通道和出气通道连通，安装时，定位支撑板的上凹槽扣住定位棒实现储能电池柜与“T”型基座的横向定位，所述定位连接机构在“T”型基座的水平基板横向两端与储能电池柜底端封闭板之间封堵有密封板，密封板通过一个插接锁紧机构封堵固定。

方案进一步是：所述插接锁紧机构包括一个平板，平板放置在定位支撑板的上端面，平板在基座横向方向的相对两侧端垂直向下分别设置有插接端子，插接端子上设置有插接透孔，插接端子向下穿过定位垫板和水平基板露出插接透孔，在定位垫板和水平基板上分别设置有穿透孔用于穿过插接端子，所述密封板下端垂直于密封板设置有插接销，两块密封板的插接销从“T”型基座的水平基板下侧插入插接端子的插接透孔兜住水平基板、将水平基板横向两端与储能电池柜底端封闭板之间封堵住，在井字支撑板上端侧横向设置有横向拉杆，密封板上端侧套入横向拉杆两端将密封板锁定。

方案进一步是：所述横向拉杆两端侧分别设置有正反螺纹，两块密封板与横向拉杆相套孔分别是正反螺纹孔，转动横向拉杆两块密封板向内做相对移动准确将两块密封板定位在储能电池柜底端封闭板下端。

方案进一步是：所述平板上端面设置有压接块，所述横向拉杆中段设置有螺纹，所述横向拉杆螺纹中段螺纹连接有下压块，转动横向拉杆下压块随之移动，所述压接块和下压块分别设有斜面，两个斜面相互接触，转动横向拉杆通过移动下压块压破压接块带动平板向下移动，所述平板向下移动用于在水平基板上安装所述定位连接机构时将平板相对两侧端的插接端子向下穿过定位垫板和水平基板。

方案进一步是：所述密封板由上密封板和下密封板相对铰接组成，在下密封板上设置有引导杆，在井字支撑板的横向支撑板上设置有引导槽，引导杆置于引导槽中，引导槽包括水平引导槽和与之连接的弧形引导槽，水平引导槽和弧形引导槽用于将上密封板和下密封板从折弯状态转变为平直状态，用于密封板与平板插接端子的插接安装。

本发明的有益效果是：采用封闭式结构，连接相互之间采用插接锁扣式结构，使得柜体防尘、防鼠、安装方便；优点包括：

1、采用互锁方式对电柜进行固定连接，改变传统螺旋连接安装操作麻烦问题，便于操作人员进行安装固定，提高安装固定效率，降低安装操作人员的劳动强度。

2、线缆存放在合围形成的安装空腔中，外界的鼠虫等动物不能进入该安装空腔中，从而对安装空腔中的线缆进行防护，有效避免鼠虫对线缆的啃咬情况发生，同时避免外界雨水对线缆的腐蚀，提高线缆安全性。

3、避免蓄电池发生异常尤其是在蓄电池自燃时产生的烟雾以及燃烧的气流向外逃逸导致相邻蓄电池燃烧的情况发生，对异常的蓄电池进行隔离，确保电柜安全。

4、采用冷却气流沿连接管一输送至输送气管，然后沿连接气管输送至柜体中，然后冷却气体对柜体中的器件进行冷却降温，降温后的气体沿另一侧的连接气管和输送气管输送至导热盘管中进行降温，采用内循环结合水降温方式降温，能够有效避免外界灰尘异物在降温过程中进入电柜内部的器件中，同时降温稳定效率高，改变传统吹风降温过程中，灰尘异物和水汽进入电柜对电柜器件的损害的情况发生，提高电柜安全性。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1为本发明组合电柜整体安装结构示意图；

图2为本发明储能电池柜安装结构示意图；

图3为本发明隔层储能电池围框结构示意图；

图4为本发明定位连接机构井字支撑板平面结构示意图；

图5为本发明定位连接机构断面结构示意图；

图6为本发明定位连接机构密封板封堵结构示意图，图5 A部放大图；

图7为本发明定位连接机构密封板结构示意图；

图8为本发明井字支撑横向支撑板两端侧结构示意图；

图9为本发明定位连接机构的下压平板结构示意图。

具体实施方式

一种智能化自控储能组合电柜，如图1至图9所示，所述智能化自控储能组合电柜包括电柜基座1，沿电柜基座长度方向F依次座卧设置有多个封闭的储能电池柜2，电柜基座座卧在基坑中，在基坑中设置有风冷循环处理机，其中，所述储能电池柜2通过一个定位连接机构3与电柜基座1定位固定，所述定位连接机构3中设置有进气风管4和回气风管5，进气风管4的进风口和回气风管5的出风口连接风冷循环处理机，在储能电池柜2中通过上下隔板201隔开设置有多层储能电池放置隔层，每一隔层围绕放置的储能电池6设置上下及四周封闭的围框7，围框7中设置有温度传感器和烟雾传感器（传感器图中未示出），在围框7水平相对两侧的侧板701上分别设置有通气透孔701-1，带通气透孔的所述两侧的侧板701与储能电池柜2两侧侧壁之间分别留有进气通道202和出气通道203，与围框7两侧的侧板701相对分别设置有可移动的透孔封堵板8，围框7中在储能电池6的上端侧设置有可移动电极触头9，所述可移动电极触头9用于将储能电池6的正负电极601和602引出围框至接线端子箱10，一个移动控制器分别控制连接透孔封堵板8和可移动电极触头9，进气风管4出风口通过进风管401与储能电池柜2的进气通道202连通，回气风管5进风口通过出风管501与储能电池柜2的出气通道203连通，一个控制服务器分别连接每一层的移动控制器以及每一层围框中的温度传感器和烟雾传感器；正常工作时：每一层的移动控制器移开透孔封堵板打开围框两侧的侧板通气透孔使围框与进气通道与出气通道连通，对围框中的储能电池进行通风冷却，同时移动可移动电极触头与储能电池上端面的正负电极连接引出储能电池的电能；当围框中的温度或烟雾超出设定阈值时，移动控制器移动透孔封堵板堵住围框两侧的侧板通气透孔实现围框中的故障储能电池与外界隔离，同时移动可移动电极触头与故障储能电池的正负电极分离。

实施例中：所述移动控制器包括在围框7内上端侧设置的一个螺纹杆702，螺纹杆702由在围框外设置的电机703控制转动，电机703连接控制服务器，螺纹杆702中心两侧分别为正反螺纹，两个所述透孔封堵板8在围框内或围框外（图中为围框外）分别通过正反螺纹孔与螺纹杆中心两侧的正反扣螺纹杆螺纹连接，所述可移动电极触头9包括在储能电池上端侧设置的水平压板901，水平压板901下端面与储能电池6的正负电极601和602位置相对应设置正负电极触头903和904，水平压板901上端面间隔铰链连接间隔分开的两个推杆905的一端，两个推杆905另一端分别铰链连接滑块906，两个推杆905的两个滑块906通过正反螺纹孔分别与螺纹杆702中心两侧的正反扣螺纹杆螺纹连接，推杆905的长度大于储能电池6上端面正负电极601和602与螺纹杆702的距离、使得两个滑块906沿螺纹杆702做相对反向移动由连接的推杆905带动水平压板901向下或向上移动时、将正负电极触头903和904与储能电池6的正负极601和602相压接触或脱离；转动螺纹杆702，螺纹杆702中心两侧正反螺纹杆带动螺纹杆中心两侧的透孔封堵板8和滑块906同时做相反方向移动，在调整好相对距离的状态下进而实现对围框7两侧侧板701通气透孔的打开和封堵，以及同时实现可移动电极触头9与储能电池6的正负电极的连接与断开。

所述透孔封堵板8可以是一个平面板，在平面板表面设置石棉垫实现封堵，但为了提高封堵效果，如图3所示，所述透孔封堵板8与围框侧板701通气透孔701-1相对的端面设置有凸起的封堵销柱801，封堵销柱801的位置与通气透孔701-1相对应；封堵时，移动透孔封堵板8将封堵销柱801插入通气透701-1孔将通气透孔封堵，当然在透孔封堵板8上也设置有穿透孔，穿透孔不与通气透孔701-1相对应，用于在不封堵时风可以穿过透孔封堵板8。为了防止出现卡顿，所述封堵销柱为锥形销柱，锥形销柱前端直径小于通气透孔的孔径1至2mm，锥形销柱后端直径大于通气透孔的孔径1至2mm。

实施例中：如图2所示，所述接线端子箱10设置固定在储能电池柜2侧壁外下端侧，储能电池柜2中的储能电池电极引出线以及移动控制器的控制线从侧壁设置的接口管204中引出至接线端子箱10，并且，接线端子箱10是封闭的箱体，在多个储能电池柜2依次座卧后，多个储能电池柜2的接线端子箱相互连通用于输电线缆和控制线缆的铺设。

实施例中：如图2和图5所示，所述电柜基座1为“T”型基座，在“T”型基座的水平基板101上端面中间沿基座纵向间隔、平行设置有至少两条下凹槽102，下凹槽中设置有定位棒11，定位棒11凸出水平基板101上端面，如图2、图4和图5所示，所述定位连接机构3包括井字支撑板，图4示意的是从上向下看的井字支撑板平面结构示意图，井字支撑板上端面与储能电池柜2的底端封闭板固定连接，井字支撑板下端面连接定位支撑板301，在定位支撑板301下端面中间与水平基板101上端面的下凹槽102相对应设置有上凹槽302，所述进气风管4和回气风管5分别水平穿过井字支撑板的两个横向支撑板302和303、固定设置在井字支撑板的两个纵向支撑板304和305的外侧或内侧，图中为外侧，为了方便安装施工，本实施例简化纵向支撑板304和305，将纵向支撑板304和305在两个横向支撑板302和303之间的支撑去掉，使得纵向支撑板304和305看上去像两组纵向支撑柱，进气风管和回气风管分别通过连接管穿过储能电池柜底端封闭板与进气通道和出气通道连通，安装时，定位支撑板的上凹槽扣住定位棒实现储能电池柜与“T”型基座的横向定位，其中的定位棒11是圆棒方便定位支撑板滚动定位，所述定位连接机构在“T”型基座的水平基板横向两端与储能电池柜底端封闭板之间封堵有密封板306，密封板306通过一个插接锁紧机构封堵固定。

其中：所述插接锁紧机构包括一个平板307，平板307放置在定位支撑板301的上端面，平板307在基座横向方向的相对两侧端垂直向下分别设置有插接端子307-1，插接端子上设置有插接透孔307-2，插接端子向下穿过定位垫板301和水平基板101露出插接透孔，在定位垫板301和水平基板101上分别设置有穿透孔用于穿过插接端子307-1，所述密封板306下端垂直于密封板设置有插接销306-1，两块密封板306的插接销306-1从“T”型基座1的水平基板101下侧插入平板307插接端子307-1的插接透孔307-2兜住水平基板101、将水平基板101横向两端与储能电池柜2的底端封闭板之间封堵住，在井字支撑板上端侧横向设置有横向拉杆308，密封板306上端侧套入横向拉杆308两端将密封板306锁定。

为了方便调节与储能电池柜2侧板对齐锁定：所述横向拉杆308两端侧分别设置有正反螺纹，两块密封板306与横向拉杆308相套孔分别是正反螺纹孔，转动横向拉杆308两块密封板306向内做相对移动准确将两块密封板306定位在储能电池柜底端封闭板下端。

为了便于在外侧调整：所述平板307上端面设置有压接块307-3，所述横向拉杆308中段设置有螺纹，所述横向拉杆螺纹中段螺纹连接有下压块307-4，转动横向拉杆下压块随之移动，所述压接块和下压块分别设有斜面，两个斜面相互接触，转动横向拉杆308通过移动下压块307-4压破压接块307-3带动平板307向下移动，所述平板307向下移动用于在水平基板101上安装所述定位连接机构时将平板3-7相对两侧端的插接端子307-1向下穿过定位垫板301和水平基板101。如图6所示，所述横向拉杆308一端伸出密封板306方便使用工具在外侧转动横向拉杆308。

为了便于安装：如图7和图8所示，所述密封板306由上密封板306-2和下密封板306-3相对铰接组成，在下密封板306-3上设置有T形引导杆306-4，在井字支撑板的横向支撑板303上设置有引导槽303-1，引导杆置于引导槽中，引导槽包括水平引导槽和与之连接的弧形引导槽，水平引导槽和弧形引导槽用于将上密封板306-2和下密封板306-3从折弯状态转变为平直状态，用于密封板306与平板插接端子307-1的插接安装。在封堵前初始状态上密封板306-2垂直、下密封板306-3向外折弯，引导杆306-4在弧形引导槽中，下密封板306-3从折弯状态转变为平直状态后引导杆306-4在水平引导槽中，如图6所示。其中所述横向拉杆308与密封板306的连接是通过在上密封板306-2上设置一个L形连杆306-7，在L形连杆306-7上设置的螺纹孔端头306-8，将螺纹孔端头306-8与所述横向拉杆308连接实现的。