本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，特別涉及一種保溫箱及液態(tài)金屬電池。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源問(wèn)題日益成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源、提高能源的使用效率是解決能源問(wèn)題的有效途徑。但風(fēng)能、太陽(yáng)能存在穩(wěn)定性低、有地域和時(shí)域限制的缺點(diǎn)。

液態(tài)金屬電池是一類低成本、高效率、長(zhǎng)壽命的新型儲(chǔ)能電池技術(shù)，在電網(wǎng)的規(guī)模儲(chǔ)能中有很好的應(yīng)用前景。液態(tài)金屬電池屬于高溫電池，運(yùn)行溫度一般在400-600℃，故電池運(yùn)行需要具有加熱保溫的裝置，而保溫箱穩(wěn)定運(yùn)行的最高設(shè)計(jì)溫度為600℃，還需保證保溫箱工作過(guò)程中箱內(nèi)最大溫差小于20℃。目前，已公開(kāi)的保溫箱一般應(yīng)用在鈉硫電池，最高溫度及保溫箱內(nèi)最大溫差控制均無(wú)法達(dá)到相應(yīng)要求，并且，目前使用的保溫箱還存在控制復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保溫功耗高等方面的問(wèn)題。

綜上所述，如何提供一種可保證工作過(guò)程中任意兩點(diǎn)溫差較小，以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便以及保溫功耗小的保溫箱，以及包括此保溫箱的液態(tài)金屬電池，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種可保證工作過(guò)程中任意兩點(diǎn)溫差較小，以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便以及保溫功耗小的保溫箱，以及包括此保溫箱的液態(tài)金屬電池。

本發(fā)明的解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提出一種保溫箱，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)的多層加熱層，所述箱體包括底板、多塊側(cè)板和蓋板，多塊側(cè)板的一端固定設(shè)置于所述底板上，所述蓋板固定設(shè)置于所述側(cè)板的另一端，并與所述底板相對(duì)設(shè)置，多塊所述側(cè)板包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外壁層、保溫層和反射層，所述保溫層包括第一保溫層、第二保溫層和第三保溫層，所述反射層設(shè)置于所述第三保溫層背離所述第二保溫層的一側(cè)上。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述蓋板包括依次貼合設(shè)置的蓋板層、第四保溫層和第五保溫層，所述第五保溫層背離第四保溫層的一側(cè)還設(shè)有反射層。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述底板包括依次貼合設(shè)置的底板層、第六保溫層和第七保溫層，所述第七保溫層背離第六保溫層的一側(cè)還設(shè)有反射層；所述底板層上還設(shè)有多個(gè)萬(wàn)向輪。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，多層所述加熱層在所述箱體內(nèi)從上至下依次均勻間隔設(shè)置，且相鄰的加熱層之間形成空腔，所述加熱層包括端部與所述箱體內(nèi)壁固定設(shè)置的支撐板，所述支撐板上設(shè)有加熱板。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述加熱板上還設(shè)有用于安裝溫度控制部件的第一安裝槽，以及用于安裝溫度監(jiān)測(cè)部件的第二安裝槽，所述加熱板上還設(shè)有穿線孔。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述溫度控制部件為溫度控制熱電偶，所述溫度監(jiān)測(cè)部件為溫度監(jiān)測(cè)熱電偶，所述溫度控制熱電偶用于控制相應(yīng)的空腔溫度，所述溫度監(jiān)測(cè)熱電偶用于監(jiān)測(cè)相應(yīng)的空腔溫度；所述箱體內(nèi)還設(shè)有監(jiān)測(cè)線路，所述監(jiān)測(cè)線路上設(shè)有報(bào)警器，所述溫度監(jiān)測(cè)熱電偶與所述監(jiān)測(cè)線路電連接。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述加熱板上布滿安裝槽，所述安裝槽用于安裝電熱絲。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述安裝槽的形狀為S形，所述加熱板的厚度介于20mm至30mm，所述電熱絲上表面與電熱板上表面距離介于3mm至7mm，每層電熱絲的加熱功率為2KW。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述加熱板的厚度為25mm，所述電熱絲上表面與電熱板上表面距離為5mm。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述保溫箱為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)1060mm，寬1060mm，高950mm。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述第一保溫層為石棉保溫層、所述第二保溫層為硅酸鋁纖維保溫層、所述第三保溫層為莫來(lái)石纖維保溫層，所述反射層為單面鏡面不銹鋼反射層；

所述第四保溫層為莫來(lái)石纖維保溫層、所述第五保溫層為莫來(lái)石纖維保溫層、所述第六保溫層為硅酸鋁纖維保溫層，所述第六保溫層為莫來(lái)石纖維保溫層。

另一方面，本發(fā)明還提出一種液態(tài)金屬電池，包括保溫箱，其特征在于，所述保溫箱為如上任一項(xiàng)所述的保溫箱。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述液態(tài)金屬電池還包括用于對(duì)保溫箱進(jìn)行控制的電控柜，所述電控柜設(shè)置于所述保溫箱的一側(cè)。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述電控柜還包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)包括溫度測(cè)量控制線和溫度監(jiān)測(cè)控制線，分別用于對(duì)保溫箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，所述電池管理系統(tǒng)還包括人機(jī)交互界面，所述人機(jī)交互界面與所述保溫箱電連接。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明一種保溫箱的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中保溫箱的橫切結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中保溫箱的縱切結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中加熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中加熱板的剖視示意圖。

附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

1 蓋板 2 第一側(cè)板 3 第二側(cè)板

4 第三側(cè)板 5 第四側(cè)板 6 底板

7 加熱層 8 反射層

100 箱體 200 電控柜 1001 萬(wàn)向輪

2001 電池管理系統(tǒng)

11 蓋板外壁 110 第一保溫層 112 第二保溫層

113 第三保溫層 121 第四保溫層 122 第五保溫層

123 第六保溫層 124 第七保溫層

21 第一側(cè)板外壁 31 第二側(cè)板外壁 41 第三側(cè)板外壁

51 第五側(cè)板外壁 61 底板外壁

701 第一加熱板 702 第二加熱板 703 第三加熱板

704 第四加熱板 705 第五加熱板 706 第六加熱板

71 電熱絲 72 安裝槽 73 穿線孔

74 支撐板

81 溫度控制熱電偶 82 溫度監(jiān)測(cè)熱電偶

91 第一空腔 92 第二空腔 93 第三空腔

94 第四空腔 95 第五空腔 96 第六空腔

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文件的描述，可以對(duì)本文件中實(shí)施例中以及不同實(shí)施例中的特征進(jìn)行相應(yīng)組合。

本發(fā)明實(shí)施例如下，請(qǐng)參見(jiàn)圖1至圖5所示的保溫箱及其組成部件，具體地，保溫箱包括箱體100和設(shè)置于箱體100內(nèi)的多層加熱層，箱體100包括水平設(shè)置的底板6、底板6上設(shè)置多塊側(cè)板，多塊側(cè)板豎直設(shè)置，側(cè)板的頂部設(shè)置蓋板1，蓋板1與底板6相對(duì)設(shè)置，側(cè)板具體包括第一側(cè)板2、第二側(cè)板3、第三側(cè)板4和第四側(cè)板5，具體地，第一側(cè)板2與第四側(cè)板5相對(duì)設(shè)置，第二側(cè)板3與第三側(cè)板4相對(duì)設(shè)置。側(cè)板由外到內(nèi)，具體包括外壁層、保溫層和反射層8，保溫層設(shè)置于外壁層和反射層8中間。第一側(cè)板2的外部設(shè)有第一側(cè)板外壁21，第二側(cè)板3的外部設(shè)有第二側(cè)板外壁31，第三側(cè)板4的外部設(shè)有第三側(cè)板外壁41，第四側(cè)板5的外部設(shè)有第一側(cè)板外壁51。對(duì)于保溫層，具體包括第一保溫層110、第二保溫層112和第三保溫層113，反射層8固定設(shè)置于第三保溫層113背離第二保溫層112的側(cè)面上。此結(jié)構(gòu)的保溫箱，由于在箱體100內(nèi)設(shè)置了多層加熱層，側(cè)板上設(shè)置了保溫層和反射層8，且保溫層又包括第一保溫層110、第二保溫層112和第三保溫層113，因此，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的保溫箱相比，可保證保溫箱在最高溫度為600度的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，并保證保溫箱在工作過(guò)程中，箱體100內(nèi)的最大溫差不大于20度。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖2所示，對(duì)于蓋板1，還包括依次貼合設(shè)置的蓋板層、保溫層和反射層8，保溫層具體包括第四保溫層114和第五保溫層115，反射層8設(shè)置于第五保溫層115背離第四保溫層114的一側(cè)，蓋板層包括蓋板外壁11。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖2所示，對(duì)于底板6，還包括依次貼合設(shè)置的底板層、保溫層和反射層8，保溫層具體包括第六保溫層123和第七保溫層124，反射層8設(shè)置于第七保溫層124背離第六保溫層123的一側(cè)，底板層包括設(shè)置于底板6外側(cè)的底板外壁61。保溫箱由四塊側(cè)板、蓋板1和底板6組成，并且，四塊側(cè)板、蓋板1和底板6內(nèi)均設(shè)有保溫層和反射層8，且箱體100的內(nèi)腔均由反射層8圍合而成。此外，為方便保溫箱移動(dòng)，底板6層的底部還設(shè)置有多個(gè)萬(wàn)向輪1001，且萬(wàn)向輪1001的數(shù)量?jī)?yōu)選為四個(gè)，分別設(shè)置于底板6層的四個(gè)角上。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖3所示，多層加熱層7在箱體100內(nèi)從上至下依次間隔設(shè)置，分別包括第一加熱層、第二加熱層、第三加熱層、第四加熱層、第五加熱層和第六加熱層，且相鄰的加熱層7之間形成一個(gè)密閉的空腔，加熱層1具體包括端部與箱體100內(nèi)壁固定設(shè)置的支撐板74，支撐板74上還設(shè)有加熱板，同樣，支撐板74從上至下，分別為第一支撐板74、第二支撐板74、第三支撐板74、第四支撐板74、第五支撐板74和第六支撐板74。加熱板分別為第一加熱板701、第二加熱板702、第三加熱板703、第四加熱板704、第五加熱板705和第六加熱板706。需要說(shuō)明的是，加熱板和支撐板74的數(shù)量不限于六塊，還可以為任何可能的數(shù)量，具體可根據(jù)需要選定。多層加熱板7把保溫箱分別成多個(gè)空腔，雖然在一定程度上減小了保溫箱內(nèi)腔的空間利用率，但是對(duì)大空間溫度均勻性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，可實(shí)現(xiàn)更快速的加熱、更均勻的溫度分布和更低的能量消耗。對(duì)于空腔，如圖3所示，從上至下，分別為第一空腔91、第二空腔92、第三空腔93、第四空腔94、第五空腔95和第六空腔96。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖3所示，加熱板7上還設(shè)有用于安裝溫度控制部件的第一安裝槽72，以及用于安裝溫度監(jiān)測(cè)部件的第二安裝槽72，加熱板7的端部還設(shè)有供線路通過(guò)的穿線孔73。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，溫度控制部件優(yōu)選為溫度控制熱電偶81，溫度監(jiān)測(cè)部件優(yōu)選為溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82，溫度控制熱電偶81用于控制相應(yīng)的空腔內(nèi)的溫度，而溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82則用于監(jiān)測(cè)相應(yīng)的空腔的溫度，即每一空腔內(nèi)，既設(shè)置溫度控制熱電偶81，同時(shí)也設(shè)置溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82。溫度控制熱電偶81從上到下，分別為第一溫度控制熱電偶81、第二溫度控制熱電偶81、第三、溫度控制熱電偶81、第四溫度控制熱電偶81、第五溫度控制熱電偶81和第六溫度控制熱電偶81。同樣，溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82從上至下分別為第一溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第二溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第三溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第四溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第五溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82和第六溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82。箱體100內(nèi)還設(shè)有監(jiān)測(cè)線路，監(jiān)測(cè)線路上設(shè)有超溫報(bào)警器，上述溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82分別與監(jiān)測(cè)線路電連接，當(dāng)監(jiān)測(cè)線路監(jiān)測(cè)到相應(yīng)的空腔溫度超出預(yù)定范圍值時(shí)，超溫報(bào)警器報(bào)警。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于溫度監(jiān)測(cè)部件和溫度控制部件，除電偶外，還可以為其它任何可能的部件，在此不作具體限定。此外，其設(shè)置方式也可以多種多樣。還可以把溫度監(jiān)測(cè)部件和溫度控制部件二合一，同樣可達(dá)到相同的技術(shù)效果。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖4所示，加熱板7上還設(shè)有安裝槽72，安裝槽72用于安裝電熱絲71，安裝槽72的布置方式可以多種多樣，以能方便均勻快速加熱為優(yōu)，在此不作具體限定。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖3至圖5所示，安裝槽72的形狀優(yōu)選為S形，加熱板7的厚度在20mm至30mm之間，當(dāng)電熱絲71置于安裝槽72內(nèi)時(shí)，電熱絲71的上表面與電熱板上表面的距離在3mm至7mm之間，即圖5中h的值介于3mm至7mm，即當(dāng)電熱絲71的截面形狀為圓形時(shí)，電熱絲71直徑比電熱絲71的深度小3mm至7mm，電熱絲71的加熱功率為2KW左右，當(dāng)電熱絲71置于加熱板7上時(shí)，電熱絲71大體布滿整個(gè)加熱板7。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖5所示，更為具體地，電熱絲71上表面與電熱板上表面距離，即h值優(yōu)選為5mm。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖1所示，保溫箱優(yōu)選為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，尺寸方面優(yōu)選：長(zhǎng)1060mm，寬1060mm，高950mm。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，對(duì)于保溫層的材質(zhì)，第一保溫層110優(yōu)選為石棉保溫層、第二保溫層112優(yōu)選為硅酸鋁纖維保溫層、第三保溫層113優(yōu)選為莫來(lái)石纖維保溫層。對(duì)于反射層8，優(yōu)選為單面鏡面不銹鋼反射層。第四保溫層121為莫來(lái)石纖維保溫層、第五保溫層122為莫來(lái)石纖維保溫層、第六保溫層123為硅酸鋁纖維保溫層，第六保溫層123為莫來(lái)石纖維保溫層。

另一方面，本發(fā)明還提出一種液態(tài)金屬電池，包括保溫箱，液態(tài)金屬電池包括保溫箱，保溫箱具體為如上所述的保溫箱。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，如圖1所示，液態(tài)金屬電池還包括用于對(duì)保溫箱進(jìn)行管理和控制的電控柜200，電控柜200設(shè)置于保溫箱的一側(cè)，并分別與從保溫箱中引出的溫度測(cè)量控制線和溫度監(jiān)測(cè)控制線連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫箱的實(shí)時(shí)管理和控制。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，電控柜200還包括電池管理系統(tǒng)2001(BMS)，電池管理系統(tǒng)2001包括溫度測(cè)量控制線和溫度監(jiān)測(cè)控制線，分別用于對(duì)保溫箱內(nèi)的溫度進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。溫度測(cè)量控制線和溫度監(jiān)測(cè)控制線從保溫箱的底層，即圖3中所示的第六層加熱板7和第六層支撐板74中集中引出保溫箱外。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，電池管理系統(tǒng)2001還包括人機(jī)交互界面，具體可以為按鍵式顯示屏，也可以為觸屏式顯示屏，人機(jī)交互界面與保溫箱電連接，通過(guò)人機(jī)交互界面顯示，可對(duì)保溫箱進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、通訊和操作控制。

保溫箱的溫度監(jiān)測(cè)過(guò)程如下：

第一溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第二溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第三溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第四溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82、第五溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82和第六溫度監(jiān)測(cè)熱電偶82均與監(jiān)測(cè)線路相連，監(jiān)測(cè)線路上均設(shè)有超溫報(bào)警器，當(dāng)監(jiān)測(cè)線路監(jiān)測(cè)到任何一個(gè)空腔的溫度超過(guò)設(shè)定的最大值或者低于設(shè)定的最大值都會(huì)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，提醒工作人員檢查保溫箱和箱內(nèi)電池組的工作情況。

保溫箱的溫度控制過(guò)程如下：

電池管理系統(tǒng)2001(BMS)可通過(guò)各空腔內(nèi)的溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)精準(zhǔn)控制各空腔的溫度，具體為通過(guò)第一溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第一空腔91中第一電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第一空腔91內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制；通過(guò)第二溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第二空腔92中第二電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第二空腔92內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制；通過(guò)第三溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第三空腔93中第三電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第三空腔93內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制；通過(guò)第四溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第四空腔94中第四電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第四空腔94內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制；通過(guò)第五溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第五空腔95中第五電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第五空腔95內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制；通過(guò)第六溫度控制熱電偶81反饋的溫度信號(hào)控制第六空腔96中第六電熱板的加熱功率和加熱速度，實(shí)現(xiàn)第六空腔96內(nèi)目標(biāo)溫度加熱控制。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。