用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法，包括储能集装箱、防护槽和减震支撑单元；储能集装箱通过减震支撑单元的弹性支撑设置于防护槽内，且储能集装箱通过防护槽设置于地下；还包括进风管、出风管、换热管、吹风装置、抽风机和风力发电机，进风管与出风管连通储能集装箱，换热管安装在进风管上并埋于地下，通过进风管导流输入至换热管内的风利用地冷能源换热形成冷风后送入储能集装箱内进行风冷散热，并经出风管导流输出。本发明专利技术提供的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法，能够为储能集装箱提供较为全面的减震缓冲功能以及更为彻底地风冷散热功能，大大提高了电力储能系统的防护安全性。

High protection energy storage system and its method for photovoltaic microgrid

【技术实现步骤摘要】
用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法
本专利技术属于电力储能
，尤其涉及一种用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法。
技术介绍
储能集装箱为电力储能系统的重要组成部分，在电力储能系统实际工作运行状态中，储能集装箱的安全防护非常重要，其关系到整个电力储能系统的正常运行。储能集装箱受自身各组成部分工作运行的影响以及外界干扰因素的影响易产生震动，极易对其内部的各组成部件造成震动损坏，此外，储能集装箱内部持续流动性散热降温也是保证整个电力储能系统正常运转的关键。基于上述理由，本专利技术提供一种光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法，能够为储能集装箱提供较为全面的减震缓冲功能以及更为彻底地风冷散热功能，大大提高了电力储能系统的防护安全性。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法，能够为储能集装箱提供较为全面的减震缓冲功能以及更为彻底地风冷散热功能，大大提高了电力储能系统的防护安全性。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统，包括储能集装箱、防护槽和减震支撑单元；所述防护槽的内形状轮廓与储能集装箱的外形状轮廓相匹配，所述储能集装箱通过减震支撑单元的弹性支撑设置于防护槽内，且储能集装箱通过防护槽设置于地下；所述防护槽的开口朝上且位于地面，其外槽身与地下的土壤紧密贴合，且外底部与地下水层具有竖向间距；所述储能集装箱顶部具有箱门和位于地面以上的光伏板，所述光伏板光能转换产生的电能存储至储能集装箱内的储能电池；所述减震支撑单元包括底弹性支撑单元和侧弹性支撑单元，所述底弹性支撑单元弹性支撑储能集装箱的底部，若干所述侧弹性支撑布控单元弹性支撑储能集装箱的四周侧面；还包括进风管、出风管和换热管；所述进风管的进风端位于地面，出风端与储能集装箱的其中一个宽度侧内部导通；所述出风管的进风端与储能集装箱的另一个宽度侧内部导通，出风端位于地面；所述换热管导通对接在进风管上，且换热管埋于地下水层以上的地下土壤中；通过所述进风管导流输入至换热管内的风利用地冷能源换热形成冷风后送入储能集装箱内进行风冷散热，并经出风管导流输出；还包括吹风装置、抽风机和风力发电机；所述吹风装置的出风端与进风管对接，所述抽风机的进风端与出风管的出风端对接；所述吹风装置旋转吹风以及抽风机启动抽风均能够实现对储能集装箱内部的风冷散热，且吹风装置旋转吹风的所需驱动力以及抽风机启动抽风的所需电能均通过风力发电机提供；还包括风冲压力检测器和控制器；所述风冲压力检测器与控制器所需电能均由风力发电机提供；所述风冲压力检测器竖向安装在进风管的竖直段，用于实时检测进风管内导流的风的冲击压力，并将检测冲击压力值传输至控制器；所述控制器内预设有抽风机启动冲击压力值，控制器将检测冲击压力值与抽风机启动冲击压力值进行对比分析，以判断并控制抽风机的启动或关闭。进一步地，所述吹风装置包括集风罩、叶片总成和转轴；所述集风罩的收缩出风端与进风管的进风端对接；所述转轴转动连接在风力发电机的支撑立柱上，且其端部与位于集风罩内的叶片总成固连；所述风力发电机的中心轴杆通过带传动机构与转轴传动连接；在自然风力驱动下，风力发电机的中心轴杆通过带传动机构带动转轴上的叶片总成旋转产生风并吹向集风罩的收缩出风端；所述风冲压力检测器包括直通管、固定圆架、活动圆架、压力传感器弹簧和阻风块；所述直通管竖向连通于进风管的竖直段；所述固定圆架同心固设在直通管内，所述活动圆架同心滑动配合设置于直通管内，且活动圆架通过压力传感器弹簧弹性支撑位于固定圆架上方；所述压力传感器弹簧的信号发送端与控制器的信号接收端连接；所述阻风块固设于活动圆架顶面中心；所述阻风块受进风管内竖直向下的风力驱动带动活动圆架同步下移并压缩压力传感器弹簧。进一步地，所述底弹性支撑单元由上、下平行的两块横向支撑钢板之间设置弹性填充物构成；所述弹性填充物包括橡胶垫和若干弹性金属球形架，所述橡胶垫与两块横向支撑钢板固连，若干所述弹性金属球形架均布在橡胶垫内，且弹性金属球形架与两块横向支撑钢板焊接固连；所述弹性金属球形架由多个半圆形弹性金属片开口相对呈圆周阵列相互焊接制作；所述侧弹性支撑单元由两块相互平行的竖向支撑钢板之间连接横向支撑弹簧构成；两块所述竖向支撑钢板相对的内侧面分别吸附有磁铁，两块所述磁铁异性磁极相对设置，且磁铁顶部设置有吊耳；两块所述竖向支撑钢板之间通过两块磁铁异性相吸压缩横向支撑弹簧拉近彼此之间的距离构成侧弹性支撑单元原件；所述侧弹性支撑单元由侧弹性支撑单元原件通过吊耳移除磁铁构成。进一步地，所述进风管的出风端以及出风管的进风端分别通过可形状伸缩管与储能集装箱的两个宽度侧内部导通。进一步地，所述换热管整体呈螺旋状或曲线状，其管体内、外结构呈凹凸状。进一步地，所述防护槽由钢筋网架外部浇筑混凝土固化构成。用于光伏微电网的高防护型电力储能系统的安装方法，具体步骤如下：步骤一：选择地面挖掘土坑，并沿土坑内轮廓扎设钢筋网；步骤二：分别埋设进风管、出风管和换热管；进风管的进风端连接吹风装置的集风罩的收缩出风端，出风端穿过钢筋网延伸至土坑内；将吹风装置的转轴通过带传动机构连接在风力发电机的中心轴杆上；出风管的进风端穿过钢筋网延伸至土坑内，出风端连接抽风机；换热管埋设于地下水层以上的地下土壤中；步骤三：安装风冲压力检测器和控制器；风冲压力检测器安装在进风管的竖直段，并将风冲压力检测器的压力传感器弹簧通过数据传输线连接控制器；从风力发电机引出供电线路分别铺设供电于抽风机、控制器以及压力传感器弹簧；步骤四：在钢筋网外部浇筑混凝土，待其固化构成防护槽；步骤五：将底弹性支撑单元铺设于防护槽内槽底，随后使用吊车将储能集装箱吊装于防护槽内，底弹性支撑单元弹性支撑储能集装箱的底部；步骤六：将侧弹性支撑单元原件放置于储能集装箱外侧与防护槽内侧之间的夹缝内，通过吊耳移除磁铁构成侧弹性支撑单元，侧弹性支撑单元弹性支撑储能集装箱的四周侧面；步骤七：进风管的出风端以及出风管的进风端分别采用可形状伸缩管连通储能集装箱的两个宽度侧内部；步骤八：在储能集装箱顶部铺设光伏板。用于光伏微电网的高防护型电力储能系统的防护工作方法，包括弹性减震防护和风冷降温防护；弹性减震防护：底弹性支撑单元弹性支撑储能集装箱的底部，多个侧弹性支撑单元弹性支撑储能集装箱的四周侧面，以保证对储能集装箱的全方位弹性减震防护；风冷散热防护：在自然风力驱动下，风力发电机的中心轴杆通过带传动机构带动转轴上的叶片总成旋转产生风，风被集风罩收集通过进风管输入换热管内，利用地冷能源对风进行换热形成冷风后送入储能集装箱内，对储能集装箱内的各组成部件进行风冷散热，最后风从出风管排出；风冲压力检测器实时检测进风管内导流的风的冲击压力，并将检测冲击压力值传输至控制器，控制器将检测冲击压力值与抽风机启动冲击压力值进行对比分析，当检测冲击压力值小于抽风机启动冲击压力值时，控制器控制抽风机启动进行抽风，从而增大单位时间内输入储能集装箱内的冷风量，保证对储能集装箱内各组成部件的彻底风冷散热。有益效果：本专利技术的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统及其方法，有以下效果如下：1)本专利技术能够为储能集装箱提供较为全面的减震缓冲功能以及更为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于光伏微电网的高防护型电力储能系统，其特征在于：包括储能集装箱(1)、防护槽(2)和减震支撑单元(3)；所述防护槽(2)的内形状轮廓与储能集装箱(1)的外形状轮廓相匹配，所述储能集装箱(1)通过减震支撑单元(3)的弹性支撑设置于防护槽(2)内，且储能集装箱(1)通过防护槽(2)设置于地下；所述防护槽(2)的开口朝上且位于地面，其外槽身与地下的土壤紧密贴合，且外底部与地下水层具有竖向间距；所述储能集装箱(1)顶部具有箱门(10)和位于地面以上的光伏板(11)，所述光伏板(11)光能转换产生的电能存储至储能集装箱(1)内的储能电池；所述减震支撑单元(3)包括底弹性支撑单元(31)和侧弹性支撑单元(32)，所述底弹性支撑单元(31)弹性支撑储能集装箱(1)的底部，若干所述侧弹性支撑布控单元(32)弹性支撑储能集装箱(1)的四周侧面；还包括进风管(4)、出风管(5)和换热管(6)；所述进风管(4)的进风端位于地面，出风端与储能集装箱(1)的其中一个宽度侧内部导通；所述出风管(5)的进风端与储能集装箱(1)的另一个宽度侧内部导通，出风端位于地面；所述换热管(6)导通对接在进风管(4)上，且换热管(6)埋于地下水层以上的地下土壤中；通过所述进风管(4)导流输入至换热管(6)内的风利用地冷能源换热形成冷风后送入储能集装箱(1)内进行风冷散热，并经出风管(5)导流输出；还包括吹风装置(7)、抽风机(8)和风力发电机(9)；所述吹风装置(7)的出风端与进风管(4)对接，所述抽风机(8)的进风端与出风管(5)的出风端对接；所述吹风装置(7)旋转吹风以及抽风机(8)启动抽风均能够实现对储能集装箱(1)内部的风冷散热，且吹风装置(7)旋转吹风的所需驱动力以及抽风机(8)启动抽风的所需电能均通过风力发电机(9)提供；还包括风冲压力检测器(12)和控制器；所述风冲压力检测器(12)与控制器所需电能均由风力发电机(9)提供；所述风冲压力检测器(12)竖向安装在进风管(4)的竖直段，用于实时检测进风管(4)内导流的风的冲击压力，并将检测冲击压力值传输至控制器；所述控制器内预设有抽风机启动冲击压力值，控制器将检测冲击压力值与抽风机启动冲击压力值进行对比分析，以判断并控制抽风机(8)的启动或关闭。...

【技术特征摘要】
1.用于光伏微电网的高防护型电力储能系统，其特征在于：包括储能集装箱(1)、防护槽(2)和减震支撑单元(3)；所述防护槽(2)的内形状轮廓与储能集装箱(1)的外形状轮廓相匹配，所述储能集装箱(1)通过减震支撑单元(3)的弹性支撑设置于防护槽(2)内，且储能集装箱(1)通过防护槽(2)设置于地下；所述防护槽(2)的开口朝上且位于地面，其外槽身与地下的土壤紧密贴合，且外底部与地下水层具有竖向间距；所述储能集装箱(1)顶部具有箱门(10)和位于地面以上的光伏板(11)，所述光伏板(11)光能转换产生的电能存储至储能集装箱(1)内的储能电池；所述减震支撑单元(3)包括底弹性支撑单元(31)和侧弹性支撑单元(32)，所述底弹性支撑单元(31)弹性支撑储能集装箱(1)的底部，若干所述侧弹性支撑布控单元(32)弹性支撑储能集装箱(1)的四周侧面；还包括进风管(4)、出风管(5)和换热管(6)；所述进风管(4)的进风端位于地面，出风端与储能集装箱(1)的其中一个宽度侧内部导通；所述出风管(5)的进风端与储能集装箱(1)的另一个宽度侧内部导通，出风端位于地面；所述换热管(6)导通对接在进风管(4)上，且换热管(6)埋于地下水层以上的地下土壤中；通过所述进风管(4)导流输入至换热管(6)内的风利用地冷能源换热形成冷风后送入储能集装箱(1)内进行风冷散热，并经出风管(5)导流输出；还包括吹风装置(7)、抽风机(8)和风力发电机(9)；所述吹风装置(7)的出风端与进风管(4)对接，所述抽风机(8)的进风端与出风管(5)的出风端对接；所述吹风装置(7)旋转吹风以及抽风机(8)启动抽风均能够实现对储能集装箱(1)内部的风冷散热，且吹风装置(7)旋转吹风的所需驱动力以及抽风机(8)启动抽风的所需电能均通过风力发电机(9)提供；还包括风冲压力检测器(12)和控制器；所述风冲压力检测器(12)与控制器所需电能均由风力发电机(9)提供；所述风冲压力检测器(12)竖向安装在进风管(4)的竖直段，用于实时检测进风管(4)内导流的风的冲击压力，并将检测冲击压力值传输至控制器；所述控制器内预设有抽风机启动冲击压力值，控制器将检测冲击压力值与抽风机启动冲击压力值进行对比分析，以判断并控制抽风机(8)的启动或关闭。2.根据权利要求1所述的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统，其特征在于：所述吹风装置(7)包括集风罩(71)、叶片总成(72)和转轴(73)；所述集风罩(71)的收缩出风端与进风管(4)的进风端对接；所述转轴(73)转动连接在风力发电机(9)的支撑立柱(92)上，且其端部与位于集风罩(71)内的叶片总成(72)固连；所述风力发电机(9)的中心轴杆(91)通过带传动机构(21)与转轴(73)传动连接；在自然风力驱动下，风力发电机(9)的中心轴杆(91)通过带传动机构(21)带动转轴(73)上的叶片总成(72)旋转产生风并吹向集风罩(71)的收缩出风端；所述风冲压力检测器(12)包括直通管(121)、固定圆架(122)、活动圆架(123)、压力传感器弹簧(124)和阻风块(125)；所述直通管(121)竖向连通于进风管(4)的竖直段；所述固定圆架(122)同心固设在直通管(121)内，所述活动圆架(123)同心滑动配合设置于直通管(121)内，且活动圆架(123)通过压力传感器弹簧(124)弹性支撑位于固定圆架(122)上方；所述压力传感器弹簧(124)的信号发送端与控制器的信号接收端连接；所述阻风块(125)固设于活动圆架(123)顶面中心；所述阻风块(125)受进风管(4)内竖直向下的风力驱动带动活动圆架(123)同步下移并压缩压力传感器弹簧(124)。3.根据权利要求2所述的用于光伏微电网的高防护型电力储能系统，其特征在于：所述底弹性支撑单元(31)由上、下平行的两块横向支撑钢板(311)之间设置弹性填充物(312)构成；所述弹性填充物(312)包括橡胶垫(3121)和若干弹性金属球形架(3122)，所述橡胶垫(3121)与两块横向支撑钢板(311)固连，若干所述弹性金属球形架(3122)均布在橡胶垫(3121)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志国，
申请(专利权)人：无锡旭浦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32