一种沉浸式储能箱及沉浸式储能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种沉浸式储能箱及沉浸式储能系统，储能箱的防水等级至少为IP68，沉浸在蓄水池内，储能箱的内部包括由隔舱板隔开的多个舱室，各个舱室上均安装有与控制器连接的安全注水阀和维护排水阀；沉浸式储能系统包括多个沉浸在蓄水池内的储能箱，蓄水池通过水循环系统与水源连通，储能箱通过防水电缆分别与电网和发电站连接。与现有技术相比，沉浸式储能箱的安全性更高，如果某个舱室出现异常着火，可以向该舱室注水灭火同时不影响其他舱室，降低了事故发生造成的损失；沉浸式储能系统通过调节蓄水池内的水温维持储能箱内的温度，热管理效果好，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种沉浸式储能箱及沉浸式储能系统


[0001]本技术涉及储能箱
，尤其是涉及一种沉浸式储能箱及沉浸式储能系统。

技术介绍

[0002]储能设备在未来能源应用场景中的作用越来越突出。一方面，在新能源发电中，风能、太阳能发电具有间歇性、不稳定性的特点，引入储能设备可以有效抑制发电功率波动，从而提高电能质量。另一方面，储能设备还可以“削峰填谷”，即在电网处于输出功率低谷时期吸收电网多余的功率，然后在电网处于输出功率高峰时期主动给电网供电，这样一来，便可大大降低电网的峰值功率，每年可以节省数以亿元计的电力功率损失和发电资源。
[0003]目前，储能设备的种类有很多，主要分成物理储能和化学储能两种。其中，物理储能包括重力储能、弹力储能、动能储能、储冷储热、超导储能和超级电容器储能等几类；化学储能包括二次电池储能、液流电池储能、氢储能、化合物储能、金属储能等。不过，已有的各项储能技术都还达不到承担超大规模能源战略储备的水平。
[0004]在储能领域中，锂电池由于其优越的库伦效率，可以达到能量99％的存储效率，越来越受储能领域重视。目前常见的集装箱式储能电站，其内部使用的就是大容量的磷酸铁锂电池作为储能设备的基础单元。但是，由于锂电池本身固有的安全隐患，使得其在储能领域的更深度应用受到限制。由于锂电池具有可燃性及火灾难以扑灭的特点，所以一旦起火，很容易造成火灾成片的蔓延，造成极大的经济损失。因此，大量资金和科研被投入到与锂电池安全相关的热失控预警和消防安全方面。但是，一旦锂电池发生热失控并发生热失控的蔓延的话，现有技术中的预警手段和消防措施能起到的作用微乎其微。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种沉浸式储能箱及沉浸式储能系统，储能箱沉浸在水中，储能箱内包括由隔舱板隔开的多个舱室，每个舱室分别设有安全注水阀和维护排水阀，如果某个舱室出现异常着火，可以向该舱室注水灭火同时不影响其他舱室，提升了储能箱的安全性，降低了事故发生造成的损失，且热管理效果好。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种沉浸式储能箱，所述储能箱的防水等级至少为IP68，且沉浸在水中，储能箱的内部包括由隔舱板隔开的多个舱室，所述隔舱板上设有用于线路穿引的线路通道，所述舱室包括电气系统舱和至少1个电池舱，各个舱室内均安装有安全注水阀和维护排水阀，所述储能箱的内部还设有控制器，所述控制器分别与安全注水阀和维护排水阀连接。
[0008]进一步的，所述安全注水阀和维护排水阀安装于储能箱的箱壁上，所述安全注水阀的安装位置低于线路通道的位置，所述维护排水阀安装于储能箱的箱壁的底部。
[0009]进一步的，各个舱室内均安装有与控制器连接的传感器单元和摄像头，所述传感
器单元包括烟雾传感器和VOC传感器。
[0010]进一步的，所述储能箱的箱壁上设有散热翅片和至少1个箱壁温度传感器，各个舱室内均安装有散热风扇，所述箱壁温度传感器和散热风扇分别与控制器连接。
[0011]进一步的，所述控制器设于电气系统舱内，所述电气系统舱内还设有与控制器连接的报警系统和热管理系统。
[0012]进一步的，所述电池舱内设有电池架，所述电池架上放置有多个电堆，所述电堆包括多个相互连接的电池单体，各个电堆的底部均设有电堆温度传感器，所述电堆温度传感器与控制器连接。
[0013]进一步的，所述线路通道为设于隔舱板顶部的通孔或隔舱板的顶部与储能箱的顶部之间的间隙。
[0014]一种沉浸式储能系统，使用如上所述的沉浸式储能箱，包括蓄水池、水循环系统、总控制器和至少1个储能箱，所述蓄水池通过水循环系统与水源连通；所述总控制器分别与水循环系统和各个储能箱的控制器连接；所述储能箱沉浸在蓄水池内并通过防水电缆分别与电网和发电站连接。
[0015]进一步的，所述水循环系统包括进水管道、出水管道和水泵。
[0016]进一步的，所述储能箱之间通过防水电缆相互连接。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018](1)储能箱沉浸在水中，储能箱内部包括由隔舱板隔开的多个舱室，每个舱室分别设有安全注水阀和维护排水阀，如果某个舱室出现异常着火，可以向该舱室注水灭火同时不影响其他舱室，提升了储能箱的安全性，降低了事故发生造成的损失。
[0019](2)安全注水阀的安装高度低于线路通道的位置，可以防止自安全注水阀中注入的水进入其他舱室，进一步保证了储能箱的安全性。
[0020](3)沉浸式储能系统包括多个沉浸在蓄水池内的储能箱，通过调整蓄水池的水温维持储能箱内的温度，热管理效果好，成本更低。
[0021](4)储能箱内设有散热翅片和散热风扇，进一步提高了散热效果。
[0022](5)控制器根据传感器单元和设置的多个温度传感器传输的参数控制安全注水阀和维护排水阀，自动化水平更高。
附图说明
[0023]图1为沉浸式储能箱的内部结构示意图；
[0024]图2为沉浸式储能箱的内部结构示意图；
[0025]图3为沉浸式储能箱的外部结构示意图；
[0026]图4为实施例中电堆的结构示意图；
[0027]图5为实施例1中沉浸式储能系统的示意图；
[0028]图6为实施例2中沉浸式储能系统的示意图；
[0029]图7为实施例3中沉浸式储能系统的示意图；
[0030]附图标记：1、储能箱，1a、电气系统舱，1b、电池舱，2、隔舱板，3、安全注水阀，4、维护排水阀，5、控制器，6、传感器单元，7、散热翅片，8、散热风扇，9、电池架，9a、电池堆，9b、电池单体，9c、电堆温度传感器，10、蓄水池，11、防水电缆。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0032]实施例1：
[0033]一种沉浸式储能箱，外部结构如图3所示，储能箱1的防水等级至少为IP68，且沉浸在水中，通过防水电缆11与外部电力设备连接。如图1和图2所示，储能箱1的内部包括由隔舱板2隔开的多个舱室，隔舱板2上设有用于线路穿引的线路通道，舱室包括电气系统舱1a和至少1个电池舱1b，各个舱室内均安装有安全注水阀3和维护排水阀4，储能箱1的内部还设有控制器5，控制器5分别与安全注水阀3和维护排水阀4连接。
[0034]本实施例中，线路通道为设于隔舱板2顶部的通孔，在其他实施方式中，线路通道也可以为隔舱板2的顶部与储能箱1的顶部之间的间隙。
[0035]安全注水阀3和维护排水阀4安装于储能箱1的箱壁上，安全注水阀3的安装位置低于线路通道的位置，维护排水阀4安装于储能箱1的箱壁的底部。
[0036]各个舱室内均安装有与控制器5连接的传感器单元6和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉浸式储能箱，其特征在于，所述储能箱(1)的防水等级至少为IP68，且沉浸在水中，储能箱(1)的内部包括由隔舱板(2)隔开的多个舱室，所述隔舱板(2)上设有用于线路穿引的线路通道，所述舱室包括电气系统舱(1a)和至少1个电池舱(1b)，各个舱室内均安装有安全注水阀(3)和维护排水阀(4)，所述储能箱(1)的内部还设有控制器(5)，所述控制器(5)分别与安全注水阀(3)和维护排水阀(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种沉浸式储能箱，其特征在于，所述安全注水阀(3)和维护排水阀(4)安装于储能箱(1)的箱壁上，所述安全注水阀(3)的安装位置低于线路通道的位置，所述维护排水阀(4)安装于储能箱(1)的箱壁的底部。3.根据权利要求1所述的一种沉浸式储能箱，其特征在于，各个舱室内均安装有与控制器(5)连接的传感器单元(6)和摄像头，所述传感器单元(6)包括烟雾传感器和VOC传感器。4.根据权利要求1所述的一种沉浸式储能箱，其特征在于，所述储能箱(1)的箱壁上设有散热翅片(7)和至少1个箱壁温度传感器，各个舱室内均安装有散热风扇(8)，所述箱壁温度传感器和散热风扇(8)分别与控制器(5)连接。5.根据权利要求1所述的一种沉浸式储能箱，其特征在于，所述控制器(5)设于电气系统舱(1a...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昌勇，郑岳久，沈凯，来鑫，姚健，潘松，孙杰宇，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：