一种储能电池箱故障自动弹出装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储能电池箱故障自动弹出装置，所述弹出装置包括：电池箱、导轨、弹锁装置、采集模块单元和控制单元；所述电池箱设置在柜体内；每个所述电池箱底部两侧设置有一对所述导轨，导轨布置在柜体两侧下方，所述电池箱安装在导轨上，所述弹锁装置与所述电池箱连接；所述弹锁装置包括机械弹锁单元，所述控制单元和采集模块单元均设置在所述电池箱外部，所述采集模块单元和控制单元电连接，控制单元与机械弹锁单元电连接用于触发弹锁装置将异常或故障电池箱弹出所在柜体。通过自动弹出装置切断与系统的连接，实现物理隔离起火源，有效防止起火事故扩大化的触发弹出装置。有效防止起火事故扩大化的触发弹出装置。有效防止起火事故扩大化的触发弹出装置。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池箱故障自动弹出装置


[0001]本专利技术属于电化学储能
，具体涉及一种储能电池箱故障自动弹出装置。

技术介绍

[0002]电化学储能是能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术，能够提供调峰、调频等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。利用储能的能量时间搬运功能，可以使得可再生能源发电对电网更加友好、可控，参与电网调峰、调频等辅助服务，为电网稳定运行提供支撑，还可以在用户侧为用户提供峰谷调节、提升供电能力、提升供电可靠性等多种需求。
[0003]电化学储能行业发展至今，国内外均陆续出现了多次储能电站内的电池起火、爆炸事故的案例。可以看出，电池组是一种能量密度很高的部件，具有高危险性的本质。
[0004]首先，电化学储能电站的火灾分为两类：一类是电气引发的火灾，如系统内变压器火灾、电缆火灾等，针对此类火灾，传统的消防系统及七氟丙烷灭火器可以有效扑灭；另一类是储能系统中电池引发的火灾，针对此类火灾以自动灭火方式为主，包括七氟丙烷自动灭火系统、气溶胶等，灭火效果不佳。一旦起火，危害大且不可控。鉴于以上技术现状和应用现状，有如下问题：
[0005]1、火灾事故发生的原因可能是由某个单体电池存在针状结构(树突或枝晶)，从而导致锂离子电池短路，致使电芯升温并起火。当火势蔓延到邻近的电芯时，灭火剂已经无法阻止越发猛烈的火势。而在模组内放置的电芯离得很近，导致火势从一个电芯迅速蔓延到另一个电芯，没有任何物理屏障或物理隔离来防止火势蔓延，也很难有效进行外围及时灭火；/>[0006]2、目前电池系统的保护机制是设备正常运行的同时，实时监测电池运行参数，任何运行参数超出或低于保护阈值，系统根据超出或低于阈值的大小，做出相应保护动作，保护动作可分为三级(常规的)：1级预警：显示预警信息；2级告警：显示告警信息，储能系统进入待机状态；3级告警：显示告警信息，系统交流侧接触器、直流侧断路器跳闸，“系统停机”。以上三个级别的保护机制，就是实时监控储能电池运行情况并做出相应动作，可在实际事故案例中，以上三种保护机制在电池真正发生火情后，就再也起不到任何保护作用，不能有效的终止起火事故发生，缺少阻断起火源的有效措施；
[0007]3、电池箱是由多个单体电池或电池模块构成，其数量根据集成要求或电气要求等因素有所不同，但电池箱中的温度监测点的数量是有限的，往往单个电池箱中温度监测点的数量不会超过10个，甚至更少。经过分析分布在电池箱中，所以说并不是每一个电芯都能监测到实时温度。当电池箱中处于边缘位置的单体电池(未分布温度监测点的电池)发生故障导致温度升高时。电池管理系统和消防系统不能实时做出反映。只能等到高温度蔓延到监测点时，才能触发相关保护机制。而此时的电池箱中的火势已经形成了。损失已经变大。
[0008]4、关于储能电池起火的原因无论是产品因素、环境因素、安装因素或其他各种因素。一旦发生，起火速度之快，受损规模之大，我们是无法估量的。但就目前应用最广的灭火
方法而言，并不能够有效灭火，只能暂时控制火情。如不及时处理，火势会变的更大，任何人员难以靠近，失去了最佳灭火时间。如果想做到迅速灭火和彻底灭火，实施起来需要考虑成本和现场条件(例如大量灭火剂或高成本灭火剂)，基于以上考虑，更多的制造厂家选择优化层层设计，以来防止火灾事故的发生。如此，需要电池系统内部可控的安全设计。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种储能电池箱故障自动弹出装置，物理隔离异常或故障电池箱的目的，避免此电池箱起火造成更大规模的损失。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案予以实现：
[0011]一种储能电池箱故障自动弹出装置，所述弹出装置包括：电池箱、导轨、弹锁装置、采集模块单元和控制单元；
[0012]所述电池箱设置在柜体内；每个所述电池箱底部两侧设置有一对所述导轨，导轨布置在柜体两侧，所述电池箱安装在导轨上，所述弹锁装置与所述电池箱连接；
[0013]所述弹锁装置包括机械弹锁单元，所述控制单元和采集模块单元均设置在所述电池箱外部，所述采集模块单元和控制单元电连接，控制单元与机械弹锁单元电连接用于触发弹锁装置将异常或故障电池箱弹出所在柜体。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述柜体自上而下设置有多层电池箱。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述电池箱包括多个单体电池，多个单体电池阵列布置并依次串联，串联后的电池箱正/负极设置在所述电池箱弹出方向的外侧。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所有的所述单体电池的正、负极均向同一方向设置。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述电池箱弹出方向的内侧设置有挡板。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述弹锁装置还包括弹锁，所述弹锁一端与柜体侧壁连接，另一端与所述电池箱连接；所述机械弹锁单元驱动所述弹锁。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述采集模块单元包括消防监测模块，消防监测模块用于多点采集电池箱中单体电池温度。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述控制单元包括DI模块、AI模块、电源模块、控制模块、DO模块、干接点输出模块和通讯模块，DI模块、AI模块、电源模块、DO模块、干接点输出模块和通讯模块均和控制模块连接；
[0021]所述DI模块与所述采集模块单元连接，所述AI模块与电池运行参数监测模块连接，所述电源模块与外部电源模块连接，所述DO模块与所述弹锁装置连接，所述干接点输出模块消防系统连接，所述通讯模块与BMS连接。
[0022]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术通过监测储能电池箱故障情况，通过自动弹出装置切断与系统的连接，实现物理隔离起火源，有效防止起火事故扩大化的触发弹出装置。具体是弹出装置的监测模块监测到被测电池箱的温升、绝缘、电压电流、火灾气体浓度等具备触发条件后，弹出装置的控制单元触发弹锁装置，利用弹锁机械能和底部的聚四氟乙烯滑轨配合，将异常或故障电池箱弹出所在柜体或电池舱，最终达到物理隔离异常或故障电池箱的目的，避免此电池箱起火造成更大规模的损失。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的俯视图。
[0025]图2是本专利技术的侧视图。
[0026]图3是本专利技术控制系统示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合本专利技术的附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术出于储能系统运行安全目的，根据电池箱(电池簇的组成单元)的运行异常情况出现或有明显火灾趋势时，异常电池箱快速弹出，切断与系统的连接，实现物理隔离起火源，有效防止起火事故扩大化的触发弹出装置。
[0029]如图所示，本专利技术一种储能电池箱故障自动弹出装置，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池箱故障自动弹出装置，其特征在于，所述弹出装置(124)包括：电池箱(120)、导轨(123)、弹锁装置、采集模块单元和控制单元；所述电池箱(120)设置在柜体(100)内；每个所述电池箱(120)底部两侧设置有一对所述导轨(123)，导轨(123)布置在柜体(100)两侧，所述电池箱(120)安装在导轨(123)上，所述弹锁装置与所述电池箱(120)连接；所述弹锁装置包括机械弹锁单元，所述控制单元和采集模块单元均设置在所述电池箱(120)外部，所述采集模块单元和控制单元电连接，控制单元与机械弹锁单元电连接用于触发弹锁装置将异常或故障电池箱弹出所在柜体。2.根据权利要求1所述的一种储能电池箱故障自动弹出装置，其特征在于，所述柜体(100)自上而下设置有多层电池箱(120)。3.根据权利要求1所述的一种储能电池箱故障自动弹出装置，其特征在于，所述电池箱(120)包括多个单体电池(121)，多个单体电池(121)阵列布置并依次串联，串联后的电池箱正/负极(110)设置在所述电池箱(120)弹出方向的外侧。4.根据权利要求3所述的一种储能电池箱故障自动弹出装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝锋，张健，宋子琛，童博，赵勇，冯仰敏，韩毅，高晨，陈臣，王新，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：