一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统技术方案

本发明专利技术涉及电池储能技术领域，具体提供一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统，包括：集装箱；集装箱内设有电池舱、消防主机、灭火器、消防探测器、配电柜自动转换开关和控制柜；控制柜内设有电控板和控制器；控制器与消防主机连接；控制器通过消防探测器获取集装箱内烟雾量；当仓库内烟雾量超过设定值时，控制器通过灭火器释放灭火气体进行灭火，并控制消防主机通过配电柜自动转换开关切断电池舱配电。本发明专利技术通过将消防主机、灭火器、消防探测器接入控制柜内控制器，实现信息实时交互以及液冷储能系统的通信集成，在发生火灾时，能够做到快速反应并及时灭火。到快速反应并及时灭火。到快速反应并及时灭火。

【技术实现步骤摘要】
一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统


[0001]本专利技术涉及电池储能
，具体为一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统。

技术介绍

[0002]随着国内储能市场需求不断增大，储能产业规模快速扩大，项目对储能系统能量密度、集成度、电池一致性等性能要求逐渐提升。电化学储能电池单元设计主要以集装箱预制舱为主，集装箱预制舱电池单元能量密度、一致性受舱体内电池布局结构、热管理方式影响。
[0003]当前为满足储能需求，需要对电池舱单元能量密度进行提升，但随着对电池舱单元能量密度的提升，电池产生的热量也相应升高，在电池舱的散热能力不足的情况下极易发生火灾。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服因电池舱单元能量密度的提升，所带来的火灾隐患，特此提供一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统，包括：集装箱；所述集装箱内设有电池舱、消防主机、灭火器、消防探测器、配电柜自动转换开关和控制柜；控制柜内设有电控板和控制器；控制器与消防主机连接；控制器通过消防探测器获取集装箱内烟雾量；当仓库内烟雾量超过设定值时，控制器通过灭火器释放灭火气体进行灭火，并控制消防主机通过配电柜自动转换开关切断电池舱配电。
[0005]优选地，还包括：行程开关和防爆风机；所述集装箱设有箱门；控制器通过行程开关获取箱门行程位置，依据箱门行程位置判断集装箱是否为封闭状态；当集装箱为封闭状态且灭火器释放灭火气体时，控制器通过防爆风机进行泄压。
[0006]优选地，电池舱包括多个电池柜，电池柜内设有电池柜架；电池柜架内放置多台液冷电池箱。
[0007]优选地，所述灭火器包括全氟己酮气体柜和全氟己酮灭火喷头。
[0008]优选地，所述电池舱还包括高压配电箱；高压配电箱设置在电池柜底部，高压配电箱与电池柜之间设有挡水板；高压配电箱上设有水浸传感器；控制器通过水浸传感器获取高压配电箱上的积水量；当积水量超过设定值，控制器通过配电柜自动转换开关切断电池舱配电。
[0009]优选地，集装箱内设有温湿度传感器和除湿机；控制器通过温湿度传感器获取集装箱内温湿度值；当温湿度值超过设定值，控制器控制除湿机运行。
[0010]优选地，所述集装箱内还设有摄像头和照明灯；控制器与摄像头连接；控制器通过摄像头对电池舱进行拍摄，并记录着火部位；控制器与照明灯连接，通过照明灯提供拍摄照明。
[0011]优选地，所述集装箱内还设有液冷设备舱、液冷主管路和液冷分支管路；液冷设备舱内安装有液冷机组；液冷机组通过液冷主管路将冷却液输送至电池舱内；电池舱通过液冷分支管路输送至每个电池箱。
[0012]优选地，所述控制柜上设有多组指示灯；指示灯与控制器连接，用于显示消防主机、液冷机组和除湿机运行状态。
[0013]优选地，所述控制器采用工业控制计算机，或嵌入式计算机；所述液冷主管路采用不锈钢材质；所述液冷分支管路尼龙材质；所述液冷电池箱采用磷酸铁锂电池。
[0014]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术在集装箱预制舱内设置消防主机、消防探测器和灭火器，在检测到集装箱内烟雾量超过设定值，及时释放灭火气体。在集装箱一侧设置泄压口，在释放灭火气体的同时，通过防爆风机及时对封闭状态的集装箱进行泄压。本专利技术采用液冷电池箱，并配备液冷设备舱和液冷管路，通过循环液冷的方式减少电池的散热，进而降低火灾风险。为了防止冷却液的泄露或电池漏液的对电池柜底部的高压配电箱造成影响，本专利技术在高压配电箱与电池柜之间设置挡水板，并通过水浸传感器检测是否液体流经高压配电箱，在检测到有液体流经高压配电箱，及时切断电池舱配电，进而保证电源安全。本专利技术的液冷设备舱所提供的热管理方式，能够有效提升储能电池单元能量密度及温度一致性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为集装箱内部布局图。
[0017]图2为两个集装箱拼箱安装示意图。
[0018]图3为集装箱三维结构图。
[0019]图4为基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统的通信框图。
[0020]图5为液冷储能系统接线图。
[0021]图中：1.照明灯、2.控制柜、3.电池柜、4.液冷设备舱、5.消防主机、6.液冷电池箱、7.防爆风机、8.高压配电箱、9.挡水板、10.控制器、11.配电柜自动转换开关、12.可燃气体传感器、13.BMS电池管理装置、14.第一水浸传感器、15.第二水浸传感器、16.第一温湿度传
感器、17.第二温湿度传感器、18.除湿机、19、行程开关、20.配电柜自动转换开关常用合闸指示、21.配电柜自动转换开关备用合闸指示、22.急停开关、23.指示灯、24.直流汇流柜、25.配电负荷柜。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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。
[0023]本专利技术提供一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统，如图1至图5所示，拼装式液冷储能系统采用非步入式方案，内部可安装9个电池簇，总容量为3.35MWh，总重量35吨。拼装式液冷储能系统包括标准集装箱、电池簇、电池柜架、电池管理系统、控制柜2、汇流柜、气体灭火系统、配电照明和环境监控等。标准集装箱采用20英尺长的标准集装箱为集装箱预制舱。集装箱设有箱门，控制器10通过行程开关19获取箱门行程位置，依据箱门行程位置判断集装箱是否为封闭状态。集装箱一侧开设有泄压口，泄压口处安装有防爆风机7，防爆风机7设置在集装箱外侧，当集装箱内气压值超过设定值或通过可燃气体传感器12检测到集装箱内可燃气体量超过预设阈值，则控制防爆风机7运行，通过泄压口进行通风。集装箱内设有温湿度传感器和除湿机18，控制器10通过温湿度传感器获取集装箱内温湿度值，当温湿度值超过设定值，控制器10控制除湿机18运行。集装箱内还设有摄像头和照明灯1，控制器10与摄像头连接，控制器10通过摄像头对电池舱进行拍摄，并记录着火部位。控制器10与照明灯1连接，通过照明灯1提供拍摄照明。照明灯1包括应急灯和LED防爆灯。
[0024]舱体分为电池舱、电气舱、液冷设备舱4。
[0025]电池舱包括9个电池柜3，采用储能系统主回路接线方式，每个电池柜3为1个回路，9个回路并联接入直流汇流柜24。电池柜3采用电池簇，电池簇由电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，还包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。9个电池柜3各安装8台液冷电池箱6，电池箱是由若干单体电池、箱体、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统，其特征在于，包括：集装箱；所述集装箱内设有电池舱、消防主机、灭火器、消防探测器、配电柜自动转换开关和控制柜；控制柜内设有电控板和控制器；控制器与消防主机连接；控制器通过消防探测器获取集装箱内烟雾量；当仓库内烟雾量超过设定值时，控制器通过灭火器释放灭火气体进行灭火，并控制消防主机通过配电柜自动转换开关切断电池舱配电；电池舱包括多个电池柜，电池柜内设有电池柜架；电池柜架内放置多台液冷电池箱；述电池舱还包括高压配电箱；高压配电箱设置在电池柜底部，高压配电箱与电池柜之间设有挡水板；高压配电箱上设有水浸传感器；控制器通过水浸传感器获取高压配电箱上的积水量；当积水量超过设定值，控制器通过配电柜自动转换开关切断电池舱配电；还包括：行程开关和防爆风机；所述集装箱设有箱门；控制器通过行程开关获取箱门行程位置，依据箱门行程位置判断集装箱是否为封闭状态；当集装箱为封闭状态且灭火器释放灭火气体时，控制器通过防爆风机进行泄压；还包括：可燃气体传感器；当集装箱内气压值超过设定值或通过可燃气体传感器12检测到集装箱内可燃气体量超过预设阈值，则控制防爆风机7运行，通过泄压口进行通风。2.根据权利要求1所述的基于标准集装箱的拼装式液冷储能系统，其特征在于，所述灭火器...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建斌，米坤，刘琛，罗汉，何强，孔维汉，张晨熙，卢帅，徐锐，唐超，孔令灿，
申请(专利权)人：山东电工时代能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：