【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能电池，更具体地说涉及一种带消防功能的浸没式储能电池舱及其消防控制方法。
技术介绍
1、储能电池舱一般利用标准集装箱建造，舱内设置数百块电池模组，每块电池模组又由几十只单体电池组成。以电池储能预制舱，简称储能电池舱，为主要储能设备的锂电池储能市场迎来了爆发式增长。由于储能电池舱内的电池在过充、过载等条件下有热失控风险，易发生储能电池舱起火并烧毁的事故，具有较大的火灾危险性，因此需要在舱内设置消防系统。
2、现有技术中，公开号为cn219553732u的专利，公开了一种浸没式电池储能系统，涉及电池热管理
此专利中浸没式电池储能系统包含机柜、电池模块、电池热管理系统、消防系统等。电池热管理技术采用浸没式方案，循环介质为氟化液。此专利期望解决的技术问题为现有电池热管理技术换热效率低及电池间温度不均匀。通过电池机箱内注入温控液，将电池模块完全浸没在温控液中，同时在电池储能系统的机柜内设置有消防系统,消防系统和电池模块分别与电池热管理系统连接，实现对电池的热管理以及消防功能一体化处理。此技术专利主要存在2个缺点。①消防系统灭火效果不佳，发生热失控时，此专利中的消防系统15仅能实现舱级消防，不能针对发生热失控的目标电池包精准灭火，延误灭火最佳时机。②运维成本高，发生热失控以后，消防系统会对整个机柜实施喷淋、灭火抑制，夹带着发生热失控电芯的电解液的消防灭火剂会污染整个机柜的电池模块和电气设备，给后期的运维带来很大困难。
3、现有技术中，公开号为cn116474294a的专利，公开了一种储能电池消
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术公开了一种带消防功能的浸没式储能电池舱及其消防控制方法，本专利技术的目的是解决现有技术中电池储能系统的热及安全问题，具体指：（1）电池单体本身及电池间的温度不均匀；（2）电池发生热失控后，消防系统灭火及复燃问题。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种带消防功能的浸没式储能电池舱，包括：
4、舱体；
5、位于舱体内的若干电池簇，每一电池簇均包括若干电池包，所述电池包上设置有电池管理系统，电池包内注有冷却液，电池包内各单体电池被浸泡在冷却液中；
6、位于舱体内的消防系统，所述消防系统通过管路与电池簇的每一电池包连接，对电池簇的每一电池包进行精准灭火；
7、位于舱体内的热管理系统，所述热管理系统通过管路与电池簇的每一电池包连接，对电池簇的每一电池包提供冷却液进行热管理；
8、位于舱体内的制冷机组，所述制冷机组通过不同的管路分别与所述消防系统和热管理系统连接，用于为消防系统和热管理系统提供同一种冷源，所述冷源在经消防系统和热管理系统后，经不同的管路进入电池簇和返回消防系统和热管理系统；
9、控制主机，所述控制主机分别与所述电池簇、热管理系统、消防系统、制冷机组控制连接，用于控制储能电池舱的运行。
10、本专利技术中，电池包内注有冷却液，电池包内各单体电池被浸泡在冷却液中，冷却液直接跟电池接触，换热效率高，电池单体本身及电池间的温差小。消防系统可对电池簇的每一电池包进行精准灭火，避免影响其他电池包，减少后期清理、更换损坏电池包的成本。消防系统和热管理系统的进出管路均分开设置，避免消防系统和热管理系统相互污染，减小后期运行、维护成本。
11、优选的，所述冷却液为绝缘的有机合成矿物油。绝缘的有机合成矿物油避免了因冷却液导致电池、电路短路的热失控风险。消防系统的消防灭火剂和热管理系统的冷却液采用同一种材料。
12、优选的，所述消防系统连接有消防灭火剂供液主管路和回液主管路，所述供液主管路和回液主管路构成一级管路。
13、优选的，所述电池簇上设置有电池簇进液管路和回液管路，若干电池簇的若干进液管路和若干回液管路均并联设置且构成二级管路，所述进液管路进口和回液管路出口分别与所述供液主管路和回液主管路连接，进液管路和回液管路上靠近供液主管路和回液主管路端均设置有消防系统二级管路阀门。
14、优选的，所述电池包连接有电池包进液支管和回液支管，若干电池包的若干进液支管和若干回液支管均并联设置且构成三级管路，所述进液支管进口和回液支管出口分别与所述进液管路和回液管路连接，进液支管上设置有进液阀门，回液支管上设置有单向止回阀。
15、本专利技术中，总共分为三级管路，一级管路是消防灭火剂的供液和回液主管路，二级管路是电池簇级的进液和回液管路，三级管路是二级管路分向各个电池包的支管路。各电池簇的进液管路并联，共用一根主供液管路。各电池簇的进液管路和回液管路上设有电磁阀，控制整簇冷却液和消防灭火剂的流动。在同一个电池簇内，各电池包的管路也是并联的，每个电池包前设有电磁阀，可实现精准电池包级消防灭火。各二级管路、三级管路并联的结构形式，对于热管理系统，可以减小各电池包之间的供液压力差异以及温度差异。
16、优选的，所述热管理系统连接有冷却液供液总管和回液总管，所述供液总管和回液总管分别通过若干供液支管和若干回液支管与所述若干进液管路和若干回液管路连接，所述若干供液支管和若干回液支管上均设置有热管理系统二级管路阀门。
17、优选的，所述消防系统包括消防灭火剂储液罐、循环动力泵、热交换器，所述消防灭火剂储液罐通过制冷剂回路与所述制冷机组连接，所述供液主管路和回液主管路均连接至所述消防灭火剂储液罐内，所述循环动力泵安装在所述供液主管路上，所述热交换器安装在所述消防灭火剂储液罐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带消防功能的浸没式储能电池舱，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述消防系统连接有消防灭火剂供液主管路和回液主管路，所述供液主管路和回液主管路构成一级管路；
3.如权利要求2所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述热管理系统连接有冷却液供液总管和回液总管，所述供液总管和回液总管分别通过若干供液支管和若干回液支管与所述若干进液管路和若干回液管路连接，所述若干供液支管和若干回液支管上均设置有热管理系统二级管路阀门。
4.如权利要求3所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述消防系统包括消防灭火剂储液罐、循环动力泵、热交换器，所述消防灭火剂储液罐通过制冷剂回路与所述制冷机组连接，所述供液主管路和回液主管路均连接至所述消防灭火剂储液罐内，所述循环动力泵安装在所述供液主管路上，所述热交换器安装在所述消防灭火剂储液罐内。
5.如权利要求4所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述热管理系统包括冷却液储液罐，所述冷却液储液罐通过冷却液回路与所述制冷机组连接，所述供液总管和回液总管均连接至所述冷却液储液罐内
6.如权利要求5所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，消防灭火剂储液罐的体积小于冷却液储液罐的体积。
7.如权利要求1所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述冷却液为绝缘的有机合成矿物油。
8.一种带消防功能的浸没式储能电池舱的消防控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的消防控制方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述电池包参数包括电池包内单体电池的电压、温度、电池包壳体内冷却液温度、可燃性气体浓度、电池温升速率，当电池包参数中任一参数异常时，电池包状态发生异常。
10.如权利要求8所述的消防控制方法，其特征在于，所述S2步骤中，当电池包状态不异常时，维持热管理系统正常运行，热管理系统二级管路阀门保持开通状态，各电池包进液阀门保持开通状态，消防系统不启动，消防系统二级管路阀门关闭。
...【技术特征摘要】
1.一种带消防功能的浸没式储能电池舱，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述消防系统连接有消防灭火剂供液主管路和回液主管路，所述供液主管路和回液主管路构成一级管路；
3.如权利要求2所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述热管理系统连接有冷却液供液总管和回液总管，所述供液总管和回液总管分别通过若干供液支管和若干回液支管与所述若干进液管路和若干回液管路连接，所述若干供液支管和若干回液支管上均设置有热管理系统二级管路阀门。
4.如权利要求3所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述消防系统包括消防灭火剂储液罐、循环动力泵、热交换器，所述消防灭火剂储液罐通过制冷剂回路与所述制冷机组连接，所述供液主管路和回液主管路均连接至所述消防灭火剂储液罐内，所述循环动力泵安装在所述供液主管路上，所述热交换器安装在所述消防灭火剂储液罐内。
5.如权利要求4所述的浸没式储能电池舱，其特征在于，所述热管理系统包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：邝锡金，严天曈，朱睿，王晶，
申请(专利权)人：东方电气集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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