CN113241492A - 具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站包括：集装箱箱体(100)，设置在集装箱箱体中的多个防火隔离仓(200)、每个防火隔离仓包括：防火隔离仓底壁和四个侧向上的防火墙，前侧的防火墙设有开门(235)；每个防火隔离仓中设有一个电池簇(700)；每个防火隔离仓还设有进水管(210)和溢流管(220)；所述集装箱箱体上设有与各进水管(210)相连的供水管(150)，进水管(210)、溢流管(220)和供水管均为不锈钢材质。本发明通过对集装箱储能电池的合理分隔，实现了电池之间的物理隔离，避免一些电池热失控后，由于热辐射造成火灾事事故扩散，提升储能系统安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电化学储能领域，具体涉及一种具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站。
背景技术
目前，用于电动汽车的锂离子电池电站，都是在地面上现场施工、制作，土建和机械、电气工程要陆续开展，施工量大，工期长，影响建成速度。而且，建成后，一旦电池着火，难以有效控制，存在安全隐患。
综上所述，现有技术中存在以下问题：现有的锂离子电池电站，施工量大，工期长，影响建成速度，难以有效控制电池着火。
发明内容
本发明提供一种具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，能够形成整体式制作和安装，现场工作量小，便于锂离子电池电站的快速建成。
为此，本发明提出一种具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站包括：
集装箱箱体100，所述集装箱箱体包括：集装箱前侧壁101、集装箱后侧壁102、集装箱左侧壁103、集装箱右侧壁104、集装箱底壁105和集装箱顶壁106；
设置在所述集装箱箱体中的多个防火隔离仓200、每个防火隔离仓包括：防火隔离仓底壁和分别设置在防火隔离仓底壁前后左右四个侧向上的防火墙，四个侧向上的防火墙和防火隔离仓底壁形成容纳冷却水的密闭空间；每个防火隔离仓的顶部为敞口；
每个防火墙包括：两层钢板和夹在两层钢板之间的阻燃材料；所述防火墙的耐火时间为1小时以上；
其中，每个防火隔离仓中前侧的防火墙在集装箱前侧壁或集装箱后侧壁的基础上形成；前侧的防火墙设有开门201；
每个防火隔离仓中设有一个电池簇700；
每个防火隔离仓还设有进水管210和溢流管220；所述集装箱箱体上设有与各进水管210相连的供水管150，进水管210、溢流管220和供水管均为不锈钢材质。
进一步地，所述集装箱顶壁设有连接孔，所述供水管从集装箱顶壁的连接孔中伸入到集装箱箱体内。
进一步地，所述集装箱箱体设置在地面155上，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱底壁之下的冷却废水收集池160，所述冷却废水收集池位于地面之下，冷却废水收集池收集各溢流管220排出的废水。
进一步地，所述冷却废水收集池设有伸出到地面的排水口。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：移动抽水车，用于从所述排水口抽走冷却废水收集池中的废水。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：1台隔离变装置、1台汇流柜、1台控制柜和1台空调；各电池柜分别与所述PCS隔离变装置、所述汇流柜、控制柜连接。
进一步地，所述阻燃材料层的材质为防火阻燃岩棉，所述阻燃材料的厚度为50mm。
进一步地，每个防火隔离仓内还设有与控制柜连接的可燃气体探测器205和烟感报警器208。
进一步地，所述开门为外开式双开门，多个防火隔离仓分两行相互面对布置，每个防火隔离仓的前面设有外开式开门，所述外开式开门为对开门，其中第一行防火隔离仓的开门设置在集装箱前侧壁上，第二行防火隔离仓的开门面设置在集装箱后侧壁上。
进一步地，每个进水管上设有与控制柜连接的电磁阀。
本发明在集装箱中设置隔离仓，并将电池簇单独设置在隔离仓中，省去了土工建设，而且能够在现场外预制，到现场安装，节省制作时间。
进而，在本发明用防火墙作为隔离仓的侧壁，能够有效的防止一个电池簇发生着火，而影响周围电池簇的情况，进而，在处理着火的电池簇时，通过向密闭的隔离仓注水，可以及时快速的灭火，控制住着火，不会影响周围电池簇，使得具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站便于分别管理，分别处理各自电池簇的问题。本发明集模块化制作、分仓隔离、密闭灭火于一体，实现了方便制作、降低成本，节省时间、便于管理、安全性好的效果。本发明可以充分利用集装箱原有的侧壁和底壁建造隔离仓，做到了物尽其用的效果，既降低了成本，又节省了时间。
附图说明
图1为本发明的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站位于地面之上的主视方向的结构示意图；
图2为本发明的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站的俯视方向的结构示意图，其中去除了集装箱顶壁；
图3为本发明的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站的侧视方向的结构示意图，其中，示出了冷却废水收集池；
图4用侧视图示出了本发明集装箱箱体内的隔离仓的进水和排水的结构示意图；
图5用俯视图示出了本发明集装箱箱体内的隔离仓的结构。
附图标号说明：
100、集装箱箱体；101、集装箱前侧壁；102、集装箱后侧壁；103、集装箱左侧壁；104、集装箱右侧壁；105、集装箱底壁；106、集装箱顶壁；
200、隔离仓；300、隔离变装置；400、汇流柜；500、控制柜；600、空调；700、电池簇；210、进水管；220、溢流管；230、前侧的防火墙；240、后侧的防火墙；250、左侧的防火墙；260、右侧的防火墙；205、可燃气体探测器；208、烟感(温感)报警器；
201、开门；150、供水管；155、地面；160、冷却废水收集池；
111、应急灯；112、防爆型防火风机箱；113、消防配电柜；115、排风口；120、消防报警指示灯。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。
如图1、图2和图3所示，本发明的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站包括：
长方体形的集装箱箱体100，所述集装箱箱体包括：集装箱前侧壁101、集装箱后侧壁102、集装箱左侧壁103、集装箱右侧壁104、集装箱底壁105和集装箱顶壁106；
设置在所述集装箱箱体中的多个防火隔离仓200、每个防火隔离仓包括：防火隔离仓底壁和分别设置在防火隔离仓底壁前后左右四个侧向上的防火墙，分别为：前侧的防火墙230、后侧的防火墙240、左侧的防火墙250、右侧的防火墙260，防火隔离仓底壁可以利用集装箱底壁制成，或者采用集装箱底壁105作为防火隔离仓底壁，这样，节约材料，便于制作；四个侧向上的防火墙和防火隔离仓底壁形成容纳冷却水的密闭空间；每个防火隔离仓的顶部为敞口；
每个防火墙包括：两层钢板和夹在两层钢板之间的阻燃材料；所述防火墙的耐火时间为1小时以上；进一步地，所述阻燃材料层的材质为防火阻燃岩棉，所述阻燃材料的厚度为50mm，能够实现耐火时间为2小时以上，能够实现较好的防火阻燃作用。
其中，如图5所示，每个防火隔离仓200中前侧的防火墙230在集装箱前侧壁101或集装箱后侧壁102的基础上形成，即以集装箱前侧壁101或集装箱后侧壁102作为每个防火隔离仓中前侧的防火墙230，这样，可以充分利用集装箱的箱板；前侧的防火墙230设有开门201，以便安装拆卸电池簇和进行维修；
每个防火隔离仓中设有一个电池簇700，电池簇700中设有多个电池箱或电池模组；
如图3和图4所示，每个防火隔离仓还设有进水管210和溢流管220；所述集装箱箱体上设有与各进水管210相连的供水管150，进水管210、溢流管220和供水管均为不锈钢材质，以便在着火时能够供水。
进一步地，所述集装箱顶壁106设有连接孔(图中未示出)，所述供水管150从集装箱顶壁的连接孔中伸入到集装箱箱体100内。通过在集装箱顶壁106开设连接孔，便于供水，连接孔例如位于集装箱顶壁106中央，便于快速的向各个防火隔离仓200供水。
进一步地，如图3和图4所示，所述集装箱箱体设置在地面155上，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱底壁之下的冷却废水收集池160，所述冷却废水收集池位于地面之下，冷却废水收集池160收集各溢流管220排出的废水。电池液泄出对环境具有一定影响，所以，通过冷却废水收集池160专门收集，以实现消防和环保的统一规划。
进一步地，所述冷却废水收集池160设有伸出到地面的排水口，以便冷却废水收集池的方便排出。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：移动抽水车，用于从所述排水口抽走冷却废水收集池中的废水，这样，可以不占用场地，可以灵活排水。
进一步地，如图2所示，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：1台PCS隔离变装置(也称储能变流器)300、1台汇流柜400、1台控制柜500和空调600；由于集装箱内为封闭空间，通过空调，可以有效控制集装箱的温度。各电池柜分别与所述PCS隔离变装置、所述汇流柜、控制柜连接。汇流柜400与各电池簇700串联，进行汇流，控制柜500用于接收各电池簇700的各种检测信号，控制各电池簇700的通电、断电、以及整个集装箱的空调、防火、通风及其他电气设置。
进一步地，每个防火隔离仓内还设有与控制柜连接的可燃气体探测器205和烟感(温感)报警器208，以实现温度和烟雾感测。
进一步地，所述开门201为外开式双开门，多个防火隔离仓200分两行相互面对布置。进一步地，每个电池簇的尺寸为：1200mm长×725mm厚×2300mm高，所述集装箱箱体为12192mm长×3000mm厚×3000mm高，做到集装箱和电池簇相互配合，数量布置合理。两行防火隔离仓200中间设有间隔空间，两行隔离仓200间距例如为1米至1.1米，保持一定安全间距。每行中，各防火隔离仓200依次邻接，相邻两个防火隔离仓200共用一个侧向防火墙，这样，节约材料；
每个防火隔离仓的前面设有外开式开门，所述外开式开门为对开门，方便快速打开，其中第一行防火隔离仓的开门设置在集装箱前侧壁上，第二行防火隔离仓的开门设置在集装箱后侧壁上。这样，防火隔离仓200布置合理，能充分利用集装箱的侧板作为开门。
进一步地，每个进水管上设有与控制柜连接的电磁阀，以便自动注水。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱后侧壁或集装箱左侧壁上的应急灯111，以实现外界断电时，集装箱内的照明。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱箱体中的防爆型防火风机箱112，以实现及时排风。采用防爆型防火风机箱112，适合在集装箱内有电池和可燃气体的情况下安全排风。
进一步地，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱箱体中的消防配电柜113，以实现消防功能。
另外，集装箱前侧壁101的顶部，还布置有一个排风口115，便于排风；集装箱左侧壁103上布置有上下两个排风口115，便于排风，集装箱左侧壁103还设有拉门和消防报警指示灯120，根据可燃气体探测的情况和温度情况进行反映，可以发出报警，从集装箱外就能发现。
本发明在集装箱中设置隔离仓，并将电池簇单独设置在隔离仓中，省去了土工建设，而且能够在现场外预制，到现场安装，节省制作时间。
进而，在本发明用防火墙作为隔离仓的侧壁，能够有效的防止一个电池簇发生着火，而影响周围电池簇的情况，进而，在处理着火的电池簇时，通过向密闭的隔离仓注水，可以及时快速的灭火，控制住着火，不会影响周围电池簇，使得具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站便于分别管理，分别处理各自电池簇的问题。本发明集模块化制作、分仓隔离、密闭灭火于一体，实现了方便制作、降低成本，节省时间、便于管理、安全性好的效果。本发明可以充分利用集装箱原有的侧壁和底壁建造隔离仓，做到了物尽其用的效果，既降低了成本，又节省了时间。
本发明通过对集装箱储能电池的合理分隔，实现了电池之间的物理隔离，避免一些电池热失控后，由于热辐射造成火灾事事故扩散，提升储能系统安全性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站包括：
集装箱箱体(100)，所述集装箱箱体包括：集装箱前侧壁(101)、集装箱后侧壁(102)、集装箱左侧壁(103)、集装箱右侧壁(104)、集装箱底壁(105)和集装箱顶壁(106)；
设置在所述集装箱箱体中的多个防火隔离仓(200)、每个防火隔离仓包括：防火隔离仓底壁和分别设置在防火隔离仓底壁前后左右四个侧向上的防火墙，四个侧向上的防火墙和防火隔离仓底壁形成容纳冷却水的密闭空间；每个防火隔离仓的顶部为敞口；
每个防火墙包括：两层钢板和夹在两层钢板之间的阻燃材料；所述防火墙的耐火时间为1小时以上；
其中，每个防火隔离仓中前侧的防火墙在集装箱前侧壁或集装箱后侧壁的基础上形成；前侧的防火墙设有开门(235)；
每个防火隔离仓中设有一个电池簇(700)；
每个防火隔离仓还设有进水管(210)和溢流管(220)；所述集装箱箱体上设有与各进水管(210)相连的供水管(150)，进水管(210)、溢流管(220)和供水管均为不锈钢材质。
2.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述集装箱顶壁设有连接孔，所述供水管从集装箱顶壁的连接孔中伸入到集装箱箱体内。
3.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述集装箱箱体设置在地面(155)上，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：设置在集装箱底壁之下的冷却废水收集池(160)，所述冷却废水收集池位于地面之下，冷却废水收集池收集各溢流管(220)排出的废水。
4.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述冷却废水收集池设有伸出到地面的排水口。
5.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：移动抽水车，用于从所述排水口抽走冷却废水收集池中的废水。
6.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站还包括：1台隔离变装置、1台汇流柜、1台控制柜和1台空调；各电池柜分别与所述PCS隔离变装置、所述汇流柜、控制柜连接。
7.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述阻燃材料层的材质为防火阻燃岩棉，所述阻燃材料的厚度为50mm。
8.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，每个防火隔离仓内还设有与控制柜连接的可燃气体探测器(205)和烟感报警器(208)。
9.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，所述开门为外开式双开门，多个防火隔离仓分两行相互面对布置，每个防火隔离仓的前面设有外开式开门，所述外开式开门为对开门，其中第一行防火隔离仓的开门设置在集装箱前侧壁上，第二行防火隔离仓的开门设置在集装箱后侧壁上。
10.如权利要求1所述的具有阻燃和灭火功能的集装箱式储能电池站，其特征在于，每个进水管上设有与控制柜连接的电磁阀。
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