CN113809434A - 一种储能系统的灭火结构及电池柜 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种储能系统的灭火结构及电池柜，涉及电池技术领域。该储能系统的灭火结构包括电池包，电池包内设置有水冷板；水冷板上设置有刺破阀，刺破阀用于在打开时将水冷板内的冷却水导入到电池包的内部，能够克服电池包灭火不够及时的缺陷。

Description

一种储能系统的灭火结构及电池柜

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种储能系统的灭火结构及电池柜。

背景技术

由于锂离子电池有着能量密度大、寿命长、绿色环保等优点，已经成为储能的主要能量存储装置。在锂离子电池的广泛应用中，主要通过多个电池包串并联组成高电压或高能量的电池柜(也称为储能电池柜)来使用。

常规每个电池包的水冷板上均设置有一套循环管路，通过水冷机循环。而电池包在使用过程中可能会发热进而引发起火，此时往往要引入外部管路进行消防灭火，存在灭火不够及时的缺陷。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种储能系统的灭火结构，其能够克服电池包灭火不够及时的缺陷。

本发明的目的还包括，提供了一种电池柜，其能够克服电池包灭火不够及时的缺陷。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种储能系统的灭火结构，其包括电池包，所述电池包内设置有水冷板；

所述水冷板上设置有刺破阀，所述刺破阀用于在打开时将所述水冷板内的冷却水导入到所述电池包的内部。

可选的，所述刺破阀设置于所述水冷板的中部。

可选的，所述刺破阀上设置有消防喷嘴，所述消防喷嘴用于供所述水冷板内的冷却水流出。

可选的，还包括供冷却水流通的循环管路，所述水冷板与所述循环管路相连通；

所述循环管路上设置有水泵，所述水泵用于驱使冷却水在所述循环管路内循环；

所述循环管路上设置有补水装置，用于向所述循环管路内补充冷却水。

可选的，所述补水装置包括存储有冷却水的消防水箱，所述消防水箱与所述循环管路相连通。

可选的，所述循环管路上设置有三通阀，所述三通阀的两端串联在所述循环管路上，所述三通阀的另一端与所述消防水箱相连通。

可选的，所述水泵为变频水泵。

可选的，所述水冷板内间隔设置有多个分隔板，每个所述分隔板与所述水冷板的内壁之间均设置有流通口，相邻所述流通口之间交错设置。

本发明的实施例还提供了一种电池柜，包括上述储能系统的灭火结构。

可选的，还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述刺破阀电连接，用于控制所述刺破阀的启闭。

本发明实施例的储能系统的灭火结构及电池柜的有益效果包括，例如：在电池包有起火的趋势或已经起火时，打开水冷板上的刺破阀，将水冷板内的冷却水导入到电池包内，从而对电池包内进行降温灭火，这就克服了对电池包灭火不够及时的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例中用于展示储能系统的灭火结构的示意图。

图标：100-储能系统的灭火结构；110-水冷板；111-刺破阀；112-进水口；113-出水口；114-分隔板；115-流通口；120-循环管路；130-水泵；140-补水装置；141-消防水箱；150-三通阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本发明的设计者发现，由于电池包设置在电池柜内，当电池包出现起火的趋势或者起火时，往往要引入外部管路进行灭火，这就存在对电池包灭火不够及时的缺陷。

为了克服上述缺陷，本申请实施例提供了一种电池柜。

请参考图1，本实施例提供的电池柜包括储能系统的灭火结构100以及电池管理系统，储能系统的灭火结构100以及电池管理系统均设置于电池柜内，储能系统的灭火结构100与电池管理系统电连接。

储能系统的灭火结构100包括电池包，电池包内设置有水冷板110和电池模组(图中未示出)，水冷板110安装于电池模组底部，以对电池模组进行换热冷却；水冷板110上设置有刺破阀111，刺破阀111用于在打开时将水冷板110内的冷却水导入到电池包的内部。

在电池包有起火的趋势或已经起火时，打开水冷板110上的刺破阀111，将水冷板110内的冷却水通过刺破阀111导入到电池包内，冷却水充盈至电池模组与电池包内壁之间的空间内，从而对电池包内的电池模组进行降温灭火，这就克服了对电池包灭火不够及时的缺陷。

另外，电池管理系统与刺破阀111电连接，用于控制刺破阀111的启闭。

通过电池管理系统与刺破阀111电连接，能够在电池包有起火的趋势或已经起火时及时通过电池管理系统控制刺破阀111打开，从而将水冷板110内的冷却水通过刺破阀111导入到电池包内。而当电池包温度在正常范围内时，通过电池管理系统控制刺破阀111保持关闭状态，以保证水冷板110处于正常工作状态。

在本实施例中，刺破阀111设置于水冷板110的中部。

将刺破阀111设置于水冷板110的中部，刺破阀111打开时将冷却水从水冷板110的中部导出，更加便于冷却水达到电池包的内部各处，冷却水的分布更加均匀，进而对电池包的内部各处同步进行降温。

另外，刺破阀111上设置有消防喷嘴(图中未示出)，消防喷嘴用于供水冷板110内的冷却水流出。

在本实施例中，消防喷嘴为雾化喷嘴，雾化喷嘴连通设置于刺破阀111上，刺破阀111打开后，冷却水通过雾化喷嘴喷出，能够使得冷却水较为均匀地喷洒于电池包的内部各处，对电池包的内部各处同步进行降温。

进一步的，储能系统的灭火结构100还包括供冷却水流通的循环管路120，水冷板110与循环管路120相连通，循环管路120上设置有水泵130，水泵130用于驱使冷却水在循环管路120内循环，循环管路120上设置有补水装置140，用于向循环管路120内补充冷却水。

在本实施例中，循环管路120设置于电池包的外部，水冷板110上开设有进水口112和出水口113，循环管路120的两端分别与水冷板110的进水口112和出水口113相连通，进水口112用于供冷却水流入，出水口113用于供冷却水流出。

为了解决水冷板110内的水不足以充满整个电池包内部的问题，在循环管路120上设置补水装置140，通过补水装置140向循环管路120内补充冷却水，补充的冷却水经循环管路120流动至水冷板110内，再经水冷板110上的刺破阀111流出，从而使得从水冷板110内流出的冷却水足以充满整个电池包，进一步提升了降温冷却的效果。

在本实施例中，补水装置140包括存储有冷却水的消防水箱141，消防水箱141与循环管路120相连通。

循环管路120上设置有三通阀150，三通阀150的两端串联在循环管路120上，三通阀150的另一端与消防水箱141相连通。

当电池包内处于正常温度状态时，关闭三通阀150与消防水箱141相连通的一端，并关闭刺破阀111，使得水冷板110内处于正常水冷循环；而当在电池包有起火的趋势或已经起火时，打开水冷板110上的刺破阀111，并打开三通阀150与消防水箱141相连通的一端，关闭三通阀150远离水冷板110的进水口112的一端，将水冷板110内的冷却水通过刺破阀111导入到电池包内，同时引入消防水箱141内的水，使得冷却水充满整个电池包的内部，从而对电池包内进行较为全面的降温灭火，以克服电池包灭火不够及时的缺陷。

在本实施例中，三通阀150为电动三通阀，电动三通阀与电池管理系统电连接。当电池包内处于正常温度状态时，电池管理系统控制刺破阀111关闭并控制电动三通阀的其中两端连通循环管路120，另一端与消防水箱141不连通，使得水冷板110内处于正常水冷循环；当在电池包有起火的趋势或已经起火时，电池管理系统控制刺破阀111打开，并打开三通阀150与消防水箱141相连通的一端，关闭三通阀150远离水冷板110进水口112的一端，向水冷板110内引入消防水箱141内的冷却水。

在本实施例中，水泵130为变频水泵。

当电池包内处于正常温度状态时，进入正常水冷循环模式，利用变频水泵将水压控制在正常压力；而当在电池包有起火的趋势或已经起火时，进入消防模式，利用变频水泵提高循环管路120内的水压，使水更快地充满整个电池包。变频水泵的应用，能够灵活改变循环管路120内的水压，以适应不同的工况。

需要说明的是，图1中所示的实线箭头为电池包内处于正常温度状态进行正常水冷循环时冷却水的流通路径，虚线箭头为电池包有起火的趋势或已经起火进行消防灭火时冷却水的流通路径。

水冷板110内间隔设置有多个分隔板114，每个分隔板114与水冷板110的内壁之间均设置有流通口115，相邻流通口115之间交错设置。

在本实施例中，水冷板110的进水口112和出水口113均与流通口115相连通，当冷却水通过进水口112进入到水冷板110内时，冷却水依次通过交错的流通口115，最终通过出水口113再次回流至循环管路120内。

进行正常水冷循环的过程中，冷却水依次通过交错的流通口115在水冷板110内进行流动，能够提升冷却水在水冷板110内的流通时间，提升对电池模组的冷却效果。

根据本实施例提供的一种储能系统的灭火结构100，储能系统的灭火结构100的工作原理是：当电池包内处于正常温度状态时，电池管理系统控制刺破阀111关闭并控制电动三通阀150的其中两端连通循环管路120，另一端与消防水箱141不连通，同时利用变频水泵将水压控制在正常压力，使水冷板110内进行正常水冷循环；而当在电池包有起火的趋势或已经起火时，电池管理系统控制打开水冷板110上的刺破阀111，并控制打开三通阀150与消防水箱141相连通的一端，关闭三通阀150远离水冷板110进水口112的一端，将水冷板110内的冷却水通过刺破阀111导入到电池包内部，利用变频水泵提高循环管路120内的水压，从而引入消防水箱141内的水，使得冷却水快速充满整个电池包的内部，对电池包内迅速进行降温灭火，克服了电池包灭火不够及时的缺陷，提高了灭火效率。

本实施例提供的一种储能系统的灭火结构100至少具有以下优点：

在水冷板110上设置刺破阀111，以便将水冷板110内的冷却水引入到电池包内进行降温灭火；

通过设置三通阀150和消防水箱141，便于向水冷板110内补充冷却水，以解决冷却板内的水无法充满整个电池包的问题；

通过设置变频水泵，便于改变水路压力以匹配消防模式和正常水冷循环模式，其中消防模式指的是电池包有起火的趋势或已经起火的状态下进行的工作模式，正常水冷循环模式指的是电池包内处于正常温度状态下进行的工作模式。

综上所述，本发明实施例提供了一种储能系统的灭火结构100及电池柜，当在电池包有起火的趋势或已经起火时，利用电池管理系统控制水冷板110上的刺破阀111打开，并使三通阀150接通消防水箱141，同时利用变频水泵提高循环管路120内的水压，将消防水箱141内的冷却水补充至水冷板110内，冷却水通过刺破阀111流入到电池包内电池模组的外部，从而对电池包内的电池模组进行了快速的冷却降温，克服了电池包灭火不够及时的缺陷，提高了灭火效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种储能系统的灭火结构，其特征在于，包括电池包，所述电池包内设置有水冷板；

所述水冷板上设置有刺破阀，所述刺破阀用于在打开时将所述水冷板内的冷却水导入到所述电池包的内部。

2.根据权利要求1所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述刺破阀设置于所述水冷板的中部。

3.根据权利要求1所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述刺破阀上设置有消防喷嘴，所述消防喷嘴用于供所述水冷板内的冷却水流出。

4.根据权利要求1所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，还包括供冷却水流通的循环管路，所述水冷板与所述循环管路相连通；

所述循环管路上设置有水泵，所述水泵用于驱使冷却水在所述循环管路内循环；

所述循环管路上设置有补水装置，用于向所述循环管路内补充冷却水。

5.根据权利要求4所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述补水装置包括存储有冷却水的消防水箱，所述消防水箱与所述循环管路相连通。

6.根据权利要求5所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述循环管路上设置有三通阀，所述三通阀的两端串联在所述循环管路上，所述三通阀的另一端与所述消防水箱相连通。

7.根据权利要求4所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述水泵为变频水泵。

8.根据权利要求1所述的储能系统的灭火结构，其特征在于，所述水冷板内间隔设置有多个分隔板，每个所述分隔板与所述水冷板的内壁之间均设置有流通口，相邻所述流通口之间交错设置。

9.一种电池柜，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的储能系统的灭火结构。

10.根据权利要求9所述的电池柜，其特征在于，还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述刺破阀电连接，用于控制所述刺破阀的启闭。

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