CN114156568B - 一种储能集装箱电池柜控制方法及储能集装箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池储能集装箱的消防安全装置领域，涉及一种储能集装箱电池柜控制方法及储能集装箱。其中一种储能集装箱电池柜控制方法，S100：采集储能集装箱内的多个电池柜内中气体探测器和温度传感器的信号；S200：通过采集的信号判断对应电池柜是否存在热失控：不存在热失控，回到步骤S100；存在热失控，继续步骤S300；S300：控制热失控电池柜的散热机构关闭、泄压机构打开；控制正常电池柜的散热机构关闭、泄压机构关闭；S400：采集热失控电池柜内的气体探测器和温度传感器检测的信号判断热失控是否缓解；S500：热失控缓解，控制热失控电池柜的散热机构的进气端打开。本发明对储能集装箱内的电池进行物理隔离，避免电池热失控引起的连锁反应发生。

Description

一种储能集装箱电池柜控制方法及储能集装箱
技术领域
本发明涉及电池储能集装箱的消防安全装置领域，具体涉及一种储能集装箱电池柜控制方法及储能集装箱。
背景技术
储能集装箱是一种集经济性、高效性、安全性、灵活性于一体的储能设备，通过电池充放电作业，起到削峰填谷、提高电能质量、充当备用电源的作用。但目前储能集装箱的储能电池大都集中放置在同一区域，如若发生电池热失控等事故，容易造成较大经济损失。
现有技术中对储能集装箱进行的改进：
专利CN110165110 A公开了一种具有防火隔离功能的锂电池储能集装箱及其防火隔离方法，发生火灾时，将发生火灾的单个电池柜进行消防处理及物理隔离，并将烟气排至大气。该方法设置的排气管道与各个电池柜相连，电池燃烧产生的高温燃气会影响到使用同一管道的其他电池柜，可能会发生连锁反应，存在安全隐患。
综上所述，本发明对储能集装箱进行了改进。
发明内容
本发明提供了一种储能集装箱电池柜控制方法及储能集装箱。本发明对储能集装箱内的电池进行物理隔离，避免电池热失控引起的连锁反应发生。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明一方面提供了一种储能集装箱电池柜控制方法，包括如下步骤：
S100：采集储能集装箱内的多个电池柜内中气体探测器和温度传感器的信号；
S200：通过采集的信号判断对应电池柜是否存在热失控：
（1）不存在热失控，回到步骤S100；
（2）存在热失控，继续步骤S300；
S300：控制热失控电池柜的散热机构关闭、泄压机构打开；控制正常电池柜的散热机构关闭、泄压机构关闭；
S400：采集热失控电池柜内的气体探测器和温度传感器检测的信号判断热失控是否缓解；
S500：热失控缓解，控制热失控电池柜的散热机构的进气端打开。
进一步地，所述气体探测器包括烟雾传感器、可燃气体探测器、有害气体探测器中的至少一种。
本发明另一方面提供了一种储能集装箱，包括上述所述的控制方法，包括储能集装箱和安装在储能集装箱内的多个电池柜，还包括控制器，所述电池柜均设置有温度传感器、有害气体探测器、泄压机构和散热机构；
所述泄压机构包括泄压管道和泄压门，所述泄压管道连接在电池柜顶部，所述泄压门设置在泄压管道上，所述泄压管道的出口位于所述储能集装箱外；
所述散热机构包括进气通道和出气通道，所述进气通道包括进气风扇和进气门，所述出气通道包括出气门；
所述控制器控制泄压门、进气风扇、进气门和出气门的开闭。
进一步地，所述泄压门包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述进气门包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述出气门包括栅格或止逆阀中的至少一种。
进一步地，所述气体探测器至少设置一个。
进一步地，所述气体探测器靠近所述出气通道安装；和/或所述气体探测器靠近所述泄压管道安装。
进一步地，所述进气通道设置多个，和/或所述出气通道设置多个。
采用上述技术方案，本发明包括如下优点：
1、本发明储能集装箱内的电池进行物理隔离，避免电池热失控引起的连锁反应发生。
2、本发明的控制方法，能实现储能集装箱内电池的正常散热，并且在某些电池柜中的电池发生自燃时，控制电池柜使电池物理隔离，避免自燃电池对其他电池柜内电池的影响，不仅降低了财产损失，还具有更高的安全性。
3、本发明的储能集装箱通过控制方法的控制能够使各电池柜内的电池完全隔离，不会互相造成影响。
4、本发明通过气体探测器和温度传感器采集信号，能够增加判断的精确度。
5、本发明对于发生热失控的电池柜，通过泄压机构将高温烟气排至储能集装箱外，使整个燃烧过程不会影响到储能集装箱内的其他正常电池柜，减少相邻设备的相互影响，提升储能集装箱的安全性能，减少火灾经济损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例的一种储能集装箱的结构示意图；
图2为本发明实施例的电池柜的结构示意图一；
图3为本发明实施例的电池柜的结构示意图二；
图4为本发明实施例的电池柜的结构示意图三；
图5为本发明实施例的电池柜的结构示意图四；
图6为本发明实施例的控制系统图；
附图中：1、储能集装箱，2、电池柜，3、泄压机构，4、散热机构，5、泄压管道，6、泄压门，7、进气通道，8、出气通道，9、进气风扇，10、进气门，11、出气门，12、温度传感器，13、气体探测器，14、电机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种储能集装箱电池柜控制方法，包括如下步骤：
S100：采集储能集装箱1内的多个电池柜2内中气体探测器和温度传感器12的信号；
S200：通过采集的信号判断对应电池柜2是否存在热失控：
（1）不存在热失控，回到步骤S100；
（2）存在热失控，继续步骤S300；
S300：控制热失控电池柜2的散热机构4关闭、泄压机构3打开；控制正常电池柜2的散热机构4关闭、泄压机构3关闭；
S400：采集热失控电池柜2内的气体探测器13和温度传感器12检测的信号判断热失控是否缓解；
S500：热失控缓解，控制热失控电池柜2的散热机构4的进气端打开。需要说明的是，本发明中散热机构4的散热原理是使电池柜2内外形成循环，所以散热机构4必然会在电池柜上形成一个进气端和出气端。
进一步地，所述气体探测器13包括烟雾传感器、可燃气体探测器、有害气体探测器中的至少一种。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种储能集装箱1，包括上述所述的控制方法，包括储能集装箱1和安装在储能集装箱1内的多个电池柜2，还包括控制器，所述电池柜2均设置有温度传感器12、有害气体探测器13、泄压机构3和散热机构4；
如图5所示，所述泄压机构3包括泄压管道5和泄压门6，所述泄压管道5连接在电池柜2顶部，所述泄压门6设置在泄压管道5上，所述泄压管道5的出口位于所述储能集装箱1外；
所述散热机构4包括进气通道7和出气通道8，所述进气通道7包括进气风扇9和进气门10，所述出气通道8包括出气门11；
如图2、图3和图4所示，进气风扇9和进气门10安装在电池柜2上形成进气通道7，出气门11安装在电池柜2上形成出气通道8；该方式使电池柜2的外形更加精简，同时也具有节约成本的优点；
所述进气通道7和出气通道8能使电池柜2内部与电池柜2外部连通，使电池柜2内的空气与电控柜2外的空气形成循环，达到散热的效果；
所述控制器控制泄压门6、进气风扇9、进气门10和出气门11的开闭。
本发明使用的控制器可以为一个，即一个控制器完成所有控制，也可以为多个，多个控制器共同配合完成控制。
本发明的正常使用状态为：泄压机构3关闭，散热机构4打开，通过散热机构4对电池柜内的电池进行散热；需要说明的是，电池柜2内的电池具体怎么放置本发明并不做具体限制，如图3所示，本实施例提供了一个具体实施方式，所述电池柜2内设置电池架，所述电池架设置多层，所述电池架除底面与电池柜2接触面，其余5面均与电池柜2留有一定的间隙，使电池柜2具有更好的散热效果。
如图6所示，本实施例提供的装置通过上述实施例1的方法控制为：
S100：采集储能集装箱1内的多个电池柜2内中气体探测器和温度传感器12的信号；
S200：通过采集的信号判断对应电池柜2是否存在热失控：
（1）不存在热失控，回到步骤S100；
（2）存在热失控，继续步骤S300；
S300：控制热失控电池柜2的进气风扇9关闭、进气门10关闭、排气门关闭、泄压门6打开；控制正常电池柜2的进气风扇9关闭、进气门10关闭、排气门关闭、泄压门6关闭；
S400：采集热失控电池柜2内的气体探测器13和温度传感器12检测的信号判断热失控是否缓解；
S500：热失控缓解，控制热失控电池柜2的进气风扇9打开；
S600：采集热失控电池柜2内的气体探测器13和温度传感器12检测的信号判断热失控停止；
S700：热失控停止，通知工人维修。
进一步地，所述泄压门6包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述进气门10包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述出气门11包括栅格或止逆阀中的至少一种。格栅和止逆阀同时使用具有更好的隔离效果。
需要说明的是，栅格、止逆阀均可通过螺栓连接在电池柜2上，并通过密封胶固定。
如图4所示，格栅通过电机14驱动，控制器控制电机14实现自动格栅的自动化控制。当然该控制方式只是具体举例，包括但不限于电机驱动。
进一步地，所述气体探测器13至少设置一个。
如图3、图4所示，进一步地，所述气体探测器13靠近所述出气通道8安装；和/或所述气体探测器13靠近所述泄压管道5安装。
具体包括三种情况：（1）所述气体探测器13靠近所述出气通道8安装；在正常使用情况下，电池柜内的气体通过出气通道排出，该位置更利于气体探测器收集烟气信息，能快速检测到电池热失控，能够提高隔离效率，具有更好的隔离效果。
（2）所述气体探测器13靠近所述出气通道8安装；在泄压过程中能够快速检测热失控是否缓解。
（3）所述气体探测器13靠近所述出气通道8安装；和所述气体探测器13靠近所述泄压管道5安装。具有上述（1）、（2）两种情况的优点。
需要说明的是，所述安装位置更利于气体探测器13收集烟气信息。当然气体探测器13的位置不限于上述最优安装位置。
需要说明的是，温度传感器12的位置并不做限制，在电池柜的任意位置均能实现本发明目的。
进一步地，所述进气通道7设置多个，和/或所述出气通道8设置多个；使电池柜2具有更好的散热效果。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种储能集装箱电池柜控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100：采集储能集装箱（1）内的多个电池柜（2）内中气体探测器和温度传感器（12）的信号；
S200：通过采集的信号判断对应电池柜（2）是否存在热失控：
（1）不存在热失控，回到步骤S100；
（2）存在热失控，继续步骤S300；
S300：控制热失控电池柜（2）的散热机构（4）关闭、泄压机构（3）打开；控制正常电池柜（2）的散热机构（4）关闭、泄压机构（3）关闭；
S400：采集热失控电池柜（2）内的气体探测器（13）和温度传感器（12）检测的信号判断热失控是否缓解；
S500：热失控缓解，控制热失控电池柜（2）的散热机构（4）的进气端打开。
2.如权利要求1所述的一种储能集装箱电池柜控制方法，其特征在于：所述气体探测器（13）包括烟雾传感器、可燃气体探测器、有害气体探测器中的至少一种。
3.一种储能集装箱，包括如权利要求1-2任意一项所述的控制方法，包括储能集装箱（1）和安装在储能集装箱（1）内的多个电池柜（2），其特征在于：还包括控制器，所述电池柜（2）均设置有温度传感器（12）、有害气体探测器（13）、泄压机构（3）和散热机构（4）；
所述泄压机构（3）包括泄压管道（5）和泄压门（6），所述泄压管道（5）连接在电池柜（2）顶部，所述泄压门（6）设置在泄压管道（5）上，所述泄压管道（5）的出口位于所述储能集装箱（1）外；
所述散热机构（4）包括进气通道（7）和出气通道（8），所述进气通道（7）包括进气风扇（9）和进气门（10），所述出气通道（8）包括出气门（11）；
所述控制器控制泄压门（6）、进气风扇（9）、进气门（10）和出气门（11）的开闭。
4.如权利要求3所述的一种储能集装箱，其特征在于：所述泄压门（6）包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述进气门（10）包括栅格或止逆阀中的至少一种；和/或所述出气门（11）包括栅格或止逆阀中的至少一种。
5.如权利要求3所述的一种储能集装箱，其特征在于：所述气体探测器（13）至少设置一个。
6.如权利要求3所述的一种储能集装箱，其特征在于：所述气体探测器（13）靠近所述出气通道（8）安装；和/或所述气体探测器（13）靠近所述泄压管道（5）安装。
7.如权利要求3所述的一种储能集装箱，其特征在于：所述进气通道（7）设置多个，和/或所述出气通道（8）设置多个。
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