CN115149655A - 基于低压配电台区的储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开基于低压配电台区的储能装置，包括储能柜和设于储能柜内的消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，所述锂电池模组通过电池柜设置在储能柜前侧，所述灭火系统、制冷系统和通风系统设于锂电池模组后侧，所述功率转换器设于锂电池模组侧面，所述监控系统设于储能柜内侧的上方。本发明在储能柜内设置消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，通过各个系统之间的相互配合，使储能柜内的温度保持稳定，避免柜内温度过高引发锂电池起火、爆炸；通过将以上系统设置在储能柜内，结构紧凑，方便监控，了解锂电池的使用情况，便于维护和监测。
Description
技术领域
本发明涉及储能系统技术领域，特别涉及基于低压配电台区的储能装置。
背景技术
随着储能技术的发展，特别是锂电池储能技术的发展，使得储能技术在配电台区的应用日益获得重视。在配电网局域调峰方面，多点分散的台区储能装置，可以在高峰或尖峰负荷时段缓解负荷供入阻塞问题，延缓配网扩容升级，提升电网投资经济性。
由于锂电池储能在各个领域的普遍应用，且在使用时输出功率大，导致柜内的热量逐渐堆积，从而使储能柜内的温度不断升高，因此，容易在使用过程中引起爆炸、起火等危险，引发一些列安全问题，导致人员伤亡，财产损失。因此，亟待需要一种新型的储能装置解决以上问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出基于低压配电台区的储能装置，旨在解决现有储能装置使用不安全，易引发火灾等问题。
为实现上述目的，本发明提出基于低压配电台区的储能装置，包括储能柜和设于储能柜内的消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，所述锂电池模组通过电池柜设置在储能柜前侧，所述灭火系统、制冷系统和通风系统设于锂电池模组后侧，所述功率转换器设于锂电池模组侧面，所述监控系统设于储能柜内侧的上方。
优选地，所述储能柜的柜体上设有散热板。
优选地，所述消防控制系统包括控制器、监控模块、探测模块、隔离模块和报警器，所述控制器通过控制模块电线连接监控模块、探测模块、隔离模块和报警器，所述监控模块电连接有用于监控储能柜内部情况的监控设备，所述探测模块电连接有感应储能柜内的烟雾的感烟探头和感应储能柜内温度的感温探头，所述隔离模块电连接有将发生故障的部分隔离或切断的隔离器。
优选地，所述电池管理系统包括电池能量网卡、电池能量集线器和电池能量交换机，所述电池能量网卡用于将锂电池接入，所述电池能量集线器用于对锂电池进行参数检测，并获取锂电池和电池能量网卡的状态数据，所述电池能量交换机与电池能量集线器通讯连接，用于根据锂电池和电池能量网卡的状态数据生成指令，并将指令发送给电池能量集线器，并通过电池能量集线器对电池能量网卡进行控制。
优选地，所述制冷系统包括设于储能柜顶部的冷却板、冷却管和循环风机，所述循环风机连接冷却管，所述循环风机和冷却管安装在冷却板上，所述冷却板安装在储能柜的上侧。
优选地，所述灭火系统包括与消防控制系统连接的自动灭火器，通风系统包括通风机。
优选地，所述监控系统为监视器。
优选地，所述锂电池模组为多组磷酸铁锂电池组成的模组。
本发明技术方案的有益效果在于：
1、本发明在储能柜内设置消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，通过各个系统之间的相互配合，使储能柜内的温度保持稳定，避免柜内温度过高引发锂电池起火、爆炸；
2、本发明将储能装置均设置在储能柜内，结构紧凑，方便监控，了解锂电池的使用情况，便于维护和监测。
附图说明
图1为本发明基于低压配电台区的储能装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明基于低压配电台区的储能装置一实施例的消防控制系统的结构框图；
图3为本发明基于低压配电台区的储能装置一实施例的电池管理系统的结构框图；
图4为本发明基于低压配电台区的储能装置一实施例的制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
作为本发明的一种优选地实施例，参照图1，本发明提出基于低压配电台区的储能装置，包括储能柜1和设于储能柜内的消防控制系统2、锂电池模组3、电池管理系统4、灭火系统5、制冷系统6、通风系统7、功率转换器8和监控系统9，锂电池模组3通过电池柜31设置在储能柜1前侧，灭火系统5、制冷系统6和通风系统7设于锂电池模组3后侧，功率转换器8设于锂电池模组3侧面，监控系统9设于储能柜1内侧的上方。
本发明的一种基于低压配电台区的储能装置，主要包括储能柜1和设于储能柜内的消防控制系统2、锂电池模组3、电池管理系统4、灭火系统5、制冷系统6、通风系统7、功率转换器8和监控系统9，储能柜1将储能装置的所有系统安装在其内部，消防控制系统2具有高敏感性，能根据柜内情况快速作出响应，避免事故发生；锂电池模组3通过电池柜31安装在储能柜1内，具有安全系数高，使用寿命长的特点，其内设置有安全保护系统，保证锂电池模组的使用安全性；电池管理系统4用于监测充电，放电，温度和其他影响电池或电池组状态的因素，还能根据锂电池的单体的特性，在电池串联充电和单体电池均衡充电间自动切换，保证电池不欠充和不过充；灭火系统5为高性能消防灭火装置，通常为消防灭火器，当储能柜内出现明火使，能快速响应将火扑灭；制冷系统6用于为储能柜内部降温，预防柜内温度过高引发一系列灾情；通风系统7用于对储能柜内部和外部进行空气交换，避免柜内温度过高；功率转换器8用于防止锂电池模组长期使用引发火灾，可以设置锂电池模组的用电功率和最高总功率；监控系统9用于监控储能柜内的情况。
在一个较佳实施方式中，本发明的储能装置的储能柜1的柜体上设有散热板。柜体四周的密封板均设置为散热板，散热板用于将柜内的热量散到空气中，进一步避免柜内温度过高，引发火灾。
在一个较佳实施方式中，参照图2，该发明的储能装置的消防控制系统2包括控制器21、监控模块22、探测模块23、隔离模块24和报警器25，控制器21通过控制模块26电线连接监控模块22、探测模块23、隔离模块24和报警器25，监控模块22电连接有用于监控储能柜内部情况的监控设备221，探测模块23电连接有感应储能柜内的烟雾的感烟探头231和感应储能柜内温度的感温探头232，隔离模块24电连接有将发生故障的部分隔离或切断的隔离器241。本发明的消防控制系统2主要包括控制器21、监控模块22、探测模块23、隔离模块24和报警器25，当火灾探测器探测到火灾信号后，能自动切断储能柜内的各个系统，并通过其内的控制器21启动相应的灭火系统5进行灭火；控制器21用于控制消防系统的运行和关闭；监控模块22用于监控储能柜内部的情况，方便及时采取相应的预防措施；探测模块23用于感应储能柜内的烟雾浓度和温度；隔离模块24用于将发生故障的部分隔离或切断，当故障消除后，隔离模块24恢复正常；报警器25用于在发生火灾时发出警示，报警器25上连接有报警警示灯，并发出警报声，提示附近的人员撤离到安全区域。
在一个较佳实施方式中，参照图3，该发明的储能装置的电池管理系统4包括电池能量网卡41、电池能量集线器42和电池能量交换机43，电池能量网卡41用于将锂电池接入，电池能量集线器42用于对锂电池进行参数检测，并获取锂电池和电池能量网卡41的状态数据，电池能量交换机43与电池能量集线器42通讯连接，用于根据锂电池和电池能量网卡41的状态数据生成指令，并将指令发送给电池能量集线器42，并通过电池能量集线器42对电池能量网卡41进行控制，以实现锂电池数据的输出。
在电池充放电过程中，电池管理系统通过对电池单体状态、环境温度及系统电流等信息进行监控，精确估算单体电池和整个电池系统的放电能量，为整个储能系统的工作状态管控提供数据支撑。同时，对不具备放电能量的单体电池进行完全隔离，延长单体电池和整个系统电池的循环寿命。
在一个较佳实施方式中，参照图4，该发明的储能装置的制冷系统6包括设于储能柜顶部的冷却板61、冷却管62和循环风机63，循环风机63连接冷却管62，循环风机63和冷却管62安装在冷却板61上，冷却板61安装在储能柜1的上侧。制冷系统6是利用外界能量使热量从温度较低的环境(储能柜外部)转移到温度较高的环境(储能柜内部)，用于将压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高，完成制冷循环。冷却板61安装在储能柜1的顶板上或其他面板上，冷却管62安装在冷却板61上，循环风机63与冷却管62连接，冷却管62靠近循环风机63的一端为进气口64，远离循环风机63的一端为出气口65，进气口64与储能柜外部连通，出气口65与储能柜内部连通，当冷却系统运行时，循环风机63启动，空气从进气口64进入冷却管62，再通过出气口65吹入储能柜内，实现制冷循环，保证结构简单，操作也简单。
在一个较佳实施方式中，参照图1，该发明的储能装置的灭火系统5包括与消防控制系统2连接的自动灭火器；通风系统7包括通风机；监控系统9为监视器。灭火系统5还可以为气体灭火装置或干粉枪或柜式灭火装置或其他起到灭火作用的设备，根据使用需要设定；通风系统7选用低能耗的通风机。
在一个较佳实施方式中，参照图1，该发明的储能装置的锂电池模组3为多组磷酸铁锂电池组成的模组。现有的锂电池大致包括三元锂电池、钛酸锂电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池，但是，三元锂电池存在安全隐患，易引发火宅；钛酸锂电池成本较高，且能量密度低，导致占地面积大；锰酸锂电池寿命短，能量密度也不高；而磷酸铁锂电池安全系数高、使用寿命长、且成本低、倍率性能高，容量大，因此选用磷酸铁锂电池最佳。
本发明技术方案的有益效果在于：
1、本发明在储能柜内设置消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，通过各个系统之间的相互配合，使储能柜内的温度保持稳定，避免柜内温度过高引发锂电池起火、爆炸；
2、本发明将储能装置均设置在储能柜内，结构紧凑，方便监控，了解锂电池的使用情况，便于维护和监测。
以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。
Claims (8)
1.基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，包括储能柜和设于储能柜内的消防控制系统、锂电池模组、电池管理系统、灭火系统、制冷系统、通风系统、功率转换器和监控系统，所述锂电池模组通过电池柜设置在储能柜前侧，所述灭火系统、制冷系统和通风系统设于锂电池模组后侧，所述功率转换器设于锂电池模组侧面，所述监控系统设于储能柜内侧的上方。
2.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述储能柜的柜体上设有散热板。
3.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述消防控制系统包括控制器、监控模块、探测模块、隔离模块和报警器，所述控制器通过控制模块电线连接监控模块、探测模块、隔离模块和报警器，所述监控模块电连接有用于监控储能柜内部情况的监控设备，所述探测模块电连接有感应储能柜内的烟雾的感烟探头和感应储能柜内温度的感温探头，所述隔离模块电连接有将发生故障的部分隔离或切断的隔离器。
4.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述电池管理系统包括电池能量网卡、电池能量集线器和电池能量交换机，所述电池能量网卡用于将锂电池接入，所述电池能量集线器用于对锂电池进行参数检测，并获取锂电池和电池能量网卡的状态数据，所述电池能量交换机与电池能量集线器通讯连接，用于根据锂电池和电池能量网卡的状态数据生成指令，并将指令发送给电池能量集线器，并通过电池能量集线器对电池能量网卡进行控制。
5.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述制冷系统包括设于储能柜顶部的冷却板、冷却管和循环风机，所述循环风机连接冷却管，所述循环风机和冷却管安装在冷却板上，所述冷却板安装在储能柜的上侧。
6.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述灭火系统包括与消防控制系统连接的自动灭火器，通风系统包括通风机。
7.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述监控系统为监视器。
8.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的储能装置，其特征在于，所述锂电池模组为多组磷酸铁锂电池组成的模组。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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