CN115832473A - 一种新型储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于储能技术领域,尤其涉及一种新型储能系统。该新型储能系统包括储能直流系统、储能交流系统与储能能量管理系统,储能直流系统、储能交流系统均与储能能量管理系统均电性相连,储能直流系统包括储能柜、两个电池插箱组件、电芯、液冷型散热系统与全氟己酮消防系统,两个电池插箱组件安装于储能柜中,电芯安装于电池插箱组件的内部,液冷型散热系统与全氟己酮消防系统安装于储能柜中,储能交流系统采用高功率密度的液冷型储能换流器,储能柜能够及时补充全氟己酮,防止全氟己酮缺失无法降低火情,全氟己酮消防系统能够在发生热失控或发生火情时,进行多次的喷洒,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域,尤其涉及一种新型储能系统。
背景技术
在对储能过程进行分析时,为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围,称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程,是随时间变化的复杂能量系统,需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等。现阶段的储能系统消防不具备定点喷洒的功能,且灭火器使用完后无法自动补充。
发明内容
基于此,有必要提供一种新型储能系统,以解决至少一个上述技术问题。
一种新型储能系统,包括储能直流系统、储能交流系统与储能能量管理系统,储能直流系统、储能交流系统均与储能能量管理系统均电性相连,储能直流系统包括储能柜、两个电池插箱组件、电芯、液冷型散热系统与全氟己酮消防系统,两个电池插箱组件安装于储能柜中,电芯安装于电池插箱组件的内部,液冷型散热系统与全氟己酮消防系统均安装于储能柜中,储能交流系统采用高功率密度的液冷型储能换流器,储能能量管理系统采用基于大数据和边缘计算技术的EMS/SCADA平台。
储能柜能够及时自动补充全氟己酮,防止全氟己酮缺失无法降低火情,全氟己酮消防系统能够在发生热失控或发生火情时,进行多次定点喷洒,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
在其中一个实施方式中,储能直流系统还包括电池管理系统与热调控系统,电池管理系统与热调控系统均安装于储能柜中,电池管理系统包括电池采集单元、电池簇管理单元与电池组管理单元,电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流,全氟己酮消防系统采用高效灭火剂全氟己酮与多次喷洒系统。
在其中一个实施方式中,热调控系统采用分布式液冷方案,热调控系统包括多个电池柜、液冷机组与乙二醇水溶液,多个电池柜与液冷机组均安装于储能柜中。
在其中一个实施方式中,乙二醇水溶液收纳于液冷机组中,每个电池柜包括多个电池箱,多个电池箱安装于储能柜的两侧,每个电池箱包括电池箱体、独立的水冷流道与进出口,水冷流道通过进出口与电池箱体相连。
在其中一个实施方式中,每个电池箱还包括复合型探测器、H2探测器与灭火喷嘴,复合型探测器与H2探测器均安装于电池箱的内部,灭火喷嘴与电池箱相连,且灭火喷嘴朝向电池箱的侧壁。
在其中一个实施方式中,EMS(energy management system,能源管理系统)/SCADA为新能源场站的站端,其包括自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块,自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块均安装于EMS/SCADA平台中,EMS/SCADA平台通过实时采集和存储变流器PCS、风机以及光伏逆变器数据,并分别传输至SCADA监控模块、EMS模块、PFC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块中,为应用系统提供数据支撑。
本发明通过设置电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流;热调控系统采用分布式液冷方案,通过热传导及对流作用吸收箱内部产生的耗散热,吸热后的冷却液再次汇集并流入到冷水机组内。液体介质的换热系数高,比热容大,冷却速度快,对降低电池包温度,提供电池组温度场一致性效果显著;全氟己酮消防系统采用高效灭火剂全氟己酮与定制喷洒策略,全氟己酮灭火剂常温下为液态,可使用非储压容器存储,同时49℃的沸点使得全氟己酮在灭火过程中快速挥发带走大量热量,切断反应链的同时,对热失控电芯进行持续降温。另外,根据Pack的容量、体积等系统参数,定制了多次定点喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
在其中一个实施方式中,储能柜包括储能柜体、储能柜门、把手、杠杆组件与防护组件,储能柜门安装于储能柜体的一端,且储能柜门通过拉簧与储能柜体的侧壁铰接,把手安装于储能柜门上,杠杆组件安装于储能柜体的内部,且与储能柜体的底壁固定连接,防护组件位于杠杆组件一端的下方,且防护组件邻近储能柜门一侧,杠杆组件包括支撑杆、铰接柱、杠杆、消防件与下压件,支撑杆的下端固定安装于储能柜体底壁上,铰接柱与支撑杆的上端转动地连接,杠杆位于支撑杆的上方,铰接柱转动地插设于杠杆的中部,消防件安装于杠杆的一端,下压件安装于杠杆的另一端,消防件重量大于下压件的重量。在其中一个实施方式中,消防件包括第一承重框与灭火器,第一承重框与杠杆邻近电池插箱组件一端固定相连,灭火器安装于第一承重框中,灭火器的顶部还安装有补液阀。在其中一个实施方式中,下压件包括第二承重框与下压器件,第二承重框与杠杆邻近储能柜门的一端固定相连,下压器件安装于第二承重框中。
在其中一个实施方式中,储能柜体邻近储能柜门的一端底壁向下凹设形成有滑动槽,防护组件的底部安装于滑动槽中,防护组件包括挡板、弹簧、梯形的滑动块与推杆,挡板固定安装于储能柜体底壁上,弹簧一端与挡板的一侧固定连接,滑动块的底部滑动地安装于滑动槽中,且滑动块的一侧与弹簧的另一端固定相连,推杆的一端与滑动块的另一侧固定相连,另一端抵接于储能柜门的侧壁上。在其中一个实施方式中,两个电池插箱组件分别安装于储能柜体内部的两侧上,每个电池插箱组件包括多个支撑架与多个电池插箱,多个支撑架均插设于储能柜体底部,多个电池插箱分别安装于多个支撑架中。
在其中一个实施方式中,全氟己酮消防系统包括第一传输管道、第二传输管道、多个水平管道与多个竖直管道,第一传输管道一端与灭火器相连,第二传输管道安装于储能柜体的顶部,且第二传输管道邻近灭火器的一端与第一传输管道相连,多个水平管道均插设于第二传输管道中,多个竖直管道的上端均分别与多个水平管道的两端相连,且多个竖直管道固定安装于多个支撑架的侧壁上,每个竖直管道的上下两端均安装有喷洒组件。
在其中一个实施方式中,每个喷洒组件包括喷洒管、导热管与膨胀膜,喷洒管一端与竖直管道相连,另一端朝向电池插箱的侧壁,导热管一端与电池插箱的侧壁相连,另一端与喷洒管的中部相连,膨胀膜安装于喷洒管的内部,膨胀膜整体朝向喷洒管出口处弯曲,且膨胀膜其弯曲程度沿向膨胀膜中部的方向逐渐增大,膨胀膜的中部还开设有膨胀裂缝。在其中一个实施方式中,储能柜还包括补液桶槽,补液桶槽安装于储能柜内部的上侧,且位于灭火器的上方,补液桶槽的底部向上凹设形成有补液槽。
通过设置杠杆组件,使得在灭火器防止多次火情后,灭火器的重量降低,在下压件的重力下,下压件将往下移动,消防件将向上移动补充全氟己酮,及时补充灭火器,防止发生火情时,灭火器无法喷洒全氟己酮,不能及时扑灭火情。同时全氟己酮消防系统能够在发生热失控或发生火情时,通过热传导,使膨胀膜受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝,使灭火器朝向发生热失控或发生火情的电池插箱喷洒全氟己酮,喷洒全氟己酮过程中,膨胀膜热量被吸收,膨胀裂缝关闭,热失控或发生火情如尚未停止,继续进行热传导,使膨胀膜受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝,使灭火器朝向发生热失控或发生火情的电池插箱喷洒全氟己酮,反复进行,定制了多次喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。通过设置防护组件能够防止灭火器补充全氟己酮时发生泄漏,降低全氟己酮喷洒到设备的影响,并提醒人员灭火器正在补充全氟己酮。
附图说明
图1为一实施例的储能监控系统的电路连接示意图。
图2为一实施例的发电系统的模块示意图。
图3为一实施例的储能EMS功能系统示意图。
图4为一实施例的电池舱的电路连接示意图。
图5为一实施例的电池簇、高压箱及汇流柜的电路连接示意图。
图6为一实施例的电池插箱组件的部分结构的剖面示意图。
图7为一实施例的储能柜体的立体图。
图8为一实施例的移除储能柜体后的立体图。
图9为一实施例的储能柜体的立体爆炸图。
图10为图9中A处的局部放大图。
图11为一实施例的防护组件的立体示意图。
图12为一实施例的补液桶槽的平面示意图。
图13为一实施例的喷洒组件的立体示意图。
图14为一实施例的膨胀膜的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供的一种实施例,如图1至图14所示,为一种新型储能系统,其包括储能直流系统、储能交流系统与储能能量管理系统,储能直流系统、储能交流系统均与储能能量管理系统均电性相连,储能直流系统包括储能柜10、两个电池插箱组件20、电芯、液冷型散热系统与全氟己酮消防系统30,两个电池插箱组件20安装于储能柜10中,电芯安装于电池插箱组件20的内部,液冷型散热系统与全氟己酮消防系统30均安装于储能柜10中,储能交流系统采用高功率密度的液冷型储能换流器,储能能量管理系统采用基于大数据和边缘计算技术的EMS/SCADA平台。
储能柜10能够及时补充全氟己酮,防止全氟己酮缺失无法降低火情,全氟己酮消防系统30能够在发生热失控或发生火情时,进行多次的喷洒,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
如图1至图7所示,储能直流系统还包括电池管理系统与电池热管理系,电池管理系统与热调控系统均安装于储能柜10中,电池管理系统包括电池采集单元、电池簇管理单元与电池组管理单元,电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流,热调控系统采用分布式液冷方案,全氟己酮消防系统30采用高效灭火剂全氟己酮与多次喷洒系统。
图1为储能监控系统,能够时刻监控各设备的情况,准确无误的反映各设备的情况,图2为发电系统应用场景图,主站层、站空层与间隔层,层层递进,连接紧密,图3为储能EMS功能框图,一次调频具有频率监控,协同控制,快速响应,异常处理功能,有功控制具有实时调度,削峰填谷,变化率,黑启动功能,无功控制具有无功调度,计划曲线,功率曲线,功率因数,电压控制的功能。
储能直流系统还包括电池管理系统与热调控系统,电池管理系统与热调控系统均安装于储能柜10中,电池管理系统包括电池采集单元、电池簇管理单元与电池组管理单元,电池采集单元用于采集电芯电压及温度。
电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流且用于电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流,热调控系统采用分布式液冷方案,全氟己酮消防系统30采用高效灭火剂全氟己酮与多次喷洒系统。热调控系统采用分布式液冷方案,热调控系统包括多个电池柜、液冷机组与乙二醇水溶液,多个电池柜与液冷机组均安装于储能柜10中。
乙二醇水溶液收纳于液冷机组中,每个电池柜包括多个电池箱,多个电池箱安装于储能柜10的两侧,每个电池箱包括电池箱体、独立的水冷流道与进出口,水冷流道通过进出口与电池箱体相连。每个电池箱还包括复合型探测器、H2探测器与灭火喷嘴,复合型探测器与H2探测器均安装于电池箱的内部,灭火喷嘴与电池箱相连,且灭火喷嘴朝向电池箱的侧壁。
EMS/SCADA平台为新能源场站的站端,其包括自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块,自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块均安装于EMS/SCADA平台中,EMS/SCADA平台通过实时采集和存储变流器PCS、风机以及光伏逆变器数据,并分别传输至SCADA监控模块、EMS模块、PFC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块中。
本发明通过设置电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流;热调控系统采用分布式液冷方案,通过热传导及对流作用吸收箱内部产生的耗散热,吸热后的冷却液再次汇集并流入到冷水机组内。液体介质的换热系数高,比热容大,冷却速度快,对降低电池包温度,提供电池组温度场一致性效果显著;全氟己酮消防系统30采用高效灭火剂全氟己酮与定制喷洒策略,全氟己酮灭火剂常温下为液态,可使用非储压容器存储,同时49℃的沸点使得全氟己酮在灭火过程中快速挥发带走大量热量,切断反应链的同时,对热失控电芯进行持续降温。另外,根据Pack的容量、体积等系统参数,定制了多次定点喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
如图6至7及图12所示,储能柜10包括储能柜体11、储能柜门12、把手13、杠杆组件14与防护组件15,储能柜门12安装于储能柜体11的一端,且储能柜门12通过拉簧(图未示)与储能柜体11的侧壁铰接,把手13安装于储能柜门12上,杠杆组件14安装于储能柜体11的内部,且与储能柜体11的底壁固定连接,防护组件15位于杠杆组件14一端的下方,且防护组件15邻近储能柜门12一侧,杠杆组件14包括支撑杆140、铰接柱144、杠杆141、消防件142与下压件143,支撑杆140的下端固定安装于储能柜体11底壁上,铰接柱144与支撑杆140的上端转动地连接,杠杆141位于支撑杆140的上方,铰接柱144转动地插设于杠杆141的中部,消防件142安装于杠杆141的一端,下压件143安装于杠杆141的另一端,消防件142重量大于下压件143的重量。
如图9所示,消防件142包括第一承重框145与灭火器146,第一承重框145与杠杆141邻近电池插箱组件20一端固定相连,灭火器146安装于第一承重框145中,灭火器146的顶部还安装有补液阀149。
下压件143包括第二承重框147与下压器件148,第二承重框147与杠杆141邻近储能柜门12的一端固定相连,下压器件148安装于第二承重框147中。
储能柜体11邻近储能柜门12的一端底壁向下凹设形成有滑动槽110,防护组件15的底部安装于滑动槽110中,防护组件15包括挡板150、弹簧151、梯形的滑动块152与推杆153,挡板150固定安装于储能柜体11底壁上,弹簧151一端与挡板150的一侧固定连接,滑动块152的底部滑动地安装于滑动槽110中,且滑动块152的一侧与弹簧151的另一端固定相连,推杆153的一端与滑动块152的另一侧固定相连,另一端抵接于储能柜门12的侧壁上。
两个电池插箱组件20分别安装于储能柜体11内部的两侧上,每个电池插箱组件20包括多个支撑架21与多个电池插箱22,多个支撑架21均插设于储能柜体11底部,多个电池插箱22分别安装于多个支撑架21中。
全氟己酮消防系统30包括第一传输管道31、第二传输管道32、多个水平管道33与多个竖直管道34,第一传输管道31一端与灭火器146相连,第二传输管道32安装于储能柜体11的顶部,且第二传输管道32邻近灭火器146的一端与第一传输管道31相连,多个水平管道33均插设于第二传输管道32中,多个竖直管道34的上端均分别与多个水平管道33的两端相连,且多个竖直管道34固定安装于多个支撑架21的侧壁上,每个竖直管道34的上下两端均安装有喷洒组件35。
每个喷洒组件35包括喷洒管350、导热管351与膨胀膜352,喷洒管35一端与竖直管道34相连,另一端朝向电池插箱22的侧壁,导热管351一端与电池插箱22的侧壁相连,另一端与喷洒管350的中部相连,膨胀膜352安装于喷洒管350的内部,膨胀膜352整体朝向喷洒管350出口处弯曲,且膨胀膜352其弯曲程度沿向膨胀膜352中部的方向逐渐增大,膨胀膜352的中部还开设有膨胀裂缝353。
储能柜10还包括补液桶槽16,补液桶槽16安装于储能柜10内部的上侧,且位于灭火器146的上方,补液桶槽16的底部向上凹设形成有补液槽160。
本发明通过设置电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流;热调控系统采用分布式液冷方案,通过热传导及对流作用吸收箱内部产生的耗散热,吸热后的冷却液再次汇集并流入到冷水机组内。液体介质的换热系数高,比热容大,冷却速度快,对降低电池包温度,提供电池组温度场一致性效果显著;全氟己酮消防系统30采用高效灭火剂全氟己酮与定制喷洒策略,全氟己酮灭火剂常温下为液态,可使用非储压容器存储,同时49℃的沸点使得全氟己酮在灭火过程中快速挥发带走大量热量,切断反应链的同时,对热失控电芯进行持续降温。另外,根据Pack的容量、体积等系统参数,定制了多次喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。通过设置杠杆组件14,使得在灭火器146防止多次火情后,灭火器146的重量降低,在下压件143的重力下,下压件143将往下移动,消防件142将向上移动补充全氟己酮,及时补充灭火器146,防止发生火情时,灭火器146无法喷洒全氟己酮,不能及时扑灭火情。同时全氟己酮消防系统30能够在发生热失控或发生火情时,通过热传导,使膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,喷洒全氟己酮过程中,膨胀膜352热量被吸收,膨胀裂缝353关闭,热失控或发生火情如尚未停止,继续进行热传导,使膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,反复进行,定制了多次喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。通过设置防护组件15能够防止灭火器146补充全氟己酮时发生泄漏,降低全氟己酮喷洒到设备的影响,并提醒人员灭火器146正在补充全氟己酮。
安装时:将两个电池插箱组件20安装在储能柜10中,电芯安装在电池插箱组件20的内部,液冷型散热系统与全氟己酮消防系统30安装在储能柜10中,电池管理系统与热调控系统均安装在储能柜10中,储能柜门12安装在储能柜体11的一端,把手13安装在储能柜门12上,杠杆组件14安装在储能柜体11的内部,支撑杆140的下端固定安装在储能柜体11底壁上,消防件142安装在杠杆141的一端,下压件143安装在杠杆141的另一端。防护组件15的底部安装在滑动槽110中,挡板150固定安装在储能柜体11底壁上,滑动块152的底部滑动地安装在滑动槽110中,多个电池插箱22分别安装在多个支撑架21中,第二传输管道32安装在储能柜体11的顶部,多个竖直管道34固定安装在多个支撑架21的侧壁上,补液桶槽16安装在储能柜10内部的上侧。
使用时:1.当电池插箱22热失控或发生火情时,当发生热失控或发生火情的电池插箱22的温度将超过一定预值,电池插箱22温度通过导热管351传递到喷洒管350上,喷洒管350将温度传递到膨胀膜352上,膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,全氟己酮常温下为液态,可使用非储压容器存储,同时49℃的沸点使得全氟己酮在灭火过程中快速挥发带走大量热量,切断反应链的同时,对热失控电池插箱22进行持续降温。同时膨胀膜352通过全氟己酮的降温,将恢复原状。在发生热失控或发生火情的电池插箱22的温度尚未降到一定预值时,电池插箱22温度通过导热管351传递到喷洒管350上,喷洒管350在一次将温度传递到膨胀膜352上,膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,如此,反复进行降温,定制了多次喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。
2.在灭火器146防止多次火情后,灭火器146的重量降低,在下压件143的重力下,下压件143将往下移动,消防件142将向上移动,直至灭火器146内部的全氟己酮喷洒到预定重量时,消防件142将上升到最高点,灭火器146顶部的补液阀149将插设在补液桶槽16的补液槽160中,以补充灭火器146内部的全氟己酮,到灭火器146内部的全氟己酮补充到一定的重量后,灭火器146的重量大于下压件143的重量,灭火器146将受重力的影响朝下移动,在杠杆141原理的作用下,下压件143将朝向上移动,如此反复,防止灭火器146使用完后无法及时补充。同时,工作人员还可以通过观察消防件142与下压件143的高度,从而大致推断出灭火器146内部全氟己酮的使用情况。
3.在灭火器146向上补充全氟己酮时,下压件143向下移动,直至下压件143底部抵接在滑动块152的倾斜面上,下压件143继续下移,滑动块152受下压件143水平推力,使得滑动块152朝向储能柜门12的一侧移动,弹簧151拉伸,推杆153推抵起储能柜门12翻转,使储能柜门12打开,防止灭火器146补充全氟己酮时发生泄漏,造成内部设备被全氟己酮喷洒,并提醒人员灭火器146正在补充全氟己酮,待灭火器146补充完成后,灭火器146的重量大于下压件143的重量,灭火器146将受重力的影响朝下移动,在杠杆141原理的作用下,下压件143将朝向上移动,滑动块152在弹簧151恢复力的作用下恢复到原来的状态,储能柜门12关闭。
有益效果:本发明通过设置电池采集单元用于采集电芯电压及温度,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流,进行电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流;热调控系统采用分布式液冷方案,通过热传导及对流作用吸收箱内部产生的耗散热,吸热后的冷却液再次汇集并流入到冷水机组内。液体介质的换热系数高,比热容大,冷却速度快,对降低电池包温度,提供电池组温度场一致性效果显著;全氟己酮消防系统30高效灭火剂全氟己酮与定制喷洒策略,全氟己酮灭火剂常温下为液态,可使用非储压容器存储,同时49℃的沸点使得全氟己酮在灭火过程中快速挥发带走大量热量,切断反应链的同时,对热失控电芯进行持续降温。另外,根据Pack的容量、体积等系统参数,定制了多次定点喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。通过设置杠杆组件14,使得在灭火器146防止多次火情后,灭火器146的重量降低,在下压件143的重力下,下压件143将往下移动,消防件142将向上移动补充全氟己酮,及时补充灭火器146,防止发生火情时,灭火器146无法喷洒全氟己酮,不能及时扑灭火情。同时全氟己酮消防系统30能够在发生热失控或发生火情时,通过热传导,使膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,喷洒全氟己酮过程中,膨胀膜352热量被吸收,膨胀裂缝353关闭,热失控或发生火情如尚未停止,继续进行热传导,使膨胀膜352受热朝弯曲方向继续膨胀打开膨胀裂缝353,使灭火器146朝向发生热失控或发生火情的电池插箱22喷洒全氟己酮,反复进行,定制了多次喷洒的策略,进一步降低热失控发展为热扩散的风险。通过设置防护组件15能够防止灭火器146补充全氟己酮时发生泄漏,降低全氟己酮喷洒到设备的影响,并提醒人员灭火器146正在补充全氟己酮。
上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种新型储能系统,其特征在于,包括储能直流系统、储能交流系统与储能能量管理系统,储能直流系统、储能交流系统均与储能能量管理系统电性相连,储能直流系统包括储能柜(10)、两个电池插箱组件(20)、电芯、液冷型散热系统与全氟己酮消防系统(30),两个电池插箱组件(20)安装于储能柜(10)中,电芯安装于电池插箱组件(20)的内部,液冷型散热系统与全氟己酮消防系统(30)均安装于储能柜(10)中,储能交流系统采用高功率密度的液冷型储能换流器,储能能量管理系统采用基于大数据和边缘计算技术的EMS/SCADA平台。
2.根据权利要求1所述的新型储能系统,其特征在于,储能直流系统还包括电池管理系统与热调控系统,电池管理系统与热调控系统均安装于储能柜(10)中,电池管理系统包括电池采集单元、电池簇管理单元与电池组管理单元,电池采集单元用于采集电芯电压及温度。
3.根据权利要求2所述的新型储能系统,其特征在于,电池簇管理单元用于收集电芯数据,并采集电池簇电流且用于电池簇的充放电管理及状态估计,电池组管理单元获取到电池簇管理单元的控制信息后,统一管理电池组内各电池簇的接入与退出,并具备簇间均衡及簇间防环流,全氟己酮消防系统(30)采用高效灭火剂全氟己酮与多次喷洒系统。
4.根据权利要求3所述的新型储能系统,其特征在于,热调控系统采用分布式液冷方案,热调控系统包括多个电池柜、液冷机组与乙二醇水溶液,多个电池柜与液冷机组均安装于储能柜(10)中。
5.根据权利要求4所述的新型储能系统,其特征在于,乙二醇水溶液收纳于液冷机组中,每个电池柜包括多个电池箱,多个电池箱安装于储能柜(10)的两侧,每个电池箱包括电池箱体、独立的水冷流道与进出口,水冷流道通过进出口与电池箱体相连。
6.根据权利要求5所述的新型储能系统,其特征在于,每个电池箱还包括复合型探测器、H2探测器与灭火喷嘴,复合型探测器与H2探测器均安装于电池箱的内部,灭火喷嘴与电池箱相连,且灭火喷嘴朝向电池箱的侧壁。
7.根据权利要求6所述的新型储能系统,其特征在于,EMS/SCADA平台为新能源场站的站端,其包括自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块,自动化监控模块、数据分析模块、运行报表统计模块、EMS模块、FPC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块均安装于EMS/SCADA平台中,EMS/SCADA平台通过实时采集和存储变流器PCS、风机以及光伏逆变器数据,并分别传输至SCADA监控模块、EMS模块、PFC模块、AGC/AVC模块与功率预测模块中。
8.根据权利要求1所述的新型储能系统,其特征在于,储能柜(10)包括储能柜体(11)、储能柜门(12)、把手(13)、杠杆组件(14)与防护组件(15),储能柜门(12)安装于储能柜体(11)的一端,且储能柜门(12)通过拉簧与储能柜体(11)的侧壁铰接,把手(13)安装于储能柜门(12)上,杠杆组件(14)安装于储能柜体(11)的内部,且与储能柜体(11)的底壁固定连接。
9.根据权利要求8所述的新型储能系统,其特征在于,防护组件(15)位于杠杆组件(14)一端的下方,且防护组件(15)邻近储能柜门(12)一侧,杠杆组件(14)包括支撑杆(140)、铰接柱(144)、杠杆(141)、消防件(142)与下压件(143),支撑杆(140)的下端固定安装于储能柜体(11)底壁上,铰接柱(144)与支撑杆(140)的上端转动地连接,杠杆(141)位于支撑杆(140)的上方,铰接柱(144)转动地插设于杠杆(141)的中部,消防件(142)安装于杠杆(141)的一端,下压件(143)安装于杠杆(141)的另一端,消防件(142)重量大于下压件(143)的重量。
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