CN116487795B - 一种新能源储能柜及储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源储能的技术领域，公开了一种新能源储能柜及储能系统，包括：用于存放若干电池架的柜体、用于转移电池架上蓄电池的导送组件以及设置于所述柜体内与所述电池架对应的隔离组件。通过控制器控制温控检测组件的温度传感器持续检测柜体内部的温度，一旦温度发生急剧上升的情况，启动报警的同时，红外热感应探头配合导送组件获取发热异常的蓄电池位置并将其抓取，将该枚蓄电池单独断电并投入隔离组件的隔离箱中进行密封，同时驱动利用气体保护组件向其中泵入降温阻燃气对其进行冷却和阻燃，防止其波及临近的蓄电池和电器元件，同时用集气瓶将其中的有害气体泵出进行收集操作，提高应急效率，降低维护人员的风险。
Description
技术领域
本发明涉及新能源储能的技术领域，尤其是一种新能源储能柜及储能系统。
背景技术
新能源电池储能技术对电力体制改革和智能电网建设的发展越来越关注，储能控制系统为锂电池的应用需求提供了技术支持，促进锂电行业经济增长。锂电池在充电态时内部积蓄了巨大的能量，一旦当锂电池所处的环境温度等控制不当时，锂电池极易发生爆炸、着火等事故。若不采取恰当的措施一个电池发生事故时，会波及邻近其他电池，引起火势蔓延，继而引发更大的事故。
同时，为了保障储能柜的安全，在锂电池发生故障时，会被传感器检测到并发出警报，而如果锂电池发生爆炸、着火则会启动消防设备，对其进行灭火操作，但是这种安全处理方式会将储能柜进行优先断电操作，这会导致被供电设备因断电而影响工作，可能引发更大的损失。
发明内容
本发明的目的在于提供，旨在解决新能源储能柜内电池故障会导致断电的问题。
本发明是这样实现的，一种新能源储能柜，包括：用于存放若干电池架的柜体、用于转移电池架上蓄电池的导送组件以及设置于所述柜体内与所述电池架对应的隔离组件，还包括安装在柜体外部的控温检测组件和气体保护组件，所述控温检测组件用于为柜体降温，控温检测组件包括一个温度传感器，所述温度传感器实时检测电池架上所述蓄电池的温度，所述导送组件包括用于获取单个蓄电池温度的红外热感应探头，所述红外热感应探头配合导送组件抓取存在温度异常的蓄电池，所述气体保护组件用于为所述隔离组件隔离的蓄电池提供降温阻燃气体并抽取其产生的有害气体。
优选的，所述电池架包括若干竖直设置的撑架，所述撑架间焊接有肋条，并通过撑架固定有若干水平设置的支板，所述支板上开设有若干对托槽，并通过所述托槽固定所述蓄电池，托槽的内部还固定有导片a，并且前后对托槽的导片a之间通过线缆a串接。
优选的，所述支板位于托槽中间设置有压块，所述压块的下方安装有与支板底部内侧抵触的弹簧，压块的底部两侧设置有触片a，支板的顶部内侧设置有与触片a对应的触片b，且触片b分别与前后线缆a之间通过线缆b连接。
优选的，所述蓄电池的顶部设置有提升板，并且蓄电池位于提升板前后部均设置有与所述托槽对应的托架，所述托架的端部下方设置有与所述导片a相对应的导片b。
优选的，所述导送组件包括固定在所述电池架底部两侧的Z向导板，在两所述Z向导板上同步传动的X向导板，在两所述X向导板之间传动的Y向导板以及在所述Y向导板上传动的定位抓取机构；
所述Z向导板、X向导板和Y向导板的内部均分别活动连接有导杆a、导杆b和导杆c，两所述导杆a通过电机a以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆a外部螺纹连接的导块a传动，其通过所述导块a固定X向导板，两所述导杆b通过电机b以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆b外部螺纹连接的导块b传动，其通过所述导块b固定Y向导板，所述导杆c通过电机c驱动转动，驱动导杆c外部螺纹连接的导块c传动，其通过所述导块c与所述定位抓取机构连接。
优选的，所述定位抓取机构包括壳体，壳体内分别设置有电机d、贯穿壳体两侧的第一夹板和第二夹板，所述电机d的输出轴套接有齿轮，所述第一夹板和第二夹板位于壳体内部一端分别置于所述电机d输出轴的上下部，并开设有与所述齿轮啮合的齿槽，所述红外热感应探头安装在壳体的下方。
优选的，所述控温检测组件包括设置于柜体外部的制冷箱，并且在制冷箱的进气端和出气端分别连接有回气管和出气管，所述回气管与所述柜体靠近电池架的一侧连接，所述出气管与柜体的另一侧连接，并且所述温度传感器安装在所述回气管的内部。
优选的，所述隔离组件包括安装板以及隔离箱，所述安装板的内部通过电机e输出轴驱动连接有导杆d，并在导杆d的外部螺纹连接有导块d，安装板的端部活动连接有连板，并通过所述连板安装有与所述隔离箱对应的盖板，所述导块d的表面与连板的顶部之间活动安装有斜拉杆。
优选的，所述气体保护组件包括设置于所述柜体外部的箱体以及泵机组，所述泵机组由两台反向设置的泵机构成，其中一台泵机的进气端连接有置于箱体内的降温阻燃气瓶，该泵机的排气端与所述隔离组件连接，另一台泵机的排气端连接有置于箱体内的集气瓶，该泵机的进气端与隔离组件连接。
一种新能源的储能系统，包括如上发明人提供的任一项所述的一种新能源储能柜。
本发明公开一种新能源储能柜及储能系统的有益效果是：
1、通过控制器控制温控检测组件的温度传感器持续检测柜体内部的温度，一旦温度发生急剧上升的情况，启动报警的同时，红外热感应探头配合导送组件获取发热异常的蓄电池位置并将其抓取，将该枚蓄电池单独断电并投入隔离组件的隔离箱中进行密封，同时驱动利用气体保护组件向其中泵入降温阻燃气对其进行冷却和阻燃，防止其波及临近的蓄电池和电器元件，同时用集气瓶将其中的有害气体泵出进行收集操作，提高应急效率，降低维护人员的风险。
2、在蓄电池安装的过程中，可以通过导送组件进行提升装配和拆卸取出，无需人工手动安装，通过接触式的蓄电池装配方式可以让该自动应急系统得以实现，能在蓄电池发热的第一时间就将蓄电池进行断电隔离。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统示意图；
图2是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的侧向局部剖视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的局部结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的电池架结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的图4中局部剖视结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的导送组件结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的图6中后视结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的定位抓取机构剖视结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的隔离组件结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的系统框图；
图11是本发明实施例提供的一种新能源储能柜及储能系统的图10中储能柜应急系统框图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1-2所示，为本发明提供较佳实施例。
一种新能源储能柜，包括：用于存放若干电池架2的柜体1、用于转移电池架2上蓄电池7的导送组件3以及设置于所述柜体1内与所述电池架2对应的隔离组件5，还包括安装在柜体1外部的控温检测组件4和气体保护组件6，所述控温检测组件4用于为柜体1降温，控温检测组件4包括一个温度传感器43，所述温度传感器43实时检测电池架2上所述蓄电池7的温度，所述导送组件3包括用于获取单个蓄电池7温度的红外热感应探头344，所述红外热感应探头344配合导送组件3抓取存在温度异常的蓄电池7，所述气体保护组件6用于为所述隔离组件5隔离的蓄电池7提供降温阻燃气体并抽取其产生的有害气体。
参照附图3-5所示，所述电池架2包括若干竖直设置的撑架21，所述撑架21间焊接有肋条，并通过撑架21固定有若干水平设置的支板22，所述支板22上开设有若干对托槽228，并通过所述托槽228固定所述蓄电池7，如附图8所示，托槽228的内部还固定有导片a225，并且前后对托槽228的导片a225之间通过线缆a226串接，所述支板22位于托槽228中间设置有压块221，所述压块221的下方安装有与支板22底部内侧抵触的弹簧222，压块221的底部两侧设置有触片a223，支板22的顶部内侧设置有与触片a223对应的触片b224，且触片b224分别与前后线缆a226之间通过线缆b227连接，所述蓄电池7的顶部设置有提升板71，并且蓄电池7位于提升板71前后部均设置有与所述托槽228对应的托架72，所述托架72的端部下方设置有与所述导片a225相对应的导片b721，这使得支板22内上分布的导片a225均是通过线缆a226实现串接，即便支板22的托槽228内没安装蓄电池7，弹簧222也会将压块221向上顶起，进而让触片a223和触片b224抵触，让线缆b227保证电路的连通，不影响该电池架2的供电，保证了在电池架2上某个或多个蓄电池7出现故障被取出时，电池架2上的蓄电池7仍然是串联供电的状态，而当蓄电池7上的托架72装入托槽228内的同时，会使得导片a225与导片b721抵触，而压块221被向下压的同时，触片a223和触片b224则被分开，让该蓄电池7能够被串入该电池架2的电池组内。
其中，在柜体1的内部还设置有隔板11，用以将电池架2以及柜体1内的其他电器设备分隔开，进一步降低蓄电池7故障造成的其他设备的损坏，并在隔板11上开设风机孔12，可加装电机，让柜体1内的空气流通更快。
参照附图6-7所示，所述导送组件3包括固定在所述电池架2底部两侧的Z向导板31，在两所述Z向导板31上同步传动的X向导板32，在两所述X向导板32之间传动的Y向导板33以及在所述Y向导板33上传动的定位抓取机构34；
所述Z向导板31、X向导板32和Y向导板33的内部均分别活动连接有导杆a312、导杆b322和导杆c332，两所述导杆a312通过电机a311以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆a312外部螺纹连接的导块a313传动，其通过所述导块a313固定X向导板32，两所述导杆b322通过电机b321以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆b322外部螺纹连接的导块b323传动，其通过所述导块b323固定Y向导板33，所述导杆c332通过电机c331驱动转动，驱动导杆c332外部螺纹连接的导块c333传动，其通过所述导块c333与所述定位抓取机构34连接，利用控制器（PLC）编程实现对电机a311、电机b321和电机c331的实时控制，以实现驱动定位抓取机构34能在电池架2内活动，检测各个蓄电池7的发热状态，并能够将故障的蓄电池7抓取至隔离组件5中，也可抓取蓄电池7装入电池架2内。
其中，参照附图8所示，所述定位抓取机构34包括壳体，壳体内分别设置有电机d341、贯穿壳体两侧的第一夹板342和第二夹板343，所述电机d341的输出轴套接有齿轮3411，所述第一夹板342和第二夹板343位于壳体内部一端分别置于所述电机d341输出轴的上下部，并开设有与所述齿轮3411啮合的齿槽，，所述红外热感应探头344安装在壳体的下方，利用红外热感应探头344获取蓄电池7的发热程度，并对发热量大的蓄电池7，通过驱动电机d341带动其输出轴套接的齿轮3411转动，进而电动齿轮3411上下部开设有与其表面轮齿啮合齿槽的第一夹板342和第二夹板343反向同步传动，对蓄电池7顶部设置的提升板71进行夹取，以便能够对其进行转移操作。
进一步的，在附图1-2中，所述控温检测组件4包括设置于柜体1外部的制冷箱，并且在制冷箱的进气端和出气端分别连接有回气管41和出气管42，所述回气管41与所述柜体1靠近电池架2的一侧连接，所述出气管42与柜体1的另一侧连接，并且所述温度传感器43安装在所述回气管41的内部，通过制冷箱为柜体1内部进行内循环散热，同时在回气管41内安装温度传感器43可以有效的监控柜体1内部整体的温度情况，一旦发现柜体1内稳定的温度有突然上升趋势，即可第一时间作出应急反应。
参照附图9所示，所述隔离组件5包括安装板51以及隔离箱52，所述安装板51的内部通过电机e53输出轴驱动连接有导杆d54，并在导杆d54的外部螺纹连接有导块d55，安装板51的端部活动连接有连板56，并通过所述连板56安装有与所述隔离箱52对应的盖板57，所述导块d55的表面与连板56的顶部之间活动安装有斜拉杆58，通过电机e53驱动导杆d54外螺纹连接的导块d55进行传动，进而利用导块d55端部的斜拉杆58拉动连板56端部安装的盖板57在隔离箱52上进行开合，能够保证有故障的蓄电池7被送入隔离箱52内的第一时间，密封隔离箱52，并为其中的蓄电池7进行应急处理。
值得注意的是，在附图1中，所述气体保护组件6包括设置于所述柜体1外部的箱体61以及泵机组62，所述泵机组62由两台反向设置的泵机构成，其中一台泵机的进气端连接有置于箱体61内的降温阻燃气瓶63，该泵机的排气端与所述隔离组件5连接，另一台泵机的排气端连接有置于箱体61内的集气瓶64，该泵机的进气端与隔离组件5连接，在上述隔离箱52密封蓄电池7的第一时间，气体保护组件6会被启动，将降温阻燃气瓶63内的气体（如二氧化碳，降温阻燃气瓶63喷出的温度达到零下5℃至零下79℃）泵入到隔离箱52中，为故障蓄电池7进行降温和阻燃，并且通过集气瓶64将改故障蓄电池7产生的有害气体抽出，降低维护人员可能遭遇到的风险。
如图10-11所示的新能源储能系统，通过控制器（PLC）控制电池组的放电模块以及储能柜应急系统，该储能柜应急系统包括电池定位模块、电池检测模块、报警模块和应急模块，电池定位模块由数据库记录电池架2每个位置对应蓄电池7的X、Y和Z的坐标值，并通过电机组（电机a311、电机b321和电机c331）根据电池检测模块获取到的坐标值，驱动定位抓取机构34抓取蓄电池7，电池检测模块由温度传感器43和红外热感应探头344构成，温度传感器43用于检测柜体1内整体温度，一旦温度发生急剧上升的情况，电池定位模块才会被启动，报警模块启动向外发送报警指令，红外热感应探头344配合电池定位模块获取发热异常的蓄电池7位置并将其抓取，此时，应急模块启动，该枚蓄电池7被单独断电并投入隔离组件5的隔离箱52中进行密封，同时驱动利用气体保护组件6对其进行冷却、阻燃以及气体的收集操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (4)
1.一种新能源储能柜，其特征在于，包括：用于存放若干电池架的柜体、用于转移电池架上蓄电池的导送组件以及设置于所述柜体内与所述电池架对应的隔离组件，还包括安装在柜体外部的控温检测组件和气体保护组件，所述控温检测组件用于为柜体降温，控温检测组件包括一个温度传感器，所述温度传感器实时检测电池架上所述蓄电池的温度，所述导送组件包括用于获取单个蓄电池温度的红外热感应探头，所述红外热感应探头配合导送组件抓取存在温度异常的蓄电池，所述气体保护组件用于为所述隔离组件隔离的蓄电池提供降温阻燃气体并抽取其产生的有害气体；
所述电池架包括若干竖直设置的撑架，所述撑架间焊接有肋条，并通过撑架固定有若干水平设置的支板，所述支板上开设有若干对托槽，并通过所述托槽固定所述蓄电池，托槽的内部还固定有导片a，并且前后对托槽的导片a之间通过线缆a串接；
所述支板位于托槽中间设置有压块，所述压块的下方安装有与支板底部内侧抵触的弹簧，压块的底部两侧设置有触片a，支板的顶部内侧设置有与触片a对应的触片b，且触片b分别与前后线缆a之间通过线缆b连接；
所述蓄电池的顶部设置有提升板，并且蓄电池位于提升板前后部均设置有与所述托槽对应的托架，所述托架的端部下方设置有与所述导片a相对应的导片b；
这使得支板内上分布的导片a均是通过线缆a实现串接，即便支板的托槽内没安装蓄电池，弹簧也会将压块向上顶起，进而让触片a和触片b抵触，让线缆b保证电路的连通，不影响该电池架的供电，保证了在电池架上某个或多个蓄电池出现故障被取出时，电池架上的蓄电池仍然是串联供电的状态，而当蓄电池上的托架装入托槽内的同时，会使得导片a与导片b抵触，而压块被向下压的同时，触片a和触片b则被分开，让该蓄电池能够被串入该电池架的电池组内；
所述导送组件包括固定在所述电池架底部两侧的Z向导板，在两所述Z向导板上同步传动的X向导板，在两所述X向导板之间传动的Y向导板以及在所述Y向导板上传动的定位抓取机构；
所述Z向导板、X向导板和Y向导板的内部均分别活动连接有导杆a、导杆b和导杆c，两所述导杆a通过电机a以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆a外部螺纹连接的导块a传动，其通过所述导块a固定X向导板，两所述导杆b通过电机b以及传动皮带驱动同步转动，驱动导杆b外部螺纹连接的导块b传动，其通过所述导块b固定Y向导板，所述导杆c通过电机c驱动转动，驱动导杆c外部螺纹连接的导块c传动，其通过所述导块c与所述定位抓取机构连接；
所述定位抓取机构包括壳体，壳体内分别设置有电机d、贯穿壳体两侧的第一夹板和第二夹板，所述电机d的输出轴套接有齿轮，所述第一夹板和第二夹板位于壳体内部一端分别置于所述电机d输出轴的上下部，并开设有与所述齿轮啮合的齿槽，所述红外热感应探头安装在壳体的下方；
所述隔离组件包括安装板以及隔离箱，所述安装板的内部通过电机e输出轴驱动连接有导杆d，并在导杆d的外部螺纹连接有导块d，安装板的端部活动连接有连板，并通过所述连板安装有与所述隔离箱对应的盖板，所述导块d的表面与连板的顶部之间活动安装有斜拉杆；
通过电机e驱动导杆d外螺纹连接的导块d进行传动，进而利用导块d端部的斜拉杆拉动连板端部安装的盖板在隔离箱上进行开合，能够保证有故障的蓄电池被送入隔离箱内的第一时间，密封隔离箱，并为其中的蓄电池进行应急处理。
2.如权利要求1所述的一种新能源储能柜，其特征在于，所述控温检测组件包括设置于柜体外部的制冷箱，并且在制冷箱的进气端和出气端分别连接有回气管和出气管，所述回气管与所述柜体靠近电池架的一侧连接，所述出气管与柜体的另一侧连接，并且所述温度传感器安装在所述回气管的内部。
3.如权利要求1所述的一种新能源储能柜，其特征在于，所述气体保护组件包括设置于所述柜体外部的箱体以及泵机组，所述泵机组由两台反向设置的泵机构成，其中一台泵机的进气端连接有置于箱体内的降温阻燃气瓶，该泵机的排气端与所述隔离组件连接，另一台泵机的排气端连接有置于箱体内的集气瓶，该泵机的进气端与隔离组件连接。
4.一种新能源的储能系统，其特征在于，包括：如权利要求1-3任一所述的一种新能源储能柜，通过控制器（PLC）控制电池组的放电模块以及储能柜应急系统，该储能柜应急系统包括电池定位模块、电池检测模块、报警模块和应急模块，电池定位模块由数据库记录电池架每个位置对应蓄电池的X、Y和Z的坐标值，并通过电机组，电机组包括电机a、电机b、电机c和电机d，根据电池检测模块获取到的坐标值，驱动定位抓取机构抓取蓄电池，电池检测模块由温度传感器和红外热感应探头构成，温度传感器用于检测柜体内整体温度，一旦温度发生急剧上升的情况，电池定位模块才会被启动，报警模块启动向外发送报警指令，红外热感应探头配合电池定位模块获取发热异常的蓄电池位置并将其抓取，此时，应急模块启动，该蓄电池被单独断电并投入隔离组件的隔离箱中进行密封，同时驱动利用气体保护组件对其进行冷却、阻燃以及气体的收集操作。
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