CN116581456A - 一种防爆燃的高密度储能电池组及储能方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种防爆燃的高密度储能电池组，包括：防爆燃箱、隔板、电池和散热扇，防爆燃箱内设置有若干隔板，各隔板上设置有电池，各电池依次串联，防爆箱内设置有散热扇，散热扇能在防爆燃箱内循环移动。散热扇能沿着矩形轨移动并不断旋转，对多个电池进行扫描吹风，从而对多个电池都能进行散热，防止电池局部温度过高，造成电池过热爆燃，提高电池组的安全性，防爆燃箱起到隔绝作用，防止外部明火引燃内部电池。一种储能方法，通过采集各电池的热量信息，与预设的数值进行比对，以判定电池是否过热故障，则控制故障电池相连的两个电池之间的开关导通，舍弃掉故障电池，使得整个电池组能够正常使用，提高电池的可靠性。

Description

一种防爆燃的高密度储能电池组及储能方法
技术领域
本发明属于电池组技术领域，具体涉及一种防爆燃的高密度储能电池组及储能方法。
背景技术
储能电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。常见的储能电池为锂离子储能电池。储能锂电池在寿命，能量，功率性能以及高低温环境的使用性能方面具有显著优势，未来作为离网型风光用储能系统在偏远地区、孤岛等无电网接入的地区将有大规模应用。目前，高密度锂电池广泛应用，电池长时间使用，会产生大量的热量，温度控制不好，易产生爆燃，造成安全事故。
公开号为CN113809436A的专利，公开了一种能够快速散热的高密度储能电池模组，包括壳体，壳体的内壁固定连接有隔板，隔板的顶部固定安装有电池模组本体，壳体的内壁底部设置有冷却结构，壳体的内部设置有散热结构，壳体的顶部右侧开设有活动孔，壳体的外壁开设有第二散热孔，壳体的顶部外壁开设有卡接口，壳体的顶部设置有安装结构，壳体的内壁后侧固定安装有第二风扇；冷却结构包括冷却液箱，冷却液箱的底部固定连接在壳体的内壁底部，冷却液箱的左侧内部固定连通有导水管，冷却液箱的上表面内部固定连通有抽取管，抽取管的右端固定连通有水泵，水泵的右侧内部固定连通有进液管。
但是，上述专利在实际使用过程中存在以下不足，由于风扇位置固定，易造成局部电池过热，造成电池损坏。
发明内容
因此，本发明要解决现有技术中风扇位置固定，易造成局部电池过热，造成电池损坏的问题。
为此，采用的技术方案是，本发明的一种防爆燃的高密度储能电池组，包括：防爆燃箱、隔板、电池和散热扇，防爆燃箱内设置有若干隔板，各隔板上设置有电池，各电池依次串联，防爆箱内设置有散热扇，散热扇能在防爆燃箱内循环移动。
优选的，隔板底端设置有若干散热孔。
优选的，防爆燃箱的外壁上设置有滤网。
优选的，包括驱动装置，驱动装置包括：驱动箱、矩形开口、第一电机、第一链轮、第二链轮和链条，防爆燃箱外壁上设置有驱动箱，防爆燃箱的外壁上设置有矩形开口，矩形开口四个角处倒圆角，矩形开口内壁上设置有齿牙，驱动箱与防爆燃箱通过矩形开口连通，驱动箱内壁上设置有第一电机，第一电机输出轴与第一链轮同轴连接，第一链轮和三个第二链轮呈矩形分布且通过链条连接，第二链轮与轮轴一端同轴连接，轮轴另一端与驱动箱内壁转动连接，驱动箱内壁上间隔设置有两个竖直方向的固定杆，固定杆两端与驱动箱内壁连接。
优选的，固定杆上套设有圆管，固定杆与圆管滑动连接，两个圆管通过水平方向的连接板连接，连接板上设置有水平方向的滑槽，滑槽上滑动连接有滑块，滑块与第一转轴转动连接，第一转轴另一端与链条连接，滑块远离第一转轴的一侧与第二转轴一端转动连接，第二转轴另一端延伸至防爆燃箱内与散热扇连接，第二转轴上同轴设置有齿轮，齿轮与矩形开口的齿牙啮合。
优选的，防爆燃箱内壁上设置有多个温度传感器，驱动箱内壁上设置有处理器，多个温度传感器分别与处理器电性连接，处理器与第一电机电性连接。
优选的，防爆燃箱顶端设置有箱体，箱体内设置有散热台，箱体内设置有竖直方向的导热板，导热板分别与隔板连接，导热板上端与散热台底端连接，导热板与防爆燃箱顶壁连接，散热台左侧设置有储液箱，储液箱与箱体底壁连接，散热台上方设置有两个水平方向的滑条，滑条与箱体内壁连接，两个滑条之间滑动连接有移动板。
优选的，移动板上设置有斜滑槽，箱体内壁上设置有竖直滑槽和水平滑槽，竖直滑槽上端与水平滑槽左端连通，水平滑槽上滑动连接有滑块，连接柱一端与滑块连接，连接柱另一端穿过斜滑槽与连接杆一端垂直连接，连接杆另一端向下与扫刷连接，扫刷的刷毛与散热台接触，箱体内壁上设置有第二电机，第二电机输出轴与曲柄一端连接，曲柄另一端与连杆一端转动连接，连杆另一端与移动板左端铰接。
优选的，箱体顶端设置有若干透气孔。
一种储能方法，适用于所述的种防爆燃的高密度储能电池组，包括如下步骤：
步骤一、将多个电池依次串联起来，间隔的两个电池之间设置有开关；
步骤二、根据电池串联次序，给各电池编上信息序列；
步骤三、采集各电池的温度信息与预设的温度信息进行比对，若高于预设的温度则判定当前电池为故障电池；
步骤四、与故障电池相连的两个电池之间的开关导通。
本发明技术方案具有以下优点：
1.本发明的一种防爆燃的高密度储能电池组，包括：防爆燃箱、隔板、电池和散热扇，防爆燃箱内设置有若干隔板，各隔板上设置有电池，各电池依次串联，防爆箱内设置有散热扇，散热扇能在防爆燃箱内循环移动。散热扇能沿着矩形轨移动并不断旋转，对多个电池进行扫描吹风，从而对多个电池都能进行散热，防止电池局部温度过高，造成电池过热爆燃，提高电池组的安全性，防爆燃箱起到隔绝作用，防止外部明火引燃内部电池。
2.本发明的一种储能方法，包括如下步骤：步骤一、将多个电池依次串联起来，间隔的两个电池之间设置有开关；步骤二、根据电池串联次序，给各电池编上信息序列；步骤三、采集各电池的温度信息与预设的温度信息进行比对，若高于预设的温度则判定当前电池为故障电池；步骤四、与故障电池相连的两个电池之间的开关导通。通过采集各电池的热量信息，与预设的数值进行比对，以判定电池是否过热故障，则控制故障电池相连的两个电池之间的开关导通，舍弃掉故障电池，使得整个电池组能够正常使用，提高电池的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中驱动装置的结构示意图；
图3是本发明中第二转轴及齿轮的结构示意图；
图4是本发明中导热板及散热台的结构示意图；
图5是本发明中箱体的内部结构示意图；
图6是本发明中滑块及扫刷的结构示意图；
其中，1-防爆燃箱，2-隔板，3-电池，4-散热扇，5-散热孔，6-滤网，7-驱动箱，8-矩形开口，9-第一电机，10-第一链轮，11-第二链轮，12-链条，13-轮轴，14-固定杆，15-圆管，16-连接板，17-滑槽，18-滑块，19-第一转轴，20-第二转轴，21-齿轮，22-温度传感器，23-处理器，24-箱体，25-散热台，26-导热板，27-储液箱，28-滑条，29-移动板，30-斜滑槽，31-竖直滑槽，32-水平滑槽，33-滑块，34-连接柱，35-连接杆，36-扫刷，37-第二电机，38-曲柄，39-连杆。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明提供了一种防爆燃的高密度储能电池组，如图1所示，包括：防爆燃箱1、隔板2、电池3和散热扇4，防爆燃箱1内设置有若干隔板2，各隔板2上设置有电池3，电池3，采用高密度锂电池，各电池3依次串联，防爆箱1内设置有散热扇4，散热扇4能在防爆燃箱1内循环移动。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：散热扇4能沿着矩形轨移动并不断旋转，对多个电池3进行扫描吹风，从而对多个电池都能进行散热，防止电池局部温度过高，造成电池过热爆燃，提高电池组的安全性，防爆燃箱起到隔绝作用，防止外部明火引燃内部电池。
在一个实施例中，隔板2底端设置有若干散热孔5，增强空气流通，提高散热效率。防爆燃箱1的外壁上设置有滤网6，防止异物或易燃物进入到防爆燃箱1内。
在一个实施例中，如图2-3所示，包括驱动装置，驱动装置包括：驱动箱7、矩形开口8、第一电机9、第一链轮10、第二链轮11和链条12，防爆燃箱1外壁上设置有驱动箱7，防爆燃箱1的外壁上设置有矩形开口8，矩形开口8四个角处倒圆角，矩形开口8内壁上设置有齿牙，驱动箱7与防爆燃箱1通过矩形开口8连通，驱动箱7内壁上设置有第一电机9，第一电机9输出轴与第一链轮10同轴连接，第一链轮10和三个第二链轮11呈矩形分布且通过链条12连接，第二链轮11与轮轴13一端同轴连接，轮轴13另一端与驱动箱7内壁转动连接，驱动箱7内壁上间隔设置有两个竖直方向的固定杆14，固定杆14两端与驱动箱7内壁连接。
固定杆14上套设有圆管15，固定杆14与圆管15滑动连接，两个圆管15通过水平方向的连接板16连接，连接板16上设置有水平方向的滑槽17，滑槽17上滑动连接有滑块18，滑块18与第一转轴19转动连接，第一转轴19另一端与链条12连接，滑块18远离第一转轴19的一侧与第二转轴20一端转动连接，第二转轴20另一端延伸至防爆燃箱1内与散热扇4连接，第二转轴20上同轴设置有齿轮21，齿轮21与矩形开口8的齿牙啮合。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：启动第一电机9，带动第一链轮10旋转，通过链条12传动，带动第一转轴19沿着矩形轨迹移动，第一转轴19带动滑块18沿着滑槽17往复滑动，圆管15沿着固定杆14往复滑动，就使得第一转轴19带动滑块18沿着矩形轨迹平动，滑块18也带动第二转轴20沿着矩形轨迹移动，通过齿轮21与矩形开口8的齿牙啮合，带动第二转轴20旋转，带动第二转轴20旋转，第二转轴20带动散热扇4旋转的同时，还会沿着矩形轨迹移动，对多个电池3进行扫描吹风散热，由于对电池3的各方向上能进行吹风，散热更加均匀，防止了电池局部温度过高的风险。
在一个实施例中，如图1-2所示，防爆燃箱1内壁上设置有多个温度传感器22，驱动箱7内壁上设置有处理器23，多个温度传感器22分别与处理器23电性连接，处理器23与第一电机9电性连接，通过温度传感器22检测多个电池周围的温度值，当超过处理器23内预设的警戒值，就会启动第一电机9的转速，增加散热扇4的转速和散热扇4扫描的速率，提高散热效率。
在一个实施例中，如图4-6所示，防爆燃箱1顶端设置有箱体24，箱体24内设置有散热台25，箱体24内设置有竖直方向的导热板26，导热板26分别与隔板2连接，导热板26上端与散热台25底端连接，导热板26与防爆燃箱1顶壁连接，散热台25左侧设置有储液箱27，储液箱27内储存有冷却水，储液箱27与箱体24底壁连接，散热台25上方设置有两个水平方向的滑条28，滑条28与箱体24内壁连接，两个滑条28之间滑动连接有移动板29。
移动板29上设置有斜滑槽30，箱体24内壁上设置有竖直滑槽31和水平滑槽32，竖直滑槽31上端与水平滑槽32左端连通，水平滑槽32上滑动连接有滑块33，连接柱34一端与滑块33连接，连接柱34另一端穿过斜滑槽30与连接杆35一端垂直连接，连接杆35另一端向下与扫刷36连接，扫刷36的刷毛与散热台25接触，箱体24内壁上设置有第二电机37，第二电机37输出轴与曲柄38一端连接，曲柄38另一端与连杆39一端转动连接，连杆39另一端与移动板29左端铰接。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：启动第二电机37，带动曲柄38旋转，曲柄38带动连杆39运动，连杆39带动移动板29沿着滑条28左右往复移动，移动板29带动连接柱34及滑块33沿着水平滑槽32移动，当连接柱34移动至竖直滑槽31上端时，连接柱34配合斜滑槽30，使得滑块33沿着竖直滑槽31滑动，通过移动板29的左右往复移动，带动滑块33沿着水平滑槽32和竖直滑槽31组成的滑道来循环复移动，从而带动扫刷36向下移动深入储液箱27内蘸取冷却水，向上运动，然后向右运动，刷在散热台25上，最后再向左移动，离开散热台，以使得水分蒸发，通过水分的蒸发，带走散热台25上的热量，散热台25通过与导热板26及隔板2的传导，用于多个电池底端的散热，防止电池过热，引起爆燃，而且使得电池与冷却水分隔开，也提高了电池组的安全性。
在一个实施例中，箱体24顶端设置有若干透气孔，用于蒸发的水汽排到空气中。
一种储能方法，适用于所述的种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将多个电池依次串联起来，间隔的两个电池之间设置有开关；
步骤二、根据电池串联次序，给各电池编上信息序列；
步骤三、采集各电池的温度信息与预设的温度信息进行比对，若高于预设的温度则判定当前电池为故障电池；
步骤四、与故障电池相连的两个电池之间的开关导通。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过采集各电池的热量信息，与预设的数值进行比对，以判定电池是否过热故障，则控制故障电池相连的两个电池之间的开关导通，舍弃掉故障电池，使得整个电池组能够正常使用，提高电池的可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，包括：防爆燃箱(1)、隔板(2)、电池(3)和散热扇(4)，防爆燃箱(1)内设置有若干隔板(2)，各隔板(2)上设置有电池(3)，各电池(3)依次串联，防爆箱(1)内设置有散热扇(4)，散热扇(4)能在防爆燃箱(1)内循环移动。
2.根据权利要求1所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，隔板(2)底端设置有若干散热孔(5)。
3.根据权利要求1所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，防爆燃箱(1)的外壁上设置有滤网(6)。
4.根据权利要求1所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，包括驱动装置，驱动装置包括：驱动箱(7)、矩形开口(8)、第一电机(9)、第一链轮(10)、第二链轮(11)和链条(12)，防爆燃箱(1)外壁上设置有驱动箱(7)，防爆燃箱(1)的外壁上设置有矩形开口(8)，矩形开口(8)四个角处倒圆角，矩形开口(8)内壁上设置有齿牙，驱动箱(7)与防爆燃箱(1)通过矩形开口(8)连通，驱动箱(7)内壁上设置有第一电机(9)，第一电机(9)输出轴与第一链轮(10)同轴连接，第一链轮(10)和三个第二链轮(11)呈矩形分布且通过链条(12)连接，第二链轮(11)与轮轴(13)一端同轴连接，轮轴(13)另一端与驱动箱(7)内壁转动连接，驱动箱(7)内壁上间隔设置有两个竖直方向的固定杆(14)，固定杆(14)两端与驱动箱(7)内壁连接。
5.根据权利要求4所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，固定杆(14)上套设有圆管(15)，固定杆(14)与圆管(15)滑动连接，两个圆管(15)通过水平方向的连接板(16)连接，连接板(16)上设置有水平方向的滑槽(17)，滑槽(17)上滑动连接有滑块(18)，滑块(18)与第一转轴(19)转动连接，第一转轴(19)另一端与链条(12)连接，滑块(18)远离第一转轴(19)的一侧与第二转轴(20)一端转动连接，第二转轴(20)另一端延伸至防爆燃箱(1)内与散热扇(4)连接，第二转轴(20)上同轴设置有齿轮(21)，齿轮(21)与矩形开口(8)的齿牙啮合。
6.根据权利要求4所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，防爆燃箱(1)内壁上设置有多个温度传感器(22)，驱动箱(7)内壁上设置有处理器(23)，多个温度传感器(22)分别与处理器(23)电性连接，处理器(23)与第一电机(9)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，防爆燃箱(1)顶端设置有箱体(24)，箱体(24)内设置有散热台(25)，箱体(24)内设置有竖直方向的导热板(26)，导热板(26)分别与隔板(2)连接，导热板(26)上端与散热台(25)底端连接，导热板(26)与防爆燃箱(1)顶壁连接，散热台(25)左侧设置有储液箱(27)，储液箱(27)与箱体(24)底壁连接，散热台(25)上方设置有两个水平方向的滑条(28)，滑条(28)与箱体(24)内壁连接，两个滑条(28)之间滑动连接有移动板(29)。
8.根据权利要求7所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，移动板(29)上设置有斜滑槽(30)，箱体(24)内壁上设置有竖直滑槽(31)和水平滑槽(32)，竖直滑槽(31)上端与水平滑槽(32)左端连通，水平滑槽(32)上滑动连接有滑块(33)，连接柱(34)一端与滑块(33)连接，连接柱(34)另一端穿过斜滑槽(30)与连接杆(35)一端垂直连接，连接杆(35)另一端向下与扫刷(36)连接，扫刷(36)的刷毛与散热台(25)接触，箱体(24)内壁上设置有第二电机(37)，第二电机(37)输出轴与曲柄(38)一端连接，曲柄(38)另一端与连杆(39)一端转动连接，连杆(39)另一端与移动板(29)左端铰接。
9.根据权利要求7所述的一种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，箱体(24)顶端设置有若干透气孔。
10.一种储能方法，适用于权利要求1至9任一项所述的种防爆燃的高密度储能电池组，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将多个电池依次串联起来，间隔的两个电池之间设置有开关；
步骤二、根据电池串联次序，给各电池编上信息序列；
步骤三、采集各电池的温度信息与预设的温度信息进行比对，若高于预设的温度则判定当前电池为故障电池；
步骤四、与故障电池相连的两个电池之间的开关导通。
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