CN116683100A - 一种储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电化学储能技术领域，具体涉及一种储能系统，包括储能集装箱，在所述储能集装箱内部设置多个电池包，每个电池包均包括电池箱、控制单元、消防单元、采集单元、温控单元以及位于电池箱内部的多个并排排列的电池模组，每个电池模组均包括多个排成一列且两端通过端板固定的电芯，端板包括上部的输出极支架以及与输出极支架卡接位于输出极支架下部的固定件，在输出极支架上连接有多个输出极连接片，在端板上与输出极连接片同侧分别设有消防支架和熔断器支架，消防单元包括多级消防预警模块，控制单元根据采集单元采集的消防参数数据，分别启动多级消防预警模块进行预警或消防。本发明布局合理紧凑，安装维护方便且具有多级预警消防功能。

Description

一种储能系统

技术领域

本发明涉及电化学储能技术领域，具体涉及一种储能系统。

背景技术

电化学储能可以将能量存储在电池中，既可以存储太阳能、风能等可再生能源，也可用来存储电能，可长期存储大量能源，满足长期能源需求，此外，电化学储能可以实现低污染、高节能，可以改善和降低发电环境的污染，因此具有广阔的市场前景。电化学储能系统主要由电池模组、电池管理系统、能量管理系统以及其他电气设备构成，电池模组是储能系统最主要的构成部分，多组电池模组形成电池包；电池管理系统主要负责电池模组内单体电芯的监测、评估、保护以及均衡等；能量管理系统负责数据采集、网络监控和能量调度等。

现有技术中，电化学储能系统主要存在的不足之处在于：1、电池包内部的熔断器、消防装置和线束分散安装在电池模组周围，存在结构布局不合理，安装维护不便的问题，且未有专门用于安装输出极连接片的结构，输出极连接片为铜铝电极片，易变形，易造成电线安全问题，线束组在电池模组上时，线束组易与电芯接触，易造成短路，进而发热导致起火；2、电池包内环境较复杂，针对不同的异常情况，需要进行不同级别的预警以及采取不同的消防措施，来尽量消除一些安全隐患或避免发生更大的火灾。

发明内容

本发明意在提供一种结构布局合理紧凑，安装维护方便且具有多级预警消防功能的储能系统。

一种储能系统，包括储能集装箱，在所述储能集装箱内部设置多个电池包，每个电池包均包括电池箱、控制单元、消防单元、采集单元、温控单元以及位于电池箱内部的多个并排排列的电池模组，每个电池模组均包括多个排成一列且两端通过端板固定的电芯，在每个电池模组的上部均设有CCS组件，所述端板包括上部的输出极支架以及与输出极支架卡接位于输出极支架下部的固定件，在输出极支架上连接有多个输出极连接片，在所述端板上与输出极连接片同侧分别设有消防支架和熔断器支架，所述消防单元包括多级消防预警模块，所述控制单元根据采集单元采集的消防参数数据，分别启动多级消防预警模块进行预警或消防。

本发明的有益效果在于：本发明的输出极支架能够为电池模组的输出极连接片提供支撑，并为输出极连接片提供绝缘防护，确保电池模组在放电时电线安全；多个输出极连接片、消防支架和熔断器支架在同一侧，能够使得除电芯模组之外的其他部件都在同侧，而电芯模组位于端板的两端面与电池箱侧壁之间无其他部件，电池包整体结构更紧凑，布局更合理，线束整体收纳降低安全隐患，安装维护方便；本发明通过控制单元根据采集单元采集的消防参数数据，可分别启动多级消防预警模块进行预警或消防，达到更好的消防效果。

本发明优选的实施方式在于：所述固定件设有贯穿固定件两端面的第一通槽，所述固定件外侧面和内侧面都设有与通槽连通的第一U型槽，所述固定件外侧面和内侧面都对称设有与第一通槽连通的第一卡槽，所述输出极支架对称设有可卡入第一卡槽的弹片和放置在第一U型槽底部的支撑部。

弹片和第一卡槽共同作用，能够便于将输出极支架安装在固定件上和从固定件上拆卸，便于更换输出极支架，第一U型槽和支撑部共同作用能够便于将弹片从第一卡槽中取出和卡入，支撑部能够确保输出极支架稳定放在固定件上，第一通槽的设计，增加散热面积，从而在各个电芯内部温度较高时，能够实现快速散热。

本发明优选的实施方式在于：所述电池箱包括环形侧板、底板和上盖，所述环形侧板、底板和上盖围合形成可容纳电池模组的第一容腔，所述环形侧板中一对相对的侧板都包括有固定部和加固部，所述固定部与加固部平行且有间隙，所述加固部外侧面设有多个吊钩可穿过的吊装孔。

有益效果在于：本发明的固定部和加固部之间有间隙，既能够提高电池箱的承重性能，又能够增加电池箱的隔热效果，延缓外界的温度对电池箱内部的影响，又能够隔离电池箱内部器件运行导致的噪音，还能够在电池箱内部发生异常情况的时候，增强电池箱防爆能力，吊装孔能够便于抓取电池箱，固定部和加固部有间隙，使得吊钩能够穿过吊装孔中并位于固定部和加固部之间，便于吊钩稳定抓取电池箱，也使得电池箱在确保电池模组在封闭空间的同时还能够被轻易抓取。

本发明优选的实施方式在于：所述底板设有相互平行的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁外形为U型，所述第一横梁包括有竖直部和与竖直部连接的横直部，所述竖直部的端面与底板连接，所述第一螺纹孔位于横直部上，所述第二横梁设有多个U型的第三通槽，所述第一通槽与连接部形成多个第二容腔，所述第二横梁与固定件连接的面设有多个可伸入第二容腔中的凸块。

有益效果在于：本发明的第一横梁和第二横梁位于电池模组的两端，既能够对电池模组提供定位功能，方便快速将电池模组粘接在底板上，又能够对电池模组进行再次限位加固，进一步防止电池模组晃动，U型能够便于第一横梁快速散热，还能够使得第一横梁和底板焊接的焊点被容纳在两个竖直部内侧面之间，进而防止焊点刮伤电池模组外表面；第三通槽能够容纳第二横梁与底板焊接时产生的焊点，能够避免焊点刮碰到电池模组，对电池模组外表面产生损伤，进而影响电池模组正常工作，凸块能够为固定件提供定位功能，便于固定件快速与第二横梁连接，第二容腔既能够降低端板的重量，容纳凸块，还能够便于固定件快速散热。

本发明优选的实施方式在于：所述底板内侧面间隔设有多个与第二侧板外侧面平行的第三横梁，所述第三横梁之间设有与底板内侧面贴合的隔热层，所述第三横梁外侧面与隔热层外侧面平行并高于隔热层外侧面。

有益效果在于：第三横梁能够防止隔热层与其他物体直接接触，影响隔热效果，多个第三横梁共同作用，还能够对底板提供支撑，底板为液冷板，还能够防止底板直接与其他物体直接接触，传递温度，影响液冷效果。

本发明优选的实施方式在于：所述CCS组件包括多个汇流排和与汇流排连接的电路板，所述汇流排内侧面连接有第一绝缘膜，所述第一绝缘膜中间设有多个可露出防爆阀的第一防爆孔，所述电路板上设有第一连接片和第二连接片以及与第一防爆孔连通的第二防爆孔，所述汇流排外侧面连接有与第一连接片、第二连接片和电路板外侧面贴合的第二绝缘膜，所述第二绝缘膜设有多个与第一防爆孔贯通的第三防爆孔，所述第二绝缘膜外侧面连接有一端面与电池箱的上盖内侧面贴合的缓冲板，所述缓冲板设有多个与第一防爆孔连通的第三通槽，所述通槽侧壁设有U型槽，所述U型槽连接有与缓冲板外侧面贴合的第一缓冲件，所述第一缓冲件外侧面位于缓冲板外侧面的上方。

有益效果在于：缓冲板能够防止外力直接压迫电路板，同时还能够确保电路板和汇流板不直接与电池箱的上盖接触，缓冲板和第一缓冲件共同作用，能够进一步增强缓冲板的缓冲性能，加强对电路板和汇流排的保护，第一缓冲件能够确保缓冲板与电池箱上盖紧密贴合，减少缓冲板与电池箱上盖之间的距离，进一步有效增强缓冲板对电路板和汇流排的保护；

第一层绝缘膜和第二层绝缘膜共同作用能够有效防止汇流排和电路板在安装和运输过程中错位，还能够进一步增强汇流排和电路板在安装位置上的稳定性，能够提高电线安全度，第二绝缘膜能够避免缓冲板直接与电路板接触，减少外部因素对电路板的影响；

通槽能够露出防爆阀，确保防爆阀正常工作，U型槽能够确保第一缓冲件与缓冲板稳定连接。

本发明优选的实施方式在于：所述多级消防预警模块分别为一级预警模块、二级预警模块、一级消防装置和二级消防装置，所述消防单元还包括设置在电池箱的防爆泄压阀，所述采集单元包括设置在电池箱内的烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述防爆泄压阀相互靠近且正对设置。

有益效果在于：本发明采用两级预警以及两级消防的方式，从而根据不同的情况进行多级预警或消防，确保电池包内部的安全性，并且本发明防爆泄压阀设置在电池箱上，当电池包处于正常工作状态时，电池箱内的气体会通过防爆泄压阀流向外部，而烟雾传感器靠近防爆泄压阀且正对防爆泄压阀，因此烟雾传感器正好处于电池箱内气体流向防爆泄压阀的流经路径上，由于此处气体有一定的流动性，相比于电池箱内其他位置来说，可确保烟雾传感器的实时检测更可靠稳定，更能整体反应当前电池箱内的气体浓度和成分的情况；当电池箱内出现异常导致气体急剧增多，从而导致大量气体通过防爆泄压阀外泄，在此过程中，由于烟雾传感器靠近防爆泄压阀且正对防爆泄压阀设计，因此可及时的检测到气体浓度的增加以及气体成分的变化，从而及时采取应对措施避免异常情况加剧，因此此种设计具有检测更及时高效的效果。

本发明优选的实施方式在于：所述一级消防装置包括气溶胶灭火器，所述气溶胶灭火器设置在电池箱内部靠近烟雾传感器，相邻两列电池模组之间具有间隙，所述固定件上开有过孔，所述烟雾传感器安装在一消防支架上，所述消防支架安装在固定件上，所述消防支架位于烟雾传感器处开有可与所述过孔相对的镂空，当镂空处与过孔对应时，相邻两列电池模组之间的间隙、过孔、第一通槽以及镂空处形成内部气体流通通道。

有益效果在于：由于烟雾传感器是靠近且正对防爆泄压阀的，而气溶胶灭火器靠近烟雾传感器安装，因此气溶胶灭火器也是靠近防爆泄压阀设计的，此种设计的好处是当启动气溶胶灭火器进行灭火时，可直接对积聚在防爆泄压阀附近的大量气体（尤其是可燃气体）进行喷射，从而达到更好的灭火效果。

当电池箱内部处于正常状态时，整个消防支架所处横向位置使得镂空处不会与过孔正对或所处位置使得镂空处与过孔仅部分正对，这样既不影响烟雾传感器的正常检测，又不会使电芯内部过多的暴露而导致防尘、防水效果受到影响，当电芯内部发生异常，如热失控，内部气体急剧增多，当有大量气体通过相邻两列电池模组之间的间隙流通到固定件的过孔，再经由过孔流通到消防支架镂空处时，由于消防支架通过条形孔与连接支架的第一连接柱配合，属于横向位置可调节的浮动式连接方式，因此大量急剧增多的气体可迫使整个消防支架产生微量的横向移动，从而使消防支架的镂空处与固定件的过孔正对的面积更大，使得各电芯内部与烟雾传感器和防爆泄压阀之间形成直接的气体流通通道，相比于其他气体流通通道可大大缩短气体流通路径，电芯内部气体可通过该流通通道迅速流动到烟雾传感器和防爆泄压阀处，使得烟雾传感器的检测更加快速和高效，防爆泄压阀的卸压也更及时，从而消防灭火也更及时高效，并且，当大量气体从防爆泄压阀泄出时，若在未设置缓冲结构的情况下，流经烟雾传感器的气体相比于电池箱内部其他位置由于流动性较快，因此会导致烟雾传感器检测灵敏度降低（主要指浓度降低），而固定件上开设的第一通槽能够使得部分气体驻留在第一通槽内，相当于起到缓冲结构的作用，而消防支架的镂空处通过过孔与第一通槽相通，烟雾传感器正好位于镂空处，因此基于此种设计，烟雾传感器检测的气体主要来自于驻留在第一通槽内流动量较小的气体，从而确保烟雾传感器检测的准确性。

本发明优选的实施方式在于：所述二级消防装置包括设置在电池箱上的气液两相喷头，气液两相喷头位于所述防爆泄压阀的正上方且喷嘴朝向内部气体流通通道。

有益效果在于：本发明进一步设置气液两相喷头，当电池箱内处于热失控状态且产生明火，并且明火火势处于蔓延态势，单纯采用气溶胶灭火器可能存在控制不住火势的问题，因此进一步可自动控制气液两相喷头喷洒灭火剂进行灭火，通过气液两相喷头喷洒的雾状的灭火剂，充满整个电池箱后，一方面具有灭火作用，另一方面具有降温作用，气液两相喷头位于所述防爆泄压阀的正上方，由于大量气体集中在防爆泄压阀处，因此通过气液两相喷头集中对大量积聚的气体（尤其是可燃气体）进行喷洒，可使得灭火效果更好。

在电池箱内出现明火产生大量气体时，最开始经由电芯内部到端板的过孔以及消防支架的镂空处的气体流通通道最短，而且积聚的气体也最多，因此气液两相喷头正对过孔和消防支架的镂空处的设计，使得气液两相喷头可对大量气体直接喷洒，另外喷洒的雾状灭火剂可经由该最短的流通通道到达起火处，此两种结合使得综合灭火效果更好。

本发明优选的实施方式在于：还包括L型的连接支架，所述连接支架的水平支脚上开有第一螺纹孔，端板上端面开有第二螺纹孔，在第一螺纹孔和第二螺纹孔内螺纹连接螺栓，在所述连接支架的竖向支脚上设有水平的第一连接柱，所述消防支架的上部开有卡接在第一连接柱上的条形孔。

有益效果在于：通过条形孔与连接支架上设置的第一连接柱配合卡接的设计，组装时，直接将已经安装好烟雾传感器的消防支架卡入连接柱即可实现快装，并且条形孔的设计，在卡入连接柱之后，消防支架的位置可根据需要进行自适应调节。

附图说明

图1为本发明储能系统实施例中电池包的整体结构示意图；

图2是本发明电池包中端板的结构示意图；

图3是本发明电池包中电芯安装结构的结构示意图；

图4是本发明电池包CCS组件各部分展开的结构示意图；

图5是本发明A位置处放大的结构示意图；

图6是本发明电池包CCS组件的结构示意图；

图7是本发明B位置的结构示意图；

图8是本发明电池包CCS组件的结构示意图。

图9是本发明电池箱的结构示意图；

图10是本发明电池箱局部结构示意图；

图11是本发明第一横梁和第二横梁的结构示意图；

图12是本发明电芯安装结构的结构示意图；

图13是本发明C位置处的结构示意图；

图14是本发明电池箱另一角度的局部结构示意图；

图15是本发明D位置处的结构示意图；

图16是本发明电池箱又一角度的结构示意图；

图17是本发明E位置处的结构示意图；

图18是本发明熔断器支架的结构示意图；

图19为本发明电池包的消防装置的结构示意图；

图20为本发明F位置处的结构示意图；

图21为本发明电池包的消防装置实施例二的结构示意图；

图22为本发明电池包的消防装置实施例三的结构示意图；

图23为本发明G位置处的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，下述所描述的优选实施例仅用于对本发明进行解释说明，并不会对本发明的保护范围起到限定作用。

本申请的说明书、权利要求书、实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或者先后次序。

下面通过优选的具体实施方式对本发明进一步详细说明：

固定件101、输出极支架102、第一通槽103、卡槽104、弹片105、第一U型槽106、连接部107、支撑部108、第二U型槽109、安装孔110、电池模组111、输出极连接片112、端板113、电芯模组114、扎带115、第一凹槽116、正极连接片117、负极连接片118、第一支架119、电芯安装结构120；

汇流排201、电路板202、第一绝缘膜203、第一防爆孔204、第一连接片205、第二连接片206、第二防爆孔207、第二绝缘膜208、第三防爆孔209、缓冲板210、第二通槽211、第四U型槽212、第一缓冲件213、第二缓冲件214、方孔215、通孔216；

环形侧板301、底板302、上盖303、第一容腔304、固定部305、加固部306、吊装孔307、第一横梁308、第二横梁309、消防支架310、第二容腔311、凸块312、第三通槽313、第二支架314、连杆315、条形孔319、第三横梁320、隔热层321、电池箱322；

熔断器支架401、第一侧板402、第二侧板403、第三侧板404、第四侧板405、支撑架406、盖子407、第二凹槽408、第三U型槽409、熔断器串联片410、熔断器411、绝缘片412；

气液两相喷头502、防爆泄压阀503、气溶胶灭火器504、烟雾传感器505、支脚5051、镂空5061、第二连接柱5063、连接支架507、第一连接柱316、螺栓5072、过孔5081、导向槽509、第一电磁铁5091；

备用气液两相喷头601、安装座602、导轨603、安装板604、滑块605、第二电磁铁606、磁铁607；

电芯701、CCS组件702、第一密封条703、第二密封条704、电池包705、采集端连接片706、第一连接孔709、第二连接孔710。

本实施例公开的储能系统，包括储能集装箱，在所述储能集装箱内部设置多个电池包，本实施例储能系统的电气部分包括电池包或储能集装箱上设置的控制单元、消防单元、采集单元、温控单元。

本实施例中，所述消防单元包括多级消防预警模块，所述控制单元根据采集单元采集的消防参数数据，分别启动多级消防预警模块进行预警或消防，所述多级消防预警模块分别为一级预警模块、二级预警模块、一级消防装置和二级消防装置，具体是：所述采集单元包括VOC检测器、温度传感器和烟雾浓度传感器，所述一级预警模块，用于当VOC检测器检测到有电池电解液泄露，而温度传感器检测温度值处于正常值范围内，且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内时，控制单元控制发出一级警示信息；所述二级预警模块，用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值，烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内，且气体成分正常时，控制单元控制发出二级警示信息；所述一级灭火模块，用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值，且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值，气体成分中含有可燃气体，控制单元启动第一灭火装置进行一级灭火；所述二级灭火模块，用于当温度传感器检测温度值高于警戒值值，且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体，控制单元启动第二灭火装置配合第一灭火装置进行二级灭火。

其中，所述的正常值是指当电池包处于正常工作状态下的温度值、烟雾浓度值，警戒值是指电池包内部处于热失控状态且达到一定危险，有可能存在不可控的情况时所检测到的温度值和烟雾浓度值，具体数值或数值范围因具体需求而定，温度传感器均贴合布设在各个电芯表面，采集的温度值是指其中某个或某些温度传感器中检测到的最高温度值。

本实施例中，所述温控单元包括设置在电池箱内部的液冷系统，用于为根据控制单元的控制信号对电池箱内部电池模组进行温度调节，本实施例中，所述控制单元还用于对各个电芯进行能量均衡控制以及充放电控制，此为现有技术在此不再赘述。

如附图1所示为本实施例电池包的整体结构示意图，电池包包括电池箱以及位于电池箱内部的多个并排排列的电池模组，每个电池模组均包括多个排成一列且两端通过电芯安装结构固定的电芯，所述电芯安装结构包括端板，在每组电池模组的上部均设有CCS组件，所述消防单元包括设置在电池包内部的消防装置。

如附图2所示为端板结构，包括固定件101，固定件101开有贯穿固定件101上下两端面的第一通槽103，固定件101外侧面和内侧面都开有与第一通槽103连通的第一U型槽以及对称开有与第一通槽103连通第一卡槽104，固定件101连接有位于第一通槽103上的输出极支架102，输出极支架102对称固定连接有可卡入卡槽104的弹片105和放置在第一U型槽106底部上的支撑部108，输出极支架102底部端面部分与固定件101上端面贴合，第一通槽103固定连接有多个连接第一通槽103相对的两内侧壁的连接部107，连接部107位于输出极支架102下方并与输出极支架102底部端面贴合，固定件101外侧面和与固定件101外侧面垂直的面连接处对称开有第一凹槽116，输出极支架102与第一输出极连接片112接触的面开有多个第二U型槽109，固定件101外侧面对称开有便于将电池模组111放入电池箱322内的安装孔110。

将弹片105卡入卡槽104前，先按压弹片105，使得弹片105向靠近输出极支架102宽度方向中心轴运动，支撑部108与连接部107和第二U型槽109贴合之后，弹片105在通槽中沿通槽长度方向运动至卡槽104处，释放弹片105，弹片105部分卡入卡槽104中，部分位于输出极支架102和第二U型槽109之间；将弹片105从卡槽104中取出，先按压弹片105位于输出极支架102和第二U型槽109之间的部分，使得弹片105向靠近输出极支架102宽度方向中心轴运动，使得弹片105卡入卡槽104中的部分从卡槽104中退出，再直接将输出极支架102向上拿取，就将输出极支架102与固定件101拆卸了。

固定件101上开有贯通的第一通槽103的设计，不仅降低了端板113整体的重量，而且有利于散热，同时在第一通槽103内设有多个连接部107的设计，连接部107一方面能够增强固定件101的强度，另一方面对输出极支架102底部的支撑部108提供支撑，而且通过连接部107将固定件101内部空间横向划分成多个第二容腔311，可与电池箱322底部的第二横梁309上的凸块312进行配合，在安装端板113时对端板113进行导向和定位。

连接部107与第二U型槽109共同作用，能够为支撑部108提供支撑，第二U型槽109还能够在输出极支架102与固定件101连接的时候为支撑部108提供导向，支撑部108能够使得输出极支架102和第二U型槽109有间距，一方面能够便于操作弹片105，进而能够使得弹片105快速卡入卡槽104，另一方面使得通过输出极支架102和第二U型槽109之间的间距，使得各个电池模组111内部空气流通更顺畅，更有利于散热。

如图3所示公开的基于端板的电芯安装结构，包括多组电池模组111、一端与电池模组111连接的输出极连接片112，输出极连接片112包括第一输出极连接片、第二输出极连接片、第三输出极连接片、第四输出极连接片和采集端连接片706，以及如上文所述的端板113，电池模组111包括多个电芯模组114、位于电芯模组114两端的端板113和将电芯模组114和端板113连接的扎带115，扎带115穿过第一凹槽116并与第一凹槽116底部贴合，第一输出极连接片、第二输出极连接片、第三输出极连接片、第四输出极连接片和采集端连接片706的一端分别位于第二U型槽109上，第一输出极连接片位于第二U型槽109上的一端连接有正极连接片117，第二输出极连接片位于第二U型槽109上的一端连接有负极连接片118，第三输出极连接片和第四输出极连接片112位于第二U型槽109上的一端都连接有熔断器串联片410，第一输出极连接片、正极连接片117与输出极支架102螺栓连接，第二输出极连接片112、负极连接片118与输出极支架102螺栓连接，第三输出极连接片112、熔断器串联片410和第二U型槽109通过螺栓连接，第四输出极连接片112、熔断器串联片410和第二U型槽109通过螺栓连接，熔断器串联片410螺栓连接有熔断器411，熔断器411连接有熔断器支架401，采集端连接片706与线束连接。

本实施例中，电芯701与固定件101之间有绝缘罩，电池模组111上连接有CCS组件702，CCS组件702分别与第一输出极连接片、第二输出极连接片、第三输出极连接片、第四输出极连接片和采集端连接片706连接，正极连接片117和负极连接片118分别与位于电池包705电池箱322上的正极端和负极端连接。

如图18所示，熔断器支架401包括支撑架406和与支撑架406螺栓5072连接的盖子407，支撑架406开有多个第二凹槽408，第二凹槽408侧壁开有第三U型槽409，熔断器串联片410和熔断器411都放置在第三U型槽409侧壁上，熔断器串联片410、熔断器411和熔断器支架401螺栓连接。

本实施例中，支撑架406上还开有第二卡槽，盖子407上固定连接有可卡入第二卡槽中的第二弹片，与熔断器411内侧面正中心相对的第三U型槽409底部与第二凹槽408的底部在同一个水平面上，能够使得熔断器411更稳定的放置在支撑架406中，位于熔断器411内侧面两端的第三U型槽409连接有带有螺纹孔的连接柱，熔断器411、熔断器串联片410和连接柱螺栓连接，熔断器支架401靠近电池包705电池箱322的面连接有多个楔块，楔块与电池箱322贴合，熔断器支架401与电池包705电池箱322螺栓连接。

固定件101与相邻的固定件101之间通过第一支架119连接，第一支架119为L型，第一支架119内侧面与固定件101外表面贴合，第一支架119与固定件101连接有输出极支架102的面螺栓连接，固定件101连接有输出极支架102的面螺栓连接有第二支架314，第一支架119与第二支架314通过连杆315连接，连杆315与固定件101外侧面贴合，连杆315与固定件101外侧面平行的面都固定连接有第一连接柱316，第一连接柱316连接有用于安装烟雾传感器505的L型的消防支架310，消防支架310外侧面固定连接有多个便于烟雾传感器505与消防支架310螺栓连接的螺纹柱。

如附图4、5、6、7和8所示为CCS组件的结构示意图：

本实施例CCS组件702包括第一绝缘膜203、多个汇流排201、与汇流排201连接的电路板202、第二绝缘膜208和缓冲板210，第一绝缘膜203与电芯701上表面粘接，第一绝缘膜203开有多个电芯701极柱可穿过的连接孔，第一绝缘膜203中间开有多个可露出防爆阀的第一防爆孔204，汇流排201与第一绝缘膜203外侧面粘接，并与穿过连接孔的电芯701极柱焊接，电路板202与第一绝缘膜203外侧面粘接，电路板202上开有多个与第一防爆孔204连通的第二防爆孔207，电路板202上电连接有用于采集温度的第一连接片205和用于采集电压的第二连接片206，第二连接片206与电路板202连接的一端开有方孔215，第一连接片205一端穿过方孔215，电路板202通过第二连接片206与汇流排201连接，汇流排201外侧面连接有与第一连接片205、第二连接片206和电路板202外侧面贴合的第二绝缘膜208，第二绝缘膜208开有多个与第一防爆孔204贯通的第三防爆孔209，第二绝缘膜208开有可露出部分第二连接片206的通孔216，第一绝缘膜203和第二绝缘膜208之间连接有与极柱焊接的输出极连接片112，第一绝缘膜203长度和宽度均与第二绝缘膜208对应的长度和宽度相等，第一绝缘膜203和第二绝缘膜208贴合。

如图所示，第二绝缘膜208外侧面粘接有一端面与电池箱322的上盖303内侧面贴合的缓冲板210，缓冲板210开有多个与第一防爆孔204以及第三防爆孔209连通的第二通槽211，第二通槽211侧壁设有第四U型槽212，第四U型槽212粘接有与缓冲板210外侧面贴合的第一缓冲件213，第一缓冲件213外侧面位于缓冲板210外侧面的上方，缓冲板210外侧面上粘接有多个第二缓冲件214，第一缓冲件213和第二缓冲件214为泡棉。

汇流排201包括与极柱焊接的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板通过弧形板连接，第一绝缘膜203和第二绝缘膜208都开有弧形板穿过的条形孔，便于第一绝缘膜203和第二绝缘膜208紧密贴合，便于第一绝缘膜203与汇流排201、电路板202紧密贴合，便于第二绝缘与汇流排201、电路板202紧密贴合。

如附图9-17所示为电池箱的结构示意图：

电池箱322，包括环形侧板301、底板302和上盖303，环形侧板301、底板302和上盖303围合形成可容纳电池模组111的第一容腔304，环形侧板301包括第一侧板402、与第一侧板402相对的第二侧板403、与第一侧板402和第二侧板403连接的第三侧板404以及与第三侧板404相对并与第一侧板402和第二侧板403连接的第四侧板405，第一侧板402和第二侧板403都包括有与第三侧板404和第四侧板405连接的固定部305和加固部306，固定部305与加固部306平行且有间隙，加固部306外侧面开有多个倒T型的吊钩可穿过的吊装孔307。

本实施例中，底板302即是液冷板，底板302和环形侧板301焊接，上盖303与底板302螺纹连接，底板302内侧面间隔固定连接有多个与第二侧板403平行的第三横梁320，第三横梁320之间粘接有与底板302内侧面贴合的隔热层321，第三横梁320外侧面与隔热层321外侧面平行并高于隔热层321外侧面。第三侧板404和第四侧板405都与底板302与第一横梁308接触的面焊接，第三侧板404与底板302前侧端面有一定距离，能够使得底板302上留有空间放置液冷嘴接头，第三侧板404开有多个防爆泄压阀503、充放电接口和通讯接口的方孔215，第三侧板404开有多个可将防爆卸压阀、充放电接口和通讯接口与第三侧板404螺栓连接的孔。

底板302焊接有与第一侧板402和第二侧板403连接的第一横梁308和第二横梁309，第一横梁308靠近第三侧板404，第二横梁309靠近第四侧板405，第一横梁308和第二横梁309都与电芯安装结构120连接，第一横梁308和第二横梁309都开有多个第一螺纹孔，固定件101与第一横梁308接触的面对称开有与第一螺纹孔连通的第二螺纹孔，第一横梁308和第二横梁309分别与固定件101通过穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔的螺纹连接，第一横梁308外形为U型，第一横梁308包括有竖直部和与竖直部连接的横直部，横直部与固定件101连接，第二横梁309固定连接有凸块312的面与固定件101连接，第一通槽103与连接部107形成多个第二容腔311。竖直部的端面与底板302连接，第一螺纹孔位于横直部上，第二横梁309开有多个U型的第三通槽313，第二横梁309与固定件101连接的面设有多个可伸入第二容腔311中的凸块312。

电芯安装结构120与底板302粘接，电芯安装结构120包括电芯模组114、端板113、扎带115、与端板113连接的熔断器支架401和消防支架310，端板113位于电芯模组114两端，电芯模组114和端板113通过扎带115连接。

如附图1和附图17所示，环形侧板301与上盖303连接的端面焊接有环形的第一密封条703，上盖303与环形侧板301连接的端面焊接有横截面为L型的环形的第二密封条704，第二密封条704与底板302垂直的内侧面与第一密封条703外侧面贴合，第一密封条703包括位于第一侧板402上的第一连接部107、位于第二侧板403上的第二连接部107、位于第三侧板404上的第三连接部107和位于第四侧板405上的第四连接部107，第一连接部107、第二连接部107、第三连接部107和第四连接部107都开有多个第一连接孔709，第二密封条704上开有多个与第一连接孔709连通的第二连接孔710，第一连接部107垂直与底板302的面分别与加固部306外侧面和固定部305靠近电芯701组的面在同一水平面上，第二连接部107垂直与底板302的面分别与加固部306外侧面和固定部305靠近电芯701组的面在同一水平面上，第三连接部107垂直与底板302并靠近端板113的面与第三侧板404靠近端板113的面在同一水平面上，第四连接部107垂直与底板302并靠近端板113的面与第四侧板405靠近端板113的面在同一水平面上。

如附图19和附图20所示为消防装置结构示意图：

包括气溶胶灭火器504、气液两相喷头502、烟雾传感器505、防爆泄压阀503和连接支架507。

本实施例中，气溶胶灭火器504、烟雾传感器505、消防支架310、连接支架507和端板113均设置在电池箱322内，气液两相喷头502和防爆泄压阀503均设置在电池箱322上，气液两相喷头502喷嘴朝向电池箱322体内侧，且气液两相喷头502位于防爆泄压阀503的正上方，其中气液两相喷头502位于电池箱322外侧的部分一端接气体管路，另一端接液体管路，在气体管路和液体管路上分别设有通过控制器控制可自动开启或关闭的阀门。

具体的，所述烟雾传感器505可拆卸安装在所述消防支架310上，本实施例中具体是在烟雾传感器505的外周均设置多个支脚5051，在每个支脚5051上均开有安装孔，在消防支架310上对应安装孔110的位置设有第二连接柱5063，通过将安装孔卡入第二连接柱5063实现烟雾传感器505的快拆快装。

本实施例中，所述消防支架310可拆卸安装在端板113上，具体通过连接支架507连接：本实施例中连接支架507在消防支架310上部的两侧分别设置有两组，连接支架507呈L型，可采用角钢，所述连接支架507的水平支脚上开有第一螺纹孔，端板113上端面开有第二螺纹孔，在第一螺纹孔和第二螺纹孔内螺纹连接螺栓5072，在所述连接支架507的竖向支脚上设有水平的第一连接柱316，所述消防支架310的上部开有卡接在第一连接柱316上的条形孔319。

本实施例中，所述烟雾传感器505与所述防爆泄压阀503相互靠近且正对设置，所述消防支架310位于烟雾传感器505和气溶胶灭火器504处均镂空5061，所述端板113上开有可与镂空5061处位置相对的过孔5081，所述气液两相喷头502的喷嘴与过孔5081和消防支架310的镂空5061处均相对。

本实施例中，在所述端板的外侧面设有第三连接柱，在消防支架上对应第三连接柱的位置开有条形的安装孔，消防支架通过安装孔卡接入第三连接柱内，并且在气溶胶灭火器的外周也设置多个支脚，每个支脚上均开有安装孔，所述安装孔在安装时卡接入第三连接柱的端部。本实施例此种设计，通过第三连接柱不仅对消防支架起到进一步支撑的作用，而且条形的安装孔与第三连接柱的配合，当有大量气体流通到消防支架处时，使消防支架可以横移露出端板的过孔，而不会使消防支架固定死，并且条形孔和条形的安装孔的设计，可以确保消防支架横移时更稳定，消防支架上仅连接烟雾传感器，其具有重量轻，体积小的特点，不会对消防支架的位置微调造成影响。

实施例二

如图21所示，本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例的电池包的消防装置进一步公开了烟雾传感器505与消防支架310的连接方式，在本实施例中，在所述消防支架310上位于镂空5061处的两侧设有两个沿竖直方向的导向槽509，所述导向槽509的横截面为燕尾状，并且所述导向槽的下部向下延伸超出所述镂空5061处，在所述导向槽509的槽底位于与防爆泄压阀503正对的位置设有第一电磁铁5091，在所述烟雾传感器505的内侧面设有两个与所述导向槽509滑动配合的滑块（图中未示出），在所述滑块的底部设有可被所述第一电磁铁5091吸附的金属片，所述第一电磁铁5091的通断电通过设置在电池包内的控制器控制。

当电池包正常工作时，电磁铁通电，从而吸附住烟雾传感器，使烟雾传感器正对防爆泄压阀，而当电池包内部产生大量气体，烟雾传感器及时检测到烟雾浓度变大同时，大量气体经由防爆泄压阀进行泄压。若在防爆泄压阀已经与电池包外部之间形成自由的气体通道后，烟雾传感器仍然与防爆泄压阀处于正对位置，则由于防爆泄压阀处气体的快速流通导致此处的烟雾浓度低于电池包其他位置的烟雾浓度，从而导致烟雾传感器检测的烟雾浓度并不准确，因此本实施例在此情况下可通过控制器控制电磁铁断电，不再吸附烟雾传感器滑块底部的金属片，烟雾传感器在自身重力作用下自动沿着导向槽向下滑动到电池包靠近底部的位置，不再与防爆泄压阀正对，从而使得烟雾传感器检测的烟雾浓度和气体成分更加准确。

本实施例进一步公开了电池包的消防预警方法，还包括烟雾传感器位置调节步骤，当防爆泄压阀进行泄压后，控制器控制电磁铁断电，从而使烟雾传感器在自身重力作用下沿导向槽滑至靠近电池包底部的位置，从而不再与防爆泄压阀正对。

实施例三

如图22和23所示，本实施例与实施例一不同之处在于：本实施例中，还包括备用气液两相喷头601，在电池箱322上开有过孔，所述备用气液两相喷头601水平穿过过孔，其喷嘴一端朝向电池箱322内部，在电池箱322的外部设有安装座602，在所述安装座602的上部设有导轨603，在所述备用气液两相喷头601远离喷嘴的一端设有安装板604，在安装板604下部两侧分别设有滑块605，所述滑块605与所述导轨603滑动配合，在所述安装座602上位于导轨603靠近电池箱322的端部设有第二电磁铁606，在所述滑块605靠近电池箱322的一侧设有可与所述第二电磁铁606吸附或排斥的磁铁607，所述第二电磁铁606磁极极性的变换通过控制器根据电池箱322内采集的温度和储能集装箱中采集的温度情况来进行控制。

本方案的使用场景及原理在于：在电化学储能技术中，电池包是基本的储能单元，由多组电池模组安装在电池箱内部构成，每组电池模组包含多个排成一列的电芯，在每个电芯上都设有温度传感器，电池箱内部的温度由各个电芯中采集的温度最高值来衡量，多个电池包组成储能集装箱，位于电池箱外部和储能集装箱外壳内的温度通过储能集装箱内的温度传感器来采集，另外，在电池箱内部和外部也均设置了烟雾传感器。

说明：本发明中，常规初始状态下，第二电磁铁通电使得第二电磁铁与磁铁极性相异，从而吸附住磁铁，从而使备用气液两相喷头的喷嘴朝向电池箱内部，并且备用气液两相喷头始终是与消防管道连接的，在消防管道上设置阀门。

本发明设置备用气液两相喷头，其好处是：当某个电池箱内部温度过高，且气体浓度过大，均超过警戒值而接近危险值时，此时控制器可控制消防管道上的阀门打开，从而启用备用气液两相喷头对电池箱内部进行灭火。

而当储能集装箱内的温度传感器采集整个储能集装箱内温度过高，储能集装箱内烟雾传感器采集烟雾浓度过大，说明已经产生明火也需要灭火，而单个电池箱内部的温度和烟雾浓度均未接近危险值时，控制器可控制第二电磁铁通反向电流，从而使第二电磁铁与磁铁的极性相同，从而相互排斥，这样在排斥力作用下，位于安装板下部两侧的滑块将沿着导轨滑动，从而带动备用气液两相喷头逐渐从电池箱的过孔中退出，直至气液两相喷头的喷嘴完全位于电池箱外部与储能集装箱外壳之间，而后控制器再控制阀门打开，启用备用气液两相喷头对储能集装箱内部进行灭火，同时，备用气液两相喷头从过孔中退出后，过孔连通了电池箱和储能集装箱内部空间，使内外气体流通性更好，避免电池箱内部或储能集装箱内部气体不流通或流通性差导致气体大量聚集而发生爆炸危险，因此这样的设计具备更加突出的技术效果。

以上结合附图详细阐述了本申请的优选实施方式，优选实施方式中典型的公知结构及公知性常识技术在此未作过多描述，所属领域普通技术人员可以在本实施方式给出的启示下，结合自身能力完善并实施本发明技术方案，一些典型的公知结构、公知方法或公知性常识技术不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。

本申请要求的保护范围应当以其权利要求书的内容为准，发明内容、具体实施方式及说明书附图记载的内容用于解释权利要求书。

在本申请的技术构思范围内，还可以对本申请的具体实施方式作出若干变型，这些变型后的具体实施方式也应该视为在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种储能系统，包括储能集装箱，在所述储能集装箱内部设置多个电池包，每个电池包均包括电池箱、控制单元、消防单元、采集单元、温控单元以及位于电池箱内部的多个并排排列的电池模组，每个电池模组均包括多个排成一列且两端通过端板固定的电芯，在每个电池模组的上部均设有CCS组件，其特征在于：所述端板包括上部的输出极支架以及与输出极支架卡接位于输出极支架下部的固定件，所述固定件设有贯穿固定件两端面的第一通槽，在输出极支架上连接有多个输出极连接片，在所述端板上与输出极连接片同侧分别设有消防支架和熔断器支架，所述消防单元包括多级消防预警模块，所述控制单元根据采集单元采集的消防参数数据，分别启动多级消防预警模块进行预警或消防。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述固定件外侧面和内侧面都设有与通槽连通的第一U型槽，所述固定件外侧面和内侧面都对称设有与第一通槽连通的第一卡槽，所述输出极支架对称设有可卡入第一卡槽的弹片和放置在第一U型槽底部的支撑部。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于：所述电池箱包括环形侧板、底板和上盖，所述环形侧板、底板和上盖围合形成可容纳电池模组的第一容腔，所述环形侧板中一对相对的侧板都包括有固定部和加固部，所述固定部与加固部平行且有间隙，所述加固部外侧面设有多个吊钩可穿过的吊装孔。

4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于：所述底板设有相互平行的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁外形为U型，所述第一横梁包括有竖直部和与竖直部连接的横直部，所述竖直部的端面与底板连接，所述第一螺纹孔位于横直部上，所述第二横梁设有多个U型的第三通槽，所述第一通槽与连接部形成多个第二容腔，所述第二横梁与固定件连接的面设有多个可伸入第二容腔中的凸块。

5.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于：所述底板内侧面间隔设有多个与第二侧板外侧面平行的第三横梁，所述第三横梁之间设有与底板内侧面贴合的隔热层，所述第三横梁外侧面与隔热层外侧面平行并高于隔热层外侧面。

6.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于：所述CCS组件包括多个汇流排和与汇流排连接的电路板，所述汇流排内侧面连接有第一绝缘膜，所述第一绝缘膜中间设有多个可露出防爆阀的第一防爆孔，所述电路板上设有第一连接片和第二连接片以及与第一防爆孔连通的第二防爆孔，所述汇流排外侧面连接有与第一连接片、第二连接片和电路板外侧面贴合的第二绝缘膜，所述第二绝缘膜设有多个与第一防爆孔贯通的第三防爆孔，所述第二绝缘膜外侧面连接有一端面与电池箱的上盖内侧面贴合的缓冲板，所述缓冲板设有多个与第一防爆孔连通的第三通槽，所述通槽侧壁设有U型槽，所述U型槽连接有与缓冲板外侧面贴合的第一缓冲件，所述第一缓冲件外侧面位于缓冲板外侧面的上方。

7.根据权利要求1-6任一项所述的储能系统，其特征在于：所述多级消防预警模块分别为一级预警模块、二级预警模块、一级消防装置和二级消防装置，所述消防单元还包括设置在电池箱的防爆泄压阀，所述采集单元包括设置在电池箱内的烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述防爆泄压阀相互靠近且正对设置。

8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于：所述一级消防装置包括气溶胶灭火器，所述气溶胶灭火器设置在电池箱内部靠近烟雾传感器，相邻两列电池模组之间具有间隙，所述固定件上开有过孔，所述烟雾传感器安装在一消防支架上，所述消防支架安装在固定件上，所述消防支架位于烟雾传感器处开有可与所述过孔相对的镂空，当镂空处与过孔对应时，相邻两列电池模组之间的间隙、过孔、第一通槽以及镂空处形成内部气体流通通道。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于：所述二级消防装置包括设置在电池箱上的气液两相喷头，气液两相喷头位于所述防爆泄压阀的正上方且喷嘴朝向内部气体流通通道。

10.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于：还包括L型的连接支架，所述连接支架的水平支脚上开有第一螺纹孔，端板上端面开有第二螺纹孔，在第一螺纹孔和第二螺纹孔内螺纹连接螺栓，在所述连接支架的竖向支脚上设有水平的第一连接柱，所述消防支架的上部开有卡接在第一连接柱上的条形孔。