CN117219905A - 一种高倍率型电化学储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高倍率型电化学储能系统，包括：底板、高倍率型电化学储能装置、液冷散热装置以及风冷散热装置，液冷散热装置用于为高倍率型电化学储能装置进行散热，并在高倍率型电化学储能装置起火时用于对高倍率型电化学储能装置进行灭火。本发明提供的高倍率型电化学储能系统，设置的液冷散热装置用于为高倍率型电化学储能装置进行散热，并在高倍率型电化学储能装置起火时用于对高倍率型电化学储能装置进行灭火，同时设置的风冷散热装置用于为高倍率型电化学储能装置以及液冷散热装置进行散热，使得该高倍率型电化学储能系统的散热性能得到大幅提升，同时具备灭火功能，可以有效避免锂电池起火造成的严重后果以及重大损失。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体是涉及一种高倍率型电化学储能系统。
背景技术
储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。高倍率型电化学电池简称高倍率电池，一般指的是锂电池，锂离子电池是一种充电高倍率电池，它主要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间来回嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经由电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高机能电池的代表。
高倍率型电化学电池具有如下优点：
1、高倍率放电性能：高倍率型电化学电池在短时间内可以输出更多的电流，能够满足高功率设备的使用需求；
2、快速充电性能：相比普通电化学电池，高倍率型电化学电池可以更快地充电；
3、长寿命：高倍率型电化学电池具有优秀的化学反应稳定性，使得其在高倍率放电情况下也可以保持较长的寿命。
由于高倍率型电化学电池具有以上优点，因此，高倍率型电化学电池常用于储能系统。
经检索，公开号为CN211789157U的中国专利公开了一种高倍率储能电池包，包括有一壳体、若干电芯模组单元、若干散热体及若干风扇，壳体包括有一底壳及一用于盖合底壳的顶盖，底壳的二对侧面板上设有若干第一散热孔，顶盖的侧面板上设有若干第二散热孔；电芯模组单元纵向排布设于底壳内；每一散热体套设于一电芯模组单元上，散热体的外表面上均设有若干翅片；风扇固定在顶盖上，用于向高倍率储能电池包外出风。工作时，散热体可以有效地给电芯模组单元散热，同时风扇工作抽风，外部的空气通过第一散热孔及第二散热孔进入该高倍率储能电池包内，空气流经电芯模组单元及散热体后再通过风扇抽出该高倍率储能电池包外，散热效果好。
公开号为CN216250890U的中国专利公开了一种散热好的高倍率储能电池包，包括箱体，箱体内均匀设置有四组储能电池，还包括安装腔和隔热板，安装腔共设有四组，四组安装腔均匀设置在箱体内，四组安装腔由三组隔热板分隔而成，三组隔热板均匀平行固定安装在箱体内，四组安装腔内分别设置四组储能电池，储能电池上固定套设有导气组件，箱体的两侧对称固定安装有冷风组件，冷风组件的两组输出端分别与同侧设置的两组安装腔底端固定连通，四组安装腔的上方均设置有排热组件，四组排热组件传动配合连接有动力组件，该散热好的高倍率储能电池包，可使得电池包的散热效果更好，电池包的散热效率更高。
经过分析可知上述两种技术方案提出的高倍率储能电池包，均是采用风冷技术对电池进行散热，散热性能还有待进一步提升，此外，由于高倍率型电化学储能电池，一般采用锂电池，一旦锂电池起火很难灭掉，会造成严重后果以及重大损失。
为此，提出一种高倍率型电化学储能系统。
发明内容
本发明以解决背景技术中提出的问题为目的，提供了一种高倍率型电化学储能系统。
具体技术方案如下：
一种高倍率型电化学储能系统，包括：
底板、设于所述底板上部的高倍率型电化学储能装置、液冷散热装置以及风冷散热装置，其中：
所述高倍率型电化学储能装置用于存储电能；
所述液冷散热装置用于为所述高倍率型电化学储能装置进行散热，并在所述高倍率型电化学储能装置起火时用于对所述高倍率型电化学储能装置进行灭火；
所述风冷散热装置用于为所述高倍率型电化学储能装置以及所述液冷散热装置进行散热。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述高倍率型电化学储能装置包括若干排锂电池，相邻两排所述锂电池之间均具有第一间隙，每排所述锂电池均包括至多六个所述锂电池，相邻两个所述锂电池之间均具有第二间隙，且每个所述锂电池均通过垫块固定安装在所述底板的上部，所述垫块固定安装在所述锂电池的底部与所述底板的上部之间，所述垫块居中位于所述锂电池的底部，所述垫块的上表面面积小于所述锂电池的下表面面积，相邻所述垫块之间具有第三间隙，所述第一间隙、所述第二间隙以及所述第三间隙相互连通形成电池散热通道。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述液冷散热装置包括冷却液存储箱、若干个半导体制冷片、潜水泵、第一集液管、第二集液管、若干个散热管、出液管以及回液管，所述冷却液存储箱的内部加注有灭火型冷却液，所述冷却液存储箱通过支撑块固定安装在所述底板的上部，且所述冷却液存储箱的底部与所述底板的上部之间形成有制冷片散热通道，所述制冷片散热通道与所述电池散热通道相连通，若干个所述半导体制冷片均固定安装在所述冷却液存储箱背向所述锂电池的一侧面上，若干个所述半导体制冷片的制冷面均朝向所述冷却液存储箱的内部设置，且若干个所述半导体制冷片的发热面均背向所述冷却液存储箱设置，所述潜水泵固定安装在所述冷却液存储箱的内部，所述第一集液管以及所述第二集液管均通过支撑杆固定安装在所述底板的上部，且所述第一集液管以及所述第二集液管分别分布在所述高倍率型电化学储能装置的两侧，若干个所述散热管均固定连通在所述第一集液管与所述第二集液管之间，且所述散热管的数量与所述锂电池的排数相等，每个所述散热管均贯穿对应每排中的所有锂电池设置，每个所述散热管上均开设有若干通孔，且每个所述散热管的内壁上均固定安装有圆筒形隔离薄膜，所述出液管固定连通在所述潜水泵的出水口与所述第一集液管的一端之间，所述回液管固定连通在所述第二集液管的一端与所述冷却液存储箱之间，其中：
每个所述圆筒形隔离薄膜的内部均居中设有驱动轴，所述驱动轴上固定安装有若干弧形刀片，且所述驱动轴通过密封轴承与所述第二集液管转动连接，且所述驱动轴的一端与电机的转动轴固定连接，所述电机通过电机座固定安装在所述底板的上部，所述电机用于驱动所述驱动轴带动所述弧形刀片转动划破所述圆筒形隔离薄膜，以使得所述圆筒形隔离薄膜内进入的灭火型冷却液能够通过所述散热管上的通孔喷出。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述灭火型冷却液由蒸馏水、氟碳表面活性剂、阻燃剂以及稳定剂混匀组成，其中：
以重量份计量，所述蒸馏水具有70-80份、所述氟碳表面活性剂具有2-4份、所述阻燃剂具有20-25份以及所述稳定剂具有3-5份。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述阻燃剂为卤系阻燃剂，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：每个所述锂电池上均安装有一锂电池专用复合火灾探测器，所述底板的上部安装有控制器，所述锂电池专用复合火灾探测器用于监测对应所述锂电池周围氢气浓度、一氧化碳浓度、烟雾浓度以及温度变化以进行早期火灾预警，且所述锂电池专用复合火灾探测器与所述控制器电性连接，所述控制器分别与所述电机以及所述潜水泵电性连接，在所述锂电池专用复合火灾探测器发出早期火灾预警时，所述控制器控制对应的所述电机以及所述潜水泵同时运行，对应的所述电机驱动所述驱动轴带动所述弧形刀片转动划破所述圆筒形隔离薄膜，所述潜水泵将所述冷却液存储箱内部的灭火型冷却液泵入所述圆筒形隔离薄膜内，在所述圆筒形隔离薄膜被划破后，进入所述圆筒形隔离薄膜内的灭火型冷却液通过所述散热管上的通孔喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入所述锂电池的内部，一部分喷洒在所述锂电池的表面，对起火的所述锂电池进行彻底灭火。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述风冷散热装置包括横流风机以及喇叭状导流板，所述横流风机固定安装在所述底板的上部，且所述横流风机与所述控制器电性连接，所述横流风机正对所述冷却液存储箱设置，所述横流风机用于朝向所述高倍率型电化学储能装置吹风为所述锂电池散热，所述喇叭状导流板固定安装在所述底板的上部，且所述喇叭状导流板位于所述制冷片散热通道与所述电池散热通道之间，用于引导所述横流风机吹出的风流向所述电池散热通道将所述半导体制冷片发热面产生的热量带走。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述底板的上部固定安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器位于所述电池散热通道内，用于监测所述电池散热通道内的第一温度，且所述第一温度传感器与所述控制器电性连接，所述冷却液存储箱内固定安装有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于监测所述冷却液存储箱内灭火型冷却液的第二温度，且所述第二温度传感器与所述控制器电性连接，当所述第一温度数值大于设定温度时，所述控制器控制所述横流风机以及所述潜水泵启动对所述锂电池进行散热，当所述第一温度数值小于设定温度时，所述控制器控制所述横流风机以及所述潜水泵停止运行，当所述第二温度传感器的数值大于设定温度时，所述控制器控制所述半导体制冷片启动为所述冷却液存储箱内部的灭火型冷却液进行降温，当所述第二温度传感器的数值小于设定温度时，所述控制器控制所述半导体制冷片停止运行。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述冷却液存储箱的顶部固定安装有封盖，所述封盖的上部固定连通有加注口，所述加注口上螺纹安装有端盖。
上述的高倍率型电化学储能系统，其中：所述出液管与所述第一集液管之间安装有第一膨胀阀，所述第二集液管与所述回液管之间安装有第二膨胀阀。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的高倍率型电化学储能系统主要由底板、设于底板上部的高倍率型电化学储能装置、液冷散热装置以及风冷散热装置组成，设置的液冷散热装置用于为高倍率型电化学储能装置进行散热，并在高倍率型电化学储能装置起火时用于对高倍率型电化学储能装置进行灭火，同时设置的风冷散热装置用于为高倍率型电化学储能装置以及液冷散热装置进行散热，使得该高倍率型电化学储能系统的散热性能得到大幅提升，同时具备灭火功能，可以有效避免锂电池起火造成的严重后果以及重大损失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统的另一视角的结构示意图一；
图3为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统的另一视角的结构示意图二；
图4为图3中A处的放大结构示意图；
图5为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统中液冷散热装置的局部半剖视结构示意图；
图6为图5中B处的放大结构示意图；
图7为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统中封盖拆掉后的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的高倍率型电化学储能系统的局部结构示意图。
附图中：
1、底板；
2、高倍率型电化学储能装置；201、锂电池；202、垫块；
3、液冷散热装置；301、冷却液存储箱；302、封盖；303、加注口；304、端盖；305、出液管；306、第一膨胀阀；307、第一集液管；308、散热管；309、回液管；310、第二集液管；311、支撑块；312、半导体制冷片；313、第二膨胀阀；314、通孔；315、电机座；316、电机；317、驱动轴；318、潜水泵；319、隔离薄膜；320、弧形刀片；
4、风冷散热装置；401、横流风机；402、喇叭状导流板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明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，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参考图1-8，本实施例提供的高倍率型电化学储能系统，包括：底板1、设于底板1上部的高倍率型电化学储能装置2、液冷散热装置3以及风冷散热装置4。
其中，高倍率型电化学储能装置2用于存储电能；
其中，液冷散热装置3用于为高倍率型电化学储能装置2进行散热，并在高倍率型电化学储能装置2起火时用于对高倍率型电化学储能装置2进行灭火；
其中，风冷散热装置4用于为高倍率型电化学储能装置2以及液冷散热装置3进行散热。
采用上述技术方案的高倍率型电化学储能系统主要由底板1、设于底板1上部的高倍率型电化学储能装置2、液冷散热装置3以及风冷散热装置4组成，设置的液冷散热装置3用于为高倍率型电化学储能装置2进行散热，并在高倍率型电化学储能装置2起火时用于对高倍率型电化学储能装置2进行灭火，同时设置的风冷散热装置4用于为高倍率型电化学储能装置2以及液冷散热装置3进行散热，使得该高倍率型电化学储能系统的散热性能得到大幅提升，同时具备灭火功能，可以有效避免锂电池起火造成的严重后果以及重大损失。
具体的，在本实施例中：设置的高倍率型电化学储能装置2包括若干排锂电池201，相邻两排锂电池201之间均具有第一间隙，每排锂电池201均包括至多六个锂电池201，相邻两个锂电池201之间均具有第二间隙，且每个锂电池201均通过垫块202固定安装在底板1的上部，垫块202固定安装在锂电池201的底部与底板1的上部之间，垫块202居中位于锂电池201的底部，垫块202的上表面面积小于锂电池201的下表面面积，相邻垫块202之间具有第三间隙，第一间隙、第二间隙以及第三间隙相互连通形成电池散热通道。
通过采用上述技术方案设置的高倍率型电化学储能装置2主要由若干排锂电池201组成，且每个锂电池201均通过垫块202固定安装在底板1的上部，使得相邻两排锂电池201之间的第一间隙、相邻两个锂电池201之间的第二间隙以及相邻垫块202之间的第三间隙相互连通形成电池散热通道，可以有效提高该高倍率型电化学储能系统的散热性能，有利于该高倍率型电化学储能系统长期稳定工作。
具体的，在本实施例中：设置的液冷散热装置3包括冷却液存储箱301、若干个半导体制冷片312、潜水泵318、第一集液管307、第二集液管310、若干个散热管308、出液管305以及回液管309，冷却液存储箱301的内部加注有灭火型冷却液，冷却液存储箱301通过支撑块311固定安装在底板1的上部，且冷却液存储箱301的底部与底板1的上部之间形成有制冷片散热通道，制冷片散热通道与电池散热通道相连通，若干个半导体制冷片312均固定安装在冷却液存储箱301背向锂电池201的一侧面上，若干个半导体制冷片312的制冷面均朝向冷却液存储箱301的内部设置，且若干个半导体制冷片312的发热面均背向冷却液存储箱301设置，潜水泵318固定安装在冷却液存储箱301的内部，第一集液管307以及第二集液管310均通过支撑杆固定安装在底板1的上部，且第一集液管307以及第二集液管310分别分布在高倍率型电化学储能装置2的两侧，若干个散热管308均固定连通在第一集液管307与第二集液管310之间，且散热管308的数量与锂电池201的排数相等，每个散热管308均贯穿对应每排中的所有锂电池201设置，每个散热管308上均开设有若干通孔314，且每个散热管308的内壁上均固定安装有圆筒形隔离薄膜319，出液管305固定连通在潜水泵318的出水口与第一集液管307的一端之间，回液管309固定连通在第二集液管310的一端与冷却液存储箱301之间，其中：
每个圆筒形隔离薄膜319的内部均居中设有驱动轴317，驱动轴317上固定安装有若干弧形刀片320，且驱动轴317通过密封轴承与第二集液管310转动连接，且驱动轴317的一端与电机316的转动轴固定连接，电机316通过电机座315固定安装在底板1的上部，电机316用于驱动驱动轴317带动弧形刀片320转动划破圆筒形隔离薄膜319，以使得圆筒形隔离薄膜319内进入的灭火型冷却液能够通过散热管308上的通孔314喷出。
通过采用上述技术方案设置的液冷散热装置3主要由冷却液存储箱301、若干个半导体制冷片312、潜水泵318、第一集液管307、第二集液管310、若干个散热管308、出液管305以及回液管309组成，将每个散热管308均贯穿对应每排中的所有锂电池201设置，也就是说，设置的液冷散热装置3用于为锂电池201的内部进行散热，可以大幅提高散热性能，有利于锂电池201长期稳定运行；
此外，在散热管308内部设置的圆筒形隔离薄膜319用于防止灭火型冷却液通过散热管308上的通孔314漏出，以保证液冷散热装置3能够稳定为锂电池201进行散热，同时在锂电池201起火时，可利用设置的电机316驱动驱动轴317带动弧形刀片320转动划破圆筒形隔离薄膜319，以使得圆筒形隔离薄膜319内进入的灭火型冷却液能够通过散热管308上的通孔314喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入锂电池201的内部，一部分喷洒在锂电池201的表面，对起火的锂电池201进行彻底灭火，可以有效降低锂电池起火造成的损失以及避免产生严重后果；
此外，一个散热管308对应一排中的所有锂电池201设置，且每排锂电池201均包括至多六个锂电池201，也就是说，在某一排的锂电池201起火时，可以针对起火的那排锂电池201进行灭火，而其他正常的锂电池201不受灭火影响，可以进一步降低损失。
值得说明的是，驱动轴317的直径要远远小于圆筒形隔离薄膜319的内径，使得圆筒形隔离薄膜319与第二集液管310的内部仍然可连通，弧形刀片320远离驱动轴317的一端为与圆筒形隔离薄膜319的内壁相抵，朝向弧形刀片320的内弧面方向转动弧形刀片320即可与圆筒形隔离薄膜319的内壁剐蹭，将圆筒形隔离薄膜319划破，使得圆筒形隔离薄膜319内进入的灭火型冷却液能够通过散热管308上的通孔314喷出。
具体的，在本实施例中：灭火型冷却液由蒸馏水、氟碳表面活性剂、阻燃剂以及稳定剂混匀组成，其中：
以重量份计量，蒸馏水具有75份、氟碳表面活性剂具有3份、阻燃剂具有23份以及稳定剂具有4份，且阻燃剂为卤系阻燃剂，稳定剂为有机锡稳定剂。
采用上述技术方案的灭火型冷却液有蒸馏水、氟碳表面活性剂、阻燃剂以及稳定剂混匀组成，既能满足散热需求，又能满足灭火需求，能够满足该高倍率型电化学储能系统的使用需求。
具体的，在本实施例中：每个锂电池201上均安装有一锂电池专用复合火灾探测器，底板1的上部安装有控制器，锂电池专用复合火灾探测器用于监测对应锂电池201周围氢气浓度、一氧化碳浓度、烟雾浓度以及温度变化以进行早期火灾预警，且锂电池专用复合火灾探测器与控制器电性连接，控制器分别与电机316以及潜水泵318电性连接，在锂电池专用复合火灾探测器发出早期火灾预警时，控制器控制对应的电机316以及潜水泵318同时运行，对应的电机316驱动驱动轴317带动弧形刀片320转动划破圆筒形隔离薄膜319，潜水泵318将冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液泵入圆筒形隔离薄膜319内，在圆筒形隔离薄膜319被划破后，进入圆筒形隔离薄膜319内的灭火型冷却液通过散热管308上的通孔314喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入锂电池201的内部，一部分喷洒在锂电池201的表面，对起火的锂电池201进行彻底灭火。
采用上述技术方案设置的锂电池专用复合火灾探测器用于监测对应锂电池201周围氢气浓度、一氧化碳浓度、烟雾浓度以及温度变化以进行早期火灾预警，并在锂电池专用复合火灾探测器发出早期火灾预警时，控制器控制对应的电机316以及潜水泵318同时运行，对应的电机316驱动驱动轴317带动弧形刀片320转动划破圆筒形隔离薄膜319，潜水泵318将冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液泵入圆筒形隔离薄膜319内，在圆筒形隔离薄膜319被划破后，进入圆筒形隔离薄膜319内的灭火型冷却液通过散热管308上的通孔314喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入锂电池201的内部，一部分喷洒在锂电池201的表面，对起火的锂电池201进行彻底灭火，可以最大程度降低锂电池起火造成的损失。
值得说明的是，控制器可选用西门子s7-300系列的PLC控制器，锂电池专用复合火灾探测器可选用型号为TC01A-QY的复合型火灾探测器。
具体的，在本实施例中：设置的风冷散热装置4包括横流风机401以及喇叭状导流板402，横流风机401固定安装在底板1的上部，且横流风机401与控制器电性连接，横流风机401正对冷却液存储箱301设置，横流风机401用于朝向高倍率型电化学储能装置2吹风为锂电池201散热，喇叭状导流板402固定安装在底板1的上部，且喇叭状导流板402位于制冷片散热通道与电池散热通道之间，用于引导横流风机401吹出的风流向电池散热通道将半导体制冷片312发热面产生的热量带走。
采用上述技术方案的风冷散热装置4主要由横流风机401以及喇叭状导流板402组成，设置的风冷散热装置4同时用于对锂电池201以及半导体制冷片312的发热面进行散热，设计合理，利用率高。
具体的，在本实施例中：在底板1的上部固定安装有第一温度传感器，设置的第一温度传感器位于电池散热通道内，用于监测电池散热通道内的第一温度，且第一温度传感器与控制器电性连接，冷却液存储箱301内固定安装有第二温度传感器，第二温度传感器用于监测冷却液存储箱301内灭火型冷却液的第二温度，且第二温度传感器与控制器电性连接，当第一温度数值大于设定温度(例如35℃)时，控制器控制横流风机401以及潜水泵318启动对锂电池201进行散热，当第一温度数值小于设定温度(例如35℃)时，控制器控制横流风机401以及潜水泵318停止运行，当第二温度传感器的数值大于设定温度(例如35℃)时，控制器控制半导体制冷片312启动为冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液进行降温，当第二温度传感器的数值小于设定温度(例如35℃)时，控制器控制半导体制冷片312停止运行。
采用上述技术方案设置的第一温度传感器以及第二温度传感器用于配合控制器控制横流风机401以及潜水泵318自动启停，可以有效提高该高倍率型电化学储能系统的智能化程度。
值得说明的是还可以在冷却液存储箱301的内部安装电加热管，电加热管与控制器电性连接，在冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液低于2℃时，控制器控制电加热管自动开启为冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液加热，以防止冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液降到零度以下而结冰，当冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液高于2℃时，控制器控制电加热管自动停止工作。
具体的，在本实施例中：为了方便后期更换以及加注灭火型冷却液，在冷却液存储箱301的顶部固定安装有封盖302，并在封盖302的上部固定连通有加注口303，还在加注口303上螺纹安装有端盖304。
具体的，在本实施例中：为了进一步提高液冷散热装置3的散热性能，在出液管305与第一集液管307之间安装有第一膨胀阀306，在第二集液管310与回液管309之间安装有第二膨胀阀313，设置的第一膨胀阀306用于将冷却液存储箱301内的灭火型冷却液降压降温后输送到第一集液管307内，设置的第二膨胀阀313用于将第二集液管310内的灭火型冷却液降压降温后回流到冷却液存储箱301内，从而进一步提高液冷散热装置3的散热性能。
综上，本实施例提供的高倍率型电化学储能系统，使用时：
将锂电池201接入发电系统用于存储电能；
当第一温度数值大于设定温度时，控制器控制横流风机401以及潜水泵318启动对锂电池201进行散热，当第一温度数值小于设定温度时，控制器控制横流风机401以及潜水泵318停止运行，当第二温度传感器的数值大于设定温度时，控制器控制半导体制冷片312启动为冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液进行降温，当第二温度传感器的数值小于设定温度时，控制器控制半导体制冷片312停止运行；
在锂电池专用复合火灾探测器发出早期火灾预警时，控制器控制对应的电机316以及潜水泵318同时运行，对应的电机316驱动驱动轴317带动弧形刀片320转动划破圆筒形隔离薄膜319，潜水泵318将冷却液存储箱301内部的灭火型冷却液泵入圆筒形隔离薄膜319内，在圆筒形隔离薄膜319被划破后，进入圆筒形隔离薄膜319内的灭火型冷却液通过散热管308上的通孔314喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入锂电池201的内部，一部分喷洒在锂电池201的表面，同时对锂电池201内外同步灭火，可对起火的锂电池201进行彻底灭火，可以最大程度降低锂电池起火造成的损失。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高倍率型电化学储能系统，其特征在于，包括：
底板(1)、设于所述底板(1)上部的高倍率型电化学储能装置(2)、液冷散热装置(3)以及风冷散热装置(4)，其中：
所述高倍率型电化学储能装置(2)用于存储电能；
所述液冷散热装置(3)用于为所述高倍率型电化学储能装置(2)进行散热，并在所述高倍率型电化学储能装置(2)起火时用于对所述高倍率型电化学储能装置(2)进行灭火；
所述风冷散热装置(4)用于为所述高倍率型电化学储能装置(2)以及所述液冷散热装置(3)进行散热。
2.根据权利要求1所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述高倍率型电化学储能装置(2)包括若干排锂电池(201)，相邻两排所述锂电池(201)之间均具有第一间隙，每排所述锂电池(201)均包括至多六个所述锂电池(201)，相邻两个所述锂电池(201)之间均具有第二间隙，且每个所述锂电池(201)均通过垫块(202)固定安装在所述底板(1)的上部，所述垫块(202)固定安装在所述锂电池(201)的底部与所述底板(1)的上部之间，所述垫块(202)居中位于所述锂电池(201)的底部，所述垫块(202)的上表面面积小于所述锂电池(201)的下表面面积，相邻所述垫块(202)之间具有第三间隙，所述第一间隙、所述第二间隙以及所述第三间隙相互连通形成电池散热通道。
3.根据权利要求2所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述液冷散热装置(3)包括冷却液存储箱(301)、若干个半导体制冷片(312)、潜水泵(318)、第一集液管(307)、第二集液管(310)、若干个散热管(308)、出液管(305)以及回液管(309)，所述冷却液存储箱(301)的内部加注有灭火型冷却液，所述冷却液存储箱(301)通过支撑块(311)固定安装在所述底板(1)的上部，且所述冷却液存储箱(301)的底部与所述底板(1)的上部之间形成有制冷片散热通道，所述制冷片散热通道与所述电池散热通道相连通，若干个所述半导体制冷片(312)均固定安装在所述冷却液存储箱(301)背向所述锂电池(201)的一侧面上，若干个所述半导体制冷片(312)的制冷面均朝向所述冷却液存储箱(301)的内部设置，且若干个所述半导体制冷片(312)的发热面均背向所述冷却液存储箱(301)设置，所述潜水泵(318)固定安装在所述冷却液存储箱(301)的内部，所述第一集液管(307)以及所述第二集液管(310)均通过支撑杆固定安装在所述底板(1)的上部，且所述第一集液管(307)以及所述第二集液管(310)分别分布在所述高倍率型电化学储能装置(2)的两侧，若干个所述散热管(308)均固定连通在所述第一集液管(307)与所述第二集液管(310)之间，且所述散热管(308)的数量与所述锂电池(201)的排数相等，每个所述散热管(308)均贯穿对应每排中的所有锂电池(201)设置，每个所述散热管(308)上均开设有若干通孔(314)，且每个所述散热管(308)的内壁上均固定安装有圆筒形隔离薄膜(319)，所述出液管(305)固定连通在所述潜水泵(318)的出水口与所述第一集液管(307)的一端之间，所述回液管(309)固定连通在所述第二集液管(310)的一端与所述冷却液存储箱(301)之间，其中：
每个所述圆筒形隔离薄膜(319)的内部均居中设有驱动轴(317)，所述驱动轴(317)上固定安装有若干弧形刀片(320)，且所述驱动轴(317)通过密封轴承与所述第二集液管(310)转动连接，且所述驱动轴(317)的一端与电机(316)的转动轴固定连接，所述电机(316)通过电机座(315)固定安装在所述底板(1)的上部，所述电机(316)用于驱动所述驱动轴(317)带动所述弧形刀片(320)转动划破所述圆筒形隔离薄膜(319)，以使得所述圆筒形隔离薄膜(319)内进入的灭火型冷却液能够通过所述散热管(308)上的通孔(314)喷出。
4.根据权利要求3所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述灭火型冷却液由蒸馏水、氟碳表面活性剂、阻燃剂以及稳定剂混匀组成，其中：
以重量份计量，所述蒸馏水具有70-80份、所述氟碳表面活性剂具有2-4份、所述阻燃剂具有20-25份以及所述稳定剂具有3-5份。
5.根据权利要求4所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述阻燃剂为卤系阻燃剂，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
6.根据权利要求3所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，每个所述锂电池(201)上均安装有一锂电池专用复合火灾探测器，所述底板(1)的上部安装有控制器，所述锂电池专用复合火灾探测器用于监测对应所述锂电池(201)周围氢气浓度、一氧化碳浓度、烟雾浓度以及温度变化以进行早期火灾预警，且所述锂电池专用复合火灾探测器与所述控制器电性连接，所述控制器分别与所述电机(316)以及所述潜水泵(318)电性连接，在所述锂电池专用复合火灾探测器发出早期火灾预警时，所述控制器控制对应的所述电机(316)以及所述潜水泵(318)同时运行，对应的所述电机(316)驱动所述驱动轴(317)带动所述弧形刀片(320)转动划破所述圆筒形隔离薄膜(319)，所述潜水泵(318)将所述冷却液存储箱(301)内部的灭火型冷却液泵入所述圆筒形隔离薄膜(319)内，在所述圆筒形隔离薄膜(319)被划破后，进入所述圆筒形隔离薄膜(319)内的灭火型冷却液通过所述散热管(308)上的通孔(314)喷出，喷出的灭火型冷却液一部分进入所述锂电池(201)的内部，一部分喷洒在所述锂电池(201)的表面，对起火的所述锂电池(201)进行彻底灭火。
7.根据权利要求6所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述风冷散热装置(4)包括横流风机(401)以及喇叭状导流板(402)，所述横流风机(401)固定安装在所述底板(1)的上部，且所述横流风机(401)与所述控制器电性连接，所述横流风机(401)正对所述冷却液存储箱(301)设置，所述横流风机(401)用于朝向所述高倍率型电化学储能装置(2)吹风为所述锂电池(201)散热，所述喇叭状导流板(402)固定安装在所述底板(1)的上部，且所述喇叭状导流板(402)位于所述制冷片散热通道与所述电池散热通道之间，用于引导所述横流风机(401)吹出的风流向所述电池散热通道将所述半导体制冷片(312)发热面产生的热量带走。
8.根据权利要求7所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述底板(1)的上部固定安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器位于所述电池散热通道内，用于监测所述电池散热通道内的第一温度，且所述第一温度传感器与所述控制器电性连接，所述冷却液存储箱(301)内固定安装有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于监测所述冷却液存储箱(301)内灭火型冷却液的第二温度，且所述第二温度传感器与所述控制器电性连接，当所述第一温度数值大于设定温度时，所述控制器控制所述横流风机(401)以及所述潜水泵(318)启动对所述锂电池(201)进行散热，当所述第一温度数值小于设定温度时，所述控制器控制所述横流风机(401)以及所述潜水泵(318)停止运行，当所述第二温度传感器的数值大于设定温度时，所述控制器控制所述半导体制冷片(312)启动为所述冷却液存储箱(301)内部的灭火型冷却液进行降温，当所述第二温度传感器的数值小于设定温度时，所述控制器控制所述半导体制冷片(312)停止运行。
9.根据权利要求3所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述冷却液存储箱(301)的顶部固定安装有封盖(302)，所述封盖(302)的上部固定连通有加注口(303)，所述加注口(303)上螺纹安装有端盖(304)。
10.根据权利要求3所述的高倍率型电化学储能系统，其特征在于，所述出液管(305)与所述第一集液管(307)之间安装有第一膨胀阀(306)，所述第二集液管(310)与所述回液管(309)之间安装有第二膨胀阀(313)。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09250341A (ja) * | 1996-03-12 | 1997-09-22 | Hino Motors Ltd | 消防用車輛の冷却装置 |
| KR20110061721A (ko) * | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 디알비파텍 (주) | 고온 환경하에서의 작업용 로봇의 냉각시스템 |
| CN215119023U (zh) * | 2021-03-02 | 2021-12-10 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏电站、液冷储能系统及其消防装置 |
| CN116190863A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-05-30 | 山东电工时代能源科技有限公司 | 一种基于20尺标准尺寸带有液冷散热的电能储能集装箱 |
| CN219419160U (zh) * | 2022-11-09 | 2023-07-25 | 万物新能(深圳)科技有限公司 | 一种冷却与消防一体化储能设备 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09250341A (ja) * | 1996-03-12 | 1997-09-22 | Hino Motors Ltd | 消防用車輛の冷却装置 |
| KR20110061721A (ko) * | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 디알비파텍 (주) | 고온 환경하에서의 작업용 로봇의 냉각시스템 |
| CN215119023U (zh) * | 2021-03-02 | 2021-12-10 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏电站、液冷储能系统及其消防装置 |
| CN219419160U (zh) * | 2022-11-09 | 2023-07-25 | 万物新能(深圳)科技有限公司 | 一种冷却与消防一体化储能设备 |
| CN116190863A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-05-30 | 山东电工时代能源科技有限公司 | 一种基于20尺标准尺寸带有液冷散热的电能储能集装箱 |
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