CN204012913U - 一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱 - Google Patents

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刘宁
张光辉
孙逢楠
王传民
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Abstract

本实用新型公开了一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其结构包括锂电池组、标准插接件、动力与控制电缆、控制器、电池箱和屏体,所述锂电池组由多个锂电池单体并联固定在容器里,容器两端设有正、负两个极柱,所述锂电池组和控制器均安装在电池箱内,所述电池箱上设有总正总负出线端子,所述电池箱以多个为一组,多个电池箱之间通过动力与控制电缆串联,所述全部电池箱安装在屏体上。本实用新型的一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,具有维护方便,安全可靠,使用寿命长的优点。

Description

—种基于变电站预置仓的直流电源电池箱
技术领域
[0001] 本实用新型涉及到一种电池箱,尤其是一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱。
背景技术
[0002]目前,电力行业中的直流电源电池组,一般为阀控式密封铅酸蓄电池,大都采用屏柜内分层安装或者电池架安装,很多情况下,在预置仓的应用中,存在如下问题:
[0003] I)体积大,占用舱内空间较多
[0004] 预置仓的空间比较狭小,设备比较密集,而采用阀控式密封铅酸蓄电池,至少需要2面800X600的屏。能量密度比太低。在预置仓狭小的空间内,维护更换也比较麻烦。
[0005] 2)环境适应性较差,并对环境造成污染。
[0006] 预置仓内温度、湿度受外界环境影响较大,比起在土建结构里的电池室,电池面临的环境较为严酷,热失控容易造成事故,另外,铅酸蓄电池挥发出来的酸性气体,在密闭的预置仓内对其他电子设备造成一定的损害。
[0007] 中国专利申请201320120265.6公开了一种分布式直流电源电池箱,包括锂电池组、均衡模块组、保护熔断器、断路器、标准插接件、动力与控制电缆、电池箱、托架,所述锂电池组的单个锂电池与均衡模块组的单个均衡模块相并连,所述均衡模块与动力与控制电缆相连,保护熔断器、断路器和标准插接件均串接在线路中,所述电池箱安装在托架上。中国专利申请201320120265.6取得一定的技术进步,解决了体积大、能量密度低和环境污染的问题,但仍存在以下问题:
[0008] I)如果正在运行的电池箱里某节电池异常需要更换,必须是整箱更换,备件需要整箱电池,维护成本较高,且大量电池同时更换,影响整组电池的一致性。
[0009] 2)换下来的电池箱需要拆开,用熔断和焊接的方式将异常的锂电池单体更换,对维护人员是技术要求较高。
[0010] 3)单箱电压110V,箱体过重,在实际应用中不能很方便的拆卸,且满充满放的充电控制策略也不符合变电站电池作为后备电源的使用原则。
发明内容
[0011] 为解决现有技术的不足,本实用新型具体公开了一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱。
[0012] 本实用新型采用的技术方案如下:
[0013] 一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其结构包括锂电池组、标准插接件、动力与控制电缆、控制器、电池箱和屏体,所述锂电池组由多个锂电池单体并联固定在容器里,容器两端设有正、负两个极柱,所述锂电池组和控制器均安装在电池箱内,所述电池箱以多个为一组,多个电池箱之间通过动力与控制电缆串联,所述一组电池箱中以第一个或最后一个电池箱为主电池箱,所述主电池箱上设有总正总负出线端子,所述电池箱安装在屏体上。
[0014] 所述的锂电池组由多个磷酸铁锂电池单体并联固定在容器里。
[0015] 所述的标准插接件为支持热插拔的标准接插件。
[0016] 所述控制器的通讯口设在电池箱的后面。
[0017] 本实用新型的有益效果如下:
[0018] I)锂电池组的高能量密度使同样Ah的电池组有了更小的体积,非常适合在狭小的预置仓中使用。
[0019] 2)锂电池组的先并联升容量在固定在一个容器内的方式使电池在安装和维护时非常接近于铅酸蓄电池,而不用像其他锂电池应用一样对锂电池单体进行维护,避免了焊接。同时电池箱的安装方式支持热插拔,单个电池箱的重量控制在50kg以内,两个检修人员即可实现热插拔操作,方便现场的维护和更换。
[0020] 3)工作温度范围高,工作温度为-25°C〜60°C,且还有拓宽空间,非常适用于预置仓的环境,且具备防爆功能,提高设备运行的安全可靠性。
[0021] 4)对锂电池组采用浮充为主,定时充、放电活化,通过BMS系统主动均衡的模式,既符合变电站的电池运行规范,又能最大限度的延长电池的使用寿命。
附图说明
[0022] 图1是直流电源电池箱的屏体安装示意图;
[0023] 图2是锂电池模块结构示意图;
[0024] 图3是电池箱的结构示意图;
[0025] 图4是电池箱的连接示意图;
[0026] 其中,I电池箱,2锂电池单体,3-1、3_2正、负极柱,4标准插接件,5总正总负出线端子。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0028] 一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其结构包括锂电池组、标准插接件4、动力与控制电缆、控制器、电池箱I和屏体,所述控制器为带有电池均衡和BMS电池管理系统的控制器,所述锂电池组由多个磷酸铁锂电池单体2并联固定在容器里,容器两端引出正、负两个极柱3-1和3-2,形成一个锂电池模块,所述控制器和标准插接件4均串接在线路中,所述电池箱以多个为一组(优选5个),多个电池箱I之间通过动力与控制电缆串联,所述一组电池箱中以第一个或最后一个电池箱为主电池箱,所述主电池箱I上设有总正总负出线端子5,所述全部电池箱安装在屏体上。所述的锂电池组由多个磷酸铁锂电池单体并联固定在容器里。所述的锂电池组和控制器均安装在电池箱I内,标准插接件4支持热插拔。所述控制器的通讯口设在电池箱的后面。
[0029] 在0.2C-0.3C充电时,电池箱内温升大概在5 °C,电池箱上可加风扇通风。
[0030] 以I 1kV变电站为例,锂电池组选用lOOAh,母线电压DC220V。电源模块的交流电分别来自两个电源,线电压AC380V,经过切换开关到电源模块的输入侧。
[0031] 电源模块为4个充电模块,均具备反向截止功能,额定电流40A,充电模块设定输出为DC235V (标称值的+ 6 % ),主要作用是给直流母线提供电压,并对锂电池组进行浮充电和提供负载电流。
[0032] 锂电池采用磷酸铁锂,拟采用66只,安装在电池箱内,带在线均衡单元,对外有标准接口。浮充时控制组端电压变化范围为DC231V〜DC234V,单节电池电压的变化范围为DC3.5V〜DC3.55V。电池活化时,组端电压的下限为DC211V,单节电池电压的下限为DC3.2V。
[0033] 监控装置通过BMS采集锂电池的相关信息,如电压、电流、内阻、温度等,并根据电池信息动态调整充电模块的输出电压,对电池组进行充放电管理。

Claims (4)

1.一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其特征是,其结构包括锂电池组、标准插接件、动力与控制电缆、控制器、电池箱和屏体,所述锂电池组由多个锂电池单体并联固定在容器里,容器两端设有正、负两个极柱,所述锂电池组和控制器均安装在电池箱内,所述电池箱以多个为一组,多个电池箱之间通过动力与控制电缆串联,所述一组电池箱中以第一个或最后一个电池箱为主电池箱,所述主电池箱上设有总正总负出线端子,所述全部电池箱安装在屏体上。
2.如权利要求1所述的一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其特征是,所述的锂电池组由多个磷酸铁锂电池单体并联固定在容器里。
3.如权利要求1所述的一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其特征是,所述的标准插接件为支持热插拔的标准接插件。
4.如权利要求1所述的一种基于变电站预置仓的直流电源电池箱,其特征是,所述控制器的通讯口设在电池箱的后面。
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CN104979510A (zh) * 2015-07-14 2015-10-14 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种非螺纹极柱硬包锂电池快速连接储能电池盒
CN104979509A (zh) * 2015-07-14 2015-10-14 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种极柱非螺纹连接硬包锂电池免连接片快速连接储能电池箱

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