CN211024884U - 一种电池储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池储能系统，包括壳体及沿其宽度方向排布的若干电池簇排，还包括灭火装置，灭火装置包括用于储存灭火剂的储存容器，还包括至少一条主管路和若干支管路；主管路靠近壳体顶端设置于壳体内，主管路的一端与储存容器连通，主管路的长度方向与电池簇排的长度方向一致且靠近电池簇排设置；支管路间隔设置于主管路上，支管路上间隔设置若干排出口，支管路长度方向与电池簇排的高度方向一致，以使排出口与电池簇排中的电池模组对应。当电池模组燃烧时，其对应的排出口排出灭火剂，从而使起火点在最短时间内达到灭火浓度，有效控制着火点，实现精准灭火并有效控制火势蔓延，提高电池储能系统的安全性能。

Description

一种电池储能系统

技术领域

本实用新型涉及电池储能技术领域，具体涉及一种电池储能系统。

背景技术

近年来，在电动汽车市场预期增长的刺激下，电池储能的需求不断增大。锂离子电池由于其能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、工作温度范围宽、自放电小等诸多优点，逐渐成为电池储能系统中应用最为广泛的电池。随着电池储能应用需求的不断增加，集装箱式锂离子电池储能系统应运而生。因受电池单体端电压低、比能量及比功率有限、充放电倍率不高等因素的制约，锂电池模组通过串联组成单个电池组，多个电池组通过串/并联形成一个大容量储能单元，具有高密度、集中分布的特点。一种常用成组方式为：先由多个电池单体经串/并联后形成电池模组，再将多个电池模组串联成电池串，最后由多个电池串经并联而成大容量储能单元。

当电池过热、过度充放电时，电池材料发生化学反应，电解液分解产生大量的热和气体，引起电池的热失控。一旦发生热失控，电池温度迅速升高，直接导致电池材料燃烧。当锂电池电解液分解、燃烧产生的可燃性气体浓度达到一定程度以后，遇明火会发生爆炸。而电池高密度、集中分布的排布方式增加了火灾蔓延渠道，对人员和财产安全造成了极大威胁。

传统电池储能系统的消防方案选用七氟丙烷灭火装置进行保护，如图1所示，七氟丙烷的储存容器2设置于电池储能系统1的一端，主管路3与储存容器2连通且延伸至电池储能系统1的顶部，主管路3上设置有若干喷头4。当系统的温度或烟雾浓度达到报警值时，七氟丙烷从喷头喷出从而实现灭火。但是在着火点形成七氟丙烷的有效灭火浓度需要时间，不能即刻控制险情；且在着火点形成有效灭火浓度的时间内，由于锂电池的密集排布加速了火灾的蔓延，并增大了发生爆炸的风险，因此增大了灭火的难度。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中着火点处形成有效灭火浓度需要时间长的缺陷，从而提供一种电池储能系统。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种电池储能系统，包括壳体及沿其宽度方向排布的若干电池簇排，还包括灭火装置，所述灭火装置包括用于储存灭火剂的储存容器，还包括，

至少一条主管路，靠近所述壳体顶端设置于所述壳体内，所述主管路的一端与所述储存容器连通，所述主管路的长度方向与所述电池簇排的长度方向一致且靠近所述电池簇排设置；

若干支管路，间隔设置于所述主管路上，所述支管路上间隔设置若干排出口，所述支管路长度方向与所述电池簇排的高度方向一致，以使所述排出口与所述电池簇排中的电池模组对应。

进一步地，所述电池储能系统还包括安全预警系统，所述安全预警系统包括，

电磁阀，设置于所述排出口处，用于控制所述排出口的开启和关闭；

控制器及温度传感器，所述温度传感器设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电磁阀及所述温度传感器连接，用于接收所述温度传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

进一步地，所述安全预警系统还包括，电压传感器，设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电压传感器及所述电磁阀连接，用于接受所述电压传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀；和/或，

电流传感器，设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电流传感器及所述电磁阀连接，用于接受所述电流传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

进一步地，所述安全预警系统还包括感烟探测器，所述感烟探测器设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电磁阀及所述感烟探测器连接，用于接受所述感烟探测器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

进一步地，所述电池簇排至少为两排，包括第一电池簇排和第二电池簇排；

所述主管路至少为两条，包括第一主管路和第二主管路，所述第一主管路和第一电池簇排均靠近所述壳体侧壁同侧设置，且所述第一主管路位于所述第一电池簇排的上方，所述第二主管路和第二电池簇排均靠近所述壳体侧壁同侧设置，且所述第二主管路位于所述第二电池簇排的上方。

进一步地，所述排出口与所述电池簇排中的电池模组一一对应。

进一步地，所述壳体为长方体壳体，所述储存容器设置于所述长方体壳体内且位于所述长方体壳体一角；或者，

所述储存容器设置于所述长方体壳体内且靠近所述长方体壳体中部设置。

进一步地，所述电池储能系统还包括连接管，所述连接管的一端与所述储存容器连接，另一端与所述第二主管路连接。

进一步地，所述电池簇排包括若干成排排布且间隔设置的电池簇，所述电池簇排中相邻电池簇之间设置制冷单元。

进一步地，所述制冷单元为空调。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的电池储能系统，包括壳体及沿其宽度方向排布的若干电池簇排，还包括灭火装置，所述灭火装置包括用于储存灭火剂的储存容器，还包括至少一条主管路和若干支管路；主管路靠近所述壳体顶端设置于所述壳体内，所述主管路的一端与所述储存容器连通，所述主管路的长度方向与所述电池簇排的长度方向一致且靠近所述电池簇排设置；支管路间隔设置于所述主管路上，所述支管路上间隔设置若干排出口，所述支管路长度方向与所述电池簇排的高度方向一致，以使所述排出口与所述电池簇排中的电池模组对应。当电池模组燃烧时，其对应的排出口排出灭火剂，从而使起火点在最短时间内达到灭火浓度，有效控制着火点，实现精准灭火并有效控制火势蔓延，提高了电池储能系统的安全性能。

2.本实用新型提供的电池储能系统，所述安全预警系统包括电磁阀、控制器及温度传感器，所述控制器分别与所述电磁阀及所述温度传感器连接。当电池储能系统出现火灾风险时，温度传感器向控制器发出监测信号并打开与异常电池模组对应的排出口处的电磁阀，使之排出灭火剂，实现精准灭火并有效控制火势蔓延；火熄灭后，控制器接收到温度传感器发出的监测信号从而关闭与异常电池模组对应的排出口处的电磁阀，停止排出灭火剂。

3.本实用新型提供的电池储能系统，所述安全预警系统还包括电压传感器和/或电流传感器，当电池储能系统出现火灾风险时，电压传感器和/或电流传感器向控制器发出监测信号并打开与异常电池模组对应的排出口处的电磁阀，使之排出灭火剂，使起火点处附近氧气含量降低，从而抑制火灾的发生；待电池储能系统无火灾风险后，电压传感器和/或电流传感器向控制器发出监测信号并关闭与异常电池模组对应的排出口处的电磁阀，使之停止排出灭火剂。

4.本实用新型提供的电池储能系统，所述排出口与电池模组一一对应，即每个电池模组均对应设置有灭火剂排出口，在电池模组出现火灾风险时，该排出口即排出灭火剂进行精准灭火并有效控制火势蔓延，提高了电池储能系统的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统灭火装置的俯视图；

图2为本实用新型中储存容器位于电池储能系统一角的灭火装置的俯视图；

图3为图2所示的灭火装置的主视图；

图4为本实用新型中储存容器位于电池储能系统中部的灭火装置的俯视图；

图5为图4所示的灭火装置的主视图；

附图标记：

1－电池储能系统；2－储存容器；3－主管路；4－喷头；5－支管路；6－排出口；7－电池簇；7－1－电池模组；8－空调。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图2－3所示，本实施例提供一种电池储能系统1，包括壳体及沿其宽度方向排布的若干电池簇排，还包括灭火装置，灭火装置包括用于储存灭火剂的储存容器2，还包括，至少一条主管路3，靠近壳体顶端设置于壳体内，主管路 3的一端与储存容器2连通，主管路3的长度方向与电池簇排的长度方向一致且靠近电池簇排设置；

若干支管路5，间隔设置于主管路3上，支管路5上间隔设置若干排出口6，支管路5长度方向与电池簇排的高度方向一致，以使排出口6与电池簇排中的电池模组7－1对应。

上述电池储能系统1，当电池模组7－1燃烧时，其对应的排出口6排出灭火剂，从而使起火点在最短时间内达到灭火浓度，有效控制着火点，实现精准灭火并有效控制火势蔓延，提高了电池储能系统1的安全性能。

在本实施例中，电池储能系统1还包括安全预警系统，安全预警系统包括，

电磁阀，设置于排出口6处，用于控制排出口6的开启和关闭；

控制器及温度传感器，温度传感器设置于壳体内，控制器分别与电磁阀及温度传感器连接，用于接收温度传感器的监测信号并根据监测信号控制电磁阀。

当电池储能系统1出现火灾风险时，温度传感器向控制器发出监测信号并打开与异常电池模组7－1对应的排出口6处的电磁阀，使之排出灭火剂，实现精准灭火并有效控制火势蔓延；火熄灭后，控制器接收到温度传感器发出的监测信号从而关闭与异常电池模组7－1对应的排出口6处的电磁阀，停止排出灭火剂。

进一步地，电池簇排至少为两排，包括第一电池簇排和第二电池簇排；

主管路3至少为两条，包括第一主管路和第二主管路，第一主管路和第一电池簇排均靠近壳体侧壁同侧设置，且第一主管路位于第一电池簇排的上方，第二主管路和第二电池簇排均靠近壳体侧壁同侧设置，且第二主管路位于第二电池簇排的上方。

作为优选的实施方式，排出口6与电池簇排中的电池模组7－1一一对应即每个电池模组7－1均对应设置有灭火剂排出口6，在电池模组7－1出现火灾风险时，该排出口6即排出灭火剂进行精准灭火并有效控制火势蔓延，提高了电池储能系统1的安全性能。

进一步地，如图2－3所示，壳体为长方体壳体，储存容器2设置于长方体壳体内且位于长方体壳体一角；或者，如图4－5所示，储存容器2设置于长方体壳体内且靠近长方体壳体中部设置。

进一步地，电池储能系统1还包括连接管，连接管的一端与储存容器2连接，另一端与第二主管路连接。

进一步地，电池簇排包括若干成排排布且间隔设置的电池簇7，电池簇排中相邻电池簇7之间设置制冷单元。

进一步地，制冷单元为空调8。

进一步地，储存容器2内装有七氟丙烷或Novec1230。

实施例2

本实施例提供一种电池储能系统1，在上述实施例1的基础上，安全预警系统还包括电压传感器，设置于壳体内，控制器分别与电压传感器及电磁阀连接，用于接受电压传感器的监测信号并根据监测信号控制电磁阀；

电流传感器，设置于壳体内，控制器分别与电流传感器及电磁阀连接，用于接受电流传感器的监测信号并根据监测信号控制电磁阀。

当电池储能系统1出现火灾风险时，电压传感器和/或电流传感器向控制器发出监测信号并打开与异常电池模组7－1对应的排出口6处的电磁阀，使之排出灭火剂，使起火点处附近氧气含量降低，从而抑制火灾的发生；待电池储能系统1无火灾风险后，电压传感器和/或电流传感器向控制器发出监测信号并关闭与异常电池模组7－1对应的排出口6处的电磁阀，使之停止排出灭火剂。

实施例3

本实施例提供一种电池储能系统1，在上述实施例1的基础上，为了增大对火灾的监控预警效果，安全预警系统还包括感烟探测器，感烟探测器设置于壳体内，控制器分别与电磁阀及感烟探测器连接，用于接受感烟探测器的监测信号并根据监测信号控制电磁阀。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池储能系统，包括壳体及沿其宽度方向排布的若干电池簇排，还包括灭火装置，所述灭火装置包括用于储存灭火剂的储存容器，其特征在于，还包括，

至少一条主管路，靠近所述壳体顶端设置于所述壳体内，所述主管路的一端与所述储存容器连通，所述主管路的长度方向与所述电池簇排的长度方向一致且靠近所述电池簇排设置；

若干支管路，间隔设置于所述主管路上，所述支管路上间隔设置若干排出口，所述支管路长度方向与所述电池簇排的高度方向一致，以使所述排出口与所述电池簇排中的电池模组对应。

2.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，还包括安全预警系统，所述安全预警系统包括，

电磁阀，设置于所述排出口处，用于控制所述排出口的开启和关闭；

控制器及温度传感器，所述温度传感器设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电磁阀及所述温度传感器连接，用于接收所述温度传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

3.根据权利要求2所述的电池储能系统，其特征在于，所述安全预警系统还包括，

电压传感器，设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电压传感器及所述电磁阀连接，用于接受所述电压传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀；和/或，

电流传感器，设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电流传感器及所述电磁阀连接，用于接受所述电流传感器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

4.根据权利要求2或3所述的电池储能系统，其特征在于，所述安全预警系统还包括，

感烟探测器，所述感烟探测器设置于所述壳体内，所述控制器分别与所述电磁阀及所述感烟探测器连接，用于接受所述感烟探测器的监测信号并根据所述监测信号控制所述电磁阀。

5.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池簇排至少为两排，包括第一电池簇排和第二电池簇排；

所述主管路至少为两条，包括第一主管路和第二主管路，所述第一主管路和第一电池簇排均靠近所述壳体侧壁同侧设置，且所述第一主管路位于所述第一电池簇排的上方，所述第二主管路和第二电池簇排均靠近所述壳体侧壁同侧设置，且所述第二主管路位于所述第二电池簇排的上方。

6.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述排出口与所述电池簇排中的电池模组一一对应。

7.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述壳体为长方体壳体，所述储存容器设置于所述长方体壳体内且位于所述长方体壳体一角；或者，

所述储存容器设置于所述长方体壳体内且靠近所述长方体壳体中部设置。

8.根据权利要求5所述的电池储能系统，其特征在于，还包括连接管，所述连接管的一端与所述储存容器连接，另一端与所述第二主管路连接。

9.根据权利要求1所述的电池储能系统，其特征在于，所述电池簇排包括若干成排排布且间隔设置的电池簇，所述电池簇排中相邻电池簇之间设置制冷单元。

10.根据权利要求9所述的电池储能系统，其特征在于，所述制冷单元为空调。

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