CN212848621U - 一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，包括箱体和与电池管理模块相连的感应装置、冷却装置、灭火装置、接触器；所述储能电池箱以对外电路接口与外部储能系统对接；所述电池箱内设有多个火情检测位；各个火情检测位处均设有感应装置；所述接触器设于电池箱的对外电路接口处；所述电池管理模块通过感应装置对电池箱状态进行评估，当评估结果为需冷却状态时，电池管理模块启动冷却装置对电池箱冷却；当评估结果为紧急告警状态时，电池管理模块启动灭火装置向电池箱施放灭火物料，同时断开接触器使储能电池箱的对外电路接口失效；本实用新型能解决储能电站一体式消防系统对局部火情无法快速响应并将损失控制在最小范围的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其是一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱。
背景技术
储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。随着各国政府对储能产业的相关支持政策陆续出台，储能市场投资规模不断加大，产业链布局不断完善，商业模式日趋多元，应用场景加速延伸。其中，除抽水蓄能外锂电池储能系统在各大类储能系统中占比最高，最具研究意义和发展前景。
目前，锂电池储能系统多为集装箱式或站房式。储能站采用一体式的消防系统，一个储能集装箱或一个储能站房只配有一个或两个消防气体柜。这对于整个系统的安全防护来说是远远不够的，尤其是在某个电池箱内某块电池发生燃烧时，一体式消防系统无法在短时间内使消防气体覆盖这个电池箱将损失控制在最小范围。因此，需要一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，在电池发生燃烧时可以自动进行火情处理并切断与外部的联系，从而避免电池箱燃烧造成的物力损失及人员伤亡，提高了电池箱体的安全性。
发明内容
本实用新型提出一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，能在电池发生燃烧时可以自动进行火情处理并切断与外部的联系，从而避免电池箱燃烧造成的物力损失及人员伤亡，提高了电池箱体的安全性，能解决储能电站一体式消防系统对局部火情无法快速响应并将损失控制在最小范围的问题。
本实用新型采用以下技术方案。
一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，所述储能电池箱包括箱体（1）和与电池管理模块（6）相连的感应装置、冷却装置（7）、灭火装置（10）、接触器（12）；所述储能电池箱以对外电路接口与外部储能系统对接；所述电池箱内设有多个火情检测位；各个火情检测位处均设有感应装置；所述感应装置为温感线束（3）、烟感线束（5）中的一种或两种；所述接触器设于电池箱的对外电路接口处；所述电池管理模块通过感应装置对电池箱状态进行评估，当评估结果为需冷却状态时，电池管理模块启动冷却装置对电池箱冷却；当评估结果为紧急告警状态时，电池管理模块启动灭火装置向电池箱施放灭火物料，同时断开接触器使储能电池箱的对外电路接口失效。
所述储能电池箱内设有多个电池模组（2）；各电池模组的正极与储能电池箱的对外电路接口的正极母线相接，负极与储能电池箱的对外电路接口的负极母线相接；所述接触器的电路关断端设于储能电池箱的对外电路接口的母线出线回路处，接触器的受控端与电池管理模块相连。
所述正极母线或负极母线的接插件处设有熔断器（11）；当接插件温度高于阈值时，所述熔断器熔断以使储能电池箱与外部储能系统断开。
所述温感线束设于每个电池模组处以采集电池模组内各电芯的温度数据；所述烟感线束用于采集储能电池箱内的烟雾信息。
不同电池模组内的电芯可以采用相同种类的电芯或不同种类的电芯，电池模组内的电芯以串联方式或并联方式相连。
所述灭火物料为消防气体；所述灭火装置包括控制装置（9）和与控制装置相连的消防装置；所述消防装置包括消防气体容器；所述消防气体容器内贮有压缩状态的消防气体；所述控制装置包括继电器、手动控制按钮和与电池管理模块相连的控制电路；当电池管理模块启动灭火装置时，所述控制装置开启消防气体容器的电磁阀，使消防气体释放至电池箱内。
所述消防气体为二氧化碳。
所述冷却装置为设于电池箱正面处的灌流风扇，当电池管理模块启动冷却装置时，所述灌流风扇对电池箱通风，使电池箱内的热风与环境的冷风进行置换。
所述电池管理模块内设有单片机集成控制电路；所述单片机集成控制电路为具备传感器信号采集功能、数据处理功能以及外围电路控制的单片机集成控制电路。
所述箱体为密封结构；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到一级告警阈值时，电池管理模块判定电池箱状态为需冷却状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到高于一级告警阈值的二级告警阈值，或是经烟感线束检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为紧急告警状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度、所有电芯温度均低于一级告警阈值，且经烟感线束未检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为安全状态。
和现有技术对比，本实用新型的有益效果为：（1）可以自动识别并处理储能电池箱内的火情，智能化程度较高；（2）发生异常情况时储能电池箱可以自动切断与储能系统的连接，控制危害的传递和损失的扩大；（3）采取两级保护措施，根据不同危险等级做出合理防护动作，安全系数高；（4）结构简单，安装方便，适用于各类储能电池箱。
本实用新型能在电池发生燃烧时可以自动进行火情处理并切断与外部的联系，从而避免电池箱燃烧造成的物力损失及人员伤亡，提高了电池箱体的安全性，能解决储能电站一体式消防系统对局部火情无法快速响应并将损失控制在最小范围的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
附图1是本实用新型的正面示意图；
附图2是本实用新型的内部示意图；
附图3是本实用新型的流程示意图；
图中：1-箱体；2-电池模组；3-温感线速；5-烟感线束；6-电池管理模块；7-冷却装置；9-控制装置；10-灭火装置；11-熔断器；12-接触器；13-储能电池箱的对外电路接口的正极；14-储能电池箱的对外电路接口的负极。
具体实施方式
如图1-3所示，一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，所述储能电池箱包括箱体1和与电池管理模块6相连的感应装置、冷却装置7、灭火装置10、接触器12；所述储能电池箱以对外电路接口与外部储能系统对接；所述电池箱内设有多个火情检测位；各个火情检测位处均设有感应装置；所述感应装置为温感线束3、烟感线束5中的一种或两种；所述接触器设于电池箱的对外电路接口处；所述电池管理模块通过感应装置对电池箱状态进行评估，当评估结果为需冷却状态时，电池管理模块启动冷却装置对电池箱冷却；当评估结果为紧急告警状态时，电池管理模块启动灭火装置向电池箱施放灭火物料，同时断开接触器使储能电池箱的对外电路接口失效。
所述储能电池箱内设有多个电池模组2；各电池模组的正极与储能电池箱的对外电路接口的正极母线相接，负极与储能电池箱的对外电路接口的负极母线相接；所述接触器的电路关断端设于储能电池箱的对外电路接口的母线出线回路处，接触器的受控端与电池管理模块相连。
所述正极母线或负极母线的接插件处设有熔断器11；当接插件温度高于阈值时，所述熔断器熔断以使储能电池箱与外部储能系统断开。
所述温感线束设于每个电池模组处以采集电池模组内各电芯的温度数据；所述烟感线束用于采集储能电池箱内的烟雾信息。
不同电池模组内的电芯可以采用相同种类的电芯或不同种类的电芯，电池模组内的电芯以串联方式或并联方式相连。
所述灭火物料为消防气体；所述灭火装置包括控制装置9和与控制装置相连的消防装置；所述消防装置包括消防气体容器；所述消防气体容器内贮有压缩状态的消防气体；所述控制装置包括继电器、手动控制按钮和与电池管理模块相连的控制电路；当电池管理模块启动灭火装置时，所述控制装置开启消防气体容器的电磁阀，使消防气体释放至电池箱内。
所述消防气体为二氧化碳。
所述冷却装置为设于电池箱正面处的灌流风扇，当电池管理模块启动冷却装置时，所述灌流风扇对电池箱通风，使电池箱内的热风与环境的冷风进行置换。
所述电池管理模块内设有单片机集成控制电路；所述单片机集成控制电路为具备传感器信号采集功能、数据处理功能以及外围电路控制的单片机集成控制电路。
所述箱体为密封结构；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到一级告警阈值时，电池管理模块判定电池箱状态为需冷却状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到高于一级告警阈值的二级告警阈值，或是经烟感线束检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为紧急告警状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度、所有电芯温度均低于一级告警阈值，且经烟感线束未检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为安全状态。
实施例：
电池箱火情处理及自切断功能实现方式如下：电池箱内的温感线束和烟感线束将检测信号传送给电池管理模块，电池管理模块对接收到的数据做出分析。当电池箱内部温度或某块电芯温度达到一级告警阈值时，电池管理模块将开启灌流风扇进行降温，并在温度降低到正常温度时关闭风扇；当电池箱内部温度或某块电芯温度达到二级告警阈值时，电池管理模块将发送信号给灭火装置的控制装置，控制装置内继电器将吸合，消防气体容器上的电磁阀动作，二氧化碳气体释放，与此同时电池管理模块将控制接触器断开，从而切断电池箱与整个储能系统的联系；当烟感线束检测烟雾信号时，电池管理模块同样会做出上述动作，进行火情处理及自我切断；当电池箱母线出线接插件温度过高时，熔断器将熔断从而切断电池箱与整个储能系统的联系。
本例中，灭火装置还可通过箱体外壁处的手动控制按钮来开启或关闭消防气体的释放。
应当说明的是，以上公开实施例仅体现说明本发明的技术方案，而非用来限定本发明的保护范围，尽管参照较佳实施例对本发明做详细地说明，任何熟悉本技术领域者应当理解，在不脱离本发明的技术方案范围内进行修改或各种变化、等同替换，都应当属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述储能电池箱包括箱体（1）和与电池管理模块（6）相连的感应装置、冷却装置（7）、灭火装置（10）、接触器（12）；所述储能电池箱以对外电路接口与外部储能系统对接；所述电池箱内设有多个火情检测位；各个火情检测位处均设有感应装置；所述感应装置为温感线束（3）、烟感线束（5）中的一种或两种；所述接触器设于电池箱的对外电路接口处；所述电池管理模块通过感应装置对电池箱状态进行评估，当评估结果为需冷却状态时，电池管理模块启动冷却装置对电池箱冷却；当评估结果为紧急告警状态时，电池管理模块启动灭火装置向电池箱施放灭火物料，同时断开接触器使储能电池箱的对外电路接口失效。
2.根据权利要求1所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述储能电池箱内设有多个电池模组（2）；各电池模组的正极与储能电池箱的对外电路接口的正极母线相接，负极与储能电池箱的对外电路接口的负极母线相接；所述接触器的电路关断端设于储能电池箱的对外电路接口的母线出线回路处，接触器的受控端与电池管理模块相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述正极母线或负极母线的接插件处设有熔断器（11）；当接插件温度高于阈值时，所述熔断器熔断以使储能电池箱与外部储能系统断开。
4.根据权利要求2所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述温感线束设于每个电池模组处以采集电池模组内各电芯的温度数据；所述烟感线束用于采集储能电池箱内的烟雾信息。
5.根据权利要求4所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：不同电池模组内的电芯可以采用相同种类的电芯或不同种类的电芯，电池模组内的电芯以串联方式或并联方式相连。
6.根据权利要求2所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述灭火物料为消防气体；所述灭火装置包括控制装置（9）和与控制装置相连的消防装置；所述消防装置包括消防气体容器；所述消防气体容器内贮有压缩状态的消防气体；所述控制装置包括继电器、手动控制按钮和与电池管理模块相连的控制电路；当电池管理模块启动灭火装置时，所述控制装置开启消防气体容器的电磁阀，使消防气体释放至电池箱内。
7.根据权利要求6所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述消防气体为二氧化碳。
8.根据权利要求2所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述冷却装置为设于电池箱正面处的灌流风扇，当电池管理模块启动冷却装置时，所述灌流风扇对电池箱通风，使电池箱内的热风与环境的冷风进行置换。
9.根据权利要求1所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述电池管理模块内设有单片机集成控制电路；所述单片机集成控制电路为具备传感器信号采集功能、数据处理功能以及外围电路控制的单片机集成控制电路。
10.根据权利要求4所述的一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱，其特征在于：所述箱体为密封结构；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到一级告警阈值时，电池管理模块判定电池箱状态为需冷却状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度或任一电芯温度达到高于一级告警阈值的二级告警阈值，或是经烟感线束检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为紧急告警状态；当电池管理模块经温感线束测知箱体内温度、所有电芯温度均低于一级告警阈值，且经烟感线束未检测到箱体内存在烟雾时，电池管理模块判定电池箱状态为安全状态。
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| CN202021481318.3U CN212848621U (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 一种具有火情处理和自切断功能的储能电池箱 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113679987A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-23 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 储能系统的消防控制方法、消防控制装置和储能系统 |
| CN115671610A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-02-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种电化学储能站电池舱消防系统 |
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2020
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|---|---|---|---|---|
| CN113679987A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-23 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 储能系统的消防控制方法、消防控制装置和储能系统 |
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