CN214100871U - 一种模块化的储能系统及储能柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模块化的储能系统及储能柜，该储能系统包括：模块化高压箱、模块化变流器、模块化电池箱、交流断路器、直流断路器、配电器件和隔离变压器，其中，配电线经过所述交流断路器分别接入所述模块化变流器的交流侧和所述配电器件的开关上游，所述模块化变流器的直流侧接入所述直流断路器上游连接，所述直流断路器下游接入所述模块化高压箱，所述高压箱接入所述模块化电池箱，所述模块化电池箱通过总正线和总负线接入所述高压箱。本实用新型通过模块化设计提高系统的集成速度和出现故障时的更换效率，并通过柜式设计提高系统的部署能力，可快速用于工商业楼宇等用户侧储能应用场景下的储能系统部署实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域，特别涉及一种模块化的储能系统及储能柜。
背景技术
近年来，随着储能技术在越来越多场景中的应用，集装箱式储能系统已无法满足工商业使用场景下的楼宇等户内储能配置需求。
传统的储能集装箱因面向发电侧、电网侧，在面向用户侧时，通过直接减少变压器的配置方式在电气上虽能满足用户使用需要，但会造成原标准产品空间利用率低下的弊病。且因集装箱体体积较大，过于笨重，灵活度低，不利于甚至无法使其在工商业楼宇内既有的配电房或停车场内实施部署。而对于户用储能柜，相比于户外使用的储能装置，其对安全性也有更高的要求，安全性主要体现在两方面，一是通过减少储能电池容量来减小储能系统的安全隐患，二是需要有足够的消防安全措施，能够确保在紧急情况下电池起火后火情能被及时扑灭，保证现场人员和财产的安全。
实用新型内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种模块化的储能系统及储能柜。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种模块化的储能系统，该储能系统包括：模块化高压箱、模块化变流器、模块化电池箱、交流断路器、直流断路器、配电器件和隔离变压器，其中，配电线经过所述交流断路器分别接入所述模块化变流器的交流侧和所述配电器件的开关上游，所述模块化变流器的直流侧接入所述直流断路器上游连接，所述直流断路器下游接入所述模块化模块化高压箱，所述模块化高压箱接入所述模块化电池箱，所述模块化电池箱通过总正线和总负线接入所述高压箱。
可选地，所述模块化的储能系统中具有多个所述模块化电池箱，所述模块化电池箱彼此之间以串联形式相连，串联之后通过总正线和总负线接入所述高压箱。
可选地，所述模块化电池箱内设置有一重消防系统，所述一重消防系统包括气溶胶罐、第一温度传感器和第一烟雾传感器；所述第一温度传感器用于探测所述模块化电池箱内的温度，所述第一烟雾传感器用于探测所述模块化电池箱内的烟雾，所述气溶胶罐用于当所述模块化电池箱内的温度达到第一温度阈值时和/或烟雾到达第一浓度阈值时喷射气溶胶
可选地，所述高压箱设置有熔断器和接触器。
第二方面，本实用新型提供了一种模块化的储能柜，所述储能柜包括柜体和第一方面中任一所述模块化的储能系统，所述模块化的储能系统安装在所述柜体内部。
可选地，所述储能柜内设置有二重消防系统，所述二重消防系统包括气瓶、第二温度传感器和第二烟雾传感器；所述第二温度传感器用于探测所述储能柜内的温度，所述第二烟雾传感器用于探测所述储能柜内的烟雾，所述气瓶用于当所述储能柜内的温度达到第二温度阈值和/或烟雾到达第二浓度阈值时喷射消防气体。
可选地，所述气瓶为七氟丙烷气瓶。
可选地，所述储能柜内设置有气瓶安装部，用于安装所述气瓶。
可选地，所述储能柜内设置有空调以及用于安装所述空调的空调安装部，当所述储能柜内的温度达到第三温度阈值或温差达到第一温差阈值时启动所述空调，温度降到第四温度阈值或温差降到第二温差阈值时关闭空调。
可选地，当所述储能柜为隔离机型时，该储能柜还包括隔离变压器，配电线经过隔离变压器后接入所述交流断路器。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
本实用新型针对现有储能技术中存在的消防方式单一、更换维护效率低下、部署灵活度差的问题，通过电池箱和储能柜双重消防方式确保系统的安全可靠，通过模块化设计提高系统的集成速度和出现故障时的更换效率，并通过柜式设计提高系统的部署能力，可快速用于工商业楼宇等用户侧储能应用场景下的储能系统部署实施。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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是本实用新型一个实施例提供的一种双预制消防的模块化户用储能柜的结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例提供的一种双预制消防的模块化户用储能柜的电气原理图；
其中，1-模块化高压箱，2-模块化变流器，3-模块化电池箱，4-模块化空调，5-交流断路器，6-直流断路器，7-配电器件，8-变压器，9-七氟丙烷气瓶，10-温度及烟雾传感器、喷头。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的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。
本实用新型实施例提供了一种模块化的储能系统，该储能系统包括：模块化高压箱、模块化变流器、模块化电池箱、交流断路器、直流断路器和配电器件，其中，配电线经过所述交流断路器分别接入所述模块化变流器的交流侧和所述配电器件的开关上游，所述模块化变流器的直流侧接入所述直流断路器上游，所述直流断路器下游接入所述模块化高压箱，所述模块化高压箱接入所述模块化电池箱。
在本实用新型一个实施例中，所述模块化的储能系统中具有多个所述模块化电池箱，所述模块化电池箱彼此之间以串联形式相连，串联之后通过总正线和总负线分别接入所述高压箱的总正输出端子和总负输出端子。
在该实施例中，模块化电池箱的数量可以根据实际需求进行设定。
在本实用新型一个实施例中，所述模块化电池箱内设置有一重消防系统，所述一重消防系统包括气溶胶罐、第一温度传感器和第一烟雾传感器；所述第一温度传感器用于探测所述模块化电池箱内的温度，所述第一烟雾传感器用于探测所述模块化电池箱内的烟雾，所述气溶胶罐用于当所述模块化电池箱内的温度达到第一温度阈值时和/或烟雾到达第一浓度阈值时喷射气溶胶。
在该实施例中，第一温度阈值以及第一浓度阈值可以根据实际情况进行设定。
在本实用新型一个实施例中，所述模块化高压箱设置有互相连接的熔断器和接触器。
本实用新型实施例还提供了一种模块化的储能柜，所述储能柜包括柜体和本实用新型提供的模块化的储能系统，所述模块化的储能系统安装在所述柜体内部。
在本实用新型一个实施例中，所述储能柜内设置有二重消防系统，所述二重消防系统包括气瓶、第二温度传感器和第二烟雾传感器；所述第二温度传感器用于探测所述储能柜内的温度，所述第二烟雾传感器用于探测所述储能柜内的烟雾，所述气瓶用于当所述储能柜内的温度达到第二温度阈值和/或烟雾到达第二浓度阈值时喷射消防气体。
在该实施例中，第二温度阈值以及第二浓度阈值可以根据实际情况进行设定。
在本实用新型一个实施例中，所述气瓶为七氟丙烷气瓶。
在该实施例中，采用七氟丙烷为灭火材料，而在其他实施例中可以采用其他灭火材料。
在本实用新型一个实施例中，所述储能柜内设置有气瓶安装部，用于安装所述气瓶。
在本实用新型一个实施例中，所述储能柜内设置有空调以及用于安装所述空调的空调安装部，当所述储能柜内的温度达到第三温度阈值或温差达到第一温差阈值时启动所述空调，温度降到第四温度阈值或温差降到第二温差阈值时关闭空调。
在该实施例中，第三温度阈值、第四温度阈值、第一温差阈值和第二温差阈值均可根据实际情况进行设定。
在本实用新型一个实施例中，当所述储能柜为隔离机型时，该储能柜还包括隔离变压器，配电线经过隔离变压器后接入所述交流断路器。
值得说明的是，储能柜内设置有固定安装各个组成部分的安装部，如空调安装部、气瓶安装部、模块化电池箱安装部和模块化高压箱安装部等，均为了提高了储能柜在用户侧现场部署的灵活性，在集装箱无法放入的场景下可尽可能地适配并部署到项目现场。
如附图1-2所示，一种双预制消防的模块化户用储能装置，包括模块化高压箱(含BMS，Battery Management System)、模块化变流器(PCS，Power Conversion System)、模块化电池箱(含气溶胶、BMU，Battery Management Unit)、模块化空调、交流断路器、直流断路器、配电器件、七氟丙烷消防系统(含气瓶、温度与烟雾传感器、喷头、软管道)；400V低压配电线从用户侧引入储能柜内交流断路器，经断路器保护后接入PCS交流侧、各配电器件的开关上游，配电器件开关下游接入各用电设备中，如QF11所接的防雷器、QF12所接的24V开关电源后接入需24V供电的消防系统、QF13接入空调；PCS将交流电转换为直流电后，接入直流断路器上游，直流断路器下游接入高压箱，具体的可以是直流断路器下游接入高压箱的总正输入端子和总负输入端子，高压箱中有熔断器保护、接触器控制，直流电流经输入端子后先经过接触器再通过熔断器，之后接入电池簇中，电池簇共由10个电池箱组成，电池箱彼此之间以串联形式相连，串联好后通过总正线和总负线接入高压箱中，具体的可以是电池簇的总正线接入高压箱的总正输出端子，电池簇的总负线接入高压箱的总负输出端子，完成系统一次连接。
在该实施例中，若为并网型机型，将在交流电输入时直接接入PCS交流接入侧；对于隔离型机型，需设置隔离变压器，在交流电输入时接到变压器原边，副边接到PCS交流接入侧。
在发生火情时，如电池箱内着火，则对应电池箱内气溶胶会立即喷射以熄灭箱内火情，若火势持续，柜内温度及烟雾传感器侦测到高温及烟雾，则会触发柜内七氟丙烷喷射，七氟丙烷会在10秒内喷射完毕以达到全淹没储能柜的目的，之后压力气体会通过外循环的风道将内部压力逐渐释放；
系统通过模块化的安装大大提高了现场安装速度，通过模块化的电池箱、高压箱、PCS、空调可快速装入储能柜对应位置，在模块发生故障时，也可通过固定在储能柜货架上的螺丝将模块与储能柜解除固定，通过人工快速拆除并更换上新的设备；
储能柜有免现场安装和现场安装两种安装方式，取决于项目现场的工况，如通道狭小不利于叉车经过，则需使用现场安装的方式，在工厂调试完成后将电池箱、高压箱、PCS拆除，待人工将储能柜搬运至项目现场后，再依次将电池箱等模块装入，并使用螺丝将储能柜及各模块固定。虽然麻烦，但柜式储能的设计提高了储能系统在用户侧现场部署的灵活性，在集装箱无法放入的场景下可尽可能地适配并部署到项目现场。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种模块化的储能系统，其特征在于，该储能系统包括：模块化高压箱、模块化变流器、模块化电池箱、交流断路器、直流断路器和配电器件，其中，配电线经过所述交流断路器分别接入所述模块化变流器的交流侧和所述配电器件的开关上游，所述模块化变流器的直流侧接入所述直流断路器上游，所述直流断路器下游接入所述模块化高压箱，所述模块化高压箱接入所述模块化电池箱。
2.根据权利要求1所述模块化的储能系统，其特征在于，所述模块化的储能系统中具有多个所述模块化电池箱，所述模块化电池箱彼此之间以串联形式相连，串联之后通过总正线和总负线分别接入所述高压箱的总正输出端子和总负输出端子。
3.根据权利要求1所述模块化的储能系统，其特征在于，所述模块化电池箱内设置有一重消防系统，所述一重消防系统包括气溶胶罐、第一温度传感器和第一烟雾传感器；所述第一温度传感器用于探测所述模块化电池箱内的温度，所述第一烟雾传感器用于探测所述模块化电池箱内的烟雾，所述气溶胶罐用于当所述模块化电池箱内的温度达到第一温度阈值时和/或烟雾到达第一浓度阈值时喷射气溶胶。
4.根据权利要求1-3任一所述模块化的储能系统，其特征在于，所述模块化高压箱设置有互相连接的熔断器和接触器。
5.一种模块化的储能柜，其特征在于，所述储能柜包括柜体和权利要求1-4中任一所述模块化的储能系统，所述模块化的储能系统安装在所述柜体内部。
6.根据权利要求5所述模块化的储能柜，其特征在于，所述储能柜内设置有二重消防系统，所述二重消防系统包括气瓶、第二温度传感器和第二烟雾传感器；所述第二温度传感器用于探测所述储能柜内的温度，所述第二烟雾传感器用于探测所述储能柜内的烟雾，所述气瓶用于当所述储能柜内的温度达到第二温度阈值和/或烟雾到达第二浓度阈值时喷射消防气体。
7.根据权利要求6所述模块化的储能柜，其特征在于，所述气瓶为七氟丙烷气瓶。
8.根据权利要求6所述模块化的储能柜，其特征在于，所述储能柜内设置有气瓶安装部，用于安装所述气瓶。
9.根据权利要求5所述模块化的储能柜，其特征在于，所述储能柜内设置有空调以及用于安装所述空调的空调安装部，当所述储能柜内的温度达到第三温度阈值或温差达到第一温差阈值时启动所述空调，温度降到第四温度阈值或温差降到第二温差阈值时关闭空调。
10.根据权利要求5-9任一所述模块化的储能柜，其特征在于，当所述储能柜为隔离机型时，该储能柜还包括隔离变压器，配电线经过隔离变压器后接入所述交流断路器。
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| CN202023063611.0U CN214100871U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种模块化的储能系统及储能柜 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112510731A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 上海融和元储能源有限公司 | 一种模块化的储能系统及储能柜 |
| WO2023207347A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 比亚迪股份有限公司 | 电池柜 |
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2020
- 2020-12-18 CN CN202023063611.0U patent/CN214100871U/zh active Active
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