CN217086769U - 一种具有安全防护功能的储能站 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池供能技术领域，公开了一种具有安全防护功能的储能站，内置有电池或电池组，包括一侧开口的仓体和铰接安装在开口处的仓门，所述仓体内设有用于容置电池的电池仓位；所述电池仓位与仓体内壁之间设有防护仓位，所述防护仓位由可开口隔膜构成且内部容置有保护介质。本申请通过在防护仓位内填充保护介质达到对电池的保护作用，且隔膜可开口设置能在需要时将保护介质释放到电池仓位，当电池损坏出现火花或小范围爆炸时，具有灭火作用的保护介质能及时淹没电池来控制危害范围。

Description

一种具有安全防护功能的储能站

技术领域

本申请涉及电池供能技术领域，具体涉及一种具有安全防护功能的储能站。

背景技术

锂电池作为目前应用最广泛的电池，具有比能量高、重量轻、高低温适应性强等优点。将多个锂电池合并形成的储能站是将太阳能、风能等清洁能源转换成电能所须的重要蓄电设备，由于锂电池自身材料特性无法彻底杜绝起火燃烧的可能性，随应用量增大，必然存在起火燃烧等严重事故的机率，尤其太阳能和风能利用设备往往设置在环境相对恶劣的地方。因此，对于由锂电池构成的储能装置或储能站应当格外注意其安全防护功能的完善性，为锂电池提供稳定安全的使用环境，同时减少电池损坏或爆炸造成的危害。

实用新型内容

为了解决现有技术存在储能站防护度不足而存在安全隐患的问题，本申请提供一种具有安全防护功能的储能站。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种具有安全防护功能的储能站，内置有电池或电池组，包括一侧开口的仓体和铰接安装在开口处的仓门，所述仓体内设有用于容置电池的电池仓位；所述电池仓位与仓体内壁之间设有防护仓位，所述防护仓位由可开口隔膜构成且内部容置有保护介质。

储能站是为了克服在能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异，把一段时期内暂时不用的多余能量通过某种方式收集并储存起来，在使用高峰时再提取使用，或者运往能量紧缺的地方再使用的装置，能合理利用能源并提高能量的利用率。本申请中的储能站是由电池组形成用于储存电能的装置，为了保持使用过程中电池所处环境的稳定性和安全性，对储能站中用于容纳保护内部电池组的结构进行优化，具体的，由仓体和仓门构成具有空腔的外壳，其内部划分出电池仓位，电池仓位的周围设置防护仓位，通过在防护仓位内填充保护介质达到对电池的保护以及在电池损毁之后限制危害性的作用。需要注意的是，防护仓位的表面由另外设置的隔膜形成，或是隔膜与仓体的内壁形成，其目的是将防护介质与电池进行隔离，避免两者接触，同时，隔膜在本方案中是起到隔离电池仓位与防护仓位的结构，包括但不限于使用薄膜类材质构成，还可使用硬质材料构成隔膜。本方案中所述的隔膜可开口设置是为了在需要时将保护介质释放到电池仓位，例如当电池损坏出现火花或小范围爆炸时，具有灭火作用的保护介质能及时淹没电池来控制危害范围。

进一步的，所述防护仓位内部被隔离形成至少两个空腔，所述保护介质包括气体、液体和粉剂中的一种或多种。本方案中对防护仓位内部进行进一步的分区，从而使防护仓位内的不同区域能相互隔离并填充不同的保护介质，利用不同保护介质应对各种可能出现的状况，例如电池温度过高、出现火花或破损等情况。

进一步的，所述电池仓位底部设有内置有电池或电池组的轴承导轨，所述轴承导轨沿仓门表面的法向延伸设置。由于应用于储能站的电池具有较大的体积和质量，在往电池仓位中放置电池或将电池从电池仓位中取出时，轴承导轨的设置能使电池在轴承导轨上滑动，避免电池拆装移动过程中的碰撞且便于工作人员操作。

进一步的，所述轴承导轨靠近仓门的端部可拆卸设用于限制电池滑出的限位装置。限位装置用于在电池放置在轴承导轨上后阻止电池沿轴承导轨滑动，保持储能站使用过程中电池放置的稳定性，此外，在需要将内部安装有电池的安全防护仓整体进行转移时，限位装置能保证移动过程中电池的稳定性。

进一步的，所述电池仓位两侧沿轴承导轨长度方向设有定位导轨。以轴承导轨的长度方向为前后方向，上述方案中的限位装置能限制电池的前后晃动，本方案中左右两侧的定位导轨能限制电池的左右晃动。

进一步的，所述仓体内设有控制系统，所述控制系统包括：监测单元，用于监测电池仓位内部环境；执行单元，用于控制防护仓位开闭；控制单元，连接监测单元和执行单元，接收计算监测单元数据并向执行单元输出指令。

本申请的有益效果是：本申请通过在防护仓位内填充保护介质达到对电池的保护作用，且隔膜可开口设置能在需要时将保护介质释放到电池仓位，当电池损坏出现火花或小范围爆炸时，具有灭火作用的保护介质能及时淹没电池来控制危害范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请的立体结构示意图；

图2是本申请中内部结构的示意图；

图3是本申请中实施例2的结构示意图；

图4是图2中A处的局部放大示意图；

图5是本申请中限位装置的一种结构示意图。

图中：1-仓体；101-电池仓位；102-防护仓位；2-仓门；3-轴承导轨；4-定位导轨；5-限位装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例1：

如图1所示的一种具有安全防护功能的储能站，内置有电池或电池组，包括一侧开口的仓体1和铰接安装在开口处的仓门2，所述仓体1内设有用于容置电池的电池仓位101；所述电池仓位101与仓体1内壁之间设有防护仓位102，所述防护仓位102由可开口隔膜构成且内部容置有保护介质。

工作原理如下：

本实施例中的仓体1为内部具有一定容积的空腔，一个侧面敞口设置的容器，结合敞口处铰接设置的仓门2构成一个能认为封闭和开启的外壳，其内部利用隔膜被划分为电池仓位101和防护仓位102两个区域，且防护仓位102处于电池仓位101的周围，电池组放置在电池仓位101中，围绕其设置的防护仓位102中充满防护介质。需要注意的是，隔膜是将防护介质与电池进行隔离，避免两者接触的结构，包括但不限于使用薄膜类材质构成，还可使用硬质材料构成隔膜。隔膜可开口的含义是指，隔膜上可以预设开口并对其进行可被控制的封闭处理，或是采用遇到起火等特殊情况能出现裂口的材质，从而在需要时，可手动打开隔膜开口或隔膜自动裂口，使防护仓位102内的保护介质渗入到电池仓位101中。尤其适用于采用惰性气体或发泡灭火剂作为防护介质的情况，当电池损毁出现火花或爆炸时，隔膜在高温作用下开口或人为控制开口，亦或是自动程序控制开口，使惰性气体或灭火剂充满电池仓位101，从而隔绝氧气并灭火。

值得说明的是，本方案中的防护介质可以是现有技术中所使用介质的任意一种，例如可使用冷却液作为防护介质，且在仓体1表面设置于防护仓位102内部连通的接口，该接口与外部循环装置连接，当电池仓位101内部温度偏高时，启动循环装置使防护仓位102内的冷却液循环流动带走电池仓位101内的热量进行降温。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步的优化与限定。

如图3所示，所述防护仓位102内部被隔离形成至少两个空腔，所述保护介质包括气体、液体和粉剂中的一种或多种。为了能在防护仓位102中填充具有不同作用的防护介质，以使安全防护仓为其中的电池提供更全面的保护，本实施例中的防护仓位102内部被进一步分区。防护仓位102内部隔离后形成的空腔数量包括但不仅限于如图3所示例的三个，以设置三个空腔为例，三个空腔内可分别填充冷却液、水性发泡灭火剂或集成惰性气体等。

实施例3:

本实施例在实施例2的基础上，进行了进一步的优化与限定。

如图2和图4所示，所述电池仓位101底部设有内置有电池或电池组的轴承导轨3，所述轴承导轨3沿仓门2表面的法向延伸设置。由于应用于储能站的电池具有较大的体积和质量，在往电池仓位101中放置电池或将电池从电池仓位101中取出时，轴承导轨3的设置能使电池在轴承导轨3上滑动，避免电池拆装移动过程中的碰撞且便于工作人员操作。具体的，轴承导轨3的结构可由多个滚轴并列安装构成，为了避免轴承导轨3的设置占用过多电池仓位101的容积，可将该导轨嵌入在电池仓位101底部设置，滚轴的最高处略高于电池仓位101底面。

为了进一步增加电池安装在安全防护仓内的稳定性，如图4和图5所示，所述轴承导轨3靠近仓门2的端部可拆卸设用于限制电池滑出的限位装置5。如图5所示为限位装置5结构的一种示例，采用高度高于轴承导轨3的块状结构作为限位装置5，且该限位装置5从上而下插入到导轨尽头的位置，利用限位装置5与电池表面或安装电池组的支架表面抵接来限制电池沿轴承导轨3的滑动。当需要取出或安装电池时，直接向上取出限位装置5。

在本实施例中优选的，为了进一步保证电池固定在电池仓位101中的稳定性，如图4所示，所述电池仓位101两侧沿轴承导轨3长度方向设有定位导轨4。附图中定位导轨4与轴承导轨3类似，采用多个转动安装在电池仓位101中的滚轮线性排列构成，滚轮的轴线竖直，电池在轴承导轨3上前后滑动时，其侧面相对于定位导轨4滑动，构成定位导轨4的滚轮转动以减小摩擦。侧面的限位限制了电池的左右摆动，不仅电池固定在电池仓位101中的稳定性，还能提高拆装电池时电池移动的平稳性和定位准确性。

实施例4:

本实施例在上述任一项实施例的基础上，提出一种储能站内智能控制的方案。

所述仓体1内设有控制系统，所述控制系统包括：监测单元，用于监测电池仓位101内部环境；执行单元，用于控制防护仓位102开闭；控制单元，连接监测单元和执行单元，接收计算监测单元数据并向执行单元输出指令。

本实施例中的监测单元包括但不限于对电池仓位101内部温度、气压、湿度等多项参数，控制单元判断该参数是否超过预设阈值或进行等级判定，当超过阈值时，向执行单元发出指令，做出相应的应对。值得说明的是，本实施例中所述的控制防护仓位102开闭，防护仓位102的开闭方式取决于其中填充的保护介质，例如该保护介质为冷却液时，所述的开闭是指开启冷却液的循环，而当保护介质为灭火材料时，所述的开闭则是开启防护仓位102与电池仓位101之间的通道，使灭火材料进入电池仓位101。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有安全防护功能的储能站，内置有电池或电池组，其特征在于：包括一侧开口的仓体（1）和铰接安装在开口处的仓门（2），所述仓体（1）内设有用于容置电池的电池仓位（101）；所述电池仓位（101）与仓体（1）内壁之间设有防护仓位（102），所述防护仓位（102）由可开口隔膜构成且内部容置有保护介质。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的储能站，其特征在于：所述防护仓位（102）内部被隔离形成至少两个空腔，所述保护介质包括气体、液体和粉剂中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种具有安全防护功能的储能站，其特征在于：所述电池仓位（101）底部设有内置有电池或电池组的轴承导轨（3），所述轴承导轨（3）沿仓门（2）表面的法向延伸设置。

4.根据权利要求3所述的一种具有安全防护功能的储能站，其特征在于：所述轴承导轨（3）靠近仓门（2）的端部可拆卸设用于限制电池滑出的限位装置（5）。

5.根据权利要求4所述的一种具有安全防护功能的储能站，其特征在于：所述电池仓位（101）两侧沿轴承导轨（3）长度方向设有定位导轨（4）。

6.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的储能站，其特征在于：所述仓体（1）内设有控制系统，所述控制系统包括：

监测单元，用于监测电池仓位（101）内部环境；

执行单元，用于控制防护仓位（102）开闭；

控制单元，连接监测单元和执行单元，接收计算监测单元数据并向执行单元输出指令。

Images