CN217366958U - 储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能集装箱，包括箱体，箱体内设置有电池架，电池架用于安装锂电池组；进口阀门与箱体连接，进口阀门具有与箱体连通时的第一连通位置，以及进口阀门具有将箱体关闭的第一关闭位置；出口阀门与箱体连接，出口阀门具有与箱体连通时的第二连通位置，以及出口阀门具有将箱体关闭的第二关闭位置。应用本实用新型的技术方案，当箱体内发生火情时，进口阀门位于与箱体连通的第一连通位置，出口阀门位于将箱体关闭的第二关闭位置，液体通过进口阀门进入箱体内，能迅速给着火对象降温，对锂电池组泄漏的电解液进行稀释，防止火情进一步蔓延。本申请解决了现有技术中使用气体灭火系统对储能集装箱进行灭火，灭火不够彻底的问题。

Description

储能集装箱

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，具体而言，涉及一种储能集装箱。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，储能式集装箱具备的占地面积小、运输安装方便、环境适应能力强、模块化快速布置等优点，被广泛应用到电网侧、电力辅助、微电网、光储充电站、数据中心、节能改造等诸多领域。一套集装箱储能系统包含集装箱、电池系统、电池管理系统、PCS设备、热管理系统、灭火系统等组成。储能集装箱作为一个大型的“电池组”，其所具备的优势我们显而易见，但其危险性也不容忽视，这种危险性主要包括集装箱内锂电池组因过热、过度充放电、电池结构设计不合理造成短路而引起的火灾危险，还包括集装箱内附属的大量电气设备因设备老化、系统意外高压、大电流侵入引起短路造成火灾危险，集装箱内所存储的大量能量一旦发生火灾险情得不到及时控制很可能引起集装箱爆炸，后果不堪设想。

目前，储能集装箱都配备气体灭火系统或喷淋式水雾灭火系统来抑制火情，避免发生爆炸等不可控灾难，传统的储能集装箱灭火系统类型主要使用七氟丙烷、IG541、气溶胶进行灭火，以上不管哪种类型的灭火系统都有一定的不足，比如使用七氟丙烷的气体进行灭火时，七氟丙烷在灭火过程中会分解少量的氟化氢有害气体，不环保，同时因集装箱容量大，容纳七氟丙烷的钢瓶比较笨重，运输安装较费力。使用气溶胶进行灭火时，气溶胶灭火剂有效期极短，并受到存储环境的影响，后期更换维护的成本较高。气溶胶灭火剂为固体粉末极易受潮形成块状，严重影响其是否及时点火启动及灭火性能。气体灭火系统多以灭火药剂在高温时发生物理、化学反应达到降温、隔绝火源的效果来进行灭火，灭火药剂不可再利用，一旦触发使用后需更换新的灭火系统。储能集装箱内锂电池组在高温发生热失控时内部反应会持续进行，气体灭火系统在对初期的火情进行控制后，箱内一旦进入空气，还在持续反应的锂电池组极易发生二次燃烧甚至爆炸，无法确保火情一次彻底解决，对抑制集装箱严重的火情具一定有局限性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种储能集装箱，以解决现有技术中使用气体灭火系统对储能集装箱进行灭火，灭火不够彻底的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种储能集装箱，包括：箱体，箱体内设置有电池架，电池架用于安装锂电池组；进口阀门，进口阀门与箱体连接，进口阀门具有与箱体连通时的第一连通位置，以及进口阀门具有将箱体关闭的第一关闭位置；出口阀门，出口阀门与箱体连接，出口阀门具有与箱体连通时的第二连通位置，以及出口阀门具有将箱体关闭的第二关闭位置。

进一步地，储能集装箱还包括：阀门控制器，阀门控制器与箱体连接，阀门控制器与进口阀门和出口阀门电性连接，阀门控制器用于控制进口阀门和出口阀门的开启和关闭。

进一步地，储能集装箱还包括：火情探测器，火情探测器设置于箱体内，并位于电池架的一侧，火情探测器用于监控箱体内的火情状态。

进一步地，储能集装箱还包括：火情控制器，火情控制器设置于箱体内，火情控制器与火情探测器、阀门控制器进行通信。

进一步地，储能集装箱还包括：排气阀，排气阀与箱体连接。

进一步地，进口阀门为多个，多个进口阀门间隔地设置于箱体的顶部。

进一步地，排气阀为多个，多个排气阀间隔地设置于箱体的顶部。

进一步地，出口阀门内设置有过滤器。

进一步地，储能集装箱还包括：散热部，散热部与箱体连接。

进一步地，储能集装箱还包括：储液箱，储液箱分别通过进口阀门和出口阀门与箱体连通。

应用本实用新型的技术方案，储能集装箱包括箱体、进口阀门和出口阀门，当箱体内发生火情时，进口阀门位于与箱体连通的第一连通位置，出口阀门位于将箱体关闭的第二关闭位置，液体能通过进口阀门进入箱体内，迅速给着火对象降温，对锂电池组泄漏的电解液进行稀释，防止火情进一步蔓延，其中液体进入箱体内部后，浸没箱体一段时间，达到防止火情复燃的目的。在灭火结束后，进口阀门位于将箱体关闭的第一关闭位置，出口阀门位于与箱体连通的第二连通位置，液体由出口阀门排出。采用本申请的储能集装箱，解决了现有技术中使用气体灭火系统对储能集装箱进行灭火，灭火不够彻底的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的储能集装箱的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的储能集装箱的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的储能集装箱的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的储能集装箱的结构框图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；

20、排气阀；

30、进口阀门；

40、火情控制器；

50、火情探测器；

60、电池架；

70、锂电池组；

80、散热部；

90、阀门控制器；

100、PCS设备；

110、出口阀门；

120、过滤器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图3所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种储能集装箱。

具体地，如图1、图2所示，储能集装箱包括：箱体10、进口阀门30和出口阀门110，箱体10内设置有电池架60，电池架60用于安装锂电池组70，进口阀门30与箱体10连接，进口阀门30具有与箱体10连通时的第一连通位置，以及进口阀门30具有将箱体10关闭的第一关闭位置，出口阀门110与箱体10连接，出口阀门110具有与箱体10连通时的第二连通位置，以及出口阀门110具有将箱体10关闭的第二关闭位置。

应用本实施例的技术方案，储能集装箱包括箱体10、进口阀门30和出口阀门110，当箱体10内发生火情时，进口阀门30位于与箱体10连通的第一连通位置，出口阀门110位于将箱体10关闭的第二关闭位置，液体能通过进口阀门30进入箱体10内，迅速给着火对象降温，对锂电池组70泄漏的电解液进行稀释，防止火情进一步蔓延，其中液体进入箱体10内部后，浸没箱体10一段时间，达到防止火情复燃的目的。在灭火结束后，进口阀门30位于将箱体 10关闭的第一关闭位置，出口阀门110位于与箱体10连通的第二连通位置，液体由出口阀门 110排出。采用本申请的储能集装箱，解决了现有技术中使用气体灭火系统对储能集装箱进行灭火，灭火不够彻底的问题。

储能集装箱还包括阀门控制器90，阀门控制器90与箱体10连接，阀门控制器90与进口阀门30和出口阀门110电性连接，阀门控制器90用于控制进口阀门30和出口阀门110的开启和关闭。其中，阀门控制器90设置在箱体10的前侧，并且阀门控制器90位于箱体10外，与箱体10内部隔绝，从而避免了液体进入箱体10内部时会淹没阀门控制器90。并且这样设置当发生紧急情况时，在箱体10外就可以手动控制阀门控制器90的开启和关闭。

储能集装箱还包括火情探测器50，火情探测器50设置于箱体10内，并位于电池架60的一侧，具体地，电池架60为多个，多个电池架60成组布置，在电池架60组的顶部布置有火情探测器50。火情探测器50用于实时监控箱体10内的火情状态。

储能集装箱还包括火情控制器40，火情控制器40设置于箱体10内，火情控制器40与火情探测器50、阀门控制器90进行通信。当火情探测器50检测到箱体10内发生火情时，通过火情控制器40把信息反馈到箱体10的主控制器端，并且火情控制器40自身发出声光报警。

如图4所示为本申请的储能集装箱的结构框图。储能集装箱的控制流程如下：首先由火情探测器50检测到箱体10内发生火情后，火情控制器40把信息反馈到箱体10的主控制器端，即图4中的集装箱主控制器，并且火情控制器40做出声光报警的动作，集装箱主控制器端确认信息后给信号到阀门控制器90，即图4中的消防水进出口阀门控制器，通过消防水进出口阀门控制器端控制出口阀门110(即图4中的消防水出水阀门)关闭(常闭)，进口阀门30(即图4中的消防水进水阀门)开启，从而液体可以迅速进入箱体10内，达到抑制箱体10内的火情的目的，确保灭火彻底。在本实施例中，进入箱体10内的液体为消防水，具体地，消防水包括中水、循环冷却水、雨水等。

储能集装箱还包括排气阀20，排气阀20与箱体10连接。排气阀20设置于箱体10的顶部，由于液体进入箱体10内部时会造成箱体10内部产生正压，通过设置排气阀20，能够保证箱体10内的气压平衡，从而确保液体能顺利填充并淹没箱体10的内部空间。

进口阀门30为多个，多个进口阀门30间隔地设置于箱体10的顶部。这样设置在锂电池组70发生火情时，液体能够快速进入到火情区域进行灭火。

排气阀20为多个，多个排气阀20间隔地设置于箱体10的顶部。进一步确保了箱体10 内的气压平衡。

出口阀门110内设置有过滤器120。在灭火结束后，箱体10内的液体经过过滤器120进行过滤，再由出口阀门110排出。

储能集装箱还包括：散热部80，散热部80与箱体10连接。设置有散热部80能够进一步防止火情蔓延。

如图3所示，储能集装箱还包括储液箱(图中未示出)。储液箱分别通过进口阀门30和出口阀门110与箱体10连通，图3所示的箭头即表示储液箱与进口阀门30连通，并且储液箱体与出口阀门110连通。其中，储液箱通过管路分别与进口阀门30和出口阀门110连接，进而实现与箱体10的连通。当箱体10内发生火情时，储液箱内的液体从进口阀门30进入到箱体10内，在灭火结束后，液体经过过滤器120过滤后由出口阀门110排出到储液箱，液体又可以储存起来进行下一次的灭火，从而达到液体循环再利用的目的。在本实施例中，储液箱内的液体采用任意能对储能集装箱进行灭火的液体即可，如采用中水、循环冷却水、雨水等消防水或者盐水等。

本申请的储能集装箱还包括电池管理系统、PCS设备100和消防管路，通过电池管理系统随时监控锂电池组70的状态，箱体10内发生火情时，火情探测器50将火情信息反馈到火情控制器40，火情控制器40收到信息后做出报警并把信号传导到箱体10的主控制器，主控制器经过信息的分析给阀门控制器90信号，从而通过阀门控制器90控制箱体10顶部的进口阀门30开启，液体以最大速度灌入箱体10内，在检测到液体从排气阀20溢出时，进口阀门 30关闭。通过液体全淹没箱体10内部的方式确保箱体10内的火源全浇灭，并把着火对象温度快速降低，锂电池组70的电解液迅速稀释，从而确保火情彻底被控制，无法复燃。另外，出口阀门110是常闭状态，在出口阀门110的前端设置有过滤器120，在火情被浇灭后，箱体10内的液体经过过滤器120的过滤后重新排放到储液箱，达到环保、节能、再利用的效果。

应用本申请的技术方案，通过在箱体10的顶部开口，并在开口处设置有进口阀门30，而在箱体10的后侧开设有液体出口，并在液体出口处设置了出口阀门110，从而控制液体进入箱体10内或排出到储液箱。本申请的储能集装箱采用的灭火介质为液体，解决了现有储能集装箱气体灭火系统在灭火后因外界空气进入箱体10内，导致箱体10内锂电池组70发生二次燃烧的问题，并且灭火结束后，液体经过滤器120过滤后能流回到储液箱中储存起来，用于下一次的灭火，解决了气体灭火系统的灭火剂不易存储、不可重复利用导致气体灭火系统造价成本高的问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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

Claims (10)

1.一种储能集装箱，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)内设置有电池架(60)，所述电池架(60)用于安装锂电池组(70)；

进口阀门(30)，所述进口阀门(30)与所述箱体(10)连接，所述进口阀门(30)具有与所述箱体(10)连通时的第一连通位置，以及所述进口阀门(30)具有将所述箱体(10)关闭的第一关闭位置；

出口阀门(110)，所述出口阀门(110)与所述箱体(10)连接，所述出口阀门(110)具有与所述箱体(10)连通时的第二连通位置，以及所述出口阀门(110)具有将所述箱体(10)关闭的第二关闭位置。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

阀门控制器(90)，所述阀门控制器(90)与所述箱体(10)连接，所述阀门控制器(90)与所述进口阀门(30)和所述出口阀门(110)电性连接，所述阀门控制器(90)用于控制所述进口阀门(30)和所述出口阀门(110)的开启和关闭。

3.根据权利要求2所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

火情探测器(50)，所述火情探测器(50)设置于所述箱体(10)内，并位于所述电池架(60)的一侧，所述火情探测器(50)用于监控所述箱体(10)内的火情状态。

4.根据权利要求3所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

火情控制器(40)，所述火情控制器(40)设置于所述箱体(10)内，所述火情控制器(40)与所述火情探测器(50)、所述阀门控制器(90)进行通信。

5.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

排气阀(20)，所述排气阀(20)与所述箱体(10)连接。

6.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，

所述进口阀门(30)为多个，多个所述进口阀门(30)间隔地设置于所述箱体(10)的顶部。

7.根据权利要求5所述的储能集装箱，其特征在于，

所述排气阀(20)为多个，多个所述排气阀(20)间隔地设置于所述箱体(10)的顶部。

8.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，

所述出口阀门(110)内设置有过滤器(120)。

9.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

散热部(80)，所述散热部(80)与所述箱体(10)连接。

10.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱还包括：

储液箱，所述储液箱分别通过所述进口阀门(30)和所述出口阀门(110)与所述箱体(10)连通。

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