CN218867218U - 储能水冷智能冷却灭火系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种储能水冷智能冷却灭火系统；包括：电池包、电磁阀、压缩冷却机组、水冷冷却机组和补水箱，所述水冷冷却机组包括TMS控制器、储水罐和电子水泵，所述TMS控制器连接所述电子水泵、所述电磁阀和所述补水箱，所述储水罐连接所述电子水泵和所述补水箱；本申请实施例设置压缩冷却机组对电池包进行冷却降温，避免电池包温度升高引起热失控；设置水冷冷却机组解决电池包出现热失控的问题，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而防止电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。

Description

储能水冷智能冷却灭火系统

技术领域

本申请实施例涉及电池控制技术领域，尤其涉及一种储能水冷智能冷却灭火系统。

背景技术

电池是项伟大的技术，为全球电能的存储和供应带来巨大的变化和贡献。尽管如此，其带来的火灾(爆炸)风险也不容忽视；其中电池内部的放热反应会导致电池内部温度和压力以很快速率上升，从而产生热失控现象；当电池进入热失控时，其会导致电池出现燃烧或者发生爆炸。对此采用电池的系统可能需要继续使用和开发一些抑制和灭火系统，用于降低负面事故的发生几率，从而控制风险。但是，当前灭火方式无法在火灾(爆炸)最初始阶段进行有效消灭源头。

实用新型内容

本申请实施例提供一种储能水冷智能冷却灭火系统，以解决现有的当前灭火方式无法在火灾最初始阶段进行有效消灭源头的问题。

在第一方面，本申请实施例提供了一种储能水冷智能冷却灭火系统，包括：电池包、电磁阀、压缩冷却机组、水冷冷却机组和补水箱，所述水冷冷却机组包括TMS控制器、储水罐和电子水泵，所述TMS控制器连接所述电子水泵、所述电磁阀和所述补水箱，所述储水罐连接所述电子水泵和所述补水箱；所述压缩冷却机组用于对所述电池进行冷却降温；

所述TMS控制器用于控制所述补水箱输送抗冻水到所述储水罐；所述TMS控制器通过CAN通信采集每个所述电池包的温度并分析所述电池包的温度是否达到设定温度，若所述电池包的温度达到设定温度则控制所述电磁阀开启，并发送PWM信号驱动所述电子水泵，以使得所述储水罐注入抗冻水到所述电池包内。

进一步的，所述水冷冷却机组还包括第一温压传感器，所述第一温压传感器连接所述TMS控制器，所述第一温压传感器用于检测所述储水罐的抗冻水的压强和温度。

进一步的，还包括板式换热器，所述板式换热器连接所述压缩冷却机组和所述水冷冷却机组。

进一步的，所述压缩冷却机组包括冷凝器、储液罐、膨胀阀和压缩机，所述压缩机、所述板式换热器、所述储液罐和所述冷凝器依次连接，所述冷凝器还连接所述压缩机，所述压缩机连接所述TMS控制器。

进一步的，所述压缩冷却机组还包括膨胀阀，所述膨胀阀分别连接所述板式换热器和所述储液罐。

进一步的，所述压缩冷却机组还包括第二温压传感器，所述第二温压传感器连接所述TMS控制器，所述第二温压传感器用于检测所述板式换热器的制冷剂的温度和压力。

进一步的，所述压缩冷却机组还包括第三温压传感器，所述第三温压传感器连接所述TMS控制器，所述第三温压传感器用于检测所述储液罐的制冷剂的温度和压力。

进一步的，所述压缩冷却机组还包括冷却风扇，所述冷却风扇连接所述TMS控制器。

进一步的，还包括液冷板，所述液冷板连接所述储水罐和所述TMS控制器。

进一步的，所述抗冻水为50％水+50％乙二醇的混合溶液。

本申请实施例设置压缩冷却机组对电池包进行冷却降温，避免电池包温度升高引起热失控；设置水冷冷却机组解决电池包出现热失控的问题，通过将补水箱输送抗冻水到储水罐，TMS控制器采集并分析电池包的温度是否达到设定温度，若电池包的温度达到设定温度则控制电磁阀和电子水泵开启，以使得储水罐注入抗冻水到所述电池包内，实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而防止电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种储能水冷智能冷却灭火系统的水冷冷却机组结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种储能水冷智能冷却灭火系统的水冷冷却机组和压缩冷却机组的结构示意图；

101、压缩机；102、冷凝器；103、冷却风扇；104、储液罐；105、膨胀阀；106、板式换热器；107、第二温压传感器；108、第三温压传感器；201、补水箱；202、水冷冷却机组；203、电池包；204、电磁阀；205、液冷板；206、第一温压传感器；207、储水罐；208、电子水泵；301、TMS控制器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本申请提供的储能水冷智能冷却灭火系统设置压缩冷却机组对电池包进行冷却降温，避免电池包温度升高引起热失控；设置水冷冷却机组解决电池包出现热失控的问题，通过将补水箱输送抗冻水到储水罐，TMS控制器采集并分析电池包的温度是否达到设定温度，若电池包的温度达到设定温度则控制电磁阀和电子水泵开启，以使得储水罐注入抗冻水到所述电池包内，实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包内，从而防止电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。

基于此，提供本申请实施例的储能水冷智能冷却灭火系统，来避免现有的当前灭火方式无法在火灾最初始阶段进行有效消灭源头的问题。

图1为本申请实施例提供的一种储能水冷智能冷却灭火系统的结构示意图。参考图1和图2，该系统具体包括：电池包203、电磁阀204、压缩冷却机组、水冷冷却机组202和补水箱201，水冷冷却机组202包括TMS控制器301、储水罐207和电子水泵208，TMS控制器301连接电子水泵208、电磁阀204和补水箱201，储水罐207连接电子水泵208和补水箱201；压缩冷却机组用于对电池进行冷却降温。

TMS控制器301用于控制补水箱201输送抗冻水到储水罐207；TMS控制器301通过CAN通信采集每个电池包203的温度并分析电池包203的温度是否达到设定温度，若电池包203的温度达到设定温度则控制电磁阀204开启，并发送PWM信号驱动电子水泵208，以使得储水罐207注入抗冻水到电池包203内。

具体的，将整套系统安装完成后，将储水罐207加注抗冻水(50％水+50％乙二醇混合溶液)；TMS控制器301与电池包203的电池管理系统进行调试通讯，使TMS控制器301可以接收电池管理系统传输的数据，通过此数据知道电池当前的温度状态。

对水冷冷却机组202进行调节测试，在保证水冷冷却机组202基本功能不变工况下，TMS控制器301通过CAN通信采集每个电池包203的温度，当某个电池包203温升速率≥一定值时(一般储能电芯在0.5P功率充放电情况下，正常温升在0.5℃/min，如＞2℃/min，且温度超过90℃，电芯已经有失控趋势)，此电池包203的电磁阀204打开，通过PWM信号驱动电子水泵208高速运转，将抗冻水注入到失控的电池包203内，从而达到灭火目的.

可以理解的是，TMS控制器301通过CAN通信采集每个电池包203的温度并分析电池包203的温度是否达到设定温度，若电池包203的温度达到设定温度则控制电磁阀204开启，实现这一控制手段有多种，本申请实施例对此不作限定。

在其中一些实施例中，水冷冷却机组202还包括第一温压传感器206，第一温压传感器206连接TMS控制器301，第一温压传感器206用于检测储水罐207的抗冻水的压强和温度；检测抗冻水的压强和温度，便于监控储水罐207的状态，以便在抗冻水异常时对储水罐207进行调整。

在其中一些实施例中，还包括板式换热器106，板式换热器106连接压缩冷却机组和水冷冷却机组202；具体的，板式换热器106分别实现压缩冷却机组和水冷冷却机组202的制冷剂、冷却水的热交换。

在其中一些实施例中，压缩冷却机组包括冷凝器102、储液罐104、膨胀阀105和压缩机101，压缩机101、板式换热器106、储液罐104和冷凝器102依次连接，冷凝器102还连接压缩机101，压缩机101连接TMS控制器301。

在其中一些实施例中，压缩冷却机组还包括膨胀阀105，膨胀阀105分别连接板式换热器106和储液罐104。

具体的，储液罐104进行储存制冷剂，压缩机101根据出水温度，不停调整自身的转速，使出水温度保持在目标温度范围内，冷凝器102将制冷剂和控制进行热交换，实现对电池包203进行冷却，板式换热器106进行制冷剂和冷却水的热交换，膨胀阀105将制冷剂进行雾化，降低制冷剂的比热容，便于制冷剂和冷却水的在板式换热器106的热交换。

在其中一些实施例中，压缩冷却机组还包括第二温压传感器107，第二温压传感器107连接TMS控制器301，第二温压传感器107用于检测板式换热器106的制冷剂的温度和压力。

在其中一些实施例中，压缩冷却机组还包括第三温压传感器108，第三温压传感器108连接TMS控制器301，第三温压传感器108用于检测储液罐104的制冷剂的温度和压力。

在其中一些实施例中，压缩冷却机组还包括冷却风扇103，冷却风扇103连接TMS控制器301；具体的，冷却风扇103用于对电池包203进行冷却降温。

在其中一些实施例中，还包括液冷板205，液冷板205连接储水罐207和TMS控制器301；具体的，液冷板205用于对电池包203进行降温。

在其中一些实施例中，抗冻水为50％水+50％乙二醇的混合溶液。

具体的，本申请实施例设置压缩冷却机组对电池包203进行冷却降温，避免电池包203温度升高引起热失控；设置水冷冷却机组202解决电池包203出现热失控的问题，通过将补水箱201输送抗冻水到储水罐207，TMS控制器301采集并分析电池包203的温度是否达到设定温度，若电池包203的温度达到设定温度则控制电磁阀204和电子水泵208开启，以使得储水罐207注入抗冻水到电池包203内，实现降低电池的温度，电池出现热失控初始阶段时，通过将大量冷却液注入到热失控的电池包203内，从而防止电池热失控继续恶化，将火灾消灭在最初始阶段。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，包括：电池包、电磁阀、压缩冷却机组、水冷冷却机组和补水箱，所述水冷冷却机组包括TMS控制器、储水罐和电子水泵，所述TMS控制器连接所述电子水泵、所述电磁阀和所述补水箱，所述储水罐连接所述电子水泵和所述补水箱；所述压缩冷却机组用于对所述电池进行冷却降温；

所述TMS控制器用于控制所述补水箱输送抗冻水到所述储水罐；所述TMS控制器通过CAN通信采集每个所述电池包的温度并分析所述电池包的温度是否达到设定温度，若所述电池包的温度达到设定温度则控制所述电磁阀开启，并发送PWM信号驱动所述电子水泵，以使得所述储水罐注入抗冻水到所述电池包内。

2.根据权利要求1所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述水冷冷却机组还包括第一温压传感器，所述第一温压传感器连接所述TMS控制器，所述第一温压传感器用于检测所述储水罐的抗冻水的压强和温度。

3.根据权利要求1所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，还包括板式换热器，所述板式换热器连接所述压缩冷却机组和所述水冷冷却机组。

4.根据权利要求3所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述压缩冷却机组包括冷凝器、储液罐、膨胀阀和压缩机，所述压缩机、所述板式换热器、所述储液罐和所述冷凝器依次连接，所述冷凝器还连接所述压缩机，所述压缩机连接所述TMS控制器。

5.根据权利要求4所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述压缩冷却机组还包括膨胀阀，所述膨胀阀分别连接所述板式换热器和所述储液罐。

6.根据权利要求5所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述压缩冷却机组还包括第二温压传感器，所述第二温压传感器连接所述TMS控制器，所述第二温压传感器用于检测所述板式换热器的制冷剂的温度和压力。

7.根据权利要求5所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述压缩冷却机组还包括第三温压传感器，所述第三温压传感器连接所述TMS控制器，所述第三温压传感器用于检测所述储液罐的制冷剂的温度和压力。

8.根据权利要求5所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述压缩冷却机组还包括冷却风扇，所述冷却风扇连接所述TMS控制器。

9.根据权利要求1所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，还包括液冷板，所述液冷板连接所述储水罐和所述TMS控制器。

10.根据权利要求1所述的储能水冷智能冷却灭火系统，其特征在于，所述抗冻水为50％水+50％乙二醇的混合溶液。

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