CN219286544U - 储能电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储能电柜，该储能电柜包括具有收容腔的柜体，储能电柜还包括设于收容腔内的至少一列电池簇，各电池簇具有上下间隔布置的多个电池包；各电池包内设有具有灭火介质的灭火单元，以及与灭火单元分别相连的热敏线，且热敏线与电池包内的电池模组中的各电芯相连，热敏线检测到任一电芯的温度超出预设值时能够触灭火单元，而使灭火单元向电池包内喷洒所述灭火介质。本实用新型所述的储能电柜，通过热敏线检测到任一电芯的温度超出预设值时能够触发灭火单元，而使灭火单元向电池包内喷洒灭火介质，从而利于提高储能电柜的安全性。

Description

储能电柜

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，特别涉及一种储能电柜。

背景技术

目前，储能系统的应用场景主要分为两种，一种为场站级别的大型储能系统。一般为风电，光伏发电等，配置大型的标准尺寸的集装箱储能系统，优点是便于一体化运输，系统容量大，且系统成本相对较低。缺点是不能兼顾到工商业100KWh到500KWh储能的应用场景。另外一种就是能兼顾到工商业储能应用场景的户外柜储能系统，单柜容量较小，缺点是市场尺寸不统一，运输成本相比较大，柜体与柜体高压电连接较多，增加现场施工，优点是多机组合能够覆盖到大型场站及的储能应用场所。

传统的储能系统采用集体消防方案，不利于及时扑灭储能电柜内部电芯间出现的明火星，火星的扩散会引发整个储能的起火，使得储能电柜内受损的电池包数量较多，从而影响储能电柜的安全性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种储能电柜，以及时发现电池包内的火灾，并利于提高储能电柜的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种储能电柜，包括具有收容腔的柜体，所述储能电柜还包括设于所述收容腔内的至少一列电池簇，各所述电池簇具有上下间隔布置的多个电池包；

各所述电池包内设有具有灭火介质的灭火单元，以及与所述灭火单元分别相连的热敏线，且所述热敏线与所述电池包内的电池模组中的各电芯相连，所述热敏线检测到任一所述电芯的温度超出预设值时能够触发所述灭火单元，而使所述灭火单元向所述电池包内喷洒所述灭火介质。

进一步的，所述灭火介质为全氟己酮、六氟丙烷或七氟丙烷中的任意一种。

进一步的，各所述电池模组上设有一根所述热敏线，所述热敏线分别与所述电池模组中的各所述电芯相连。

进一步的，所述柜体上还设有制冷部，以及与所述制冷部相连通的制冷管路，且所述制冷管路围绕各所述电池簇的周向设置。

进一步的，所述收容腔内设有烟雾检测部、温度检测部和可燃气体探测部以及报警器中的至少一种；

和/或，所述柜体上还设有照明部。

进一步的，所述电池簇的底部还设有高压箱，所述高压箱分别与同一所述电池簇上的各所述电池包电连接；

和/或，所述柜体的顶部设有防爆板。

进一步的，所述收容腔内设有隔板，所述隔板将所述收容腔分隔成两个收容分腔，各所述电池簇位于其一所述收容分腔内，另一所述收容分腔内设有与各所述电池包电连接的汇流柜。

进一步的，所述柜体上设有与所述汇流柜电连接的高压连接部，所述高压连接部位于所述柜体外。

进一步的，所述柜体的内壁上设有保温层；

和/或，所述柜体的顶部设有吊装部

进一步的，还包括灭火水管，与所述灭火水管相连通的多个分支水管，多个所述分支水管与所述电池包一一对应连通，且于所述分支水管上分别设有控制阀；

所述控制阀用于导通或断开所述分支水管。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的储能电柜，通过热敏线检测到任一电芯的温度超出预设值时能够触发灭火单元，而使灭火单元向电池包内喷洒灭火介质，从而利于提高储能电柜的安全性。

此外，灭火介质的产品成熟，具有较好的灭火效果。通过一根热敏线与电池模组内的各电芯相连，便于布置实施，且利于降低生产成本。制冷部和制冷管路的设置，利于提高电池包的冷却效果，从而提高电池包的安全性。烟雾检测部、温度检测部、可燃气体探测部以及照明部均利于提高储能电柜在使用中的安全性和便利性。通过高压箱利于提高电池包的汇流效果，而防爆板则利于提高柜体在使用中的安全性。

另外，隔板的设置，利于电池簇和汇流柜的布置，且利于提高两者的使用安全性。高压连接部利于实现两个柜体之间的电连接，吊装部利于对柜体进行吊装移动。通过灭火水管、分支水管以及控制阀，利于提高对各电池包的灭火效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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为本实用新型实施例所述的储能电柜的结构示意图；

图2为图1中的A部放大图；

图3为本实用新型实施例所述的电池包的拆解图。

附图标记说明：

1、柜体；101、柜本体；102、柜门；103、报警器；104、支撑板；105、安装槽；106、吊装环；107、高压连接部；108、支架；109、照明灯；

2、低压控制柜；3、制冷空调；301、制冷管路；4、灭火水管；401、分支水管；402、控制阀；

5、电池包；501、下壳体；502、上壳体；503、电池模组；504、灭火单元；505、热敏线；506、防爆阀；507、输出端口；508、维护开关MSD；

6、汇流柜；601、开关部；602、熔断部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种储能电柜，包括具有收容腔的柜体1，该储能电柜还包括设于收容腔内的至少一列电池簇，各电池簇具有上下间隔布置的多个电池包5。

其中，各电池包5内设有具有灭火介质的灭火单元504，以及与灭火单元504分别相连的热敏线505，且热敏线505与电池包5内的电池模组503中的各电芯相连，热敏线505检测到任一电芯的温度超出预设值时能够触发灭火单元504，而使灭火单元504向电池包5内喷洒灭火介质。

基于如上整体介绍，本实施例中所述的储能电柜的一种示例性结构如图1中所示。其中，柜体1作为整个储能电柜的承载基础，其具体包括具有上述收容腔且一侧敞口设置的柜本体101，以及枢转设于柜本体101一侧，用于封堵敞口的柜门102。柜门102和柜本体101之间限定出上述的收容腔。具体实施时，本实施例中的柜体1采用Q235材料制成，其表面喷塑处理，如此利于满足防腐的需求。

本实施例中电池包5可采用现有技术中成熟的电池包5结构，作为一种示例，该电池包5的结构如图3中所示，电池包5包括上下扣合相连的上壳体502和下壳体501，电池模组503为并排布置在下壳体501上的两个。当然具体实施时，电池包5内电池模组503的数量还可根据使用需求进行适应性的增加。电池包5的一端具有防爆阀506、两个输出端口507以及维护开关MSD508。

本实施例中的灭火单元504设置在两个电池模组503之间的端部位置，具体实施时，该灭火单元504可采用现有技术中可布置在电池包5内的灭火器，该灭火单元504内的灭火介质可为全氟己酮、六氟丙烷或七氟丙烷中的任意一种。

例如，本实施例中的灭火单元504可采用现有技术中的全氟己酮灭火器，作为一种示例性结构，该全氟己酮灭火器中具有腔体，以及滑动设于腔体内的活塞，活塞将腔体分隔成两个分腔体。其一分腔体内具有全氟己酮，另一分腔体设有火药，热敏线505的一端通过伸入具有火药的分腔体，以在检测到电芯的温度超出预设温度时，通过热敏线505将分腔体内的火药引燃，从而驱使活塞移动，进而使得全氟己酮喷出进行灭火。当然，灭火器的具体工作原理除了采用上述的方式外，还可参照现有技术，只要能够通过热敏线505触发灭火单元504喷洒灭火介质即可。

如图3中所示，各电池模组503上设有一根热敏线505，热敏线505分别与电池模组503中的各电芯相连。如此设置，利于减少热敏线505的数量，而便于热敏线505的布置实施，具体实施时，热敏线505可与电芯粘接相连，只要便于热敏线505感知电芯的温度即可。当然，具体实施时，除了一个电池模组503共用一根热敏线505的方案外，还可使得各电芯上均连接一根热敏线505，只不过此时的热敏线505的数量会更多，布置上比一根热敏线505的方案复杂些。

另外，为提高柜体1内的空间利用率，收容腔内设有隔板，隔板将收容腔分隔成两个收容分腔，各电池簇位于其一收容分腔内，另一收容分腔内设有与各电池包5电连接的汇流柜6，汇流柜6的下方设有低压控制柜2。低压控制柜2设置有导轨及线槽，用于安装接线端子，端子排，继电器，EMS、开关电源等器件。本实施例中，在位于左侧的收容分腔内设有两个电池簇，为便于电池包5在柜体1内的布置，在该收容分腔内设有支架108，两个电池簇分设在支架108的两侧。

详细结构上，如图1中所示，在支架108的两侧，相对于支架108设置的柜体1的内壁上，以及隔板上均设有沿高度方向间隔布置的多个支撑板104。此处的支撑板104呈L形，其中，相对设置的两个支撑板104用于承托电池包5。具体布置时，支撑板104的水平部分用于承托电池包5底部的两侧，为提高电池包5在支撑板104上的承托效果，电池包5的前端与支撑板104之间经由穿经两者的螺栓相连，电池包5的后端经由穿经自身的定位销定位在支撑板104上。此处支撑板104的结构简单，便于布置实施，且对于电池包5的承托效果好。同时，还利于防止柜体1在移动的过程中电池包5发生晃动，从而影响储能电柜的搬运效果。

本实施例中在各电池簇的底部还设有高压箱，高压箱分别与同一电池簇上的各电池包5电连接，如此利于提高电池包5的汇流效果。此处的高压箱与上述的汇流柜6电连接，从而使得电池包5的电能集中到汇流柜6处。为提高汇流柜6的使用安全性，在汇流柜6上还设有开关部601和熔断部602。电池簇内的电池包5汇流后经过熔断部602和开关后，汇入汇流柜6中的汇流排。此外，在柜体1上设有与汇流柜6电连接的高压连接部107，高压连接部107位于柜体1外。

详细结构上，如图1和图2中所示，本实施例中的高压连接部107分别设于柜体1顶部的两侧，为便于高压连接部107的布置，在柜体1顶部的两侧分别设有安装槽105，高压连接部107包括间隔布置在安装槽105内的多个高压连接片。相邻两个储能电柜能够通过连接在两个柜体1上高压连接部107之间的铜排实现电连接。此处，铜排的结构简单，易于实现两个高压连接部107之间的电连接效果。另外，为便于移动储能电柜，在柜体1顶部还设有吊装部。如图1和图2中所示，吊装部包括设于安装槽105槽底的多个吊装环106，其结构简单，便于布置实施。

为提高本实施例中电池包5的灭火效果，本实施例中的储能电柜还包括灭火水管4，与灭火水管4相连通的多个分支水管401，多个分支水管401与电池包5一一对应连通，且于分支水管401上分别设有控制阀402，控制阀402用于导通或断开分支水管401。具体结构上，如图1中所示，灭火水管4分别设于电池簇的两侧，且沿柜体1的高度方向延伸设置，多个灭火水管4的底部连通有主管路，水流经由主管路分别流入各灭火水管4内，并经由分支水管401流向电池包5内。

具体实施时，本实施例中的储能电柜还包括控制器，控制器与灭火单元504和热敏线505分别相连，当灭火单元504喷出灭火介质时，控制器能够接收灭火单元504发出的信号，而开启各控制阀402，从而导通各分支水管401，进而向电池包5内喷水进行辅助灭火，而能够提高电池包5的灭火效率。当然，仅在电池簇的一侧布置灭火水管4的方案也是可行的。

本实施例中在柜体1上还设有制冷部，以及与制冷部相连通的制冷管路301，且制冷管路301围绕各电池簇的周向设置。如图1中所示，本实施例中的制冷部可采用设于柜门102内侧的制冷空调3，经由制冷空调3吹出的冷风能够流经各制冷管路301，从而对电池簇的周向进行冷却降温，进而利于提高电池包5的使用效果。

此外，本实施例中，在收容腔内设有烟雾检测部、温度检测部和可燃气体探测部以及报警器103中的至少一种。其中，烟雾检测部、温度检测部和可燃气体探测部以及报警器103与控制器相连，当烟雾检测部检测到烟雾时，或者温度检测部检测到收容腔内的温度超出预设温度时，或者可燃气体探测部检测到可燃气体时，均能够向控制器发生信号，并通过控制器启动报警器103进行报警。此处的烟雾检测部可采用现有技术中的烟雾传感器，温度检测部可采用现有技术中的温度传感器，而可燃气体探测部可采用现有技术中的可燃气体传感器，报警器103可采用现有技术中的蜂鸣报警器103。

可以理解的是，本实施例中可根据具体的使用需求选择性的布置烟雾检测部、温度检测部和可燃气体探测部以及报警器103四者中的任意一个，任意两个，任意三个或者四者全部布置。

另外，本实施例中，还可在柜体1上设有照明部，如图1中所示，本实施例中的照明部采用设于柜本体101顶部的多个照明灯109，其结构简单，便于布置实施，且照明效果好。本实施例中柜体1的顶部设有防爆板，也即柜本体101顶部的板体采用防爆板，如此设置，在电池包5发生热失控后，能够及时泄压，防止因为柜体1内部压力骤升，引起爆炸，从而利于提高柜体1的使用安全性。为进一步提高柜体1的使用效果，在柜体1的内壁上还设有保温层，例如保温层采用厚度为50mm的保温棉，例如岩棉等。

本实施例所述的储能电柜，通过热敏线505检测到任一电芯的温度超出预设值时能够触发灭火单元504，而使灭火单元504向电池包5内喷洒灭火介质，从而利于提高储能电柜的安全性。此外，本实施例中的储能电柜适用场景范围广，同时适用小容量工商业储能及场站兆瓦级大型储能系统。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (9)

1.一种储能电柜，包括具有收容腔的柜体，其特征在于：

所述储能电柜还包括设于所述收容腔内的至少一列电池簇，各所述电池簇具有上下间隔布置的多个电池包；

各所述电池包内设有具有灭火介质的灭火单元，以及与所述灭火单元分别相连的热敏线，且所述热敏线与所述电池包内的电池模组中的各电芯相连，所述热敏线检测到任一所述电芯的温度超出预设值时能够触发所述灭火单元，而使所述灭火单元向所述电池包内喷洒所述灭火介质；

还包括灭火水管，与所述灭火水管相连通的多个分支水管，多个所述分支水管与所述电池包一一对应连通，且于所述分支水管上分别设有控制阀；

所述控制阀用于导通或断开所述分支水管。

2.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述灭火介质为全氟己酮、六氟丙烷或七氟丙烷中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

各所述电池模组上设有一根所述热敏线，所述热敏线分别与所述电池模组中的各所述电芯相连。

4.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述柜体上还设有制冷部，以及与所述制冷部相连通的制冷管路，且所述制冷管路围绕各所述电池簇的周向设置。

5.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述收容腔内设有烟雾检测部、温度检测部和可燃气体探测部以及报警器中的至少一种；

和/或，所述柜体上还设有照明部。

6.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述电池簇的底部还设有高压箱，所述高压箱分别与同一所述电池簇上的各所述电池包电连接；

和/或，所述柜体的顶部设有防爆板。

7.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述收容腔内设有隔板，所述隔板将所述收容腔分隔成两个收容分腔，各所述电池簇位于其一所述收容分腔内，另一所述收容分腔内设有与各所述电池包电连接的汇流柜。

8.根据权利要求7所述的储能电柜，其特征在于：

所述柜体上设有与所述汇流柜电连接的高压连接部，所述高压连接部位于所述柜体外。

9.根据权利要求1所述的储能电柜，其特征在于：

所述柜体的内壁上设有保温层；

和/或，所述柜体的顶部设有吊装部。

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