CN219801038U - 一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，包括集装箱箱体，集装箱箱体内设置有电池簇、检测装置、隔离装置、消防装置和控制装置；隔离装置设置在集装箱箱体顶部，用于将电池簇与其他设备进行物理隔离；检测装置包括温度传感器，温度传感器设置在电池簇上，用于检测电池簇的表面温度，并将检测到的温度信息发送给控制装置；消防装置设置在隔离装置上，用于对热失控的电池簇进行冷却、灭火；控制装置用于控制电池簇、检测装置、隔离装置和消防装置的工作状态；本申请能够及时将热失控的电池簇进行物理隔离，并通过消防装置对隔离中的热失控电池簇进行降温灭火，避免了火势蔓延，增强了储能电池集装箱的安全性。

Description

一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱

技术领域

本实用新型涉及电池储能技术领域，具体而言，涉及一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱。

背景技术

随着能源结构的变革，从化石能源向可再生能源转变已经成为未来能源发展趋势，但可再生能源的波动性、间歇性，给电力系统的稳定运行带来了一系列复杂的问题。储能技术作为解决光伏、风电等可再生能源大规模接入、多能互补耦合、智慧能源网络建设等重大战略问题的关键技术被广泛应用。锂离子电池储能技术由于能量密度高、放电平稳、循环性能好等优点，已成为目前电力储能领域装机容量增长最快的储能技术。但锂离子电池热失控问题长期难以得到彻底的解决，导致国内外已经发生多起锂离子储能电站火灾事故，如何防止火灾发生，降低火灾导致的损失已是行业内重点研究的对象。

储能电池集装箱由于有着集成度高、运输便捷、安装方便、功能齐全等优点被广泛应用，消防技术也被集成到储能电池集装箱内，但目前储能集装箱内的消防系统依然存在以下缺点：第一、现有储能电池集装箱内部的电池簇起火时，无法对失火的电池簇进行物理隔离，当一个电池发生火灾事故时会快速蔓延到其他电池簇，进而导致整个电池集装箱燃烧甚至爆炸；第二、现有电池集装箱内部的电池簇及其配套设备都共用一个消防环境，消防体积大，消防气体喷出后平均浓度低，且消防气体难以快速有效地进入火灾区域。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱以解决现有技术中无法对储能电池集装箱内部失火的电池簇进行物理隔离，以及消防气体难以快速有效地进入火灾区域的问题

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，包括集装箱箱体，所述集装箱箱体内设置有电池簇、检测装置、隔离装置、消防装置和控制装置；

所述隔离装置设置在集装箱箱体顶部，用于将电池簇与其他设备进行物理隔离；

所述检测装置包括温度传感器，所述温度传感器设置在电池簇上，用于检测电池簇的表面温度，并将检测到的温度信息发送给控制装置；

所述消防装置设置在隔离装置上，用于对热失控的电池簇进行冷却、灭火；

所述控制装置用于控制电池簇、检测装置、隔离装置和消防装置的工作状态。

本申请所述的基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，能够及时将热失控的电池簇进行物理隔离，并通过消防装置对隔离中的热失控电池簇进行降温灭火，避免了火势蔓延，增强了储能电池集装箱的安全性。

进一步的，所述隔离装置包括隔离箱和伸缩防火罩，所述伸缩防火罩安装在隔离箱内。

这种设置既便于对电池簇进行物理隔离，还便于收纳伸缩防火罩。

进一步的，所述隔离箱包括壳体、收纳槽和隔离板，所述收纳槽设置于壳体与隔离板之间，用于收纳伸缩防火罩。

这种结构便于收纳伸缩防火罩。

进一步的，所述隔离箱内设置有锁紧装置，所述锁紧装置用于对伸缩防火罩进行锁定。

这种设置便于对伸缩防火罩进行收纳和释放。

进一步的，所述锁紧装置包括磁吸挡杆、套筒、弹簧和电磁铁，所述电磁铁设置在套筒的一端，所述弹簧、磁吸挡杆依次从另一端安装在套筒内，所述磁吸挡杆在弹簧和电磁铁的作用下能够自由伸缩，对伸缩防火罩进行止挡。

这种设置通过控制锁紧装置的工作状态即可释放和锁紧伸缩防火罩，便于隔离装置的自动化控制。

进一步的，所述伸缩防火罩下端设置有配重块，所述配重块依靠自身重力将伸缩防火罩伸展开，并固定在集装箱箱体底部。

这种设置便于伸缩防火罩的快速展开，同时也便于将伸缩防火罩固定在集装箱箱体底部，增强隔离效果。

进一步的，所述伸缩防火罩底部设置有避让缺口，所述避让缺口用于避让电缆。

这种结构便于伸缩防火罩与集装箱箱体底部的贴合，避免火势蔓延。

进一步的，所述集装箱箱体底部设置有磁吸块，所述磁吸块用于与配重块磁吸连接。

这种设置能够增强伸缩防火罩与集装箱箱体底部连接的牢固度，提高对热失控电池簇的隔离效果。

进一步的，所述消防装置包括气体喷头和液体喷头，所述气体喷头和液体喷头设置在所述隔离板上，所述气体喷头与气体管路连通，所述液体喷头与液体管路连通。

这种设置能够及时对热失控的电池簇进行冷却灭火。

进一步的，还包括报警装置，所述报警装置包括声光报警器和信号发射器，所述声光报警器用于向外界发送声光报警信息，所述信号发射器用于将报警信息发送至控制终端和移动终端。

这种设置能够及时将报警信息发送到外界及控制终端，缩短了救援时间。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱具有以下优势：

1)、能够对热失控的电池簇进行物理隔离，避免火势进一步蔓延；

2)、能够及时对伸缩防火罩内的热失控电池簇进行物理降温灭火，避免电池簇高温爆炸。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述储能电池集装箱第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述储能电池集装箱第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述储能电池集装箱第三视角的结构示意图；

图4为图2中隔离装置第一视角的结构示意图；

图5为图2中隔离装置第二视角的结构示意图；

图6为图2中隔离装置第三视角的结构示意图；

图7为图2中A处的局部放大结构示意图；

图8为图5中锁紧装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池簇；2、检测装置；21、温度传感器；22、烟雾传感器；3、隔离装置；31、隔离箱；311、壳体；312、收纳槽；313、隔离板；32、伸缩防火罩；4、消防装置；41、气体喷头；42、液体喷头；5、控制装置；6、锁紧装置；61、磁吸挡杆；62、套筒；63、弹簧；64、电磁铁；7、配重块；8、避让缺口；9、磁吸块；100、集装箱箱体；101、电池箱；102、设备箱；200、电缆；300、汇流柜；400、配电柜；500、报警装置；501、声光报警器；502、信号发射器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1～8所示，一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，包括集装箱箱体100，所述集装箱箱体100内设置有电池簇1、检测装置2、隔离装置3、消防装置4和控制装置5；

所述隔离装置3设置在集装箱箱体100顶部，用于将电池簇1与其他设备进行物理隔离；

所述检测装置2包括温度传感器21，所述温度传感器21设置在电池簇1上，用于检测电池簇1的表面温度，并将检测到的温度信息发送给控制装置5；

所述消防装置4设置在隔离装置3上，用于对热失控的电池簇1进行冷却、灭火；

所述控制装置5用于控制电池簇1、检测装置2、隔离装置3和消防装置4的工作状态。

本申请所述的基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，所述控制装置5能够根据检测装置2反馈的信息，控制隔离装置3对热失控的电池簇1进行物理隔离，避免火势进一步蔓延，同时能够控制消防装置4及时对隔离中的电池簇1进行物理降温灭火，避免电池簇高温爆炸，这种设置能够及时将热失控的电池簇1进行物理隔离，并通过消防装置对隔离中的热失控电池簇1进行降温灭火，避免了火势蔓延，增强了储能电池集装箱的安全性。

优选的，集装箱箱体100内设置有多个电池簇1，每个电池簇1上方的集装箱箱体100顶部均设置有隔离装置3，这种设置能够对任一电池簇1进行物理隔离。

优选的，电池簇1包括多个电池单体，每个电池单体上均设置有温度传感器21，这种设置能够及时检查到热失控的电池单体。

优选的，所述控制装置5能够根据接收到的温度信息，控制电池簇1下线，避免电池簇1进一步发热。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述隔离装置3包括隔离箱31和伸缩防火罩32，所述伸缩防火罩32安装在隔离箱31内。

具体的，当电池簇1发生热失控时，隔离箱31内的伸缩防火罩32能够释放伸展，对电池簇1进行物理隔离，平时伸缩防火罩32收缩后能够收纳在隔离箱31内，这种设置既便于对电池簇1进行物理隔离，还便于收纳伸缩防火罩32。

优选的，所述伸缩防火罩32由耐火材料制备而成。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述隔离箱31包括壳体311、收纳槽312和隔离板313，所述收纳槽312设置于壳体311与隔离板313之间，用于收纳伸缩防火罩32。

具体的，这种结构便于收纳伸缩防火罩32。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述隔离箱31内设置有锁紧装置6，所述锁紧装置6用于对伸缩防火罩32进行锁定。

具体的，这种设置便于对伸缩防火罩32进行收纳和释放。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述锁紧装置6包括磁吸挡杆61、套筒62、弹簧63和电磁铁64，所述电磁铁64设置在套筒62的一端，所述弹簧63、磁吸挡杆61依次从另一端安装在套筒62内，所述磁吸挡杆61在弹簧63和电磁铁64的作用下能够自由伸缩，对伸缩防火罩32进行止挡。

具体的，当电磁铁64通电时，磁吸挡杆61在电磁铁64的作用下，通过压缩弹簧63向电磁铁64的方向移动，此时，伸缩防火罩32底部失去磁吸挡杆61的止挡，在自身重力的作用下向下伸展；当不使用伸缩防火罩32时，将伸缩防火罩32重新压缩，收纳在收纳槽312中，同时使电磁铁64断电，磁吸挡杆61在弹簧63的作用下向远离电磁铁64的方向移动，对伸缩防火罩32的底部形成止挡，这种设置通过控制锁紧装置6的工作状态即可释放和锁紧伸缩防火罩32，便于隔离装置3的自动化控制。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述伸缩防火罩32下端设置有配重块7，所述配重块7依靠自身重力将伸缩防火罩32伸展开，并固定在集装箱箱体100底部。

具体的，这种设置便于伸缩防火罩32的快速展开，同时也便于将伸缩防火罩32固定在集装箱箱体100底部，增强隔离效果。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述伸缩防火罩32底部设置有避让缺口8，所述避让缺口8用于避让电缆200。

具体的，这种结构便于伸缩防火罩32与集装箱箱体100底部的贴合，避免火势蔓延。

优选的，所述不同的电池簇1之间通过电缆200连接在一起。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述集装箱箱体100底部设置有磁吸块9，所述磁吸块9用于与配重块7磁吸连接。

具体的，这种设置能够增强伸缩防火罩32与集装箱箱体100底部连接的牢固度，提高对热失控电池簇1的隔离效果。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述消防装置4包括气体喷头41和液体喷头42，所述气体喷头41和液体喷头42设置在所述隔离板313上，所述气体喷头41与气体管路连通，所述液体喷头42与液体管路连通。

具体的，当电池簇1发生热失控时，所述气体喷头41向伸缩防火罩32内喷射氮气，所述液体喷头42向伸缩防火罩32内喷射冷却液，这种设置能够及时对热失控的电池簇1进行冷却灭火。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述检测装置2还包括烟雾传感器22，用于检测集装箱箱体100内的烟雾浓度。

具体的，这种设置能够提高火灾检测的准确度。

作为本实用新型的一个较佳示例，所述集装箱箱体100包括电池箱101和设备箱102，所述电池簇1设置在电池箱101内，所述设备箱102内设置有汇流柜300和配电柜400，所述汇流柜300用于将电池簇1的输出电缆200汇集后输出，配电柜400用于为集装箱箱体100内的设备供电。

具体的，将电池簇1和控制设备分开存放，能够提高集装箱箱体100的安全性。

作为本实用新型的一个较佳示例，还包括报警装置500，所述报警装置500包括声光报警器501和信号发射器502，所述声光报警器501用于向外界发送声光报警信息，所述信号发射器502用于将报警信息发送至控制终端和移动终端。

具体的，这种设置能够及时将报警信息发送到外界及控制终端，缩短了救援时间。

综上所述，本申请所述的基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱与现有技术相比具有以下优势：1、所述控制装置5能够根据检测装置2反馈的信息，控制隔离装置3对热失控的电池簇1进行物理隔离，避免火势进一步蔓延；2、能够控制消防装置4及时对伸缩防火罩32中的电池簇1进行物理降温灭火，避免电池簇1高温爆炸；3、将电池簇1和控制设备分开存放，能够提高集装箱箱体100的安全性；4、能够及时将报警信息发送到外界及控制终端，缩短了救援时间。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于自动隔离热失控区域的储能电池集装箱，其特征在于，包括集装箱箱体(100)，所述集装箱箱体(100)内设置有电池簇(1)、检测装置(2)、隔离装置(3)、消防装置(4)和控制装置(5)；

所述隔离装置(3)设置在集装箱箱体(100)顶部，用于将电池簇(1)与其他设备进行物理隔离；

所述检测装置(2)包括温度传感器(21)，所述温度传感器(21)设置在电池簇(1)上，用于检测电池簇(1)的表面温度，并将检测到的温度信息发送给控制装置(5)；

所述消防装置(4)设置在隔离装置(3)上，用于对热失控的电池簇(1)进行冷却、灭火；

所述控制装置(5)用于控制电池簇(1)、检测装置(2)、隔离装置(3)和消防装置(4)的工作状态。

2.根据权利要求1所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述隔离装置(3)包括隔离箱(31)和伸缩防火罩(32)，所述伸缩防火罩(32)安装在隔离箱(31)内。

3.根据权利要求2所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述隔离箱(31)包括壳体(311)、收纳槽(312)和隔离板(313)，所述收纳槽(312)设置于壳体(311)与隔离板(313)之间，用于收纳伸缩防火罩(32)。

4.根据权利要求2所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述隔离箱(31)内设置有锁紧装置(6)，所述锁紧装置(6)用于对伸缩防火罩(32)进行锁定。

5.根据权利要求4所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述锁紧装置(6)包括磁吸挡杆(61)、套筒(62)、弹簧(63)和电磁铁(64)，所述电磁铁(64)设置在套筒(62)的一端，所述弹簧(63)、磁吸挡杆(61)依次从另一端安装在套筒(62)内，所述磁吸挡杆(61)在弹簧(63)和电磁铁(64)的作用下能够自由伸缩，对伸缩防火罩(32)进行止挡。

6.根据权利要求2所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述伸缩防火罩(32)下端设置有配重块(7)，所述配重块(7)依靠自身重力将伸缩防火罩(32)伸展开，并固定在集装箱箱体(100)底部。

7.根据权利要求2所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述伸缩防火罩(32)底部设置有避让缺口(8)，所述避让缺口(8)用于避让电缆(200)。

8.根据权利要求6所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述集装箱箱体(100)底部设置有磁吸块(9)，所述磁吸块(9)用于与配重块(7)磁吸连接。

9.根据权利要求3所述的储能电池集装箱，其特征在于，所述消防装置(4)包括气体喷头(41)和液体喷头(42)，所述气体喷头(41)和液体喷头(42)设置在所述隔离板(313)上，所述气体喷头(41)与气体管路连通，所述液体喷头(42)与液体管路连通。

10.根据权利要求1所述的储能电池集装箱，其特征在于，还包括报警装置(500)，所述报警装置(500)包括声光报警器(501)和信号发射器(502)，所述声光报警器(501)用于向外界发送声光报警信息，所述信号发射器(502)用于将报警信息发送至控制终端和移动终端。