CN219983756U - 一种储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池储能技术领域，公开了一种储能集装箱，该储能集装箱包括箱体、储液箱、消防管道、多个雾化喷头和储能控制装置，架体设有电池箱放置空间和位于电池箱放置空间上方的消防箱放置空间；电池箱放置空间内有至少两个在水平方向排列的电池仓，每个电池仓内有沿竖直方向排列的电池存放位置；储液箱位于消防箱放置空间；每个电池仓周侧设有与储液箱连通的消防管道；消防管道与储液箱之间设有电磁阀；每个雾化喷头与消防管道连通，与消防管道之间设置有刺破阀，与电池箱的进液口连接；储能控制装置与电池箱的消防探测模块信号连接，与电磁阀和刺破阀均信号连接。该储能集装箱提高消防系统的安全可靠系数，保证消防系统安全可靠的运行。

Description

一种储能集装箱

技术领域

本实用新型涉及电池储能技术领域，特别涉及一种储能集装箱。

背景技术

随着清洁能源的大力发展，储能系统规模也越来越大，单个储能单元的体积越来越大，储存的电量也越来越多，相应的单个存储单元内的电芯数量也越来越多，系统运行积累的热量也越多，同时，电芯数量多了以后系统的安全风险也会同步的升高。为保证系统安全可靠的运行，储能系统设计中带入了温度调节系统和消防系统。并且，随着集装箱储能系统的技术日趋完善，几乎集装箱储能系统内都会带有一套消防系统用于应对热失控的情况，将热失控控制在萌芽状态，规避热蔓延而引发更大规模的热失控。

目前现有的全氟己酮或者液体消防系统都是依托外部电源给泵组供电来实现消防介质的加压喷洒，当外部断电或者泵组故障时，可能导致消防系统不能正常工作。并且目前储能系统备用电源主要是给低压控制系统供电，备用电源的电量不足以供泵组工作。因此，如何保障集装箱储能系统的消防系统能正常启动顺利进行消防工作是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能集装箱，该储能集装箱能够有效提高消防系统的安全可靠系数，可以保证消防系统安全可靠的运行，顺利、及时的进行正常的消防工作。

为了达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种储能集装箱，包括：

架体，所述架体设有电池箱放置空间和消防箱放置空间，所述消防箱放置空间和所述电池箱放置空间沿竖直方向排列，且所述消防箱放置空间位于所述电池箱放置空间顶部远离底部的一侧；所述电池箱放置空间包括有至少两个沿第一方向排列的电池仓，每个电池仓内具有沿所述竖直方向排列的多个用于放置电池箱的电池存放位置，所述第一方向与所述竖直方向垂直；

储液箱，所述储液箱位于所述消防箱放置空间；

消防管道，所述消防管道沿所述竖直方向延伸设置，每个所述电池仓周侧的一侧设置有所述消防管道；所述消防管道与所述储液箱连通，所述消防管道与所述储液箱之间设置有电磁阀；

多个雾化喷头，每个所述雾化喷头与所述消防管道连通，所述雾化喷头与所述消防管道之间设置有刺破阀；所述雾化喷头用于与所述电池箱的进液口连接；

储能控制装置，所述储能控制装置与所述电池箱的消防探测模块信号连接，且与所述电磁阀和所述刺破阀均信号连接。

上述储能集装箱中，当消防探测模块获取消防信息，储能控制装置获取该消防信息并判断超出预设条件时，说明对应的电池箱具有消防隐患，电池箱存在异常，需要进行才去消防措施应对，储能控制装置可以控制电磁阀打开，并且控制具有消防隐患的电池箱连接的刺破阀打开，由于储液箱设置在电池箱的上方，电磁阀打开之后液体因为自身重力会顺着消防管道自动流下，并且会沿着消防管道流通，对应的刺破阀打开，会流到对应的雾化喷头，对异常的电池箱进行喷射消防剂，将热失控控制在萌芽状态，规避热蔓延而引发更大规模的热失控。对于上述储能集装箱的消防保护过程，不需要过多的电量维持，不依赖大功率、大电量供电的泵体等设备进行提供消防时液流动力，依靠消防液体自身重力流动，只需要备用电源的给低压控制系统供电的基础上，控制电磁阀和刺破阀的开闭就可以实现消防工作正常进行，因此，可以规避有与备用电源电量不足、外部电源故障、以及泵组故障等情况影响消防工作运行，有效提高了储能集装箱的消防系统的安全可靠系数，可以保证消防系统安全可靠的运行，顺利进行正常的消防工作，可以在电池箱出现问题时及时进行消防工作，起到及时消防作用，在电池箱初步热失控时进行及时的控制，提高电池箱的安全保护。

可选地，所述雾化喷头通过消防连接管与所述消防管道连接，所述雾化喷头与所述消防连接管之间设置有所述刺破阀。

可选地，所述储能控制装置与所述电池箱的电池管理系统信号连接，所述电池管理系统与所在的电池箱连接的所述刺破阀信号连接，与所在的电池箱对应的所述消防管道上的所述电磁阀信号连接；

所述电池管理系统连接有用于检测电池的电芯温度的温度传感器。

可选地，所述储液箱包括多个与所述电池仓一一对应的分箱，对应于同一个所述电池仓的所述分箱和所述消防管道之间连通。

可选地，每相邻的两个所述分箱之间连通。

可选地，各所述分箱之间隔绝。

可选地，所述储能集装箱还包括供液组件，所述供液组件包括泵体，所述泵体用于与外部电源电连接；

所述储液箱的顶侧设置有进液口，所述泵体与所述储液箱的进液口连通，用于给所述储液箱供给液体消防剂。

可选地，所述储能集装箱还包括报警装置，所述报警装置与所述储能控制装置信号连接。

可选地，所述储液箱内的液体灭火剂为水或50％乙二醇水溶液。

可选地，所述储液箱的壁面上设置有保温层。

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。其中：

图1为本实施例提供的一种储能集装箱的正面示意图；

图2为本实施例提供的一种储能集装箱的局部结构示意图；

图3为本实施例提供的一种储能集装箱的局部结构示意图。

图标：1-架体；2-储液箱；3-消防管道；4-雾化喷头；5-电磁阀；6-刺破阀；7-消防支管；8-电池箱；11-电池仓；21-分箱；81-消防探测模块；111-电池存放位置。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参考图1、图2和图3所示，本实用新型提供一种储能集装箱，包括：架体1、储液箱2、消防管道3、雾化喷头4、以及储能控制装置，其中，架体1设有电池箱放置空间和消防箱放置空间，消防箱放置空间和电池箱放置空间沿竖直方向排列，且消防箱放置空间位于电池箱放置空间顶部远离底部的一侧，即电池箱放置空间位于消防放置空间远离地面的一侧，在消防放置空间的上方；电池箱放置空间内包括有至少两个沿第一方向排列的电池仓11，每个电池仓11内具有沿竖直方向排列的多个用于放置电池箱8的电池存放位置111，电池箱可以放置在电池箱存放位置，示例性的，一个电池存放位置111可以放置一个电池箱8，电池箱在电池仓11内从上到下依次排列放置，其中，第一方向与竖直方向垂直，第一方向为水平方向内的一个方向；优选地，电池仓11可以依次排列有三个、四个或者五个，或者更多数量，本实施例不作局限，可以根据架体1结构设计重复设置多个电池仓11；储液箱2设置在消防箱放置空间，则储液箱2可以位于所有电池箱8上方；消防管道3沿竖直方向延伸设置，每个电池仓11周侧的一侧设置有消防管道3，示例性的，由于电池箱具有电性连接部件的一侧会朝向水平方向的侧面，且电池箱具有电性连接部件的一侧会设置有消防剂的进液口，使得电池箱具有电性连接部件的一侧裸露在外侧，方便连接消防管道3；所以，根据电池箱的在电池存放位置111上的放置状态，消防管道3可以设置在电池箱具有进液口的一侧，并且，储液箱2的出口设置在储液箱2的底部，消防管道3具有相对的第一端和第二端，第一端与储液箱2的出口连接，然后第一端位于上方，自第一端开始顺着向下延伸设置，第二端位于下方，其中，第二端可以封堵、或者与下边的一个雾化喷头4连接，消防管道3与储液箱2之间设置有电磁阀5，且电磁阀5设置在消防管道3靠近储液箱2且与储液箱2连接的部位；根据电池箱的设置多个雾化喷头4，每个雾化喷头4与消防管道3连通，并且雾化喷头4与消防管道3之间设置有刺破阀6，沿着消防管道3内的液体流动方向，刺破阀6位于电磁阀5的液体流动的下游，刺破阀6在电磁阀5远离储液箱2的一侧；雾化喷头4用于与电池箱的进液口连接，可以向电池箱内喷消防剂；而储能控制装置与电池箱的消防探测模块81信号连接，且与电磁阀5和刺破阀6均信号连接。

上述储能集装箱中，当消防探测模块获取消防信息，储能控制装置获取该消防信息并判断超出预设条件时，说明对应的电池箱具有消防隐患，电池箱存在异常，需要进行才去消防措施应对，储能控制装置可以控制电磁阀打开，并且控制具有消防隐患的电池箱连接的刺破阀打开，由于储液箱设置在电池箱的上方，电磁阀打开之后液体因为自身重力会顺着消防管道自动流下，并且会沿着消防管道流通，对应的刺破阀打开，会流到对应的雾化喷头，对异常的电池箱进行喷射消防剂，将热失控控制在萌芽状态，规避热蔓延而引发更大规模的热失控。对于上述储能集装箱的消防保护过程，不需要过多的电量维持，不依赖大功率、大电量供电的泵体等设备进行提供消防时液流动力，依靠消防液体自身重力流动，只需要备用电源的给低压控制系统供电的基础上，控制电磁阀和刺破阀的开闭就可以实现消防工作正常进行，因此，可以规避有与备用电源电量不足、外部电源故障、以及泵组故障等情况影响消防工作运行，有效提高了储能集装箱的消防系统的安全可靠系数，可以保证消防系统安全可靠的运行，顺利进行正常的消防工作，可以在电池箱出现问题时及时进行消防工作，起到及时消防作用，在电池箱初步热失控时进行及时的控制，提高电池箱的安全保护。

示例性的，如图3所示，电池箱上的消防探测模块81能够检测电池箱内的温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、和氢气浓度等。以上电池箱内的温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、和氢气浓度中任意一项或者任意两项的超过预设阈值时，就可以判断电池箱异常，需要进行消防措施。

具体实施时，结合图1和图3所示，雾化喷头4通过消防连接管7与消防管道3连接，雾化喷头4与消防连接管7之间设置有刺破阀6。消防连接管7可以大致沿着水平方向延伸设置，使得雾化喷头4便于和消防管道3连接，便于调节消防管道3的位置，进行合理布置来适应架体1内结构布局。

在一种可能的实现方式中，储能控制装置与电池箱的电池管理系统信号连接，使得电池箱的电池管理系统与储能控制装置内的系统联动和信息互通，并且电池管理系统与所在的电池箱连接的刺破阀信号连接，与所在的电池箱对应的消防管道上的电磁阀信号连接，使得电池管理系统可以直接进行消防控制，无需另外的消防控制系统进行信息中转；另外，电池管理系统连接有用于检测电池的电芯温度的温度传感器，电池管理系统除了根据消防探测模块检测消防信息控制电磁阀和刺破阀，还可以根据电芯温度控制电磁阀和刺破阀，可以更提早的预防热失控。

针对储液箱的设计，在一种可能的实现方式中，如图1所示，储液箱2可以包括多个与电池仓11一一对应的分箱21，对应于同一个电池仓11的分箱21和消防管道3之间连通，在架体1的顶部对应每个电池仓11的区域设置分别设置一个分箱21，便于与架体1顶部结构适配，方便分箱21安装。

具体地，每相邻的两个分箱21之间连通，使得顶部的分箱21之间可以互相连通，既满足了储液箱2与架体1顶部结构适配设置，又可以在进行电池箱的消防工作时，增加对部分电池箱降温灭火时的储水用量，因为全部电池箱同时发生热异常的情况很少，当部分电池箱发生热异常时，所有分箱21内的液体均可以用来进行对异常的电池进行降温灭火，保障液体灭火剂够用。

或者，设置各分箱21之间隔绝。各分箱21之间独立，各自给对应的电池仓11储存液体灭火剂。

针对储液箱的设计，在另一种可能的实现方式中，储液箱也可以直接为一个整体的箱体设置的架体1顶部，通过支撑部件安装连接在架体1顶部，牢固可靠。

在一种可能的实施方式中，上述储能集装箱还包括供液组件，供液组件包括泵体，泵体用于与外部电源电连接；储液箱2的顶侧设置有进液口，泵体与储液箱2的进液口连通，用于给储液箱2供给液体消防剂。供液组件可以给储液箱2内蓄加液体灭火剂，保证储液箱2内有足够的量，便于应对电池箱异常发生后，有灭火剂可以进行消防工作正常进行。另外，如果发生热失控的情况，供液组件可以持续的给储液箱2蓄水，保证电池箱的安全。

具体地，储液箱内的液体灭火剂可以为水或50％乙二醇水溶液，水和50％乙二醇水溶液具有良好的降温灭火效果，且50％乙二醇水溶液具有防冻性能。

更具体地，为了保证液体灭火剂可以顺利流动，可以在储液箱的壁面上设置有保温层，有利于保证消防工作正常运行。

在一种可能的实现方式中，上述储能集装箱还包括报警装置，报警装置与储能控制装置信号连接。储能控制装置获取到消防探测模块的消防信息时，对消防信息进行处理分析，可以对储能控制装置内的消防工作进行分等级控制策略，当消防信息中的温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、和氢气浓度中的任意一个或任意两个达到一定的初步阈值，但是未达到预设阈值时，可以先进行警报，控制报警装置动作，可以提醒人员进行检修、维护，使得人员有警惕；当消防信息中的温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、和氢气浓度中的任意一个或任意两个达到预设阈值时，控制电磁阀、对应的刺破阀打开，进行喷射灭火剂。

以上仅为本实用新型的优选实施例，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：

架体(1)，所述架体(1)设有电池箱放置空间和消防箱放置空间，所述消防箱放置空间和所述电池箱放置空间沿竖直方向排列，且所述消防箱放置空间位于所述电池箱放置空间顶部远离底部的一侧；所述电池箱放置空间包括有至少两个沿第一方向排列的电池仓(11)，每个电池仓(11)内具有沿所述竖直方向排列的多个用于放置电池箱(8)的电池存放位置(111)，所述第一方向与所述竖直方向垂直；

储液箱(2)，所述储液箱(2)位于所述消防箱放置空间；

消防管道(3)，所述消防管道(3)沿所述竖直方向延伸设置，每个所述电池仓(11)周侧的一侧设置有所述消防管道(3)；所述消防管道(3)与所述储液箱(2)连通，所述消防管道(3)与所述储液箱(2)之间设置有电磁阀(5)；

多个雾化喷头(4)，每个所述雾化喷头(4)与所述消防管道(3)连通，所述雾化喷头(4)与所述消防管道(3)之间设置有刺破阀(6)；所述雾化喷头(4)用于与所述电池箱(8)的进液口连接；

储能控制装置，所述储能控制装置与所述电池箱(8)的消防探测模块(81)信号连接，且与所述电磁阀(5)和所述刺破阀(6)均信号连接。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述雾化喷头(4)通过消防连接管(7)与所述消防管道(3)连接，所述雾化喷头(4)与所述消防连接管(7)之间设置有所述刺破阀(6)。

3.根据权利要求2所述的储能集装箱，其特征在于，所述储能控制装置与所述电池箱(8)的电池管理系统信号连接，所述电池管理系统与所在的电池箱(8)连接的所述刺破阀(6)信号连接，与所在的电池箱(8)对应的所述消防管道(3)上的所述电磁阀(5)信号连接；

所述电池管理系统连接有用于检测电池的电芯温度的温度传感器。

4.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储液箱(2)包括多个与所述电池仓(11)一一对应的分箱(21)，对应于同一个所述电池仓(11)的所述分箱(21)和所述消防管道(3)之间连通。

5.根据权利要求4所述的储能集装箱，其特征在于，每相邻的两个所述分箱(21)之间连通。

6.根据权利要求4所述的储能集装箱，其特征在于，各所述分箱(21)之间隔绝。

7.根据权利要求1-6任一项所述的储能集装箱，其特征在于，还包括供液组件，所述供液组件包括泵体，所述泵体用于与外部电源电连接；

所述储液箱(2)的顶侧设置有进液口，所述泵体与所述储液箱(2)的进液口连通，用于给所述储液箱(2)供给液体消防剂。

8.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述储能控制装置信号连接。

9.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储液箱(2)内的液体灭火剂为水或50％乙二醇水溶液。

10.根据权利要求1所述的储能集装箱，其特征在于，所述储液箱(2)的壁面上设置有保温层。