CN220138399U - 一种储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能系统。储能系统包括：电池包；储能柜，包括柜体，柜体包括收容仓，收容仓包括安装有多个电池包的电池仓；消防设备，包括第一气溶胶消防装置、第二气溶胶消防装置、防爆板和水消防装置；其中，第一气溶胶消防装置安装于储能柜；第二气溶胶消防装置安装于对应的电池包；防爆板围成电池仓；水消防装置用于电池仓喷水。通过第一气溶胶消防装置和第二气溶胶消防装置，控制并尽可能消灭电池包内的电起火情况，并进一步控制火情蔓延到柜体电池仓内或柜体内系统线束。进一步通过柜体内高压驱使防爆板爆开，以释放电池仓内部气压，防止柜体爆炸产生的碎片伤人，同时水消防装置对电池包起到灭火作用。

Description

一种储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种储能系统。

背景技术

以光伏、风电为代表的新能源项目蓬勃发展和光伏、风电大量的接入电网，电网的调频、调峰等资源需求急剧上升，储能系统在解决电网电力浪费、增强电网稳定性、提高配电系统利用效率等方面发挥的作用日益重要。

目前采用的小型化户外柜系统相较于大型储能装箱而言，可以不受国外运输的限重要求，整体运输到地并进行集成并柜，直接连接客户设备即可开始工作。但，户外柜系统普遍使用的风冷储能散热效率慢，且夏天时散热效率受到环境温度影响，无法使电池包内的温度保持在最适宜温度；使得系统整体性能下降，系统温差难以控制，并容易出现电路短路起火。另外电池包采用灭火药剂进行消防，由于电池包采用风冷散热的方式，导致灭火药剂难以长时间停留在电池包内进行灭火和防止二次复燃。并且风冷储能长时间运行容易受环境沙尘、雨水或蚊虫影响，有短路的潜在风险。因此亟待解决储能系统的消防措施不可靠的问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种储能系统，可以改善消防措施可靠性低的技术问题。

本实用新型的实施例提供了一种储能系统包括：

多个电池包，沿一方向排列；

储能柜，包括柜体，所述柜体包括收容仓，所述收容仓包括安装有多个所述电池包的电池仓；

消防设备，包括第一气溶胶消防装置、第二气溶胶消防装置、防爆板和水消防装置；

其中，所述第一气溶胶消防装置安装于所述储能柜；所述第二气溶胶消防装置安装于对应的所述电池包；所述防爆板设为所述电池仓的至少部分；所述水消防装置安装于所述储能柜并用于所述电池仓喷水。

在一实施例中，所述储能柜还包括第一柜门，所述第一柜门安装于所述柜体的一侧并用于遮挡所述电池仓，所述第一气溶胶消防装置安装于所述第一柜门朝向所述电池仓的一侧。

在一实施例中，所述储能柜还包括第一柜门，所述第一柜门安装于所述柜体的一侧并用于遮挡所述电池仓，所述第一气溶胶消防装置安装于所述第一柜门朝向所述电池仓的一侧。

在一实施例中，所述水消防装置包括第一水消防管路，所述第一水消防管路位于最顶端的所述电池包之上。

在一实施例中，所述电池包包括电池组、冷却板和盖体；所述盖体与冷却板合围成用于供所述电池组安装的容置腔，所述第二气溶胶消防装置安装于所述盖体且位于所述容置腔内。

在一实施例中，所述柜体包括与所述防爆板相对设置的底板以及两相对设置的侧板，两所述侧板连接于所述防爆板和所述底板之间，两所述侧板、所述防爆板和所述底板围成所述收容仓。

在一实施例中，还包括冷却管路和冷却装置，所述冷却管路包括进液管路和出液管路，所述进液管路连接于所述冷却装置的进液口和多个所述电池包的所述冷却板的出液口之间，所述出液管路连接于所述冷却装置的出液口和多个所述电池包的所述冷却板的进液口之间。

在一实施例中，其中，所述进液管路和所述出液管路的至少部分位于所述收容仓的仓壁内。

在一实施例中，所述进液管路或所述出液管路包括相互连接的第一管路组件和第二管路组件，所述第一管路组件连接于多个所述电池包的所述冷却板，所述第二管路组件连接于所述冷却装置，所述柜体包括两相对设置的侧板，所述第一管路组件的至少部分位于其中一所述侧板之内。

在一实施例中，所述第一管路组件包括多个第一管路、多个三通阀和多个连接管，多个所述第一管路连接于所述冷却板的所述出液口或所述进液口和所述第二管路组件之间，每一所述三通阀连接于相邻的两所述第一管路和对应的所述连接管之间，每一所述连接管还连接于对应的所述电池包的所述冷却板的所述出液口或所述进液口；多个所述三通阀包括多个第一三通阀和多个第二三通阀，所述第一三通阀的内径小于所述第二三通阀的内径，多个第一三通阀位于多个第二三通阀的上方。

在一实施例中，所述收容仓还包括电气仓，所述冷却装置安装于所述电气仓内；所述柜体还包括连接于所述防爆板和所述底板之间的隔板，所述隔板分隔所述电气仓和所述电池仓，并设有安装孔；所述第二管路组件包括依次连接的第二管路、穿墙接头和第二连接管，所述第二管路还连接于所述第一管路组件并位于所述电池仓内，所述穿墙接头安装于所述安装孔，所述第二连接管还连接于所述冷却装置并位于所述电气仓内。

在一实施例中，所述底板设有固定孔、漏水孔以及插槽，所述固定孔用于将所述底板固定于地基，所述漏水孔与所述电池仓连通，且所述漏水孔设有止回阀，所述止回阀供所述储能柜内的液体流出，所述插槽用于供叉车的铲斗伸入。

在一实施例中，所述底板包括围成所述电气仓的线束安装板，所述线束安装板设有接线孔，所述电气仓内设有与多个所述电池包连接的高压箱，所述接线孔用于供外接电线与所述高压箱连接。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，通过针对电池包设置的第二气溶胶消防装置安装，当电池包发生热失控扩散，第二气溶胶消防装置将引起起火和爆炸的火情及时控制以及在储能柜内，此为第一道安全设计。进一步地，在储能柜内设置的第一气溶胶消防装置，尽可能地阻止火情蔓延到柜体电池仓内或柜体内系统线束，此为第二道安全设计。通过针对电池仓设置的防爆板，当电池仓内部由于一个或多个发生热失控的电池包产生大量气体且电池仓内气体压力达到防爆板爆破压力时，防爆板瞬间爆开，释放电池仓内部气压，防止由于气压过大导致柜体爆炸产生的碎片伤人，同时水消防装置向电池仓内喷水以对电池包起到灭火作用，此为第三道安全设计。从而能够改善储能柜消防设备可靠性低的问题，提高消防设备的有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例提供的整体结构示意图；

图2是是本实用新型的实施例提供的电池包的示意图。

图3是本实用新型的实施例提供的俯视图；

图4是本实用新型的实施例提供的侧视图。

图5是图4中A处的放大图。

图6是本实用新型的实施例提供的冷却管路的示意图。

图7是本实用新型的实施例提供的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

参照图1，本实用新型施例提供了一种储能系统。

储能系统包括多个电池包1、储能柜2和消防设备3。

参照图2，电池包1包括多个电池组、冷却板11和盖体12。电池包1可以是方形电池包，其防水等级可以为IP67。盖体12包括支架以及盖设于支架的上盖，冷却板11安装于支架，盖体12与冷却板11围成用于供多个电池组安装的容置腔13。冷却板11与多个电池组接触以对多个电池组散热。

参照图3，储能柜2包括柜体21、第一柜门22和第二柜门23。柜体21包括隔板211、相对设置的顶板212和底板213、背板以及两相对设置的侧板214。两侧板214连接于顶板212和底板213之间，两侧板214、顶板212、背板和底板213之间围成收容仓24。隔板211连接于顶板212和底板213之间且将收容仓24分隔为电池仓241和电气仓242，多个电池包1安装在电池仓241且沿竖直方向排列。第一柜门22和第二柜门23分别铰接于两侧板214，第一柜门22用于遮挡电池仓241，第二柜门23用于遮挡电气仓242。

柜体21、第一柜门22和第二柜门23的表面从内到外依次设有防腐层和耐磨层，防腐层采用环氧底粉涂抹而成，以达到防腐等级C5H，耐磨层采用聚氨酯面粉涂抹而成，并且在设置防腐层之前，采用电泳方式处理柜体21、第一柜门22和第二柜门23的表面。顶板212、侧板214和底板213内均设有具有防火和保温作用的岩棉。

在本实施例中，柜体21长宽高分别为1300×1300×2300mm，使得承重底座的占地面积为1.69m²，大大提高储能系统的单位面积能量密度。

参照图1和图3，消防设备3包括第一气溶胶消防装置31、第二气溶胶消防装置32、防爆板33和水消防装置34。

第一气溶胶消防装置31包括第一烟雾探测器311和两个第一气溶胶灭火器312，第一烟雾探测器311和两个第一气溶胶灭火器312均安装在第一柜门22上，且第一烟雾探测器311和两个第一气溶胶灭火器312均对应于多个电池包1中最顶端的电池包1。当第一烟雾探测器311监测到电池仓241内起火时，控制第一气溶胶灭火器312喷出气溶胶，由于喷出的气溶胶具有下沉趋势且对应最顶端的电池包1，进而能在短时间内充满整个电池仓241，提高灭火的及时性和有效性。

参照图2，第二气溶胶消防装置32位于容置腔13且安装于支架上，第二气溶胶消防装置32包括第二烟雾探测器和第二气溶胶灭火器。当第二烟雾探测器监测到电池包1内的起火时，控制第二气溶胶灭火器对电池包1内灭火。此为第一道安全设计。第一气溶胶消防装置31为第二道安全设计。

参照图3，顶板212设有位于最顶端电池包1上方的安装孔2121，防爆板33螺接于安装孔2121。当一个或多个电池包1发生热失控并产生大量气体直至达到防爆板33爆破时，防爆板33瞬间爆开释放电池仓241内部气压，尽可能防止由于收容仓24内气压过大导致柜体21爆炸产生的碎片伤人。

水消防装置34包括消防水箱和第一水消防管路341。消防水箱安装于电气仓242内且储存有去离子水，第一水消防管路341与消防水箱接通且穿过隔板211伸入电池仓241内，第一水消防管路341在电池仓内的部分位于最顶端的电池包1之上。在防爆板33瞬间爆开释放电池仓241内部气压的同时，第一水消防管路大量灌溉去离子水浸没电池包1以及电池包1内部，从而使电池组热失控停止并降温，防止电池包1二次复燃。此为第三道安全设计。

参照图4、图5和图6，储能系统还包括冷却管路4和安装于电气仓242内的冷却装置5。冷却管路4包括进液管路和出液管路，进液管路和出液管路均包括相互连接的第一管路组件41和第二管路组件42，第一管路组件41包括多个第一管路411、多个三通阀412和多个第一连接管413。第二管路组件42包括依次连接的第二管路421、穿墙接头422和第二连接管423。

在出液管路中，第二管路421连接的冷却装置5的出液口，隔板211上设有安装孔，穿墙接头422安装于安装孔内，且穿墙接头422的密封性能符合IP66。第二连接管423与一个第一管路411连接。每个三通阀412连接于相邻的第一管路411和第一连接管413之间，每一第一连接管413连接对应电池包1的冷却板11的进液口。多个三通阀412包括多个第一三通阀412和多个第二三通阀412，第一三通阀412的内径小于第二三通阀412的内径，多个第一三通阀412位于多个第二三通阀412的上方，在本实施例中，每个出液管路的三通阀412均设有八个，由上往下，前三个三通阀412的内管径为8mm，其余五个三通阀412的内管径为12mm。从而尽可能使得流经每个电池包1的冷却板11的冷却液流量均衡。

第一管路411上安装有排液阀43，且第一连接管413于冷却板11的进液口连接的端部设有自密封接头，以便于人员后期维护。

在进液管路中，第二管路421连接的冷却装置5的进液口，隔板211上设有安装孔，穿墙接头422安装于安装孔内，且穿墙接头422的密封性能符合IP66。第二连接管423与一个第一管路411连接。每个三通阀412连接于相邻的第一管路411和第一连接管413之间，每一第一连接管413连接对应电池包1的冷却板11的出液口。

在本实施例中，每个进液管路和出液管路的三通阀412均设有八个，由上往下，前三个三通阀412的内管径为8mm，其余五个三通阀412的内管径为12mm。从而尽可能使得流经每个电池包1的冷却板11的冷却液流量均衡。

第一管路411上安装有排气阀44，且第一连接管413于冷却板11的进液口连接的端部设有自密封接头，以便于人员后期维护。

靠近电池仓241的侧板214设有夹层25，部分第一管路411、三通阀412和第二管路421的部分位于夹层25内。这样，可以节省空间，提供空间利用率。

冷却装置5包括用于储存冷却液的冷却液箱和泵站。冷却液箱与第二管路421接通，泵站用于向出液管路的第二管路421中泵入冷却液。

电气仓242安装有与多个电池包1联通的高压箱6，当高压箱6配备有温控器和高压断路器，当温控器监测到柜体21内温度超过设定温度时，控制电池包1断电。当高压断路器，监测到电压超过设定电压时，控制电池包1断电。

在本实施例中，高压箱6的相关电气件以及电池包11均适用于海拔4000m及以下地区的使用；

参照图4和图7，底板213设有固定孔2132、漏水孔2133和多个沿水平方向布置的插槽2131，固定孔2132的孔壁设有螺纹，固定孔2132用于将底板213固定于地基，提高储能柜2安装稳定性，漏水孔2133内设有止回阀，止回阀仅供储能柜2内的液体流出，插槽2131用于供叉车的铲斗伸入，以便于灵活移动储能柜2；底板213还设有围成电气仓242的线束安装板215，线束安装板215设有接线孔2151，接线孔2151用于供外接电线伸入电气仓242内并与高压箱6连接。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (13)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：

多个电池包(1)，沿一方向排列；

储能柜(2)，包括柜体(21)，所述柜体(21)包括收容仓(24)，所述收容仓(24)包括安装有多个所述电池包(1)的电池仓(241)；

消防设备(3)，包括第一气溶胶消防装置(31)、第二气溶胶消防装置(32)、防爆板(33)和水消防装置(34)；

其中，所述第一气溶胶消防装置(31)安装于所述储能柜(2)；所述第二气溶胶消防装置(32)安装于对应的所述电池包(1)；所述防爆板(33)设为所述电池仓(241)的至少部分；所述水消防装置(34)安装于所述储能柜(2)并用于所述电池仓(241)喷水。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述储能柜(2)还包括第一柜门(22)，所述第一柜门(22)安装于所述柜体(21)的一侧并用于遮挡所述电池仓(241)，所述第一气溶胶消防装置(31)安装于所述第一柜门(22)朝向所述电池仓(241)的一侧。

3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述第一气溶胶消防装置(31)对应于多个所述电池包(1)中最顶端的所述电池包(1)。

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述水消防装置(34)包括第一水消防管路(341)，所述第一水消防管路(341)位于最顶端的所述电池包(1)之上。

5.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述电池包(1)包括电池组、冷却板(11)和盖体(12)；所述盖体(12)与冷却板(11)合围成用于供所述电池组安装的容置腔(13)，所述第二气溶胶消防装置(32)安装于所述盖体(12)且位于所述容置腔(13)内。

6.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述柜体(21)包括与所述防爆板(33)相对设置的底板(213)以及两相对设置的侧板(214)，两所述侧板(214)连接于所述防爆板(33)和所述底板(213)之间，两所述侧板(214)、所述防爆板(33)和所述底板(213)围成所述收容仓(24)。

7.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，还包括冷却管路(4)和冷却装置(5)，所述冷却管路(4)包括进液管路和出液管路，所述进液管路连接于所述冷却装置(5)的进液口和多个所述电池包(1)的所述冷却板(11)的出液口之间，所述出液管路连接于所述冷却装置(5)的出液口和多个所述电池包(1)的所述冷却板(11)的进液口之间。

8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述进液管路和所述出液管路的至少部分位于所述收容仓(24)的仓壁内。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述进液管路或所述出液管路包括相互连接的第一管路组件(41)和第二管路组件(42)，所述第一管路组件(41)连接于多个所述电池包(1)的所述冷却板(11)，所述第二管路组件(42)连接于所述冷却装置(5)，所述柜体(21)包括两相对设置的侧板(214)，所述第一管路组件(41)的至少部分位于其中一所述侧板(214)之内。

10.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，所述第一管路组件(41)包括多个第一管路(411)、多个三通阀(412)和多个第一连接管(413)，多个所述第一管路(411)连接于所述冷却板(11)的所述出液口或所述进液口和所述第二管路组件(42)之间，每一所述三通阀(412)连接于相邻的两所述第一管路(411)和对应的所述第一连接管(413)之间，每一所述第一连接管(413)还连接于对应的所述电池包(1)的所述冷却板(11)的所述出液口或所述进液口；多个所述三通阀(412)包括多个第一三通阀(412)和多个第二三通阀(412)，所述第一三通阀(412)的内径小于所述第二三通阀(412)的内径，多个第一三通阀(412)位于多个第二三通阀(412)的上方。

11.根据权利要求9所述的储能系统，其特征在于，所述收容仓(24)还包括电气仓(242)，所述冷却装置(5)安装于所述电气仓(242)内；所述柜体(21)还包括两所述侧板(214)之间的隔板(211)，所述隔板(211)分隔所述电气仓(242)和所述电池仓(241)，并设有安装孔；所述第二管路组件(42)包括依次连接的第二管路(421)、穿墙接头(422)和第二连接管(423)，所述第二管路(421)还连接于所述第一管路组件(41)并位于所述电池仓(241)内，所述穿墙接头(422)安装于所述安装孔，所述第二连接管(423)还连接于所述冷却装置(5)。

12.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于：所述底板(213)设有固定孔(2132)、漏水孔(2133)以及插槽(2131)，所述固定孔(2132)用于将所述底板(213)固定于地基，所述漏水孔(2133)与所述电池仓(241)连通，且所述漏水孔(2133)设有止回阀，所述止回阀供所述储能柜(2)内的液体流出，所述插槽(2131)用于供叉车的铲斗伸入。

13.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于：所述收容仓(24)还包括电气仓(242)，所述柜体(21)还包括两所述侧板(214)之间的隔板(211)，所述隔板(211)分隔所述电气仓(242)和所述电池仓(241)，所述底板(213)包括围成所述电气仓(242)的线束安装板(215)，所述线束安装板(215)设有接线孔(2151)，所述电气仓(242)内设有与多个所述电池包(1)连接的高压箱(6)，所述接线孔(2151)用于供外接电线与所述高压箱(6)连接。