CN220455495U - 避雷监测装置及储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种避雷监测装置及储能设备，所述装置中避雷模块设置于储能集装箱上；第一引线的第一端连接避雷模块；监测模块的第一端连接第一引线的第二端；监测模块被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱的电池管理系统传输雷击电信号；第二引线的第一端连接监测模块的第二端，第二引线的第二端用于连接接地网，实现对储能集装箱的避雷接地，当发生雷击时，闪电通过避雷模块后依次通过第一引线、第二引线和接地网导入大地，有效保护了储能集装箱，提高储能集装箱接地避雷安全性；另外，基于设置监测模块，进而能够实时监测避雷信息，方便操作人员查看和及时采取预防措施。

Description

避雷监测装置及储能设备

技术领域

本申请涉及储能控制技术领域，特别是涉及一种避雷监测装置及储能设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，电池储能系统在当下也得到了更为广泛的应用，特别是在新能源和节能技术等领域发挥了关键的作用。储能集装箱就是以集装箱作为一种良好的载体，更好地为各种设备提供不间断的电源。储能集装箱主要包括了两个部分，主要是电气仓和电池仓，而在这两个部分中又有不同的配件。比如电池仓主要是放置电池拉箱，电气仓中主要放置的是配电柜和汇流柜等电气部件，是为了能够更好地对于电路进行控制。储能集装箱的接地避雷安全是储能集装箱电气安全重要保障之一。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：现有的储能集装箱接地方式中，通常通过储能集装箱接地排连接接地网，当下雨雷击时，产生很大的、短时的过电流过电压，易造成储能集装箱雷电波侵入、感应过电压、系统内部操作过电压、地电位反击等危害，接地避雷安全性差。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述现有的储能集装箱接地方式中存在的问题，提供一种能够将雷电导入接地网，提高储能集装箱接地避雷安全性，同时能够监测避雷的避雷监测装置及储能设备。

第一方面，本申请提供一种避雷监测装置，包括：

避雷模块，避雷模块设置于储能集装箱上；

第一引线，第一引线的第一端连接避雷模块；

监测模块，监测模块的第一端连接第一引线的第二端；监测模块被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱的电池管理系统传输雷击电信号；

第二引线，第二引线的第一端连接监测模块的第二端，第二引线的第二端用于连接接地网。

可选的，避雷模块包括第一支架和避雷器；

第一支架设置在储能集装箱的箱体的第一壁面，避雷器安装在第一支架上，避雷器的顶部高于箱体的顶部。

可选的，避雷模块还包括均压环，均压环设置在避雷器的顶部。

可选的，监测模块包括电流监测器；电流监测器用于监测避雷模块的电流信号，并向电池管理系统传输电流信号。

可选的，监测模块还包括动作计数器；

动作计数器用于监测避雷模块的过电压动作次数和雷击次数，并向电池管理系统传输过电压动作次数和雷击次数。

可选的，监测模块还包括声光警示器和显示器；

声光警示器和显示器分别连接电流监测器。

可选的，避雷监测装置还包括第二支架和第一绝缘子；

第二支架设置在箱体的第二壁面，第一绝缘子的第一端安装在第二支架上，第一绝缘子的第二端用于安装第一引线。

可选的，避雷监测装置还包括第三支架和第二绝缘子；

第三支架设置在箱体的第二壁面，第二绝缘子的第一端安装在第三支架上，第二绝缘子的第二端用于安装第二引线。

可选的，避雷监测装置还包括第四支架，第四支架设置在箱体的第二壁面，监测模块安装在第四支架上。

第二方面，本申请还提供一种储能设备，包括储能集装箱及如上述任意一项避雷监测装置；避雷监测装置连接在储能集装箱与接地网之间。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的避雷监测装置中，包括避雷模块、第一引线、监测模块和第二引线；避雷模块设置在储能集装箱的箱体的第一壁面，且避雷模块的顶部高于箱体的顶部；第一引线的第一端连接避雷模块；监测模块的第一端连接第一引线的第二端；监测模块被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱的电池管理系统传输雷击电信号；第二引线的第一端连接监测模块的第二端，第二引线的第二端用于连接接地网，实现对储能集装箱的避雷接地。本申请通过将避雷模块安装于储能集装箱上，进而当雨天雷击时闪电不经过储能集装箱，而是通过避雷模块后依次通过第一引线、第二引线和接地网导入大地，有效保护了储能集装箱，实现了将雷电导入接地网，提高储能集装箱接地避雷安全性；另外，基于设置监测模块，进而能够实时监测避雷信息，方便操作人员查看和及时采取预防措施。

附图说明

图1为本申请实施例中避雷监测装置的第一结构示意图；

图2为本申请实施例中避雷监测装置的主视结构示意图；

图3为本申请实施例中避雷监测装置的俯视结构示意图；

图4为本申请实施例中避雷监测装置的电路结构示意图。

附图标记：

10、避雷模块；110、第一支架；120、避雷器；130、均压环；20、第一引线；30、监测模块；310、电流监测器；320、动作计数器；330、声光警示器；340、显示器；40、第二引线；510、第二支架；520、第一绝缘子；530、第三支架；540、第二绝缘子；550、第四支架；60、储能集装箱；610、电池管理系统；70、接地网。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在一个实施例中，如图1至4所示，提供了一种避雷监测装置，避雷监测装置包括避雷模块10、第一引线20、监测模块310和第二引线40。避雷模块10设置于储能集装箱60上；第一引线20的第一端连接避雷模块10；监测模块310的第一端连接第一引线20的第二端；监测模块310被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱60的电池管理系统610传输雷击电信号；第二引线40的第一端连接监测模块310的第二端，第二引线40的第二端用于连接接地网70。

其中，储能集装箱60可包括箱体，箱体内部可划分为电气仓和电池仓，电气仓包括设备模组，设备模组可包括若干个电气设备；电池仓内电池架和若干个电池插箱，各个电池插箱分别设置在电池架上，各电池插箱通过串联和/并联连接形成电池簇。储能集装箱60的第一壁面可以是储能集装箱60的箱体的顶壁面、左侧壁面、右侧壁面、前侧壁面或后侧壁面等。避雷模块10可通过焊接方式设置在储能集装箱60的第一壁面，实现避雷模块10与储能集装箱60的牢固连接。又如，避雷模块10还可通过螺丝连接等可拆卸连接方式设置在储能集装箱60的第一壁面，进而方便避雷模块10的安装与拆卸维护。

避雷模块10可用来保护储能集装箱60免受雷击时高瞬态过电压的危害。通过将避雷模块10设置在储能集装箱60上，进而当雨天雷击时，闪电不经过储能集装箱60，而是通过避雷模块10后依次通过第一引线20、第二引线40和接地网70导入大地，有效保护了储能集装箱60，实现了将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性。

第一引线20可以是铜材质的连接线。例如，第一引线20的直径可以是20mm，有效截面不小于150mm，外包聚氯乙烯绝缘护套，绝缘护套的厚度为3～5mm。基于第一引线20的第一端连接避雷模块10，第一引线20的第二端连接监测模块310，第一引线20起到导流作用，进而在发生闪电雷击时，能够通过避雷模块10接收雷击信号，并通过第一引线20传输至监测模块310，通过监测模块310对雷击电信号进行监测，另外，通过第一引线20向下导流至第二引线40，并通过第二引线40导入接地网70，实现了将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性。

监测模块310可用来监测雷击电信号。基于监测模块310的第一端连接第一引线20的第二端，监测模块310的第二端连接第二引线40的第一端，进而当避雷模块10接收到雷击时，雷击电信号依次通过第一引线20、监测模块310、第二引线40导入接地网70，实现对储能集装箱60的避雷接地；另外，监测模块310可实时检测雷击电信号，并将检测到的雷击电信号传输给储能集装箱60的电池管理系统610(BMS)，进而电池管理系统610可将雷击电信号传输给监控后台，实现信号远距离传输和对雷击电信号的远程监控，方便操作人员查看和及时采取预防措施。在一个示例中，监测模块310还可用来监测避雷信息，并将监测到的避雷信息传输给电池管理系统610，进而电池管理系统610可将避雷信息传输给监控后台，通过监控后台对避雷信息进行存储，进而方便操作人员能够查看历史记录，从而便于判断各部件情况，有利于维护。

第二引线40可以是铜材质的连接线。例如，第二引线40的直径可以是20mm，有效截面不小于150mm，外包聚氯乙烯绝缘护套，绝缘护套的厚度为3～5mm。基于第二引线40的第一端连接监测模块310，第二引线40的第二端连接接地网70，第二引线40起到导流作用，进而在发生闪电雷击时，能够通过避雷模块10接收雷击信号，并通过第一引线20传输至监测模块310，通过监测模块310对雷击电信号进行监测，另外，通过第一引线20向下导流至第二引线40，并通过第二引线40导入接地网70，实现了将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性。

上述实施例中，避雷模块10设置于储能集装箱60上；第一引线20的第一端连接避雷模块10；监测模块310的第一端连接第一引线20的第二端；监测模块310被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱60的电池管理系统610传输雷击电信号；第二引线40的第一端连接监测模块310的第二端，第二引线40的第二端用于连接接地网70，实现对储能集装箱60的避雷接地。本申请通过将避雷模块10安装于储能集装箱60上，进而当雨天雷击时闪电不经过储能集装箱60，而是通过避雷模块10后依次通过第一引线20、第二引线40和接地网70导入大地，有效保护了储能集装箱60，实现了将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性；另外，基于设置监测模块310，进而能够实时监测避雷信息，方便操作人员查看和及时采取预防措施。

在一个实施例中，如图2至3所示，避雷模块10包括第一支架110和避雷器120；第一支架110设置在储能集装箱60的箱体的第一壁面，避雷器120安装在第一支架110上，避雷器120的顶部高于箱体的顶部。

其中，避雷器120可以是氧化锌避雷器120。氧化锌避雷器120的通流能力大、保护特性优异、密封性能良好、抗震坑风良好、工频耐受能力强，当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果，没有放电间隙，利用氧化锌避雷器120的非线性特性起到泄流的作用。

第一支架110可用来固定避雷器120。示例性的，可采用螺丝连接或焊接方式将第一支架110设置在储能集装箱60的箱体的第一壁面，并将避雷器120安装在第一支架110上，使得避雷器120的顶部高于箱体的顶部，进而当雨天雷击时，闪电能够不经过储能集装箱60，而是通过避雷器120后依次通过第一引线20、监测模块310、第二引线40和接地网70导入大地，有效保护了储能集装箱60，实现了将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性。

在一个示例中，第一支架110可采用焊接方式设置在储能集装箱60的顶壁面，然后将避雷器120安装在第一支架110上，进而方便避雷器120接收雷击，能够将雷电导入接地网70，提高储能集装箱60接地避雷安全性。

在一个实施例中，如图2至3所示，避雷模块10还包括均压环130，均压环130设置在避雷器120的顶部。

其中，均压环130可采用铝合金材质的均压环130。均压环130表面抛光处理，达到表面光滑无毛刺，起到防侧击雷作用。通过在避雷器120的顶部设置均压环130，将高压均匀分布在周围，保证在环形各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果。

在一个实施例中，如图4所示，监测模块310包括电流监测器；电流监测器用于监测避雷模块10的电流信号，并向电池管理系统610传输电流信号。

其中，避雷模块10的电流信号可以是通过避雷模块10的漏电流(峰值)。电流监测器可包括毫安表，电流监测器中的毫安表可用来监测运行电压下通过避雷器120的漏电流(峰值)。

当避雷模块10接收到雷击时，雷击电信号依次通过第一引线20、第二引线40导入接地网70，实现对储能集装箱60的避雷接地；另外，电流监测器可实时监测运行电压下通过避雷器120的漏电流(峰值)，并将检测到的电流信号传输给储能集装箱60的电池管理系统610，进而电池管理系统610可将电流信号传输给监控后台，方便操作人员远程查看和及时采取预防措施。

在一个示例中，如图4所示，监测模块310还包括动作计数器320；动作计数器320用于监测避雷模块10的过电压动作次数和雷击次数，并向电池管理系统610传输过电压动作次数和雷击次数。

其中，动作计数器320可用来记录避雷模块10的过电压动作次数和雷击次数。

当避雷模块10接收到雷击时，雷击电信号依次通过第一引线20、第二引线40导入接地网70，实现对储能集装箱60的避雷接地；另外，动作计数器320可实时监测避雷模块10的过电压动作次数和雷击次数，并将检测到的过电压动作次数和雷击次数传输给储能集装箱60的电池管理系统610，进而电池管理系统610可将过电压动作次数和雷击次数传输给监控后台，方便操作人员远程查看和及时采取预防措施。

在一个示例中，如图4所示，监测模块310还包括声光警示器330和显示器340；声光警示器330和显示器340分别连接电流监测器。

其中，显示器340可以是指针式计数器，显示器340可录避雷模块10的过电压动作次数和雷击次数等信息，进而方便操作人员在现场就地查看

声光警示器330可包括发光模块和蜂鸣器，发光模块可包括红绿发光二极管。示例性的，基于声光警示器330连接电流监测器，在电流监测器检测到的电流信号超过预算阈值范围时，触发声光警示器330，使得声光警示器330发出警告。

在一个实施例中，如图3所示，避雷监测装置还包括第二支架510和第一绝缘子520；第二支架510设置在箱体的第二壁面，第一绝缘子520的第一端安装在第二支架510上，第一绝缘子520的第二端用于安装第一引线20。

其中，储能集装箱60的第二壁面可以是储能集装箱60的箱体的顶壁面、左侧壁面、右侧壁面、前侧壁面或后侧壁面等。优选的，储能集装箱60的第二壁面为储能集装箱60的箱体的左侧壁面或右侧壁面。第二支架510可用来固定第一绝缘子520。示例性的，可采用螺丝连接或焊接方式将第二支架510设置在箱体的第二壁面，并将第一绝缘子520安装在第二支架510上，使得储能集装箱60的箱体与第一引线20间隔开。基于第一绝缘子520安装在第二支架510上，第一绝缘子520用来安装第一引线20，使得储能集装箱60和第一引线20之间起到绝缘作用。

示例性的，第二支架510可采用焊接方式设置在储能集装箱60的第二壁面，实现第二支架510与储能集装箱60的牢固连接，然后将第一绝缘子520安装在第二支架510上，进而避免第一引线20与储能集装箱60的箱体接触，使得储能集装箱60和第一引线20之间绝缘隔开。

在一个示例中，如图3所示，避雷监测装置还包括第三支架530和第二绝缘子540；第三支架530设置在箱体的第二壁面，第二绝缘子540的第一端安装在第三支架530上，第二绝缘子540的第二端用于安装第二引线40。

其中，第三支架530可用来固定第二绝缘子540。示例性的，可采用螺丝连接或焊接方式将第三支架530设置在箱体的第二壁面，并将第二绝缘子540安装在第三支架530上，使得储能集装箱60的箱体与第二引线40间隔开。基于第二绝缘子540安装在第三支架530上，第二绝缘子540用来安装第二引线40，使得储能集装箱60和第二引线40之间起到绝缘作用。

在一个示例中，第三支架530可采用焊接方式设置在储能集装箱60的第二壁面，实现第三支架530与储能集装箱60的牢固连接，然后将第二绝缘子540安装在第三支架530上，进而避免第二引线40与储能集装箱60的箱体接触，使得储能集装箱60和第二引线40之间绝缘隔开。

在一个示例中，如图3所示，避雷监测装置还包括第四支架550，第四支架550设置在箱体的第二壁面，监测模块310安装在第四支架550上。第四支架550可用来固定监测模块310。示例性的，可采用螺丝连接或焊接方式将第四支架550设置在箱体的第二壁面，并将监测模块310安装在第三支架530上，实现第三支架530与储能集装箱60的牢固连接以及对监测模块310的安装固定。

在一个实施例中，还提供一种储能设备，包括储能集装箱及如上述任意一项避雷监测装置；避雷监测装置连接在储能集装箱与接地网之间。

其中，接地网可以是接地网铜排。基于避雷监测装置连接在储能集装箱与接地网之间，避雷模块设置于储能集装箱上；第一引线的第一端连接避雷模块；监测模块的第一端连接第一引线的第二端；监测模块被配置为检测雷击电信号，并向储能集装箱的电池管理系统传输雷击电信号；第二引线的第一端连接监测模块的第二端，第二引线的第二端用于连接接地网，实现对储能集装箱的避雷接地。本申请通过将避雷模块安装于储能集装箱上，进而当雨天雷击时闪电不经过储能集装箱，而是通过避雷模块后依次通过第一引线、第二引线和接地网导入大地，有效保护了储能集装箱，实现了将雷电导入接地网，提高储能集装箱接地避雷安全性；另外，基于设置监测模块，进而能够实时监测避雷信息，方便操作人员查看和及时采取预防措施。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种避雷监测装置，其特征在于，包括：

避雷模块，所述避雷模块设置于储能集装箱上；

第一引线，所述第一引线的第一端连接所述避雷模块；

监测模块，所述监测模块的第一端连接所述第一引线的第二端；所述监测模块被配置为检测雷击电信号，并向所述储能集装箱的电池管理系统传输所述雷击电信号；

第二引线，所述第二引线的第一端连接所述监测模块的第二端，所述第二引线的第二端用于连接接地网。

2.根据权利要求1所述的避雷监测装置，其特征在于，所述避雷模块包括第一支架和避雷器；

所述第一支架设置在所述储能集装箱的箱体的第一壁面，所述避雷器安装在所述第一支架上，所述避雷器的顶部高于所述箱体的顶部。

3.根据权利要求2所述的避雷监测装置，其特征在于，所述避雷模块还包括均压环，所述均压环设置在所述避雷器的顶部。

4.根据权利要求1所述的避雷监测装置，其特征在于，所述监测模块包括电流监测器；所述电流监测器用于监测所述避雷模块的电流信号，并向所述电池管理系统传输所述电流信号。

5.根据权利要求4所述的避雷监测装置，其特征在于，所述监测模块还包括动作计数器；

所述动作计数器用于监测所述避雷模块的过电压动作次数和雷击次数，并向所述电池管理系统传输所述过电压动作次数和所述雷击次数。

6.根据权利要求5所述的避雷监测装置，其特征在于，所述监测模块还包括声光警示器和显示器；

所述声光警示器和所述显示器分别连接所述电流监测器。

7.根据权利要求2所述的避雷监测装置，其特征在于，还包括第二支架和第一绝缘子；

所述第二支架设置在所述箱体的第二壁面，所述第一绝缘子的第一端安装在所述第二支架上，所述第一绝缘子的第二端用于安装所述第一引线。

8.根据权利要求7所述的避雷监测装置，其特征在于，还包括第三支架和第二绝缘子；

所述第三支架设置在所述箱体的第二壁面，所述第二绝缘子的第一端安装在所述第三支架上，所述第二绝缘子的第二端用于安装所述第二引线。

9.根据权利要求8所述的避雷监测装置，其特征在于，还包括第四支架，所述第四支架设置在所述箱体的第二壁面，所述监测模块安装在所述第四支架上。

10.一种储能设备，其特征在于，包括储能集装箱及如权利要求1至9任意一项所述避雷监测装置；所述避雷监测装置连接在所述储能集装箱与接地网之间。