CN220475129U - 一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，包括底座、设置于底座上部的柜体以及设置于柜体出口处的柜门，所述柜体前侧设置有进风口，后侧对应设置有背部排风口，所述柜门一侧与柜体转动连接，另一侧通过门锁与柜体连接，所述柜门上设置有运行指示灯及急停按钮，所述底座四周设置有叉车孔、侧面电缆进线孔，所述柜体顶部设置有吊环及4G天线；本实用新型利用一体化设计理念，将各个部件紧密配合，做到低成本设计，尤其提前预警检测技术带来的技术革新，可以减少售后维护成本；利用声纹传感器进行电芯开阀瞬间声音检测，可以大大提高检测时间，真正做到提前预警；安装简单快捷，减少人工施工费用。

Description

一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜

技术领域

本实用新型涉及液冷储能柜技术领域，具体是指一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜。

背景技术

随着新能源光伏和风电的快速发展，储能也得到了快速的发展，尤其电化学储能技术在近几年的发展速度惊人，年复合增长率达到50％以上，当前电化学储能所用电芯形式主要为磷酸铁锂大容量电芯，虽然磷酸铁锂电芯相比三元锂电芯安全性方面有优势，但也有热失控的风险，目前针对储能系统的消防法律法规较少，随着行业的发展，当前行业普遍采用提前预警加消防的措施来预防和抑制储能系统安全风险的发生；而提前预警技术近年来发展迅速，目前已被市场普遍接受，当前储能系统普遍采用的预警技术为混合气体检测技术，比如氢气和一氧化碳的检测传感器，通过在PACK内加装传感器，当电芯出现问题时，如过充，会泄露可燃气体，传感器通过检测这些气体的存在来判别是否是电芯有安全风险。但是这种技术存在了三个问题：一是此传感器寿命较短，一般为2-3年，不能匹配储能系统8-10年运行的需要；二是检测时间较长，通常为分钟级别；三是成本较高，一方面由于寿命短和不易更换，带来了更高的售后成本，另一方面可燃气体传感器的本身成本也较高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，包括底座、设置于底座上部的柜体以及设置于柜体出口处的柜门，所述柜体前侧设置有进风口，后侧对应设置有背部排风口，所述柜门一侧与柜体转动连接，另一侧通过门锁与柜体连接，所述柜门上设置有运行指示灯及急停按钮，所述底座四周设置有叉车孔、侧面电缆进线孔，所述柜体顶部设置有吊环及4G天线；

所述柜体内通过隔板分隔为电池舱及功能舱，所述电池舱内由上至下设置有数组电池模块，所述功能舱内设置有与电池模块连接液冷机组、高压箱、全氟己酮药剂罐，所述液冷机组通过液冷管道与电池模块连接进行冷却液循环，所述高压箱与电池模块直流侧连接控制电池模块直流侧开关，所述全氟己酮药剂罐设置于隔板上并面向电池舱设置；

所述柜门上设置有与运行指示灯及急停按钮连接的主板EMU，所述主板EMU上连接有消防主板、点型感温火灾探测器、光电式感烟探测器、热气溶胶灭火装置以及消防管道，所述消防管道设置于柜体内部，所述消防管道与热气溶胶灭火装置及全氟己酮药剂罐连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于，本实用新型：

(1)成本低：本实用新型利用一体化设计理念，将各个部件紧密配合，做到低成本设计，尤其提前预警检测技术带来的技术革新，可以减少售后维护成本。

(2)检测周期短：声音空气中传播速度为340m/s，所以本实用新型利用声纹传感器进行电芯开阀瞬间声音检测，可以大大提高检测时间，真正做到提前预警。

(3)寿命长：本实用新型产品储能系统每天两充两放正常运行有8-10年寿命，并且基于声纹振动传感器的检测技术，提前预警的寿命可以更长久。

(4)安装简单；本实用新型产品为模块化设计，出厂时全部预组装完成，现场仅仅接线就可以完成系统连接，安装简单快捷，减少人工施工费用。

附图说明

图1是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜的前部结构示意图。

图2是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜的后部结构示意图。

图3是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜的侧部结构示意图。

图4是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜的顶部结构示意图。

图5是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜的内部结构示意图。

图6是本实用新型一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜中电池模块的连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。

实施例：

结合图1-6，本实施例公开了一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，包括底座1、设置于底座1上部的柜体2以及设置于柜体2出口处的柜门3，柜体2前侧设置有进风口4，后侧对应设置有背部排风口5，柜门3一侧与柜体2转动连接，另一侧通过门锁6与柜体2连接，柜门3上设置有运行指示灯7及急停按钮8，底座1四周设置有叉车孔9、侧面电缆进线孔10，柜体2顶部设置有吊环11及4G天线12；

柜体2内通过隔板201分隔为电池舱202及功能舱203，电池舱202内由上至下设置有数组电池模块13，电池模块13经高压箱15与外置储能双向PCS连接，外置储能双向PCS交流侧接入电网；功能舱203内设置有与电池模块13连接液冷机组14、高压箱15、全氟己酮药剂罐16，

液冷机组14通过液冷管道17与电池模块13连接进行冷却液循环，高压箱15与电池模块13直流侧连接控制电池模块13直流侧开关，全氟己酮药剂罐16设置于隔板201上并面向电池舱202设置；柜门3上设置有与运行指示灯7及急停按钮8连接的主板EMU18，主板EMU18上连接有消防主板19、点型感温火灾探测器20、光电式感烟探测器21、热气溶胶灭火装置22以及消防管道23；

液冷管道为冷却液循环用的管道；液冷机组用于对电池模块进行散热处理；高压箱用来控制电池簇的直流侧开关；全氟己酮药剂罐用于对电池模块内部出现的热失控进行灭火降温；电缆进线孔作为外部进线用；电池模块为系统核心，本实施例的电池模块中包含52颗280Ah电芯、BMU、声纹振动传感器、熔丝、液冷板等部件，需要串联使用，可以对电能进行存储和释放；点型感温火灾探测器用于检测柜子内部温度，判断是否有火灾发生；消防主板用于抓取传感器数据，进行分析，动作全氟己酮药剂罐和热气溶胶灭火装置；主板EMU用于控制整个系统的运行状态；广电式感烟探测器：探测柜子内部烟雾，判断是否有火灾发生；热气溶胶灭火装置用于对柜子内部的火灾进行灭火处理；

消防管道23设置于柜体2内部，消防管道23与热气溶胶灭火装置及全氟己酮药剂罐16连接；高压箱15内设置有主控模块BCMU，电池模块13内设置有主控模块BMU，主控模块BMU与主控模块BCMU通信，将所有的电池信息上传到BCMU；主板EMU18与主控模块BCMU、外置储能双向PCS、液冷机组14、消防主板19通信，主板EMU18通过通信接口和外部控制单元进行通信。

本实施例系统功能：电池模块4个串联经过高压箱接入到外置储能双向PCS，然后PCS交流侧接入电网，由储能双向PCS对电池系统充放电动作，每个电池模块内部有一个BMU，所有的BMU和高压箱内的BCMU通信，将所有的电池信息上传到BCMU，EMU是整个系统的控制中枢，不仅和BCMU通信，也和PCS、液冷、消防通信，经过信息处理，控制PCS的动作，也可以通过通信接口和外部控制单元进行通信。

在具体进行工作时，经过以下步骤：(1)电芯由于过充等原因泄压阀开启；

(2)电芯泄压阀开启瞬间将开启的声音传递到声纹传感器；

(3)声纹传感器检测到电芯开阀的声音之后进行分析判断是否是电芯开阀，并将分析结果上传到消防主板；

(4)消防主板根据反馈结果判断是否动作消防设备，并同时将此故障信息上传给主板，主板控制整个系统断电停机。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，其特征在于，包括底座、设置于底座上部的柜体以及设置于柜体出口处的柜门，所述柜体前侧设置有进风口，后侧对应设置有背部排风口，所述柜门一侧与柜体转动连接，另一侧通过门锁与柜体连接，所述柜门上设置有运行指示灯及急停按钮，所述底座四周设置有叉车孔、侧面电缆进线孔，所述柜体顶部设置有吊环及4G天线；

所述柜体内通过隔板分隔为电池舱及功能舱，所述电池舱内由上至下设置有数组电池模块，所述功能舱内设置有与电池模块连接液冷机组、高压箱、全氟己酮药剂罐，所述液冷机组通过液冷管道与电池模块连接进行冷却液循环，所述高压箱与电池模块直流侧连接控制电池模块直流侧开关，所述全氟己酮药剂罐设置于隔板上并面向电池舱设置；

所述柜门上设置有与运行指示灯及急停按钮连接的主板EMU，所述主板EMU上连接有消防主板、点型感温火灾探测器、光电式感烟探测器、热气溶胶灭火装置以及消防管道，所述消防管道设置于柜体内部，所述消防管道与热气溶胶灭火装置及全氟己酮药剂罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，其特征在于，所述电池模块经高压箱与外置储能双向PCS连接，外置储能双向PCS交流侧接入电网。

3.根据权利要求1所述的一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，其特征在于，所述高压箱内设置有主控模块BCMU，所述电池模块内设置有主控模块BMU，所述主控模块BMU与主控模块BCMU通信，将所有的电池信息上传到BCMU。

4.根据权利要求1所述的一种基于声纹振动检测的液冷储能户外柜，其特征在于，所述主板EMU与主控模块BCMU、外置储能双向PCS、液冷机组、消防主板通信，所述主板EMU通过通信接口和外部控制单元进行通信。