分布式梯次利用电池包集装箱储能系统的制作方法

本实用新型涉及储能电池领域，具体涉及一种分布式梯次利用电池包集装箱储能系统。

背景技术：

据工信部数据，2017年前三季度，我国新能源汽车产销量分别达到42.4万辆和39.8万辆。按照规划，2020年我国新能源汽车累计产销量将达到500万辆。随着新能源汽车产业规模持续扩大，我国已成为全球最大动力电池生产国。由于动力电池平均报废年限为5～8年，预测到2020年动力电池报废量将超过24.8 万吨，大约是2016年报废量的20倍。动力电池回收利用迫在眉睫。

动力电池的回收利用主要分为梯次利用和拆解回收。从电动汽车上退役的动力电池通常还保有初始容量70％～80％的剩余容量，仍有较大的利用空间，在对能量密度要求不高的储能、分布式光伏发电、低速电动车等领域可进行梯次利用。而当电池无法进行梯次利用时，则需要进行拆解回收。目前储能行业中大型储能系统的建设需要大量低成本的储能电池，若将电动汽车退役的动力电池应用在储能领域，将极大的促进新能源行业的发展。

目前，大中型储能基本上都是集中式，如一兆瓦时电池分成很多支路并联到一起，接到500千瓦的储能逆变器上。这种利用方式对于新电池来说没有任何问题，但对于退役电池不行。从不同车上拆出的电池良莠不齐，把它们并联在一起会出很多问题，一致性无法保证，并且拆解电池包容易进一步增加梯次利用成本，降低了梯次利用的经济性。因此，有必要提供一种新的更加经济性的集成方式，来解决电动汽车退役动力电池应用在储能领域所存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种分布式梯次利用电池包集装箱储能系统，解决现有的退役电池包无法得到很好的利用，从不同车上拆出的电池，不仅良莠不齐，把它们并联在一起会出很多问题，一致性无法保证，而且拆解电池包容易进一步增加梯次利用成本，降低了梯次利用的经济性的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

分布式梯次利用电池包集装箱储能系统，包括集装箱以及设置在集装箱内的支撑架、退役电池包系统、换流器、储能控制中心、消防控制系统，所述退役电池包系统和换流器安装于支撑架上，所述储能控制中心和消防控制系统安装于集装箱内靠近柜门的一侧；

所述退役电池包系统和换流器一一对应并构成一个个基本的储能单元，每个储能单元分别与储能控制中心并联，退役电池包系统、换流器、储能控制中心、消防控制系统依次通过通信总线相连。

进一步地，作为优选技术方案，所述支撑架分两列布置于集装箱内的两侧，两列支撑架之间形成检修通道。

进一步地，作为优选技术方案，每列所述支撑架分为若干层，每层均设有多条支撑梁，每条支撑梁上设有多个腰孔，所述退役电池包系统通过腰孔和螺母固定于支撑架上。

进一步地，作为优选技术方案，所述退役电池包系统上设置有第一航插和第二航插，电力电缆通过第一航插实现退役电池包系统与换流器的一对一连接，通信电缆通过第二航插将退役电池包系统的电池运行数据依次上传至换流器、储能控制中心。

进一步地，作为优选技术方案，还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与消防控制系统实现信号连接。

进一步地，作为优选技术方案，所述集装箱的顶部设置有用于电缆走线的电缆槽。

进一步地，作为优选技术方案，所述储能监控中心包括配电系统和监控系统，所述退役电池包系统、换流器、储能监控中心的配电系统依次通过电力电缆相连，退役电池包系统、换流器、储能监控中心的监控系统依次通过通信总线相连。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过将退役电池包与换流器、储能监控中心连接，不仅能够实现电能的汇集与分配，同时还能对退役电池包的相关数据进行监控和调节，并将数据上传至移动终端，便于管理人员实时查看，使退役电池包的利用变得方便和经济。

(2)本实用新型通过设置消防控制系统，能够对集装箱内的火情进行第一时间报警，提醒工作人员注意集装箱的现场情况，同时将报警信号上传至储能控制中心的监控系统，便于管理人员在移动端实时查看。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构立体图；

图2为本实用新型的单个退役电池包系统安装在支撑架上时的仰视图；

图3为本实用新型的退役电池包系统与换流器之间的连接关系示意图；

图4为本实用新型的整体结构的俯视图；

图5为本实用新型的拓扑图(图中省略了消防控制系统)。

上述附图中附图标记对应的名称为：

1、集装箱，2、电缆槽，3、支撑架，31、支撑梁，32、腰孔，4、退役电池包系统，41、第一航插，42、第二航插，5、换流器，6、储能控制中心，7、消防控制系统，71、烟雾传感器。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1-5所示，本实施例所述的分布式梯次利用电池包集装箱储能系统，包括集装箱1以及设置在集装箱1内的支撑架3、退役电池包系统4、换流器5、储能控制中心6、消防控制系统7，退役电池包系统4和换流器5安装于支撑架 3上，具体地，将支撑架3设计成多层结构，每层均设有多条支撑梁31，每条支撑梁31上设有多个腰孔32，退役电池包系统4通过腰孔32和螺母固定于支撑架3上，优选的，本实施例将支撑架3的层数设计为5层，支撑梁31设计为三条，每条支撑梁31上的腰孔32设计为3个。

另外，为了便于设备安装及检修人员进入，本实施例可将支撑架3设置为两列，两列支撑架3分别布置于集装箱1内的两侧，两列支撑架3之间形成检修通道；另外，将储能控制中心6和消防控制系统7安装于集装箱1内靠近柜门的一侧，优选的，将储能控制中心6和消防控制系统7设置在集装箱1的同一侧，并与其中一列支撑架3并排。

本实施例的退役电池包系统4和换流器5一一对应并构成一个个基本的储能单元，每个储能单元分别与储能控制中心6并联，包括配电系统和监控系统，退役电池包系统4、换流器5、储能监控中心6的配电系统依次通过电力电缆相连，实现电能的汇集与分配，退役电池包系统4、换流器5、储能监控中心6的监控系统依次通过通信总线相连，实现对退役电池包系统4及换流器5的监控与调节，并把数据上传至移动终端，便于管理人员实时查看；优选的，本实施例的退役电池包系统4上设置第一航插41和第二航插42，电力电缆通过第一航插41实现退役电池包系统4与换流器5的一对一连接，通信电缆通过第二航插 42将退役电池包系统4的电池运行数据依次上传至换流器5、储能控制中心6 的监控系统。

本实施例的换流器5用于交直流转换，连接在退役电池包系统4和储能控制中心6之间，并根据储能控制中心6发出的指令，实现退役电池包系统4的输出/接收电能控制。

本实施例的消防控制系统7采用现有成熟的消防控制系统，用于实现集装箱1内运行环境的监控与保护，为进一步提高安全性，本实施例还可增加烟雾传感器71，烟雾传感器71与消防控制系统7实现信号连接，当集装箱1内的任意一只烟雾传感器71报警时，消防控制系统7发出报警，提醒工作人员注意集装箱1现场情况，同时火灾报警信号上传至储能控制中心6的监控系统，便于管理人员在移动终端实时查看。

可以理解的是，本实施例的储能控制中心6的监控系统可与移动终端实现信号连接，移动终端可查看监控系统的相关监控信息，从而便于实现远程监控；本实施例的储能控制中心6采用现有结构来实现即可。

本实施例的退役电池包系统4内配置电池管理系统，监控电池的运行状态，实现电池过充、过放、过流、过温、短路等情况下的电路保护，电池管理系统采用现有结构来实现，故在此不再对电池管理系统的具体结构及工作原理做过多说明。

为了方便归整电缆(包括通信电缆和电力电缆)，保证集装箱1内无裸露电缆，本实施例可在集装箱1的顶部设置电缆槽2，便于巡检人员巡检。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。