一种具有消防结构的储能电池集装箱的制作方法

1.本实用新型属于电池储能技术领域，尤其涉及一种具有消防结构的储能电池集装箱。


背景技术：

2.随着科技的飞速发展，人们的生活水平逐渐提高，对能源的消耗也大大提高，在这样的时代背景下，家庭储能和大型储能技术逐渐兴起。储能技术是通过装置或化学介质将能量储存起来以便需要时利用的技术，储能电池集装箱是其中一种重要的储能装置。
3.储能电池集装箱是由若干电池单体、集装箱体、电池管理系统及相关安装结构件等组成的成组电池。储能电池集装箱中，电池单体采用串联、并联中的一种或者两种连接形成电池包，若干电池包采用串联、并联中的一种或者两种形成电池簇，若干电池簇安装在集装箱体中。
4.目前，市场上主流的储能电池集装箱通常是整体密封式结构，所采用的消防保护措施一般是针对集装箱的整体结构进行消防，例如，整体的七氟丙烷消防，整体的灌水消防，或者整体的气溶胶消防。这样的消防设计中，一旦某个电池包或者电池簇发生过热、短路燃烧等险情时，整个储能电池集装箱的消防系统就会启动，达到降温、灭火，解除险情的目的，导致其他未发生安全事故的电池包或者电池簇也会受到波及，造成不必要的破坏或者报废。有方案提出采用全氟己酮进行单点消防，但是这种方案成本高，是目前的储能系统所不能接受的。


技术实现要素：

5.针对上述技术现状，本实用新型旨在提供一种具有消防结构的储能电池集装箱，其成本低，能够针对电池包进行消防，即，仅对单个或者多个即将热失控或者已经热失控的电池包进行消防，从而避免殃及其余正常工作的电池包，造成不必要的损失。
6.为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：一种具有消防结构的储能电池集装箱，包括集装箱体与若干电池簇，每个电池簇包括若干电池包，每个电池包中，若干电池单体通过串联和/或并联连接在一起；其特征是：还包括消防装置；
7.所述消防装置包括水、用于流通水的消防管路与消防支路，以及控制器；
8.消防管路设置在集装箱体中；
9.每个电池包内设置消防支路与传感器，每个消防支路连通所述消防管路，每个消防支路上设置若干喷头，每个喷头与消防支路之间设置阀门，通过阀门的开合控制喷头与消防支路的连通与否；
10.所述传感器为烟雾传感器和/或温度传感器；
11.所述传感器连接控制器，控制器用于控制所述阀门的开合。
12.作为一种实现方式，每个电池包中设置控制器，控制器中设置第一温度阈值和/或第一烟雾浓度阈值，当传感器探测到的温度超过第一温度阈值，和/或传感器探测到的烟雾
浓度超过第一烟雾浓度阈值时，所述控制器控制该电池包中的阀门打开，喷头与消防支路连通。作为优选，所述控制器与传感器集成在一起。
13.作为另一种实现方式，所述控制器与各传感器连接，控制器中设置各电池包的第一温度阈值和/或第一烟雾浓度阈值，当某个电池包中的传感器探测到的温度超过该电池包的第一温度阈值，和/或该电池包的传感器探测到的烟雾浓度超过该电池包的第一烟雾浓度阈值时，所述控制器控制该电池包中的阀门打开，该电池包中的喷头与消防支路连通。
14.作为优选，每个电池包内部还设置报警装置，所述控制器中还设置第二温度阈值和/或第二烟雾浓度阈值，第二温度阈值不大于所述第一温度阈值，第二烟雾浓度阈值不大于所述第一烟雾浓度阈值。当某个电池包中的传感器探测到的温度超过该电池包的第二温度阈值，和/或该电池包的传感器探测到的烟雾浓度超过该电池包的第二烟雾浓度阈值时，所述控制器控制该电池包中的报警装置报警。
15.作为优选，所述阀门还可通过手动控制开合。
16.所述消防管路与供水装置连通，所述供水装置不限，可以是自来水管道或者蓄水箱。作为优选，所述消防管路可延伸至箱体外与供水装置通过开关阀连接，或者，消防管路延伸至箱体外与蓄水箱中的水泵连接。
17.本实用新型中，消防管路设置若干与消防管路相连通的消防支路，每个消防支路上设置喷头与阀门，并且消防支路延伸至每个电池包内部，每个电池包内部设置传感器，正常状态时，各阀门闭合，各喷头与消防支路不连通，当传感器探测到某个电池包的温度和/或烟雾浓度超过阈值时，通过控制器控制喷头与消防支路的连通，使消防喷头喷出水到该电池包，将该热失控电池包的热量带走，从而起到消防安全作用，而其余电池包的喷头处于闭合状态，从而保护正常的电池包免受消防损伤。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
18.(1)实现了储能电池集装箱的电池包单点控制，可极大程度避免其余正常电池包受到消防波及，造成不必要的损失。
19.(2)结构简单，易安装，并且消防溶剂为清水，来源广，成本低；
20.(3)并非一次性消防措施，可长时间使用。
附图说明
21.图1是实施例1中的储能电池集装箱的结构示意图。
22.图2是图1中单个电池簇单的消防结构示意图。
23.图3是图2中的单个电池包的消防结构示意图。
24.图1
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3中的附图标记为：集装箱体1、电池簇2、电池包3、消防管路4、消防支路5、控制器6、传感器7、喷头8、阀门9、设备进出门10、配电相11、消防相12、汇流相13，储能变流器14、逃生门15。
具体实施方式
25.下面结合实施例与附图对本实用新型进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
26.实施例1：
27.本实施例中，如图1、2所示，储能电池集装箱包括集装箱体1与若干电池簇2，还包括设备进出门10、配电柜11、消防柜12、汇流柜13，储能变流器(或称pcs)14、逃生门15。
28.每个电池簇2包括若干电池包3。每个电池包3中，若干电池单体通过串联和/或并联连接在一起。每个电池簇2中，若干电池包通过串联和/或并联连接在一起。
29.如图1、2所示，储能电池集装箱设置消防装置。消防装置包括水、用于流通水的消防管路4与消防支路5。消防管路4设置在集装箱体1中。如图3所示，每个电池包3内设置消防支路5，每个消防支路5连通消防管路4，每个消防支路5上设置9个喷头8，每个喷头8与消防支路5之间设置阀门9，通过阀门9的开合控制喷头8与消防支路5连通与否。
30.如图3所示，每个电池包3内设置传感器7。本实施例中，传感器为温度传感器。每个消防支路中还设置控制器6。控制器与传感器可集成在一起。控制器中设置第一温度阈值，当传感器探测到的温度超过第一温度阈值时，控制器控制该电池包中的各阀门打开，各喷头与消防支路连通。
31.初始状态时，各电池包中的各阀门闭合。当某个电池包中的传感器探测到该电池包的温度超过第一温度阈值时，控制器控制该电池包中的各阀门打开，各喷头与消防支路连通，各喷头喷出水到该电池包将该热失控电池包的热量带走，从而起到消防安全作用。而其余电池包中的传感器未探测到温度超过该电池包的第一温度阈值时，这些电池包中的阀门依旧闭合。
32.实施例2：
33.本实施例中，储能电池集装箱结构与实施例1中的储能电池集装箱结构基本相同，所不同的是传感器为烟雾传感器；控制器6中设置各电池包的第一烟雾浓度阈值，当某个电池包中的传感器探测到的温度超过该电池包的第一烟雾浓度阈值时，控制器控制该电池包中的各阀门打开，该电池包中的各喷头与消防支路连通。
34.初始状态时，各电池包中的各阀门闭合。当某个电池包中的传感器探测到该电池包的温度超过第一烟雾浓度阈值时，控制器控制该电池包中的各阀门打开，各喷头与消防支路连通，各喷头喷出水到该电池包将该热失控电池包的热量带走，从而起到消防安全作用。而其余电池包中的传感器未探测到温度超过该电池包的第一烟雾浓度阈值时，这些电池包中的阀门依旧闭合。
35.实施例3：
36.本实施例中，储能电池集装箱结构与实施例1中的储能电池集装箱结构基本相同，所不同的是：每个电池包内部还设置警报器，控制器中还设置第二温度阈值，第二温度阈值不大于第一温度阈值。当某个电池包中的传感器探测到的温度超过该电池包的第二温度阈值时，所述控制器控制该电池包中的警报器报警。
37.以上所述的实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。