温消一体浸没式储能系统的制作方法

本技术属于电能储能，具体的为一种温消一体浸没式储能系统。

背景技术：

1、锂电池热失控由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。锂电池热失控是一个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热。导致锂电池热失控的原因很多，主要有以下几点。

2、1)过充触发锂电池热失控：电池本身有过冲保护，但是当这种过冲保护出现问题失灵的情况下，电池还在继续充电就会导致电池过冲触发热失控。随着电池的不断使用，电池的老化现象逐渐严重，且电池组的一致性越来越差，此时的电池如果过充极易出现热安全问题。所以任何时候都应该按使用说明进行安全充电。

3、2)过热触发锂电池热失控：锂电池正常使用中，当电池保持高速放电或遇到极限工况时，必须持续大电流放电，这时电池内部的温度开始慢慢升高，当电池热量大量积累时，若不及时限制其放电电流，极有可能造成锂电池热失控现象。

4、3)机械触发锂电池热失控：锂电池包遭遇撞击变形、电池包内部短路、以及其他对电池包造成损坏的行为都有可能引发电池的热失控。

5、除了以上几点原因外，电池过放电以及电池内部短路等也会导致电池热失控。特别的，在电池热失控燃爆阶段，电解液与正极反应产生的氧气剧烈反应，电池起火，导致火灾和爆炸等危害，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种温消一体浸没式储能系统，能够在正常运行工况下实现均温控制，使温度保持在设定温度范围内；当发生热失控后，能够实现消防浸没，以减小热失控影响范围。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种温消一体浸没式储能系统，包括温控机组、消防机组和至少一个储能厢，所述储能厢内设有至少一个储能簇，所述储能簇内安装有至少一个储能包；

4、所述储能厢内设有均温管路系统，所述均温管路系统包括厢级储液箱、均温进液总管和均温回液总管；所述均温进液总管与所述厢级储液箱连接；所述均温进液总管上设有均温进液分管；所述均温进液分管与设置在同一个所述储能厢内的所述储能簇一一对应设置；所述均温进液分管上设有均温进液支管，所述均温进液支管与设置在同一个所述储能簇内的所述储能包一一对应设置，且所述均温进液支管与对应的所述储能包相连通；所述均温回液总管上设有均温回液分管，所述均温回液分管与设置在同一个所述储能厢内的所述储能簇一一对应设置；所述均温回液分管上设有均温回液支管，所述均温回液支管与设置在同一个所述储能簇内的所述储能包一一对应设置，且所述均温回液支管与对应的所述储能包相连通；所述均温进液总管上设有均温进液泵；

5、所述温控机组上设有温控出液总管和温控回液总管，所述温控出液总管上设有温控出液分管，所述温控出液分管与所述储能厢一一对应设置，且所述温控出液分管与设置在对应的所述储能厢内的所述厢级储液箱相连；所述均温回液总管上设有第一回液支路和第二回液支路，所述第一回液支路与对应的所述厢级储液箱相连，所述第二回液支路与所述温控回液总管相连；

6、所述消防机组上设有消防进液总管，所述消防进液总管上设有消防进液分管，所述消防进液分管与所述储能簇一一对应设置，且所述消防进液分管上设有消防进液支管，所述消防进液支管与设置在同一个所述储能簇内的所述储能包一一对应设置；所述储能包包括包外壳，所述包外壳内安装有至少一个储能单体，所述消防进液支管用于在对应所述储能包内的所述储能单体发生热失控时向所述储能包内注入或向所述储能包喷淋消防介质。

7、进一步，所述均温进液支管与所述储能包的底部连接；每一根所述均温进液支管上分别设有用于控制进液流量的均温进液电磁阀。

8、进一步，所述均温回液支管与所述储能包的顶部连接以控制所述储能包内的浸没液面高度；每一根所述均温回液支管上分别设有用于控制回液流量的均温回液电磁阀。

9、进一步，所述第一回液支路和第二回液支路上分别设有用于控制温控介质回流至对应的所述厢级储液箱或所述温控机组的回液控制阀。

10、进一步，所述包外壳采用密闭式结构；所述包外壳的顶部设有包级防爆阀，所述消防进液支管的出液口设置在所述包级防爆阀的正上方；或，所述消防进液支管与所述包外壳内部连通。

11、进一步，所述储能厢设有可存储消防介质的厢外壳，或，所述储能簇设有可存储消防介质的簇外壳。

12、进一步，所述厢外壳或簇外壳的顶部设有溢流回液管。

13、进一步，还包括回液箱，所述溢流回液管与所述回液箱相连。

14、进一步，所述消防进液支管与所述包外壳内部连通，所述储能厢底部或储能簇底部设有回液槽，所述回液槽的底部设有底部回液管。

15、进一步，还包括回液箱，所述底部回液管与所述回液箱相连。

16、进一步，所述包外壳采用顶部开口的敞开式结构；所述消防进液支管位于所述包外壳顶部开口的上方，所述消防进液支管上设有用于向所述包外壳内注入消防介质的消防出液口。

17、进一步，所述包外壳内安装有至少一个储能单体，所述消防出液口与设置对应所述储能包内的所述储能单体一一对应设置。

18、进一步，所述储能单体的顶面上设有单体防爆阀，所述消防出液口设置在对应所述单体防爆阀的正上方。

19、进一步，所述消防出液口上设有在所述单体防爆阀爆开时被冲开的消防封口膜。

20、进一步，所述储能厢设有密闭的厢外壳，或，所述储能簇设有密闭的簇外壳。

21、进一步，所述厢外壳或簇外壳的顶部设有溢流回液管。

22、进一步，还包括回液箱，所述溢流回液管与所述回液箱相连。

23、进一步，所述厢级储液箱设为一个，且所述厢级储液箱设置在对应的所述储能厢的底部或顶部；当所述厢级储液箱设置在对应的所述储能厢的顶部时，所述均温回液总管设有回液泵。

24、进一步，所述厢级储液箱设为两个，两个所述厢级储液箱分别为底部储液箱和顶部储液箱，所述底部储液箱和顶部储液箱分别位于对应所述储能厢的顶部和底部；

25、所述均温进液总管与所述顶部储液箱相连，所述均温回液总管与所述底部储液箱相连；所述底部储液箱和顶部储液箱之间设有提升管，所述提升管上设有用于将所述底部储液箱内的温控介质泵入所述顶部储液箱的提升泵；或，

26、所述均温进液总管与所述底部储液箱相连，所述均温回液总管与所述顶部储液箱相连，所述均温回液总管上设有回液泵；所述底部储液箱和顶部储液箱之间设有连接管。

27、进一步，所述储能厢的顶部设有排气孔和排气风扇。

28、进一步，当所述均温回液总管与位于所述储能厢底部的所述厢级储液箱相连时，该所述均温回液总管上设置的所有的所述温控回液分管的顶部设有延伸至所述储能厢顶部的排气分管，或，位于所述储能厢底部的所述厢级储液箱上设有延伸至所述储能厢顶部的排气管；当所述均温回液总管与位于所述储能厢顶部的所述厢级储液箱相连时，该位于所述储能厢顶部的厢级储液箱上设有排气口。

29、进一步，所述储能簇包括簇支架，所述包外壳固定安装在所述簇支架上；或，所述簇支架上设有用于放置所述储能包的放置平台。

30、进一步，还包括回液箱，所述回液箱上设有消防回液总管；

31、所述消防回液总管与所述均温回液总管连；或，

32、所述均温回液分管上设有消防回液支路，所述消防回液支路与所述消防回液总管相连；或，

33、所述消防回液总管上连接有消防回液分管，所述消防回液分管与设置在同一个储能厢中的储能簇一一对应设置；所述消防回液分管上连接有消防回液支管，所述消防回液支管与设置在同一个所述储能簇中的所述储能包一一对应设置；所述消防回液支管与对应的所述储能包连接。

34、本实用新型的有益效果在于：

35、本实用新型温消一体浸没式储能系统，通过在储能厢内设置均温管路系统，利用均温进液总管将温控介质输送到各个储能簇的均温进液分管内，而后在经过均温进液支管将温控介质注入到各个储能包内；储能包的包外壳内的温控介质的液面高度由均温回液支管控制并使温控介质浸没储能单体，储能包内的温控介质液面高度达到设定高度后，温控介质依次经由均温回液支管、均温回液分管和均温回液总管回流到厢级储液箱内，实现温控介质的循环；采用浸没的方式确保储能单体在正常工况下的温度保持在设定温度范围内，属于同一个储能包的不同储能单体之间的温度、以及属于不同储能包的储能单体之间的温度之间的差值更小；通过设置温控机组，温控机组可控制温控介质的温度，利用温控出液总管将经温控机组进行温度控制后的温控介质传输到各个储能厢的厢级储液箱内，以使厢级储液箱内的温控介质的温度保持在设定范围内，同时还可以使不同储能厢的厢级储液箱内的温控介质的温度差异减小，进一步提高不同储能厢之间的均温性能；温控机组的回液可经由厢级储液箱、也可以直接通过均温回液总管直接回液，从而实现各个储能厢中的温控介质的温控循环控制；通过设置消防机组，当有储能单体发生热失控时，消防机组可以通过消防进液总管、消防进液分管和消防进液支管快速将消防介质注入到对应的储能包内，能够实现消防浸没，以减小热失控影响范围。

36、本实用新型还具有以下优点：

37、1)温控介质和消防介质均采用绝缘、不燃的安全液，热管理系统由温控和均温耦合的双循环组成，使储能单体完全浸没于安全液介质中，调节温度，有效管理储能单体及储能包的温升与温度一致性，使储能充放电倍率在＜1c时，储能单体的温差小于2℃，有效确保储能系统的运行安全可靠，使电池使用寿命延长10％以上；

38、2)电池运行全过程浸没于安全液中，电池热失控时所喷射出的可燃物质首先经过安全液过滤后由独立的排气孔和排气风扇排出储能系统，同时将消防介质注入到对应的储能包内，防止空气进入；

39、3)某一个储能包内的某个储能单体热失控时，由于储能单体之间有流动性隔热安全液，因而杜绝储能单体热失控的热蔓延，实现储能系统发生单体热失控时绝对不燃，从根本上解决热失控的燃爆隐患；

40、4)bms采集板、均衡板均浸没于安全液，可消除电路板散热成本，杜绝热蔓延和起火隐患，外观简洁。