一种具备数据采集功能的储能预制舱及其系统的制作方法

本发明涉及光电储能以及逻辑控制的，尤其涉及一种具备数据采集功能的储能预制舱及其系统。

背景技术：

1、电化学储能电池具有能量密度大、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点，已在各种电子设备、电动汽车和电化学储能中广泛使用。目前，中国电化学储能累计装机量正稳步上升，预计到2020年电化学储能装机量将超过 2000mw，年复合增长率接近70％。随着电化学储能电池储能市场的蓬勃发展，电化学储能电池本身的安全性越来越受到关注。

2、锂电池储能电站投资大，目前的单座磷酸铁锂预制电池舱市场价约400万元，在电网中作用较重要，但锂电池储能电站中的锂离子电池存在热失控致火的风险其火灾引起的直接、间接经济损失以及社会影响均较大。作为新生事物，电池储能电站需要稳定可靠的工作环境，决其大规模应用的需求。首要需要解决的就是针对储能组件发热情况营造一个通风条件良好，低能耗的低温工作环境，并且对于目前的工作环境能够进行数据采集，从而利用数据评估储能单元的工作状态、用于多源异构数据融合模型、甚至用于光伏组件未来出力预测等。

3、因此，对于锂电池储能电站中的锂离子电池存在热失控致火的问题，本发明设计了一种具备数据采集功能的储能预制舱，装置主体被分为热间和冷间，热间用于吸收储备热量以及作为热源使用，冷间用于放置储能单元，为储能单元营造一个低能耗的稳定低温工作环境。本装置使用由太阳能光伏板构成的百叶窗为红外温度湿度检测器、各个位置的百叶窗开关以及对流风扇提供供能。通过控制特别设计的各个位置的百叶窗开关逻辑，实现本装置为储能单元营造稳定低温工作环境的要求。同时，通过红外温度湿度检测器，对装置内部及外部工作环境进行实时的检测，为后续判断储能元件工作状态，构建多源异构数据模型甚至台区整体新能源负荷出力预测提供可用的数据。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有具备数据采集功能的储能预制舱存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种具备数据采集功能的储能预制舱，其目的在于：能够采集到储能单元以及所在环境实时的工作环境，提供了可用的数据。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具备数据采集功能的储能预制舱，包括，舱体，其包括预制舱冷间，预制舱冷间顶部设置有预制舱热间，且所述预制舱冷间顶部还安装有太阳能光伏板和红外温度湿度检测器，所述预制舱冷间一侧设置有电源及控制模块，所述所述预制舱冷间内部固定有储存单元。

5、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述预制舱冷间两侧设有预制舱冷间百叶窗和预制舱冷间风扇。

6、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述预制舱冷间百叶窗一侧安装有预制舱冷间开关连纵杆，所述预制舱冷间开关连纵杆一端连接有预制舱冷间通风开关控制器。

7、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述预制舱冷间通风开关控制器包括开关控制器外壳，所述开关控制器外包装一侧设置有开关控制开口，所述开关控制开口内部安装有开关连纵杆，所述开关连纵杆一端设有动滑轮。

8、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述动滑轮通过牵引绳与伺服电机连接,所述伺服电机固定设置在所述开关控制器外壳内壁，所述动滑轮通过牵引杆与定滑轮连接，所述定滑轮固定设置在所述开关控制器外壳内壁，所述牵引杆通过压缩弹簧与所述开关控制器外壳内壁连接。

9、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述所述预制舱热间内部设置有预制舱热间吸热板，所述所述预制舱热间一侧设置有预制舱热间1号开关控制器和预制舱热间2号开关控制器。

10、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述太阳能光伏板一侧安装有太阳能板百叶窗，所述太阳能板百叶窗两侧连接有太阳能板百叶窗连杆，所述太阳能板百叶窗连杆一端安装有太阳能板百叶窗开关控制器。

11、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱的一种优选方案，其中：所述储存单元内部设有锂电池储能模块，所述预制舱冷间通风开关控制器内部设有伺服电机控制模块，所述预制舱热间1号开关控制器、所述预制舱热间2 号开关控制器和所述太阳能板百叶窗开关控制器结构均与所述预制舱冷间通风开关控制器相同。

12、本发明的有益效果：设计了一种具备数据采集功能的储能预制舱，通过特定的装置结构设计，能够采集到储能单元以及所在环境实时的工作环境，为评估储能单元工作状态，甚至将数据应用于多源数据异构和未来新能源负荷出力预测提供了可用的数据。

13、鉴于上述现有具备数据采集功能的储能预制舱系统在的问题，提出了本发明。

14、因此，本发明目的是提供一种具备数据采集功能的储能预制舱系统，其目的在于：储能元件可能存在的热失控问题，优化了储能元件的工作环境。

15、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具备数据采集功能的储能预制舱系统，包括上述舱体，其包括所述太阳能光伏板输出不稳定的直流电，通过dc-ac升压电路模块变成稳定的交流电对电源及控制模块进行供电；

16、所述电源及控制模块对储存单元进行供电，所述储存单元对伺服电机控制模块、冷间通风风扇和红外温湿度检测模块进行供电；

17、所述伺服电机控制模块对伺服电机进行供电。

18、作为本发明所述具备数据采集功能的储能预制舱系统的一种优选方案，其中：所述储存单元对红外温湿度检测模块检测的实时环境进行评估；

19、当红外温湿度检测模块测得温度较高时，通过预制舱冷间通风开关控制器关闭预制舱冷间百叶窗；

20、太阳能板百叶窗开关控制器关闭太阳能板百叶窗；

21、关闭所述预制舱热间1号开关控制器与所述预制舱热间2号开关控制器；

22、当红外温湿度检测模块测得温度较低时，预制舱冷间通风开关控制器、太阳能板百叶窗开关控制器、关闭所述预制舱热间1号开关控制器和所述预制舱热间2号开关控制器开关全部打开。

23、本发明的有益效果：利用所设计的装置结构和开关逻辑，针对储能元件可能存在的热失控问题，设计了低能耗被动式自然风冷的装置结构，优化了储能元件的工作环境。

技术特征：

1.一种具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述预制舱冷间(101)两侧设有预制舱冷间百叶窗(101a)和预制舱冷间风扇(101b)。

3.根据权利要求2所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述预制舱冷间百叶窗(101a)一侧安装有预制舱冷间开关连纵杆(101c)，所述预制舱冷间开关连纵杆(101c)一端连接有预制舱冷间通风开关控制器(101d)。

4.根据权利要求1～3任一所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述预制舱冷间通风开关控制器(101d)包括开关控制器外壳(101d-1)，所述开关控制器外包装(101d-1)一侧设置有开关控制开口(101d-2)，所述开关控制开口(101d-2)内部安装有开关连纵杆(101d-3)，所述开关连纵杆(101d-3)一端设有动滑轮(101d-4)。

5.根据权利要求4所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述动滑轮(101d-4)通过牵引绳(101d-5)与伺服电机(101d-6)连接,所述伺服电机(101d-6)固定设置在所述开关控制器外壳(101d)内壁，所述动滑轮(101d-4)通过牵引杆(101d-7)与定滑轮(101d-8)连接，所述定滑轮(101d-8)固定设置在所述开关控制器外壳(101d-1)内壁，所述牵引杆(101d-7)通过压缩弹簧(101d-9)与所述开关控制器外壳(101d-1)内壁连接。

6.根据权利要求5所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述预制舱热间(102)内部设置有预制舱热间吸热板(102a)，所述预制舱热间(102)一侧设置有预制舱热间1号开关控制器(102b)和预制舱热间2号开关控制器(102c)。

7.根据权利要求5或6所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述太阳能光伏板(103)一侧安装有太阳能板百叶窗(103a)，所述太阳能板百叶窗(103a)两侧连接有太阳能板百叶窗连杆(103b)，所述太阳能板百叶窗连杆(103b)一端安装有太阳能板百叶窗开关控制器(103c)。

8.根据权利要求7所述的具备数据采集功能的储能预制舱，其特征在于：所述储存单元(106)内部设有锂电池储能模块(106a)，所述预制舱冷间通风开关控制器(101d)内部设有伺服电机控制模块(101d-7)，所述预制舱热间1号开关控制器(102b)、所述预制舱热间2号开关控制器(102c)和所述太阳能板百叶窗开关控制器(103c)结构均与所述预制舱冷间通风开关控制器(101d)相同。

9.一种具备数据采集功能的储能预制舱系统，其特征在于：依托于如权利要求1～8，其包括所述太阳能光伏板(103)输出不稳定的直流电，通过dc-ac升压电路模块变成稳定的交流电对电源及控制模块(105)进行供电；

10.根据权利要求9所述的具备数据采集功能的储能预制舱系统，其特征在于：所述储存单元(106)对红外温湿度检测模块(104)检测的实时环境进行评估；

技术总结
本发明公开了一种具备数据采集功能的储能预制舱及其系统，包括预制舱冷间，预制舱冷间顶部设置有预制舱热间，预制舱冷间顶部安装有太阳能光伏板和红外温度湿度检测器，预制舱冷间一侧设置有电源及控制模块，所述所述预制舱冷间内部固定有储存单元。该具备数据采集功能的储能预制舱及其系统，通过装置结构设计，能够采集到储能单元以及所在环境实时的工作环境，为评估储能单元工作状态，甚至将数据应用于多源数据异构和未来新能源负荷出力预测提供了可用的数据。利用所设计的装置结构和开关逻辑，针对储能元件可能存在的热失控问题，设计了低能耗被动式自然风冷的装置结构，优化了储能元件的工作环境。

技术研发人员：李跃,肖小兵,金鑫,蔡永翔,肖勇,黄博阳,付宇,何肖蒙,冯俊豪,王扬,潘廷哲,方阳,周晓东,刘安茳,高正浩,郑友卓,张洋,郝树青,何心怡,苗宇,龙秋风,王祖峰,王卓月,张恒荣,李前敏,宋子宏,王颖舒,金庆远,刘斌,徐修远,李华鹏,徐进
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12