一种排气防爆储能电池集装箱的制作方法

专利检索2025-11-04  3


本技术涉及电池储能,尤其涉及一种排气防爆储能电池集装箱。


背景技术:

1、储能系统是电力生产过程“采-发-输-配-用-储”六大环节中一个重要组成部分,能够帮助电网有效地吸纳新能源发电,通过调频调峰等方式维护电网的安全稳定运行,对智能电网的建设具有重大战略意义。电池储能方式优势十分明显,其能量密度和效率很高,响应快速,最具发展潜力,同时技术方案最为完善。储能电池集装箱模式是目前国内外储能系统的主流配置方式,高度集中化的设备和方便快捷的安装部署使其获得了广泛应用。由于电池储能常采用集装箱一体化封装模式,若电池因内部短路引热失控扩散起火,产生的易燃易爆混合物在集装箱内扩散,与空气混合形成爆炸性气体,一旦遇到电气火花便会发生爆炸事故。

2、目前有多种技术手段进行储能电池的热失控管理,如空气冷却、液体冷却和金属相变冷却多种外部措施,替换电池材质、加装电池防爆帽、注入安全剂等多种电池内部措施。上述的这些管理措施主要针对电池内部与外部环境,主要目的是对电池进行降温,延缓事故发生的时间,因此相关措施均以电池的热失控前期阶段作为处置重点。由于电池热失控后会产生大量有毒有害气体而积聚在集装箱内,而集装箱内的为密闭空间,这些有毒有害气体与空气混合后遇到火花极易发生爆炸,进一步加剧火灾处理的难度与危险程度。现有的处理方式忽视了相关措施失效后,如何处理现场火灾蔓延迅速和保证消防救援人员安全的情况。


技术实现思路

1、鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种排气防爆储能电池集装箱,针对电池热失控的后期管理,避免储能电池集装箱内有毒有害气体的积聚,降低救援人员展开施救时发生爆炸的风险。

2、为解决上述问题,本实用新型提供的排气防爆储能电池集装箱采用如下技术方案:

3、排气防爆储能电池集装箱,包括箱体,箱体内设有储能电池组和电池组管理系统,电池组管理系统用于获取储能电池组的实时状态参数;

4、箱体的各侧箱壁上均设有百叶窗以及控制百叶窗开启、关闭的百叶窗电机,箱体上对应于每个百叶窗的位置还设有用于箱体内的气体排出箱体外的排气扇;

5、箱体内对应储能电池组的位置设有用于检测箱体内有毒有害气体的烟雾传感器;

6、箱体内还设有排气防爆控制柜,排气防爆控制柜与各百叶窗电机、排气扇控制连接,排气防爆控制柜用于获取电池组管理系统、烟雾传感器的检测结果,以在储能电池组的参数处于设定范围之外和/或烟雾传感器检测到有毒有害气体后控制各百叶窗电机和各排气扇开启。

7、本实用新型的有益效果是:本实用新型的排气防爆储能电池集装箱既可以通过电池组管理系统实时获取电池的相关参数信息和工作状态,也可以通过烟雾传感器来检测箱体内的有毒有害气体,因此,可单独根据电池管理系统的检测结果或者单独根据烟雾传感器的检测结果,或者将电池管理系统的检测结果与烟雾传感器的检测结果相结合,来判定储能电池是否处于热失控,在判定储能电池处于热失控时,通过排气防爆控制柜控制各侧百叶窗电机和各个排气扇开启,进而进行有毒有害气体的抽离工序。本实用新型能够针对排气防爆储能电池集装箱内电池热失控进行后期管理,抽离密闭空间内的有毒有害气体,从而降低火灾爆炸事故的风险,减轻对救援人员的伤害;另外,本实用新型采用冗余的方式设计排气防爆系统,具有三种打开百叶窗和排气扇的方式,提高对事故判定的准确性,确保东西南北各侧百叶窗均能正常开启。

8、进一步的,所述储能电池组在箱体内设有两排,两排储能电池组间隔布置以形成冷却通道,箱体内还设有风冷装置,风冷装置的出风口正对冷却通道设置。

9、有益效果:风冷装置将冷风吹向两排储能电池组之间的冷却通道中,能够对储能电池组进行冷却降温,还能够避免两排储能电池组之间进行热量的传递。

10、进一步的,所述排气扇集成在对应的百叶窗上。

11、有益效果:排气扇与百叶窗形成一个整体,便于安装,也便于有毒有害气体快速从百叶窗处排出。

12、进一步的,安装在箱体的同一侧箱壁上的各个百叶窗共同连接有同一个百叶窗电机。

13、有益效果:能够减少箱体内空间的占用,节省百叶窗电机的使用数量,节省成本。

14、进一步的,所述百叶窗包括具有内腔的窗体和转动装配在窗体上的多个上下布置的窗叶,窗叶的两端设有伸入窗体内腔中的转轴,对应侧的箱壁上于相邻两个百叶窗之间设有传动连接盒;窗体内腔中设有第一锥齿轮传动机构,位于各窗叶同一侧的各个转轴与第一锥齿轮传动机构之间传动连接有旋转驱动机构,传动连接盒内设有第二锥齿轮传动机构,相邻两个百叶窗内的第一锥齿轮传动机构通过第二锥齿轮传动机构传动连接,百叶窗电机的输出端与其中一个第一锥齿轮传动机构传动连接。

15、有益效果:采用锥齿轮传动机构可以改变动力传动的方向,从而便于百叶窗电机的布置,且采用具有内腔的窗体和传动连接盒可以将对应的锥齿轮传动机构防护起来。

16、优选的,所述旋转驱动机构为齿轮齿条驱动机构,包括传动丝杠、固定在各窗叶的对应转轴上的旋转齿轮以及与各个旋转齿轮啮合的齿条杆,齿条杆与传动丝杠螺纹连接,传动丝杠的两端均穿过齿条杆,且传动丝杠的一端与窗体内腔转动装配,传动丝杠的另一端与第一锥齿轮传动机构传动连接以在第一锥齿轮传动机构的作用下旋转;相邻两个百叶窗内的传动丝杠在第二锥齿轮传动机构的作用下同方向旋转。

17、有益效果:传动丝杠旋转时能稳定驱动齿条杆向下动作,进而驱使各旋转齿轮旋转以同步带动各个窗叶翻转,传动效率、传动精度高,并且传动丝杠具有自锁功能,在转动到位后能够将齿条杆锁定,以保持各窗叶的打开角度。

18、进一步的,所述窗体的位于箱体内的一侧设有凸出窗体的防护网罩,防护网罩与窗体可拆连接,所述排气扇包括扇叶和用于驱动扇叶旋转的风扇电机,风扇电机固定在防护网罩上且位于防护网罩的背向百叶窗的一侧,扇叶安装在防护网罩内。

19、有益效果:结构更紧凑,防护网罩既便于气体通过,又能将排气扇与箱体内的空间隔开,能够避免人员误碰扇叶。



技术特征:

1.排气防爆储能电池集装箱,包括箱体,其特征在于,箱体内设有储能电池组和电池组管理系统,电池组管理系统用于获取储能电池组的实时状态参数;

2.根据权利要求1所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,所述储能电池组在箱体内设有两排,两排储能电池组间隔布置以形成冷却通道,箱体内还设有风冷装置,风冷装置的出风口正对冷却通道设置。

3.根据权利要求1所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,所述排气扇集成在对应的百叶窗上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,安装在箱体的同一侧箱壁上的各个百叶窗共同连接有同一个百叶窗电机。

5.根据权利要求4所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,所述百叶窗包括具有内腔的窗体和转动装配在窗体上的多个上下布置的窗叶,窗叶的两端设有伸入窗体内腔中的转轴,对应侧的箱壁上于相邻两个百叶窗之间设有传动连接盒;窗体内腔中设有第一锥齿轮传动机构,位于各窗叶同一侧的各个转轴与第一锥齿轮传动机构之间传动连接有旋转驱动机构,传动连接盒内设有第二锥齿轮传动机构,相邻两个百叶窗内的第一锥齿轮传动机构通过第二锥齿轮传动机构传动连接,百叶窗电机的输出端与其中一个第一锥齿轮传动机构传动连接。

6.根据权利要求5所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,所述旋转驱动机构为齿轮齿条驱动机构,包括传动丝杠、固定在各窗叶的对应转轴上的旋转齿轮以及与各个旋转齿轮啮合的齿条杆,齿条杆与传动丝杠螺纹连接,传动丝杠的两端均穿过齿条杆,且传动丝杠的一端与窗体内腔转动装配,传动丝杠的另一端与第一锥齿轮传动机构传动连接以在第一锥齿轮传动机构的作用下旋转;相邻两个百叶窗内的传动丝杠在第二锥齿轮传动机构的作用下同方向旋转。

7.根据权利要求5所述的排气防爆储能电池集装箱,其特征在于,所述窗体的位于箱体内的一侧设有凸出窗体的防护网罩,防护网罩与窗体可拆连接,所述排气扇包括扇叶和用于驱动扇叶旋转的风扇电机,风扇电机固定在防护网罩上且位于防护网罩的背向百叶窗的一侧,扇叶安装在防护网罩内。


技术总结
本技术涉及电池储能技术领域,尤其涉及一种排气防爆储能电池集装箱,其包括箱体,箱体内设有储能电池组和电池组管理系统,箱体的各侧箱壁上均设有百叶窗以及控制百叶窗开启、关闭的百叶窗电机,箱体上对应于每个百叶窗的位置还设有排气扇;箱体内设有排气防爆控制柜以及用于检测箱体内有毒有害气体的烟雾传感器,排气防爆控制柜与各百叶窗电机、排气扇控制连接,结合电池组状态参数和烟雾检测数据,综合判定电池组处于热失控状态后控制各百叶窗开启,外排有毒有害气体。本申请能避免电池热失控后箱体内有毒有害气体的积聚,降低救援人员展开施救时发生爆炸的风险。

技术研发人员:王捷,张莹,赵琼
受保护的技术使用者:北京陕煤新型能源科技有限公司
技术研发日:20230922
技术公布日:2024/5/29
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