一种高安全性的分布式储能电池模块的制作方法

1.本实用新型涉及分布式储能技术领域，具体来说，涉及一种高安全性的分布式储能电池模块。


背景技术：

2.分布式储能目前已形成成熟的商业运营模式，能够运用到不同的使用场景中，既可以用于倒峰谷，系统在夜间电价最低的时候进行充电，在白天电价高峰期进行放电，赚取电费差价。同时可根据功率需求提高使用功率。
3.目前的储能系统都是在一个大的集装箱内集成控制设备和电池系统，而且根据容量的大小选用大小不一的集装箱，且电池仓约占整个储能系统体积的四分之三以上，对场地开阔程度有很高要求。由于超出了一般地下空间的尺寸要求，一般都在地上布置储能系统。电池仓内的电池都是摆放在电池架上进行串并连使用，没有进行物理隔断。即现有储能系统存在的问题：
4.1)、现有的储能系统都是在一个大的集装箱内集成控制设备和电池系统，由于储能电池的能量密度不高，导致整个储能系统体积和重量偏大，造成储能系统对安装现场的场地空间要求也很高，要有足够大的地方安放储能设备，同时由于体积和重量大，在运输和安装过程中，对运输机具的要求也很高。
5.2)、现有的储能系统灭火方式都是七氟丙烷气体灭火，灭火原理是七氟丙烷气体能快速排干集装箱内的空气来抑制火源，同时如果不能快速的人为干预灭火，火源还会复燃不能达到最终的灭火效果。同时一组电池发生火灾，会蔓延到整个电池仓中，造成整个储能系统经济损失。
6.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

7.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种高安全性的分布式储能电池模块，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
8.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
9.一种高安全性的分布式储能电池模块，包括若干电池包，电池包的表面顶部一侧均开设有溢水口，电池包的表面顶部另一侧均开设有进水口，电池包的表面底部一侧开设有泄水口，电池包的前侧设置有消防主管，且消防主管与进水口之间均通过消防支管连接，消防支管上均设置有水阀，消防支管远离消防主管的一端延伸至电池包的内部并与电池包内部的喷淋头连接，电池包的内部且位于喷淋头的下方设置有电池电芯。
10.进一步的，为了能够更好地实现对烟雾的监测，电池包的内顶部一侧设置有烟雾传感器。
11.进一步的，为了可以起到防止雨水或上部电池包消防水外溢流入下部正常的电池包中的效果，电池包的顶部四边均设置有保护板，且保护板包括与电池包固定连接的水平
部，水平部远离电池包的一侧向下设置有垂直部。
12.进一步的，为了增大电池包的强度，延缓因着火对外壳的损坏时间，确保结构不变形，电池包采用钣金框架结构制成，且电池包的内部均涂覆有防火涂料。
13.进一步的，电池包的板材进行弯折处理，增强板材的抗折度，从而防撞强度提高。
14.进一步的，为了提高消防主管和消防支管的防锈性能，消防主管和消防支管均为镀锌钢管，且消防主管与消防支管之间通过三通接头连接。
15.进一步的，为了使得消防水能够流动起来散热，提高其散热效果，溢水口与进水口位于同一水平线上，泄水口位于溢水口的下方。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1)、通过将现有的整体电池仓内的电池芯进行拆分，组成大小规格相同的电池包模块，整个储能系统通过一个个电池包模块并联组装成型，由于每个电池包的体积和重量小，可用于空间有限的地下室，根据现场环境和功率需求进行灵活排布堆叠安装，并且易于运输和安装，在某一个电池包模块发生故障后，可单独处理或更换故障的电池包，从而不会影响整个储能系统的正常运行。
18.2)、通过采用水源灭火的方式，能够在电池着火用水完全浸泡达到最终的灭火效果。每个电池包模块都会与现场的高压消防水源或电池系统自带的消防水箱进行物理连接，在单个或几个电池包发生火灾时，可单独处理发生火灾的电池包模块，这样既有利于火源能够完全控制消灭，同时可以减少火灾对其他电池包的损害，减少不必要的经济损失。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是根据本实用新型实施例的一种高安全性的分布式储能电池模块的结构示意图；
21.图2是根据本实用新型实施例的一种高安全性的分布式储能电池模块中电池包的剖视图；
22.图3是根据本实用新型实施例的一种高安全性的分布式储能电池模块中保护板的结构示意图；
23.图4是根据本实用新型另一实施例的一种高安全性的分布式储能电池模块的结构示意图；
24.图5是根据本实用新型另一实施例的一种高安全性的分布式储能电池模块中电池包的剖视图。
25.图中：
26.1、电池包；2、溢水口；3、进水口；4、泄水口；5、消防主管；6、消防支管；7、水阀；8、喷淋头；9、电池电芯；10、烟雾传感器；11、保护板；12、水平部；13、垂直部；14、三通接头；15、消防水箱。
具体实施方式
27.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
28.根据本实用新型的实施例，提供了一种高安全性的分布式储能电池模块。
29.实施例一
30.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1
‑
3所示，根据本实用新型实施例的高安全性的分布式储能电池模块，包括若干电池包1，该电池包采用模块化的设计方案，每个电池包的电池容量规格为60.48kwh，外壳尺寸985l*900w*720hmm，单一电池包重量约530kg，易于运输、方便安装，且单个电池包模块由于体积和重量小，能够适应不同的安装环境和负荷功率的需求，可以灵活的堆叠组合使用，电池包1的表面顶部一侧均开设有溢水口2，电池包1的表面顶部另一侧均开设有进水口3，电池包1的表面底部一侧开设有泄水口4，电池包1的前侧设置有消防主管5，且消防主管5与进水口3之间均通过消防支管6连接，消防支管6上均设置有水阀7，消防支管6远离消防主管5的一端延伸至电池包1的内部并与电池包1内部的喷淋头8连接，电池包1的内部且位于喷淋头8的下方设置有电池电芯9。
31.具体应用时，当某一个电池包1出现故障或发生火灾，只针对故障的电池包1进行单一的故障处理或火灾扑灭，不会影响其它电池包及储能系统的正常运行，从而减少风险源的扩散。
32.具体的，电池包1的内顶部一侧设置有烟雾传感器(mq
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2)10及相应的火灾监测系统(由控制器、报警器等用于火灾报警的部件组成)，该火灾监测系统采用现有技术中的常规火灾监测系统，此处不做过多说明；当烟雾传感器10检测到烟雾时会自动切断该单个电池包1内部的回路，使得其断电。通过烟雾传感器10能够更好地实现对烟雾的监测。
33.具体的，电池包1的顶部四边均设置有保护板11(顶面四边挑出50mm沿边，且外边下折)，且保护板11包括与电池包1固定连接的水平部12，水平部12远离电池包1的一侧向下设置有垂直部13，从而可以起到防止雨水或上部电池包消防水外溢流入下部正常的电池包中的效果，同时外壳的密封程度也保证水不能淋入电池包内，具有一定水密性。
34.具体的，电池包1外壳采用钣金框架结构制成，且框架能够承受上部电池包1的重量，单个电池包1的承受重量不小于2000kg，四面的密封板材进行弯折处理，增强板材的抗折度，从而防撞强度提高。电池包1的外壳达到密封状态，板材内部均涂覆有防火涂料，延缓因着火对外壳的损坏时间，确保结构不变形。
35.具体的，消防主管5和消防支管6均为镀锌钢管，且消防主管5与消防支管6之间通过三通接头14连接。具体应用时，消防主管5的直径为50mm，从储能系统周边就近的消防栓或消防水管取水，通过焊接或套丝方式将主管(消防主管)从消防栓引致储能系统的电池包1一侧。消防支管6的直径为50mm，管口高度位置紧贴电池包1顶面，确保水能够完全淹没电池包1内的电池电芯9。消防支管6从每个电池包1旁的主管接口引出至各个电池包1内，每个支管在电池包1外侧加装水阀7，用于开启或关闭水源。支管在电池包1内侧的封头安装消防喷淋头8，温度到达一定程度，玻璃瓶中的煤油膨胀炸裂，喷出水流灭火。等到火完全消灭后，再关闭消防支管上的水阀7开关停水。
36.具体的，溢水口2与进水口3位于同一水平线上，泄水口4位于溢水口2的下方。具体应用时，在灭火过程中，为了确保电池包内的水温不宜过高，需开设溢水口2，让水流动起来散热。溢水口2留在电池包1侧面外壳的上部，与进水口3同侧，开设位置的高度应能保证电池包1内的水能充分淹没电池电芯9。此外，电池包1的表面底部设置泄水口4，灭火完成后，需将电池包1内的水放出。泄水口4应设在电池包1外壳下部，与进水口3同侧，直径为50mm，泄水口4的孔下端与电池包1内部底板平齐。确保水能够完全放出来。泄水口4用丝头封堵，需要放水时，旋转拧下丝头放水。
37.实施例二
38.如图4
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5所示，该实施例二适用于现场无消防水源，电池系统需自备消防水箱应急灭火，与实施例一的灭火方式相比，仅涉及消防水源的获取方式不同，电池包结构形态保持不变。
39.具体的，实施例二与实施例相比区别在于：实施例二中去除了消防主管5及三通接头14，并在电池包1的顶部设置有消防水箱15，且该消防水箱15通过若干消防支管6分别与若干电池包1相连通。具体应用时，事先在消防水箱15内存入1.2倍与电池包1体积的水，再通过消防支管6把消防水箱15与每个电池包1相连通，在电池包1内的水管末端加装消防喷淋头8，如遇到电池包1内着火，喷淋头8的煤油玻璃管会升温爆裂，从而将消防水箱15中的水灌入电池包1内，将电池电芯9完全浸泡达到灭火作用。排水时打开泄水口4开关放水即可。
40.此外，本实施例中还可以在在电池包1上口预留进水孔，在发生火灾时，人为接水管向电池包内注水，也能达到灭火的作用。
41.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
42.高压消防水灭火，从储能系统附近的消防水源引出消防水管的主管，消防水管的主管再做出分支水管引至每个电池包1内，电池包1内集成烟雾、火灾监测系统装置，在遇到浓烟或火苗时，触发监测系统发出警报，同时消防支管喷淋头8的玻璃球体(球体内部是煤油，沸点低)因高温膨胀爆裂，高压水快速充满电池包1，达到电池包1设计水位后，水从溢水口2流出，使电池包1内的水能够循环流动，为电池包1降温。待火势完全消灭后，人工关闭消防支管水阀7，打开电池包1底部的泄水口4放水。
43.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过将现有的整体电池仓内的电池芯进行拆分，组成大小规格相同的电池包1模块，整个储能系统通过一个个电池包1模块并联组装成型，由于每个电池包1的体积和重量小，可用于空间有限的地下室，根据现场环境和功率需求进行灵活排布堆叠安装，并且易于运输和安装，在某一个电池包1模块发生故障后，可单独处理或更换故障的电池包1，从而不会影响整个储能系统的正常运行。
44.此外，通过采用水源灭火的方式，能够在电池电芯9着火用水完全浸泡达到最终的灭火效果。每个电池包1模块都会与现场的高压消防水源或电池系统自带的消防水箱15进行物理连接，在单个或几个电池包1发生火灾时，可单独处理发生火灾的电池包1模块，这样既有利于火源能够完全控制消灭，同时可以减少火灾对其他电池包1的损害，减少不必要的经济损失。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固
定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。