一种安全防爆的储能电池预制舱的制作方法

1.本实用新型涉及安全储能领域，特别是一种安全防爆的储能电池预制舱。


背景技术：

2.预制舱式电池储能系统以其大容量、可移动、便于安装等优点，在电网系统具有广泛的应用前景。然而，其虽然拥有优良的性能，但是预制舱式电池储能系统一旦发生火灾事故，很容易发生大规模燃烧和爆炸，会造成严重的经济损失和人员伤亡。
3.具体的，当舱内电池发生热失控时，电池喷发出的可燃烟气不易被排出而积聚在箱体内部，烟气积聚也会极大的提升预制舱爆炸风险。而且由于封闭的箱体，导致消防人员不能直接的观察到箱内火灾事故状况，也不能直接处理事故中心区域。若箱体内的可燃气体达到可燃浓度范围内且被引燃，则会发生爆炸，而爆炸产生的压力波和高温气体会冲破侧板上的门、压力板，会对预制舱周围的设备或人员产生危险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种安全防爆的储能电池预制舱，能够根据舱体内的可燃气体浓度值做出反应，使得舱体内达到一定浓度值的可燃气体快速排除，从而消除预制舱爆炸的风险；并且消防人员也能够及时观察舱体内部情况，快速展开有效的灭火措施；实现向上排烟和燃烧的作用，减少事故对水平方向的人员、设施产生的损伤。
5.本实用新型采用的技术方案如下：包括具有侧板和顶板的舱体，所述舱体的顶部具有防爆泄压口，所述顶板开启或/和封闭该防爆泄压口；所述顶板连接有用于驱动顶板开启或/和封闭该防爆泄压口的驱动装置；所述舱体内设置有气体传感器，所述气体传感器与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与驱动装置连接。
6.进一步地，所述气体传感器包括气体浓度传感器、压力传感器、烟雾传感器中的一种或多种。
7.进一步地，所述驱动装置为电动推杆，所述电动推杆的固定端与所述侧板铰接，所述电动推杆的活动端与所述顶板铰接，所述顶板与所述侧板铰接。
8.进一步地，所述侧板的上端面设置有第一密封垫，所述顶板在封闭舱体时候与该第一密封垫紧贴。
9.进一步地，所述顶板的几何尺寸大于所述侧板与侧板之间的间距。
10.进一步地，所述侧板上设置有横梁，所述顶板与所述横梁铰接，所述第一密封垫安装在所述横梁上，并且该第一密封垫位于所述横梁与所述顶板之间。
11.进一步地，所述顶板包括对称布置的第一板和第二板，所述第一板的一端、第二板的一端分别与对应的侧板铰接，所述第一板的另一端与第二板的另一端密封搭接。
12.进一步地，在所述第一板与第二板密封搭接位置处，所述第一板与第二板之间设置有第二密封垫。
13.进一步地，所述第一板上与第二板密封搭接的位置处设置有凹槽，所述第二板上设置有与所述凹槽深度相匹配的凸台，所述第二密封垫设置在所述凸台的两侧或一侧，所述第二密封垫在第一板与第二板密封搭接时与所述第一板紧贴。
14.进一步地，所述驱动装置安装于所述舱体的内部或/和外部。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型能够根据舱体内的可燃气体状态值做出反应，使得舱体能够迅速打开顶板，从而使得舱体内达到一定浓度值的可燃气体快速排除，消除预制舱爆炸的风险；
17.2、本实用新型在打开顶板后，消防人员也能够及时观察舱体内部情况，快速展开有效的灭火措施；实现向上排烟和燃烧的作用，减少事故对水平方向的人员、设施产生的损伤。
附图说明
18.图1为本实用新型中顶板封闭的结构示意图；
19.图2为本实用新型中顶板开启的结构示意图；
20.图3为图1中a-a方向的截面结构示意图；
21.图4为图3中c处的放大示意图；
22.图5为图3中b处的放大示意图；
23.图中标记：1-舱体；11-第一板；111-凹槽；12-侧板；13-第二板；131-凸台；2-驱动装置；3-第一密封垫；4-横梁；5-第二密封垫。
具体实施方式
24.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.如图1-图5所示，一种安全防爆的储能电池预制舱，包括具有侧板12和顶板的舱体1，所述舱体1的顶部具有防爆泄压口，所述顶板开启或/和封闭该防爆泄压口；具体的，当本储能电池预制舱正常使用状态下，所述顶板封闭该防爆泄压口；当本储能电池预制舱内出现压力大、可燃气体浓度大，舱体1内温度高等一种或多种的非正常状态下，所述顶板开启该防爆泄压口；所述顶板连接有用于驱动顶板开启或/和封闭该防爆泄压口的驱动装置2；具体的，所述顶板与侧板12转动连接并且顶板与侧板12之间设置有用于驱动顶板转动的驱动装置2，驱动装置2驱动顶板转动，实现舱体1的顶部开启与关闭动作；所述舱体1内设置有气体传感器，气体传感器检测舱体1内气体的状态值，所述气体传感器与控制器的输入端连接，气体传感器将测定气体的状态值传递至控制器，控制器接受到信号与设定的气体状态范围作比较，所述控制器的输出端与驱动装置2连接，当测定的气体状态值不在设定的气体状态值范围内(非正常状态)，控制器会控制驱动装置2工作以使得顶板转动，从而实现舱体1的防爆泄压口开启。
27.需要说明的是，舱体1的顶部设置防爆泄压口能够使得舱体1内达到一定状态值的可燃气体快速排除，消除预制舱爆炸的风险；并且消防人员也能够及时观察舱体1内部情
况，快速展开有效的灭火措施；实现向上排烟和燃烧的作用，减少事故对水平方向的人员、设施产生的损伤。
28.进一步地，所述控制器为stm32单片机、plc单片机等微型控制器中的一种，优选stm32单片机，能够实现自编译控制逻辑，适应各种工况。
29.更进一步的，所述控制器外接电源或连接有蓄电池，已达到控制器能够持续获得能量的目的，保证控制器能够持续工作；需要说明的是，当控制器外接电源或蓄电池时候，控制器与电源/蓄电池之间存在变电器，以使得控制器获得额定电压。
30.需要说明的是，驱动装置2与控制器的输出端连接，驱动装置2的能量供应来自控制器。
31.在本实施例中，所述气体传感器包括气体浓度传感器、压力传感器、烟雾传感器中的一种或多种，浓度传感器能够测定舱体1内可燃气体的浓度值，压力传感器能够测定舱体1内的气压值，烟雾传感器能够测定舱体1内是否出现烟雾，浓度和气压值的状态值均能反映舱体1内可燃气体的量，烟雾的存在值能够反映舱体内是否发生燃烧。
32.在本实施例中，所述驱动装置2为电动推杆，电动推杆是能够伸缩的驱动部件，包括固定管和伸缩杆，所述伸缩杆与固定管滑动连接，所述固定管上具有固定端，所述伸缩杆上具有活动端，所述电动推杆的固定端与所述侧板12铰接，所述电动推杆的活动端与所述顶板铰接，所述顶板与所述侧板12铰接，电动推杆在控制器的控制作用下，伸缩杆能够伸出和缩回固定管，从而实现顶板的转动，进一步地实现防爆泄压口的开启与关闭。
33.需要说明的是，电动推杆对于本领域技术人员来说，其结构是所知晓的，在相关网站上可以查得，在此不做过多的说明。
34.进一步地说明，驱动装置2不局限于电动推杆，根据实际工况，可以选择连杆机构、齿轮机构等方式传递动力，只要能够满足使得顶板能够旋转运动即可。
35.在本实施例中，如图4所示，所述侧板12的上端面设置有第一密封垫3，所述顶板在封闭舱体1时候与该第一密封垫3紧贴，在顶板碰壁舱体1时候，驱动装置2拉动顶板，并且在封闭后驱动装置2还具有拉动顶板的趋势，使得顶板能够压紧第一密封垫3，从而实现密封顶板与侧板12之间的间隙，保证舱体1的密封性能，避免可燃气体泄露引起环境污染。
36.进一步地，为了避免顶板一直跟随驱动装置2旋转，保证顶板能够封闭舱体1，所述顶板的几何尺寸大于所述侧板12与侧板12之间的间距，侧板12的顶部能够限制顶板，避免顶板向舱体1内旋转。
37.在本实施例中，根据实际工况，侧板12的厚度可能不足以安装第一密封垫3，对于此情况，所述侧板12的顶部设置有横梁4，横梁4与侧板12固定连接，所述顶板与所述横梁4铰接，所述第一密封垫3安装在所述横梁4上，并且该第一密封垫3位于所述横梁4与所述顶板之间，横梁4的设置能够避免侧板12的安装尺寸不足的问题，保证密封能够稳定。
38.在本实施例中，如图5所示，若顶板为一整块，顶板的旋转运动所需要的动力较大，并且舱体1的顶部开启时并不能使开口一直保持竖直向上，是从舱体1的一侧逐渐开启，在舱体1开启时候，舱体1内的气体存在沿水平方向扩散的分方向，所以，所述顶板包括对称布置的第一板11和第二板13，所述第一板11的一端、第二板13的一端分别与对应的侧板12铰接，所述第一板11的另一端与第二板13的另一端密封搭接，第一板11和第二板13同时开启，舱体1顶部的开口始终保持竖直向上，有效避免气体朝向水平方向扩散。
39.在本实施例中，在所述第一板11与第二板13密封搭接位置处，所述第一板11与第二板13之间设置有第二密封垫5，第一板11与第二板13挤压第二密封垫5，第二密封垫5填充第一板11与第二板13之间的间隙，进一步的保证舱体1的密封性能。
40.在本实施例中，具体的，为了提高第一板11与第二板13之间的密封效果，所述第一板11上与第二板13密封搭接的位置处设置有凹槽111，所述第二板13上设置有与所述凹槽111深度相匹配的凸台131，所述第二密封垫5设置在所述凸台131的两侧或一侧，所述第二密封垫5在第一板11与第二板13密封搭接时与所述第一板11紧贴，凹槽111与凸台131之间，配合第二密封垫5形成如迷宫密封式的结构，保证舱体1内的密封。
41.具体的，在第一板11与第二板13密封搭接时候，所述第二密封垫5位于所述凹槽111内，减少第二密封垫5的占用空间，并且该第二密封垫5的厚度大于凹槽111的深度，使得在第一板11与第二板13搭接时候能够使第二密封垫5被压紧。
42.在本实施例中，所述驱动装置2安装于所述舱体1的内部或/和外部，对于电动推杆来说，电动推杆要使得顶板能够封闭舱体1，并且为了节省装置的占用空间，所述电动推杆安装于所述舱体1的内部，在电动推杆使顶板完全开启时候，顶板处于竖直状态，与侧面平行；当然，在其他可实施的环境下，当驱动装置为电动推杆、连杆机构或齿轮机构时候，驱动装置2也可以安装在舱体的外部，降低舱体1内高温时候对驱动装置2的工作产生的影响，只是具体的安装方式根据可实施的方式而确定。
43.在本实施例中，一种安全防爆的储能电池预制舱的工作方式如下：
44.s1：气体传感器检测舱体1内可燃气体的浓度或/和气体气压，并且将测定的气体状态值传递给控制器；
45.s2：控制器接收并将测定的气体状态值与设定的气体状态值做比较，并且控制器读取上一次控制驱动装置2的工作方式，控制器控制驱动装置2工作；
46.s3：若测定的气体状态值等于/大于设定的气体状态值，并且控制器读取上一次控制器驱动装置2为拉回顶板，控制器控制驱动装置2推动顶板旋转，使舱体1的防爆泄压口打开，舱体1内的可燃气体释放到舱体1外，避免发生燃烧爆炸。
47.需要说明的是，上述s1-s3能够完成释放舱体1内的可燃气体，但是在一些实施场合中，当舱体1内的可燃气体释放后需要封闭再次封闭舱体，对于控制器来说，若测定的气体状态值低于设定的气体状态值，并且控制器读取上一次控制器驱动装置2为推动顶板，控制器控制驱动装置2拉回顶板旋转，使舱体1关闭，密封舱体1的防爆泄压口。
48.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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。