具备消防系统的储能电池簇及储能集装箱的制作方法

1.本发明涉及电池领域，尤其涉及一种具备消防系统的储能电池簇及储能集装箱。


背景技术：

2.储能集装箱是将大量电池设备、电池管理系统(bms)、集装箱动环监控系统等集成在集装箱体内部，通过合理的设计，形成一个可以为电站、海岛、小区、学校、科研机构、工厂等应用场合提供电能的大型移动电源。由于集成了大量储能设备和电子设备，储能集装箱对于安全要求相比于普通的集中箱要更高。
3.储能集装箱内部一般集成多个电池簇，电池簇由多个电池包组成，电池包由多个电池模组组成，电池模组包括多个电池，可以看出，电池簇的结构会直接影响到储能集装箱的整体性能，因此，如何设计一种高安全性能的电池簇结构是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种具备消防系统的储能电池簇及储能集装箱，安全性能较高。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供一种具备消防系统的储能电池簇，包括箱体、电池包、消防组件以及散热单元，箱体内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架，电池包设置于安装架中；消防组件包括消防管，消防管用于输送灭火剂，消防管沿箱体的高度方向设置在箱体的外侧，消防管的靠近箱体顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管朝向箱体的一侧开设有多个与安装架对应的喷口，以通过喷口对安装架内的电池包喷射灭火剂；散热单元设置在箱体的顶部，散热单元用于箱体内部的热量抽离至箱体外部。
7.作为一种可选的实施方式，消防组件还包括电磁阀、控制器以及温度传感器，电磁阀设置于消防管的靠近箱体顶部的一侧，电磁阀、温度传感器均与控制器电连接，电磁阀用于控制消防管的打开或关闭，温度传感器用于检测箱体的温度，控制器根据温度传感器的检测结果控制电磁阀的打开或关闭。
8.作为一种可选的实施方式，消防组件还包括加压装置，加压装置设置在箱体的底部，消防管的靠近箱体底部的一端与加压装置连通，加压装置用于调节灭火剂从喷口的喷射力度，加压装置与控制器电连接，控制器根据温度传感器检测的结果控制加压装置的工作状态。
9.作为一种可选的实施方式，消防组件还包括压力传感器，压力传感器与控制器电连接，压力传感器用于检测消防管内的灭火剂的压力，控制器根据压力传感器检测的结果判断加压装置当前的工作状态。
10.作为一种可选的实施方式，箱体具有第一侧壁，第一侧壁为敞口结构，第一侧壁的敞口朝向消防管的喷口，以使喷口喷出的灭火剂喷射至电池包上。
11.作为一种可选的实施方式，箱体还具有第二侧壁，第二侧壁与第一侧壁相邻，第二侧壁为敞口结构，电池包从第二侧壁的敞口安装至安装架上。
12.作为一种可选的实施方式，至少第二侧壁的底部设置有挡板，挡板围设在加压装置的外侧。
13.作为一种可选的实施方式，还包括散热板，散热板覆盖在箱体顶部，散热板上具有多个散热孔，散热单元设置在散热板上。
14.作为一种可选的实施方式，箱体还具有第三侧壁，第三侧壁与第二侧壁正对，第三侧壁上开设有多个进风口。
15.第二方面，本发明还提供一种储能集装箱，包括集装箱本体，集装箱本体内设置有第一方面中的任意一项具备消防系统的储能电池簇。
16.本发明提供的具备消防系统的储能电池簇包括箱体、电池包、消防组件以及散热单元，箱体内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架，电池包设置于安装架中；消防组件包括消防管，消防管用于输送灭火剂，消防管沿箱体的高度方向设置在箱体的外侧，消防管的靠近箱体顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管朝向箱体的一侧开设有多个与安装架对应的喷口，以通过喷口对安装架内的电池包喷射灭火剂；散热单元设置在箱体的顶部，散热单元用于箱体内部的热量抽离至箱体外部。本发明提供的电池簇可以通过在一侧设置消防组件，消防组件包括消防管，消防管上设置有多个与安装架对应的喷口，当电池簇出现火灾时，可以通过消防管上喷口朝电池簇中的各电池包喷射灭火剂，以快速扑灭火势，而设置于箱体顶部的散热单元可以快速将箱体内部的热量抽离至箱体外部，以帮助电池簇迅速降温，极大地提高了电池簇的安全性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第一种结构示意图；
19.图2为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第二种结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第三种结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的电池包的示意图；
22.图5为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的消防组件的示意图；
23.图6为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的散热板的示意图。
24.附图标记说明：
25.100-电池簇；
26.110-箱体；
27.111-安装架；
28.112-进风口；
29.120-电池包；
30.130-消防组件；
31.131-消防管；
32.1311-喷口；
33.132-电磁阀；
34.133-压力传感器；
35.140-散热单元；
36.150-加压装置；
37.160-挡板；
38.170-散热板；
39.171-散热孔。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.在申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
42.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
43.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
45.储能集装箱内部一般集成多个电池簇，电池簇由多个电池包组成，电池包由多个电池模组组成，电池模组包括多个电池，可以看出，电池簇的结构会直接影响到储能集装箱的整体性能，因此，如何设计一种高安全性能的电池簇结构是本领域技术人员亟需解决的问题。
46.有鉴于此，本发明提供一种具备消防系统的储能电池簇，该具备消防系统的储能电池簇包括箱体、电池包、消防组件以及散热单元，箱体内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架，电池包设置于安装架中；消防组件包括消防管，消防管用于输送灭火剂，消防管沿箱体的高度方向设置在箱体的外侧，消防管的靠近箱体顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管朝向箱体的一侧开设有多个与安装架对应的喷口，以通过喷口对安装架内的电池包喷射灭火剂；散热单元设置在箱体的顶部，散热单元用于箱体内部的热量抽离至箱体外部。本发明提供的电池簇可以通过在一侧设置消防组件，消防组件包括消防管，消防管上设置有多个与安装架对应的喷口，当电池簇出现火灾时，可以通过消防管上喷口朝电池簇中的各电池包喷射灭火剂，以快速扑灭火势，而设置于箱体顶部的散热单元可以快速将箱体内部的热量抽离至箱体外部，以帮助电池簇迅速降温，极大地提高了电池簇的安全性能。
47.图1为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第一种结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第二种结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇的第三种结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的电池包的示意图；图5为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的消防组件的示意图；图6为本发明实施例提供的一种具备消防系统的储能电池簇中的散热板的示意图。可以参考图1至图6，本发明实施例提供一种具备消防系统的储能电池簇100，该具备消防系统的储能电池簇100包括箱体110、电池包120、消防组件130以及散热单元140，箱体110内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架111，电池包120设置于安装架111中；消防组件130包括消防管131，消防管131用于输送灭火剂，消防管131沿箱体110的高度方向设置在箱体110的外侧，消防管131的靠近箱体110顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管131朝向箱体110的一侧开设有多个与安装架111对应的喷口1311，以通过喷口1311对安装架111内的电池包120喷射灭火剂；散热单元140设置在箱体110的顶部，散热单元140用于箱体110内部的热量抽离至箱体110外部。
48.其中，箱体110整体可以是如图1至图3中所示的长方体状，箱体110一般立式摆放，高度方向为竖直方向，电池包120整体可以是类似图4中“抽屉”状的结构，电池包120可以直接插接入安装架111内，电池包120暴露在箱体110的外侧部分上留有电池包120的正负极端子，在使用电池簇100进行供能时，可根据实际需求，将合适数量的电池包120进行串联或并联。
49.可以理解，电池簇100的火灾是因为电池包120中电池引起的，因此，本实施例中可以设置消防管131上的喷口1311的数量与电池包120的数量一致，每个喷口1311对准一个电池包120，以在第一时间扑灭火源，不仅提高了防火救灾的效率，还可以节省灭火剂。
50.其中，散热单元140具体可以是如图1至图3中所示的散热风扇组，散热风扇的出风口背离箱体110，从而将箱体110内部的热量抽离至箱体110外部。
51.本发明实施例提供的具备消防系统的储能电池簇100可以通过在一侧设置消防组件130，消防组件130包括消防管131，消防管131上设置有多个与安装架111对应的喷口1311，当电池簇100出现火灾时，可以通过消防管131上喷口1311朝电池簇100中的各电池包120喷射灭火剂，以快速扑灭火势，而设置于箱体110顶部的散热单元140可以快速将箱体
110内部的热量抽离至箱体110外部，以帮助电池簇100迅速降温，极大地提高了电池簇100的安全性能。
52.上述实施例中，消防组件130还可以包括电磁阀132、控制器以及温度传感器，电磁阀132可以设置于消防管131的靠近箱体110顶部的一侧，电磁阀132、温度传感器均与控制器电连接，电磁阀132用于控制消防管131的打开或关闭，温度传感器用于检测箱体110的温度，控制器根据温度传感器的检测结果控制电磁阀132的打开或关闭。具体地，可以设置一个温度阈值，当温度传感器检测到的温度达到该阈值时，控制器控制电磁阀132导通消防管131，进行灭火，为了在第一时间发现火灾，可以在电池簇100的多处位置设置温度传感器，只要其中一处温度传感器检测的结果达到阈值，则立即打开消防管131。
53.除了通过温度传感器检测火灾外，也可以再额外设置气体传感器，可以理解，电池簇100在出现火灾时一般同时会释出化学气体，通过气体传感器检测该化学气体，亦可以在一定程度上判断火情状况。
54.如图3所示，上述实施例中，消防组件130还可以包括加压装置150，加压装置150可以设置在箱体110的底部，消防管131的靠近箱体110底部的一端与加压装置150连通，加压装置150用于调节灭火剂从喷口1311的喷射力度，加压装置150与控制器电连接，控制器根据温度传感器检测的结果控制加压装置150的工作状态。加压装置150具体可以是压力泵，压力泵可以通过向消防管131内出入高压气体，从而调节灭火剂喷射的力度和喷射速度，具体地，例如，当温度传感器反映的温度较高时，说明火灾较为严重，控制器可以通过控制加压装置150提高喷口1311喷射的速率。
55.上述实施例中，消防组件130还可以包括压力传感器133，压力传感器133与控制器电连接，压力传感器133用于检测消防管131内的灭火剂的压力，控制器根据压力传感器133检测的结果判断加压装置150当前的工作状态。
56.如图2所示，上述实施例中，箱体110具有第一侧壁，第一侧壁为敞口结构，第一侧壁的敞口朝向消防管131的喷口1311，以使喷口1311喷出的灭火剂喷射至电池包120上。
57.上述实施例中，箱体110还具有第二侧壁，第二侧壁与第一侧壁相邻，第二侧壁为敞口结构，电池包120从第二侧壁的敞口安装至安装架111上。如图3所示，第二敞口一般为电池簇100的正前方，以方便对其中的电池包120进行操作。
58.如图1所示，上述实施例中，至少第二侧壁的底部设置有挡板160，挡板160围设在加压装置150的外侧。挡板160可以将加压装置150罩设起来，防止其被操作人员误碰而损坏。
59.上述实施例中，还可以包括散热板170，散热板170覆盖在箱体110顶部，散热板170上具有多个散热孔171，散热单元140设置在散热板170上。其中，散热单元140从箱体110内部抽离的热风可以从散热孔171排出箱体110。
60.如图2所示，上述实施例中，箱体110还具有第三侧壁，第三侧壁与第二侧壁正对，第三侧壁上开设有多个进风口112。其中，箱体110外部温度相对较低的空气可以从进风口112进入箱体110内部，以迅速对箱体110内部降温。
61.本发明实施例提供的具备消防系统的储能电池簇100包括箱体110、电池包120、消防组件130以及散热单元140，箱体110内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架111，电池包120设置于安装架111中；消防组件130包括消防管131，消防管131用于输送灭火剂，消
防管131沿箱体110的高度方向设置在箱体110的外侧，消防管131的靠近箱体110顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管131朝向箱体110的一侧开设有多个与安装架111对应的喷口1311，以通过喷口1311对安装架111内的电池包120喷射灭火剂；散热单元140设置在箱体110的顶部，散热单元140用于箱体110内部的热量抽离至箱体110外部。本发明实施例提供的具备消防系统的储能电池簇100可以通过在一侧设置消防组件130，消防组件130包括消防管131，消防管131上设置有多个与安装架111对应的喷口1311，当电池簇100出现火灾时，可以通过消防管131上喷口1311朝电池簇100中的各电池包120喷射灭火剂，以快速扑灭火势，而设置于箱体110顶部的散热单元140可以快速将箱体110内部的热量抽离至箱体110外部，以帮助电池簇100迅速降温，极大地提高了电池簇100的安全性能。
62.此外，本发明实施例还提供一种储能集装箱，包括集装箱本体，集装箱本体内设置有上述实施例中的任意一项具备消防系统的储能电池簇100，该具备消防系统的储能电池簇100包括箱体110、电池包120、消防组件130以及散热单元140，箱体110内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架111，电池包120设置于安装架111中；消防组件130包括消防管131，消防管131用于输送灭火剂，消防管131沿箱体110的高度方向设置在箱体110的外侧，消防管131的靠近箱体110顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管131朝向箱体110的一侧开设有多个与安装架111对应的喷口1311，以通过喷口1311对安装架111内的电池包120喷射灭火剂；散热单元140设置在箱体110的顶部，散热单元140用于箱体110内部的热量抽离至箱体110外部，该电池簇100可以通过在一侧设置消防组件130，消防组件130包括消防管131，消防管131上设置有多个与安装架111对应的喷口1311，当电池簇100出现火灾时，可以通过消防管131上喷口1311朝电池簇100中的各电池包120喷射灭火剂，以快速扑灭火势，而设置于箱体110顶部的散热单元140可以快速将箱体110内部的热量抽离至箱体110外部，以帮助电池簇100迅速降温，极大地提高了储能集装箱的安全性能。
63.最后应说明的是：以上各实施例仅是用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，包括箱体、电池包、消防组件以及散热单元，所述箱体内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架，所述电池包设置于所述安装架中；所述消防组件包括消防管，所述消防管用于输送灭火剂，所述消防管沿所述箱体的高度方向设置在所述箱体的外侧，所述消防管的靠近所述箱体顶部的一端被配置为与盛装所述灭火剂的容器连通，所述消防管朝向所述箱体的一侧开设有多个与所述安装架对应的喷口，以通过所述喷口对所述安装架内的电池包喷射灭火剂；所述散热单元设置在所述箱体的顶部，所述散热单元用于所述箱体内部的热量抽离至所述箱体外部。2.根据权利要求1所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述消防组件还包括电磁阀、控制器以及温度传感器，所述电磁阀设置于所述消防管的靠近所述箱体顶部的一侧，所述电磁阀、所述温度传感器均与所述控制器电连接，所述电磁阀用于控制所述消防管的打开或关闭，所述温度传感器用于检测所述箱体的温度，所述控制器根据所述温度传感器的检测结果控制所述电磁阀的打开或关闭。3.根据权利要求2所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述消防组件还包括加压装置，所述加压装置设置在所述箱体的底部，所述消防管的靠近所述箱体底部的一端与所述加压装置连通，所述加压装置用于调节所述灭火剂从所述喷口的喷射力度，所述加压装置与所述控制器电连接，所述控制器根据所述温度传感器检测的结果控制所述加压装置的工作状态。4.根据权利要求3所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述消防组件还包括压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器用于检测所述消防管内的灭火剂的压力，所述控制器根据所述压力传感器检测的结果判断所述加压装置当前的工作状态。5.根据权利要求4所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述箱体具有第一侧壁，所述第一侧壁为敞口结构，所述第一侧壁的敞口朝向所述消防管的喷口，以使所述喷口喷出的灭火剂喷射至所述电池包上。6.根据权利要求5所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述箱体还具有第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁相邻，所述第二侧壁为敞口结构，所述电池包从所述第二侧壁的敞口安装至所述安装架上。7.根据权利要求6所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，至少所述第二侧壁的底部设置有挡板，所述挡板围设在所述加压装置的外侧。8.根据权利要求7所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，还包括散热板，所述散热板覆盖在所述箱体顶部，所述散热板上具有多个散热孔，所述散热单元设置在所述散热板上。9.根据权利要求8所述的具备消防系统的储能电池簇，其特征在于，所述箱体还具有第三侧壁，所述第三侧壁与所述第二侧壁正对，所述第三侧壁上开设有多个进风口。10.一种储能集装箱，其特征在于，包括集装箱本体，所述集装箱本体内设置有权利要求1-9任意一项中的具备消防系统的储能电池簇。

技术总结
本发明提供一种具备消防系统的储能电池簇及储能集装箱。本发明提供的具备消防系统的储能电池簇包括箱体、电池包、消防组件以及散热单元，箱体内部沿高度方向具有多个层叠设置的安装架，电池包设置于安装架中；消防组件包括消防管，消防管用于输送灭火剂，消防管沿箱体的高度方向设置在箱体的外侧，消防管的靠近箱体顶部的一端被配置为与盛装灭火剂的容器连通，消防管朝向箱体的一侧开设有多个与安装架对应的喷口，以通过喷口对安装架内的电池包喷射灭火剂；散热单元设置在箱体的顶部，散热单元用于箱体内部的热量抽离至箱体外部。本发明提供一种具备消防系统的储能电池簇及储能集装箱，安全性能较高。安全性能较高。安全性能较高。


技术研发人员：李文鹏 董鹏越 孙中豪 李新宇 顾伟峰 钱昊
受保护的技术使用者：北京海博思创工程技术有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/23