一种高防护性的组合式微型储能机柜及其管理方法与流程

1.本发明属于电池技术领域，具体涉及一种高防护性的组合式微型储能机柜及其管理方法。


背景技术：

2.针对大型储能项目，随着市场的成熟及电池技术的提升，对于储能系统的要求也越来越高。储能系统充放电时会使得电池箱内的电池温度提升，而高温容易对电池造成受损，严重影响电池使用寿命。目前储能基站或者通信基站采用风冷对电池包进行冷却和防护。其中，每个电池包采用一个或者多个小风扇进行独立冷却，风扇的数量≥电池包的数量，而一般情况下，每个储能系统有多个电池包，即对应有较多数量的风扇。此种冷却方式电池散热效率较低。储能系统中的散热风扇在电池运行过程中运行时间较长，故障率较其他原器件比较相对较高，加之风扇数量的增加，故障率会指数倍升高。且当某个风扇发生故障时，需要将对应的电池包拆卸后再对风扇进行拆解，进行排查及排除故障，操作效率低，操作工装量大。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高防护性的组合式微型储能机柜及其管理方法，具备降温、灭火的高防护性优点。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高防护性的组合式微型储能机柜，所述储能机柜包括第一柜体、第二柜体、第三柜体、散热室和底盘，所述第一柜体和第二柜体为镜像结构，所述第一柜体和第二柜体内均设置有冷却模块、灭火模块和电池模组。
5.通过上述技术方案，起到了单组储能机柜相对独立的配置作用，所述第三柜体位于第一柜体和第二柜体之间，冷却模块中的冷却水箱和灭火模块中的灭火剂瓶设置在第三柜体内，可以同时给第一柜体和第二柜体提供循环的冷却水和灭火剂。
6.优选的，所述第一柜体和第二柜体的正面均设置有柜门，所述第一柜体和第二柜体均具有从柜体底部到顶部的第一预设方向，所述第一柜体和第二柜体的顶部到底部之间均设置有四个固定架，每四个所述固定架分别以第一柜体和第二柜体的轴心呈矩形分布，多个所述固定架的外壁均以第一预设方向等距开设有多个卡槽，其中部分所述卡槽的内壁均对称插接有支架，多个所述支架均以第一预设方向呈等距均匀分布，所述第一柜体和第二柜体的顶部内壁均设置有温度传感器。
7.通过上述技术方案，起到了调节电池模组腔体高度的作用，根据电池模组的高度尺寸，将支架插入固定架上的卡槽中，即可放置冷却板，沿着第一预设方向依次放置好冷却板即可形成电池模组的腔体，可放置不同高度的电池模组，温度传感器可在有明火高温时及时向与其相配合的设备发出信号。
8.优选的，所述冷却模块包括冷却水箱，所述冷却水箱设置在第三柜体内部，所述冷却水箱的外壁对称螺纹连接有出水管，两个所述出水管均螺纹连接有冷却板，所述冷却板
以第一预设方向等距均匀设置，多个所述冷却板的两侧均设有进水口和出水口，所述进水口和出水口均螺纹连接有循环管路，所述第一预设方向末端的两块冷却板的外壁均螺纹连接有进水管，两个所述进水管均与冷却水箱的顶部螺纹连接，多个所述冷却板分别放置于相对应的两个支架上。
9.通过上述技术方案，起到了给电池模组降温的作用，冷却水箱通过循环管路对冷却板的连接，使放置在冷却板上的电池模组得到持续的降温，微型储能机柜相对于大型储能机柜通过空调降温来说，具有循环管路连接冷却水箱的冷却板能更好地降低成本。
10.优选的，所述第三柜体内部设置有灭火模块，所述第三柜体的内壁对称固定连接有架托一，所述灭火模块包括灭火剂瓶，所述灭火剂瓶放置于两个架托一之上，所述灭火剂瓶的两端对称螺纹连接有探火管，两个所述探火管的一端均设置有压力表和容器阀，所述第一柜体和第二柜体的内壁均固定连接有架托二，两个所述探火管均穿过第三柜体的侧板固定于架托二之上。
11.通过上述技术方案，起到了灭火的作用，位于第三柜体内的灭火剂瓶内装有七氟丙烷气体，当电池模组产生明火的时候，安置在第一柜体和第二柜体内的探火管在受热温度最高处被软化并爆破，探火管中压力下降，将自动启动容器阀，灭火剂将通过探火管破裂的出口释放从而进行灭火。
12.优选的，所述第三柜体的侧板均设置有吹风风扇，所述第三柜体正面设有进风口，所述进风口内壁固定连接有空气滤网，所述第三柜体的正面和背面均设有柜门二。
13.通过上述技术方案，起到对吸入柜体内的空气进行过滤和便于检修的作用，设置在第三柜体外壁上的空气滤网会过滤掉吹入第一柜体及第二柜体内空气中的灰尘和杂质，因第三柜体的开间较小，于正面和背面均设置柜门，方便后期设备故障检修。
14.优选的，所述散热室的外壁设有四个出风口，四个所述出风口的内壁设置有自动百叶，所述散热室内设置有两个吸风风扇，两个所述吸风风扇分别位于第一柜体和第二柜体顶部。
15.通过上述技术方案，起到了对柜体内热空气吸出排出的作用，第三柜体内设置的吹风风扇将向第一柜体和第二柜体从下方吹风，设置在散热室内的两台吸风风扇同步工作，吹风风扇和吸风风扇对柜体内的空气形成有效的回路，使热空气更有效地排出柜体外。
16.优选的，多个所述电池模组均放置于冷却板之上，所述底盘的外壁设置有多个孔洞，所述底盘的一端设置有卡槽二，所述底盘的另一端设置有卡块，所述卡槽二与卡块相适配。
17.通过上述技术方案，起到了便于组合的作用，底盘两端设置的相适配卡槽二和卡块，可任意组合另一组或多组同型号的储能机柜，满足不同需求量用户的需求。
18.一种高防护性的组合式微型储能机柜的管理方法，包含以下步骤：s1.根据电池模组的高度，将支架插入设置在固定架上的卡槽内，将冷却板按照第一预设方向等距均匀放置于支架上，连接好各冷却板之间的循环管路，将出水管和进水管与冷却水箱连接，冷却模块组装好后将电池模组按照第一预设方向依次放置于冷却板上。
19.s2.启动电源，冷却模块中冷却板内将循环流动冷却水，第三柜体内设置的吹风风扇将向第一柜体和第二柜体从下方吹风，设置在散热室内的两台吸风风扇同步工作，吹风风扇和吸风风扇对柜体内的空气形成有效的回路，使热空气更有效地排出柜体外，设置在
第三柜体外壁上的空气滤网将过滤掉吹入第一柜体及第二柜体内空气中的灰尘和杂质。
20.s3.若电池模组发生起火情况时，位于第一柜体和第二柜体顶部的温度传感器将感应到高温，触发散热室外壁设置的自动百叶关闭，吹风风扇和吸风风扇同步停止工作，第一柜体和第二柜体即会处于相对封闭的环境，此时灭火模块将启动工作，位于第三柜体内的灭火剂瓶内装有七氟丙烷气体，安置在第一柜体和第二柜体内的探火管在受热温度最高处被软化并爆破，探火管中压力下降，将自动启动容器阀，灭火剂将通过探火管破裂的出口释放从而进行灭火。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、冷却水箱通过循环管路对冷却板的连接，使放置在冷却板上的电池模组得到持续的降温，微型储能机柜相对于大型储能机柜通过空调降温来说，具有循环管路连接冷却水箱的冷却板能更好地降低成本。
22.2、通过吹风风扇和吸风风扇的响配合，使柜体内部的空气得到充分的流通，及时地将电池模组散发出来的热量排出柜体外。
23.3、倘若电池模组因意外产生明火，高温触发散热室外壁设置的自动百叶关闭，吹风风扇和吸风风扇同步停止工作，第一柜体和第二柜体即会处于相对封闭的环境，此时灭火模块启动工作，位于第三柜体内的灭火剂瓶内装有七氟丙烷气体，安置在第一柜体和第二柜体内的探火管在受热温度最高处被软化并爆破，探火管中压力下降，将自动启动容器阀，灭火剂将通过探火管破裂的出口释放从而进行灭火，探火管灭火装置多数采用七氟丙烷作为灭火剂，无需任何电源、专门的火灾探测器、复杂的设备和管线，集报警和灭火于一体，是一种成本低廉、结构简单、高度可靠的灭火装置。该装置采用柔性可弯曲的探火管作为火灾的报警部件，同时探火管还可以兼做灭火剂的输送及释放管道，可以很方便的布置到每一个潜在的着火点附近。
附图说明
24.图1为本发明的储能机柜整体结构示意图；图2为本发明的储能机柜内部结构示意图；图3为本发明的冷却模块结构示意图；图4为本发明的灭火模块结构示意图；图5为本发明的吹风风扇处结构示意图；图6为本发明的储能机柜背面结构示意图；图7为本发明的吸风风扇处结构示意图；图8为本发明的电池模组处结构示意图；图9为本发明的a处结构放大示意图。
25.图中：1、储能机柜；101、第一柜体；1011、固定架；1012、卡槽；1013、支架；1014、温度传感器；102、第二柜体；103、第三柜体；1031、吹风风扇；1032、空气滤网；104、散热室；1041、自动百叶；1042、吸风风扇；105、底盘；1051、卡槽二；1052、卡块；106、第一预设方向；2、冷却模块；201、冷却水箱；202、出水管；203、冷却板；204、循环管路；205、进水管；3、灭火模块；301、灭火剂瓶；302、架托一；303、探火管；304、压力表；305、容器阀；306、架托二；4、电池模组。
实施方式
26.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。
27.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种高防护性的组合式微型储能机柜，包括储能机柜1，储能机柜1包括第一柜体101、第二柜体102、第三柜体103、散热室104和底盘105，第一柜体101和第二柜体102为镜像结构，第一柜体101和第二柜体102内均设置有冷却模块2、灭火模块3和电池模组4。
28.本实施方案中，通过第三柜体103位于第一柜体101和第二柜体102之间，冷却模块2中的冷却水箱201和灭火模块3中的灭火剂瓶301设置在第三柜体103内，可以同时给第一柜体101和第二柜体102提供循环的冷却水和灭火剂。
29.具体的，第一柜体101和第二柜体102的正面均设置有柜门，第一柜体101和第二柜体102均具有从柜体底部到顶部的第一预设方向106，第一柜体101和第二柜体102的顶部到底部之间均设置有四个固定架1011，每四个固定架1011分别以第一柜体101和第二柜体102的轴心呈矩形分布，多个固定架1011的外壁均以第一预设方向106等距开设有多个卡槽1012，其中部分卡槽1012的内壁均对称插接有支架1013，多个支架1013均以第一预设方向106呈等距均匀分布，第一柜体101和第二柜体102的顶部内壁均设置有温度传感器1014。
30.本实施例中，根据电池模组4的高度尺寸，将支架1013插入固定架1011上的卡槽1012中，即可放置冷却板203，沿着第一预设方向106依次放置好冷却板203即可形成电池模组4的腔体，可放置不同高度的电池模组4，温度传感器1014可在有明火高温时及时向与其相配合的设备发出信号。
31.具体的，冷却模块2包括冷却水箱201，冷却水箱201设置在第三柜体103内部，冷却水箱201的外壁对称螺纹连接有出水管202，两个出水管202均螺纹连接有冷却板203，冷却板203以第一预设方向106等距均匀设置，多个冷却板203的两侧均设有进水口和出水口，所述进水口和出水口均螺纹连接有循环管路204，第一预设方向106末端的两块冷却板203的外壁均螺纹连接有进水管205，两个进水管205均与冷却水箱201的顶部螺纹连接，多个冷却板203分别放置于相对应的两个支架1013上。
32.本实施例中，冷却水箱201通过循环管路204对冷却板203的连接，使放置在冷却板203上的电池模组4得到持续的降温，微型储能机柜相对于大型储能机柜通过空调降温来说，具有循环管路204连接冷却水箱201的冷却板203能更好地降低成本。
33.具体的，第三柜体103内部设置有灭火模块3，第三柜体103的内壁对称固定连接有架托一302，灭火模块3包括灭火剂瓶301，灭火剂瓶301放置于两个架托一302之上，灭火剂瓶301的两端对称螺纹连接有探火管303，两个探火管303的一端均设置有压力表304和容器阀305，第一柜体101和第二柜体102的内壁均固定连接有架托二306，两个探火管303均穿过第三柜体103的侧板固定于架托二306之上。
34.本实施例中，位于第三柜体103内的灭火剂瓶301内装有七氟丙烷气体，当电池模组4产生明火的时候，安置在第一柜体101和第二柜体102内的探火管303在受热温度最高处被软化并爆破，探火管303中压力下降，将自动启动容器阀305，灭火剂将通过探火管303破
裂的出口释放从而进行灭火。
35.具体的，第三柜体103的侧板均设置有吹风风扇1031，第三柜体103正面设有进风口，进风口内壁固定连接有空气滤网1032，第三柜体103的正面和背面均设有柜门二。
36.本实施例中，设置在第三柜体103外壁上的空气滤网1032会过滤掉吹入第一柜体101及第二柜体102内空气中的灰尘和杂质，因第三柜体103的开间较小，于正面和背面均设置柜门，方便后期设备故障检修。
37.具体的，散热室104的外壁设有四个出风口，四个出风口的内壁设置有自动百叶1041，散热室104内设置有两个吸风风扇1042，两个吸风风扇1042分别位于第一柜体101和第二柜体102顶部。
38.本实施例中，第三柜体103内设置的吹风风扇1031将向第一柜体101和第二柜体102从下方吹风，设置在散热室104内的两台吸风风扇1042同步工作，吹风风扇1031和吸风风扇1042对柜体内的空气形成有效的回路，使热空气更有效地排出柜体外。
39.具体的，多个电池模组4均放置于冷却板203之上，底盘105的外壁设置有多个孔洞，底盘105的一端设置有卡槽二1051，底盘105的另一端设置有卡块1052，卡槽二1051与卡块1052相适配。
40.本实施例中，底盘105两端设置的相适配卡槽二1051和卡块1052，可任意组合另一组或多组同型号的储能机柜1，满足不同需求量用户的需求。
41.一种高防护性的组合式微型储能机柜的管理方法，包含以下步骤：s1.根据电池模组4的高度，将支架1013插入设置在固定架1011上的卡槽1012内，将冷却板203按照第一预设方向106等距均匀放置于支架1013上，连接好各冷却板203之间的循环管路204，将出水管202和进水管205与冷却水箱201连接，冷却模块2组装好后将电池模组4按照第一预设方向106依次放置于冷却板203上。
42.s2.启动电源，冷却模块2中冷却板203内将循环流动冷却水，第三柜体103内设置的吹风风扇1031将向第一柜体101和第二柜体102从下方吹风，设置在散热室104内的两台吸风风扇1042同步工作，吹风风扇1031和吸风风扇1042对柜体内的空气形成有效的回路，使热空气更有效地排出柜体外，设置在第三柜体103外壁上的空气滤网1032将过滤掉吹入第一柜体101及第二柜体102内空气中的灰尘和杂质。
43.s3.若电池模组4发生起火情况时，位于第一柜体101和第二柜体102顶部的温度传感器1014将感应到高温，触发散热室104外壁设置的自动百叶1041关闭，吹风风扇1031和吸风风扇1042同步停止工作，第一柜体101和第二柜体102即会处于相对封闭的环境，此时灭火模块3将启动工作，位于第三柜体103内的灭火剂瓶301内装有七氟丙烷气体，安置在第一柜体101和第二柜体102内的探火管303在受热温度最高处被软化并爆破，探火管303中压力下降，将自动启动容器阀305，灭火剂将通过探火管303破裂的出口释放从而进行灭火。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高防护性的组合式微型储能机柜，包括储能机柜（1），其特征在于：所述储能机柜（1）包括第一柜体（101）、第二柜体（102）、第三柜体（103）、散热室（104）和底盘（105），所述第一柜体（101）和第二柜体（102）为镜像结构，所述第一柜体（101）和第二柜体（102）内均设置有冷却模块（2）、灭火模块（3）和电池模组（4）。2.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：所述第一柜体（101）和第二柜体（102）的正面均设置有柜门，所述第一柜体（101）和第二柜体（102）均具有从柜体底部到顶部的第一预设方向（106），所述第一柜体（101）和第二柜体（102）的顶部到底部之间均设置有四个固定架（1011），每四个所述固定架（1011）分别以第一柜体（101）和第二柜体（102）的轴心呈矩形分布，多个所述固定架（1011）的外壁均以第一预设方向（106）等距开设有多个卡槽（1012），其中部分所述卡槽（1012）的内壁均对称插接有支架（1013），多个所述支架（1013）均以第一预设方向（106）呈等距均匀分布，所述第一柜体（101）和第二柜体（102）的顶部内壁均设置有温度传感器（1014）。3.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：所述冷却模块（2）包括冷却水箱（201），所述冷却水箱（201）设置在第三柜体（103）内部，所述冷却水箱（201）的外壁对称螺纹连接有出水管（202），两个所述出水管（202）均螺纹连接有冷却板（203），所述冷却板（203）以第一预设方向（106）等距均匀设置，多个所述冷却板（203）的两侧均设有进水口和出水口，所述进水口和出水口均螺纹连接有循环管路（204），所述第一预设方向（106）末端的两块冷却板（203）的外壁均螺纹连接有进水管（205），两个所述进水管（205）均与冷却水箱（201）的顶部螺纹连接，多个所述冷却板（203）分别放置于相对应的两个支架（1013）上。4.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：所述第三柜体（103）内部设置有灭火模块（3），所述第三柜体（103）的内壁对称固定连接有架托一（302），所述灭火模块（3）包括灭火剂瓶（301），所述灭火剂瓶（301）放置于两个架托一（302）之上，所述灭火剂瓶（301）的两端对称螺纹连接有探火管（303），两个所述探火管（303）的一端均设置有压力表（304）和容器阀（305），所述第一柜体（101）和第二柜体（102）的内壁均固定连接有架托二（306），两个所述探火管（303）均穿过第三柜体（103）的侧板固定于架托二（306）之上。5.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：所述第三柜体（103）的侧板均设置有吹风风扇（1031），所述第三柜体（103）正面设有进风口，所述进风口内壁固定连接有空气滤网（1032），所述第三柜体（103）的正面和背面均设有柜门二。6.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：所述散热室（104）的外壁设有四个出风口，四个所述出风口的内壁设置有自动百叶（1041），所述散热室（104）内设置有两个吸风风扇（1042），两个所述吸风风扇（1042）分别位于第一柜体（101）和第二柜体（102）顶部。7.根据权利要求1所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜，其特征在于：多个所述电池模组（4）均放置于冷却板（203）之上，所述底盘（105）的外壁设置有多个孔洞，所述底盘（105）的一端设置有卡槽二（1051），所述底盘（105）的另一端设置有卡块（1052），所述卡槽二（1051）与卡块（1052）相适配。8.一种根据权利要求1-7所述的一种高防护性的组合式微型储能机柜的管理方法，其
特征在于：包含以下步骤：s1.根据电池模组（4）的高度，将支架（1013）插入设置在固定架（1011）上的卡槽（1012）内，将冷却板（203）按照第一预设方向（106）等距均匀放置于支架（1013）上，连接好各冷却板（203）之间的循环管路（204），将出水管（202）和进水管（205）与冷却水箱（201）连接，冷却模块（2）组装好后将电池模组（4）按照第一预设方向（106）依次放置于冷却板（203）上；s2.启动电源，冷却模块（2）中冷却板（203）内将循环流动冷却水，第三柜体（103）内设置的吹风风扇（1031）将向第一柜体（101）和第二柜体（102）从下方吹风，设置在散热室（104）内的两台吸风风扇（1042）同步工作，吹风风扇（1031）和吸风风扇（1042）对柜体内的空气形成有效的回路，使热空气更有效地排出柜体外，设置在第三柜体（103）外壁上的空气滤网（1032）将过滤掉吹入第一柜体（101）及第二柜体（102）内空气中的灰尘和杂质；s3.若电池模组（4）发生起火情况时，位于第一柜体（101）和第二柜体（102）顶部的温度传感器（1014）将感应到高温，触发散热室（104）外壁设置的自动百叶（1041）关闭，吹风风扇（1031）和吸风风扇（1042）同步停止工作，第一柜体（101）和第二柜体（102）即会处于相对封闭的环境，此时灭火模块（3）将启动工作，位于第三柜体（103）内的灭火剂瓶（301）内装有七氟丙烷气体，安置在第一柜体（101）和第二柜体（102）内的探火管（303）在受热温度最高处被软化并爆破，探火管（303）中压力下降，将自动启动容器阀（305），灭火剂将通过探火管（303）破裂的出口释放从而进行灭火。

技术总结
本发明公开了一种高防护性的组合式微型储能机柜及其管理方法，包括储能机柜，所述储能机柜包括第一柜体、第二柜体、第三柜体、散热室和底盘，所述第一柜体和第二柜体为镜像结构，所述第一柜体和第二柜体内均设置有冷却模块、灭火模块和电池模组。通过冷却水箱通过循环管路对冷却板的连接，使放置在冷却板上的电池模组得到持续的降温，微型储能机柜相对于大型储能机柜通过空调降温来说，具有循环管路连接冷却水箱的冷却板能更好地降低成本。接冷却水箱的冷却板能更好地降低成本。接冷却水箱的冷却板能更好地降低成本。


技术研发人员：贾永民
受保护的技术使用者：博川电气有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/8/28