一种钠盐电池储能系统用储能柜

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种钠盐电池储能系统用储能柜。

背景技术

钠镍电池，又称钠盐电池或钠-氯化镍电池，是高温钠电池的一种，其正极是固态NiCl

钠镍电池通过单体电芯间的串/并联接组成电池包，电池包通过并联配置PCS等设备集成为钠盐电池储能系统，钠镍电池作为一种高温电池，运行温度为270～350℃，通过优异的隔热设计，钠镍电池包能在环境温度-40℃～65℃的温度区间正常工作。与其他体系电池有所区别，目前市面上应用比较广泛的锂电池、铅酸电池对环境温度要求较高，需要使用空调系统对其工作环境温度进行调整，而钠盐电池由于其本身的特性，工作环境是不需要通过空调系统进行调整。

钠镍电池目前主要有以下四个主要的应用领域：削峰调谷、风光储能、后备电源、新能源汽车。

钠盐电池在充、放电工作时，有3股主要的热量产生，1、电池包内的电芯放电产生的多余热量，通过电池包内排气管道带出；2、电池包热损产生的热量；3、由于环境温度高引起的储能柜内部升高带来的热量。这3股热量的减少需要通过空气交换来调节，因此如何利用钠盐电池的自身特点，在不使用空调系统调节环境温度，使用最低的能耗达到控制钠盐电池工作环境的目的，保证钠盐电池高效工作，使钠盐电池储能系统能发挥最大的经济价值，因此钠盐电池专用的储能柜是一种关键设备。

发明内容

为解决现在技术存在的上述问题，本发明提供了一种变更移动方便、结构简单、能耗低、制造成本低的钠盐电池储能系统用储能柜。

本发明采用的技术方案是：

一种钠盐电池储能系统用储能柜，其特征在于：包括保温箱体，所述保温箱体由隔板隔成电池仓和机柜仓，所述电池仓内安装有电池包安装架、自动消防灭火系统、照明插座系统、自动温度调节系统，所述自动温度调节系统包括控制电池仓温度的温控仪、排风管道，所述温控仪与由其控制启闭的电池仓的换气风扇电性连接，所述排风管道的进风口与钠盐电池包的出风口连通，所述排风管道的出风口与电池组排风机连通，所述电池组排风机与电池BMS电性连接，跟电池排风系统联动。

进一步，所述保温箱体包括箱体框架总成，所述箱体框架总成内由外往内依次安装有箱体外壳、保温层、箱体内壳，从而形成保温箱体的壁面，所述电池仓的一侧壁面开设有平开式柜门，所述平开式柜门与保温箱体之间通过锁杆结构锁闭，所述机柜仓的若干个壁面安装有进气格栅。

进一步，所述箱体外壳上在外设换气风扇以及电池组排风机的上方安装有防水雨檐。

进一步，所述箱体框架总成包括底框、顶框，所述底框和顶框之间通过竖梁连接形成一整体式框架，所述底框为田字形结构，所述顶框和底框上均设置有用于起吊的吊角结构。

进一步，所述平开式柜门为对开门结构，每个平开门包括框架，所述框架内由外往内依次安装有外壳、内衬，所述框架铰接在相应的竖梁上，每个平开门均通过锁杆结构与保温箱体能锁闭连接。

进一步，所述锁杆结构包括锁座、锁杆，所述锁座分别安装在顶框横梁和底框横梁上，所述锁杆通过托架可旋转安装在平开式柜门的外壳上，所述锁杆的上端设置有与相应锁座配合锁闭的上锁头，所述锁杆的下端设置有与相应锁座配合锁闭的下锁头，所述锁杆的中下部上安装有带动其转动的手柄。

进一步，所述电池包安装架包括安装架主体，所述安装架主体的底部通过承板固定在电池仓的底板上，所述安装架主体的顶部与电池仓的顶部固定连接；所述安装架主体为多层结构的框架式结构，所述框架式结构的每层平面上焊接有用于放置钠盐电池包的电池托板，所述电池包安装架的底部设置有主线槽，所述电池包安装架的顶部设置有辅材线槽。

进一步，所述自动消防灭火系统包括灭火单元、控制单元、侦测单元、报警单元，所述灭火单元包括内置有化学灭火剂的球形钢瓶和喷淋执行机构，所述喷淋执行机构包括信号反馈装置、控制喷淋的电磁驱动装置、喷淋管路，所述信号反馈装置、电磁驱动装置均与控制单元电性连接，所述喷淋管路均布在电池仓内，所述球形钢瓶通过安装架安装于电池仓的顶部，其与喷淋管路连通；所述侦测单元包括烟雾探测器、温度探测器，所述烟雾探测器、温度探测器均与控制单元电性连接，所述报警单元包括声光报警器、放气指示灯，所述声光报警器、放气指示灯均与控制单元电性连接。

进一步，所述照明及插座系统包括若干个LED灯、开关、插座，所述LED灯安装于保温箱体的顶部，所述LED灯、开关以及插座均与电气控制单元电性连接。

进一步，所述换气风扇与电池组排风机均采用轴流风机，所述温控仪的控制换气风扇的启动温度为50℃。

本发明的有益效果：具有随安装场地的变更移动方便、结构简单、额外需要能耗低、制造成本低等优点，可批量制造。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的侧视结构示意图。

图中：1-保温箱体、2-电池包安装架、3-自动消防灭火系统、4-照明及插座系统、5-自动温度调节系统、6-钠盐电池包、7-进气格栅8-防水雨檐、9-温控仪、10-电池组排风机、11-平开门、12-排风管道、13-电池托板。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1、图2，本实施例提供了一种钠盐电池储能系统用储能柜，包括保温箱体1，所述保温箱体1由隔板隔成电池仓和机柜仓，所述电池仓内安装有电池包安装架2、自动消防灭火系统3、照明插座系统4、自动温度调节系统5。

本实施例所述自动温度调节系统5包括控制电池仓温度的温控仪9、排风管道，所述温控仪9通过连接线经温控开关与由其控制启闭的电池仓的换气风扇电性连接，所述排风管道12的进风口与钠盐电池包6的出风口连通，所述排风管道12的出风口与电池组排风机10连通，所述电池组排风机10与电池BMS电性连接，跟电池排风系统联动。所述换气风扇与电池组排风机10均采用轴流风机，所述温控仪9的控制换气风扇的启动温度为50℃。温控仪9控制电池仓内的换气风扇工作，将室外冷空气引进仓内，同时将仓内热气引出，从而降低仓内温度。

本实施例所述保温箱体1的防护等级为IP56，并有保温隔热的效果，其包括箱体框架总成，所述箱体框架总成内由外往内依次安装有箱体外壳、保温层、箱体内壳，从而形成保温箱体的壁面。所述箱体外壳的材质为碳素结构钢，厚度3mm，箱体外壳用焊接方式焊接在箱体框架总成上。所述保温层的材质为保温岩棉，厚度为5cm，采用拼接式安装在箱体外壳与内壳之间，均匀分布。所述箱体内壳的材质为碳素结构钢，厚度2mm，通过焊接方式焊接在箱体框架总成上。所述箱体框架总成包括底框、顶框，所述底框和顶框之间通过竖梁用焊接方式连接形成一整体式框架，能承受静压10吨，起吊15吨的重量。所述底框为田字形结构，材质为18#槽钢或等同强度的方管。所述竖梁的材质为18#槽钢或等同强度的方管。所述顶框的材质为12#槽钢或等同强度的方管。所述顶框和底框上均设置有用于起吊的吊角结构。所述吊角结构的材质为合金铸钢，能承受吊装重量为15吨。

本实施例所述电池仓的一侧壁面开设有平开式柜门，所述平开式柜门为对开门结构，每个平开门11包括框架，所述框架内由外往内依次安装有外壳、内衬，所述框架通过铰链铰接在相应的竖梁上。所述框架的材质为60#方管，通过焊接方式焊接成一个整体框架式结构。所述外壳的材质为碳素结构钢，厚度为2mm。所述内衬的材质为碳素结构钢，厚度为2mm。所述铰链的材质为碳素结构钢，厚度为5mm，用金属冲压制作而成。

本实施例每个平开门11均通过锁杆结构与保温箱体能锁闭连接。所述锁杆结构包括锁座、锁杆，所述锁座分别焊接安装在顶框横梁和底框横梁上，所述锁杆通过托架可旋转安装在平开式柜门的外壳上，所述锁杆的上端设置有与相应锁座配合锁闭的上锁头，所述锁杆的下端设置有与相应锁座配合锁闭的下锁头，所述锁杆的中下部上安装有带动其转动的手柄。所述锁座的材质为合金铸钢。所述托架的材质为碳素结构钢，厚度3mm，冲压折弯制成，焊接在平开式柜门的外壳上。所述锁杆的材质为碳素结构钢，直径为

本实施例所述机柜仓的若干个壁面安装有进气格栅7。所述进气格栅的材质为碳素结构钢，主材厚度2mm，内附阻燃隔音棉，防止灰尘、水进入箱内，焊接在箱体外壳上。

本实施例所述箱体外壳上在外设换气风扇以及电池组排风机10的上方安装有防水雨檐8。所述防水雨檐的材质为碳素结构钢，厚度2mm，用焊接方式焊接在箱体外壳上。

本实施例所述电池包安装架2包括安装架主体，所述安装架主体的底部通过承板固定在电池仓的底板上，所述安装架主体的顶部与电池仓的顶部固定连接；所述安装架主体为多层结构的框架式结构，所述框架式结构的每层平面上焊接有用于放置钠盐电池包的电池托板13，所述电池包安装架的底部设置有主线槽，所述电池包安装架的顶部设置有辅材线槽。所述承板的材质为Q235B，材料厚度10mm，用焊接方式安装在底板上。所述安装架主体的材质为50#方管，通过CO2焊接方式焊接成一个整体框架式结构，上下共5层，每层之间净距离为350cm，每个电池安装单元尺寸为830X600，框架呈“U”型平面布局，底部跟承板用C02或TIG或电弧焊中的任一种焊接方式连接，顶部用焊接方式跟电池仓的上顶连接。所述电池托板13的材质是Q235或SPHC中的一种，厚度3mm，焊接在整体框架的平面层上。所述主线槽的基础材质为Q235或SPHC中的一种，表面镀锌，厚度1.5mm，截面呈“U”型，尺寸为300X100，安装在电池安装架底部，用铆接方式跟电池安装架相连。所述辅材线槽的基础材质为Q235或SPHC中的一种，表面镀锌，厚度1.5mm，截面呈“U”型，尺寸为100X80，安装在电池安装架顶部，用铆接方式跟电池安装架相连。

本实施例所述自动消防灭火系统3包括灭火单元、控制单元、侦测单元、报警单元，所述灭火单元包括内置有化学灭火剂的球形钢瓶和喷淋执行机构，所述喷淋执行机构包括信号反馈装置、控制喷淋的电磁驱动装置、喷淋管路，所述信号反馈装置、电磁驱动装置均与控制单元电性连接，所述喷淋管路均布在电池仓内，所述球形钢瓶通过安装架安装于电池仓的顶部，其与喷淋管路连通；所述侦测单元包括烟雾探测器、温度探测器，所述烟雾探测器、温度探测器均与控制单元电性连接，所述报警单元包括声光报警器、放气指示灯，所述声光报警器、放气指示灯均与控制单元电性连接。所述安装架的材质是Q235或SPHC中的一种，厚度3mm，折弯加工成“几”字型，通过铆接与电池仓内壳顶部相连，能承受40KG重量。所述球形钢瓶的材质是Q235或SPHC中的一种，厚度6mm，加工成球型，内部装载适量的七氟丙烷(HFC-227ea/FM200)化学灭火剂，内部压力2Mpa，通过螺栓将安装吊耳与安装架相连。所述控制单元包含控制器、紧急按钮、低压电源连接线、信号反馈线，通过信号反馈线与各单元连接，并通过低压电源连接线与供电电源连接。

本实施例所述照明及插座系统4包括若干个LED灯、开关、插座，所述LED灯安装于保温箱体的顶部，所述LED灯、开关、插座均通过连接线与电气控制单元电性连接。所述插座为86型五孔插座。

本发明针对钠盐电池的高温特性，运用自动温控仪器，设定条件为50℃，当仓内温度高于此温度时，触发进、排气风扇工作，将仓内高温气体排出，将室外新鲜气体排入仓内，达不到触发条件时，风扇是处于停止状态，这样既可以合理的对仓内温度进行调节，又能减少因为降温而需要的能耗，达到保护储能柜内电子元器件的目的。

本发明的钠盐电池储能系统用储能柜，是钠镍电池储能系统的关键设备，具有随安装场地的变更移动方便、结构简单、额外需要能耗低、制造成本低等优点，可批量制造。