一种安全性能高的集装箱储能电站

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体为一种安全性能高的集装箱储能电站。

背景技术

储能电站是一种使用电池储存电力的设备，它通过充电将电力储存在电池中，然后在需要电力的时候将电能释放处理啊，电池储能电站可以利用电力系统的闲置容量，提高电力利用效率，同时还可以智能调控电力负荷，优化电力系统的运行。

而集装箱储能电站无需建造专门的机房，只需提供释放的场地和接入条件，从而降低了基础设施建设成本，同时集装箱内部设备已经预先组装和调试，现场只需进行简单的安装和联网即可，大大缩短了建设周期，因此被广泛应用。

由于储能电站内的电力是通过数万个蓄电池串联在一起的，并且使用的蓄电池多为退役下来的动力电池，因此每个电池的充放电情况均不一样，蓄电池因过压或过流设备温度过高，形成引燃源，电池电解液的温度上升，容易引发火灾。

针对这一情况，储能电站有相应的灭火措施，其中包括在电池柜的前面安装灭火设备，例如气溶胶、七氟丙烷、全氟乙酮等灭火器，在电池柜中任意一个电池出现火灾的时候，通过烟雾报警信号触发灭火器进行灭火动作。

但是由于电池柜中常见的火灾多为单个电池出现热失控现象，而灭火器则是对整个电池柜进行灭火，这就导致其余本就完好的蓄电池受到灭火试剂的影响，不具有针对性，另外当烟雾报警器检测到火情并传递到灭火器上的时候，蓄电池火灾已经发生到一定的规模，存在滞后性，不可控因素更多。

为此，我们提出一种安全性能高的集装箱储能电站。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性能高的集装箱储能电站，以解决上述背景技术中提出现有的储能电站在针对蓄电池灭火的时候不具有针对性以及存在滞后性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全性能高的集装箱储能电站，包括：箱体，箱体的内部安装有多个电池柜，每个电池柜内安装有多个电池仓，电池仓内安装有蓄电池，还包括：

动力泵和散热管，动力泵固定在电池柜的顶部，散热管安装在每个电池仓的内部，动力泵和散热管相互连通；

可伸缩的挡板和单向阀，挡板安装在电池仓开口上下两侧，单向阀安装在挡板上；

安装板，安装板滑动安装在电池仓的内部，安装板对蓄电池进行安装；

割刀，割刀安装在相邻电池仓之间，蓄电池串联线位于割刀内侧；

动力管和伸缩件，动力管安装在每个电池仓的内部，动力管与动力泵相互连通，伸缩件安装在动力管和安装板之间；

转换机构，转换机构安装在动力管上，转换机构实现散热管和动力管的启闭，火灾时，转换机构将散热管关闭并将动力管打开，动力管通过伸缩件将安装座内的蓄电池推出电池仓；

收集机构和灭火器，收集机构和灭火器均安装在电池柜的底部，推出的蓄电池落在收集机构内，灭火器即刻工作

其中，安装板的底部固定有固定块，固定块的内部转动安装有转动杆，转动杆的两端均安装有滚轮，电池仓的内部安装有用于滚轮滑动的滑轨，安装板通过滚轮配合安装在滑轨内。

其中，伸缩件包括多个套筒，且套筒之间滑动连接，多个套筒直径沿着长度方向逐渐增大，且最大直径套筒一端与动力管连通，最小径套筒一端与固定块连接，位于最大径套筒和最小经套筒之间的套筒尾部插接有堵块，堵块的两侧安装有第一弹簧。

其中，转换机构包括连接管、可伸缩的第一堵板、触发机构、连接杆、驱动机构和第二堵板，连接管安装在动力管和散热管外壁，第二堵板滑动安装在散热管上的连接管内，第一堵板滑动安装在动力管上的连接管内，触发机构安装在动力管上的连接管顶部，连接杆和驱动机构安装在第一堵板和第二堵板之间。

其中，触发机构包括安装盒、气囊、穿孔、压板、限制板和限制槽，安装盒固定在连接管顶部，穿孔开设在安装盒的两侧，气囊安装在安装盒的内部，压板设于气囊的顶部，限制板固定在压板的两侧并滑动安装在穿孔内，限制槽开设在连接杆上，限制板的底部卡接在限制槽内。

其中，动力管中的连接管上固定有限制套，连接杆滑动安装在限制套内，第一堵板固定在连接杆的端部，限制套和第一堵板之间固定有第二弹簧。

其中，收集机构包括收集仓、触发杆、缓冲板和条形孔，收集仓固定在电池柜的底部，条形孔开设在收集仓上，缓冲板滑动安装在收集仓内，触发杆固定在缓冲板上并滑动安装在条形孔内，触发杆的另一端与灭火器的触发开关相连。

其中，第二堵板上滑动安装有定位杆，定位杆固定在连接管上。

其中，箱体的内部固定有隔板，电池柜安装在隔板一侧，控制系统安装在隔板另一侧。

本发明至少具备以下有益效果：

若电池柜内中的任意蓄电池出现热失控的时候，其触发机构会将散热管进行关闭，并将动力管进行打开，散热管关闭后减少氧气进入到电池仓内，可有效的抑制火情，

另外动力机构可将蓄电池上的接线进行切断，并推动到电池柜的底部的收集机构内，将有问题的蓄电池与其余蓄电池进行分隔开，避免影响到其余正常使用的蓄电池，

当收集机构内有被推送的蓄电池时，灭火器立刻动作对收集机构内的电池进行灭火动作，相应的更加及时，并且具有针对性，对电池柜内其余的电池不造成影响，在使用的过程中更加的安全。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明箱体内部结构示意图；

图3为本发明电池柜第一视角结构示意图；

图4为本发明电池柜第二视角结构示意图；

图5为本发明蓄电池安装结构示意图；

图6为本发明电池仓内部结构示意图；

图7为本发明安装板与电池仓安装结构示意图；

图8为本发明动力管与伸缩件连接结构示意图；

图9为本发明伸缩件剖面结构示意图；

图10为本发明触发机构示意图；

图11为本发明散热管结构示意图。

图中：1、箱体；2、电池柜；3、电池仓；4、蓄电池；5、动力泵；6、散热管；7、挡板；8、单向阀；9、安装板；10、割刀；11、动力管；12、伸缩件；13、转换机构；14、收集机构；15、灭火器；16、固定块；17、转动杆；18、滚轮；19、滑轨；20、套筒；21、堵块；22、第一弹簧；23、连接管；24、第一堵板；25、触发机构；26、连接杆；27、驱动机构；28、第二堵板；29、安装盒；30、气囊；31、穿孔；32、压板；33、限制板；34、限制槽；35、限制套；36、第二弹簧；37、收集仓；38、触发杆；39、缓冲板；40、条形孔；41、定位杆；42、隔板。

具体实施方式

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。

实施例一

请参阅图1至11，本发明提供一种技术方案：一种安全性能高的集装箱储能电站，包括：箱体1，箱体1的内部安装有隔板42，隔板42的一侧为控制系统，另一侧则为多个电池柜2，每个电池柜2的内部设有多个电池仓3，蓄电池4便是安装在每个电池仓3内，通过蓄电池4对电力进行存储。

在每个电池柜2的顶部均安装有动力泵5，动力泵5上连接有多个散热管6，散热管6位于每个电池仓3的内部，在电池仓3没有发生火灾的时候，动力泵5输出气流作用在电池仓3内，对电池仓3内蓄电池4进行冷却散热。

电池仓3的内部滑动安装有安装板9，即在安装板9的底部固定有固定块16，而在固定块16的内部转动安装有转动杆17，转动杆17的两端均安装有滚轮18，而电池仓3内则固定安装与滚轮18相适配的滑轨19，使得滚轮18配合安装在滑轨19内，除此之外，在电池仓3的开口端上下两侧还安装有可伸缩的挡板7，安装板9的底部正好位于底部挡板7的顶部，挡板7能够在安装蓄电池4之后保证电池仓3为一个相对密封的环境，在挡板7上还安装有单向阀8，单向阀8可将散热管6热交换的气体排出外界，而外界的空气无法通过单向阀8进入到电池仓3的内部，避免蓄电池4发生火灾的时候外界空气中的氧气进入电池仓3，加速火灾的进展。

固定块16上还安装有伸缩件12，伸缩件12能够进行伸缩，当伸缩件12进行伸缩的时候可以推动固定块16进行移动，使得安装板9以及安装板9上的蓄电池4进行滑动，当安装板9滑出一半的时候，安装板9会在自身的重力作用下以转动杆17为圆心进行倾斜，在倾斜的过程中挡板7逐渐被挤压，当倾斜到一定程度的时候，安装板9上的蓄电池4会从安装板9上滑落。

关于如何将伸缩件12进行伸缩，并且在有限的空间内保证伸缩件12的行程，具体的是，在散热管6上连通有一个动力管11，并且散热管6和动力管11之间安装有转换机构13，转换机构13使得动力管11和散热管6两者之间只有一个与动力泵5进行连通，当没有出现电池仓3内的蓄电池4没有出现火灾的时候，转换机构13使得散热管6进行连通，动力管11关闭，此时动力泵5的气体经过散热管6与电池仓3进行热交换，并从单向阀8排出气体，当电池仓3内出现火灾的时候，转换机构13将散热管6进行关闭，避免动力泵5输出气流中氧气加速火灾蔓延，同时将动力管11进行接通，动力管11在气压的作用下带动伸缩件12开始伸缩，从而推动安装板9逐渐与电池仓3分离。

伸缩件12的具体结构，伸缩件12是由多个套筒20组成，且多个套筒20之间相互滑动，在本实施例中套筒20的数量为三个，为了方便描述将与固定块16连接的套筒20记为顶部套筒20，与动力管11连接的记为底部套筒20，两者之间的记为中间套筒20，中间套筒20靠近底部套筒20的一端插接有堵块21，而堵块21上则固定有第一弹簧22，当动力管11被连通的时候，气压首先推动中间套筒20从底部套筒20伸出，当伸出到极限的时候，气压将堵块21分开，气压会穿过堵块21进入到中间套筒20内，对中间套筒20加压，进而使得顶部套筒20从中间套筒20伸出，实现整体伸缩件12的伸缩，因此可在小范围的空间内增大伸缩件12的伸缩行程，保证安装板9的移动距离足以将安装板9上的蓄电池4从安装板9上脱离。

转换机构13的具体结构，在散热管6和动力管11上均固定有连接管23，在动力管11中的连接管23内插接有第一堵板24，第一堵板24的端部固定有连接杆26，而连接杆26外侧滑动安装有限制套35，限制套35固定在连接管23上，同时在限制套35上还固定有第二弹簧36，第二弹簧36的另一端固定在第一堵板24上，当第一堵板24完全插入到动力管11中的连接管23内部的时候，动力管11处于关闭状态，并且第二弹簧36处于拉伸状态，同时在连接管23的顶部还固定有触发机构25，触发机构25包括安装盒29，安装盒29的内部设置有气囊30和压板32，压板32位于气囊30的顶部，在压板32的侧面固定有限位板，限制板33滑动安装在开设在安装盒29侧面的穿孔31内，而限制板33的底部则卡接在连接杆26上的限制槽34内，在没有火灾的时候，气囊30的体积不变，压板32通过重力作用位于气囊30的顶部，同时通过限制板33对连接杆26进行限制，使第一堵板24插入到动力管11中的连接管23内，使得动力管11进行关闭，而当电池仓3内出现火灾的时候，气囊30受热膨胀，推动压板32相向运动，当压板32向上运动的时候，限制板33与限制槽34分离，此时连接杆26不受限制，第二弹簧36的弹力释放，使得第一堵板24从连接管23中滑出，同时连接杆26也相继运动，

在连接杆26远离第一堵板24的端部则安装有驱动机构27，而在散热管6中的连接管23上则插接有第二堵板28，第二堵板28通过定位杆41滑动安装在连接管23上，当连接杆26运动的时候可通过驱动机构27带动第二堵板28进行动作，其中驱动机构27即为异形杆，异形杆固定在第二堵板28上，当连接杆26滑动的时候第一堵板24与动力管11中的连接管23分离，同时连接杆26通过异形杆带动第二堵板28将散热管6中的第二堵板28插入到连接管23内，对散热管6进行关闭。

综上所述，在没有火灾的时候，动力泵5通过散热管6对电池仓3进行散热，并从挡板7中的单向阀8排出热交换后的气体，当电池仓3内有火灾的时候，电池仓3的温度升高，气囊30膨胀带动转换机构13动作，转换机构13将散热管6进行关闭，同时将动力管11进行打开，动力管11打开的时候，气体进入到伸缩件12内，使得伸缩件12伸缩，伸缩件12伸缩的时候带动安装板9在电池仓3内滑动，并逐渐从电池仓3内滑出，滑出一定距离的时候，安装板9上的蓄电池4通过自身的重力作用下倾斜，并从安装板9上滑落，将出现火灾的蓄电池4和正常使用的蓄电池4即可分离开。

实施例二

由于蓄电池4之间需要通过导线进行连接，在将蓄电池4与电池仓3分离的时候需要对导线进行处理，因此在每个电池仓3的端部均安装有割刀10，蓄电池4的导线位于割刀10的内侧，当伸缩件12推动安装板9移动的时候，蓄电池4上的导线逐渐与割刀10接触挤压，通过割刀10的作用将导线切断，使得蓄电池4成为一个独立的个体，从而使其与电池柜2分离。

在电池柜2的底部安装有收集机构14和灭火器15，收集机构14包括收集仓37，收集仓37内滑动安装有缓冲板39，缓冲板39能够在收集仓37内滑动，即可通过弹簧实现，同时在收集仓37上还开设有条形孔40以及在缓冲板39上固定触发杆38，触发杆38滑动安装在条形孔40内，而触发杆38的另一端则安装在灭火器15的触发开关上，

通过上述技术方案，当出现火灾的蓄电池4被推出电池柜2的时候，蓄电池4会进入到收集仓37内，并对缓冲板39进行挤压，使得缓冲板39向下移动，当缓冲板39向下移动的时候同步带动触发杆38向下移动，当触发杆38向下移动的时候将灭火器15的触发开关进行打开，灭火器15的触发开关可通过连接管23和堵板的方式实现，因此当收集仓37内有蓄电池4的时候灭火器15即可工作对收集仓37内的电池进行灭火。

在灭火的过程中仅仅针对已经出现问题的蓄电池4进行灭火，针对性更强，并且不会对其余完好的蓄电池4造成影响，而且在进行灭火的时候，气囊30的膨胀在火灾初期即可动作触发以及一旦蓄电池4落在收集仓37内，灭火器15即可动作，相应的更加及时，能够有效的抑制火灾的发生，使用的时候更加的安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。