[发明专利]一种储能集装箱电池热管理及消防系统

说明书

本发明公开一种储能集装箱电池热管理及消防系统，热管理系统将电池维持在一定工作温度范围内，且当电池温度过高时，及时通过冷却装置对电池进行快速降温；当温度超过设定阈值时进行火灾预警；当热失控造成火灾事故时，可通过消防系统及时灭火。储能集装箱的电池热管理策略，根据环境温度、电池模块温度以及集装箱内部环境湿度，进行逻辑判断，将储能集装箱内电池模块温度控制在目标温度。当电池温度过高时，及时通过冷却装置对电池进行快速降温，降温效率高，满足电池模块的降温要求，保证电池有效工作，避免电池模块温度较高影响储能集装箱的使用寿命。

技术领域

本发明属于电池储能技术领域，具体涉及一种储能集装箱电池热管理及消防系统。

背景技术

基于国家电力改革、可再生能源发电装机数量大幅度提升的背景下，储能技术在电力系统的发、输、变、配、用五大环节中都将起到重要作用。电池储能系统在新能源、智能电网、节能技术等领域应用的越来越广泛，其作用包括传统电网的升级改造、削峰填谷、提高可再生能源并网能力。储能集装箱作为电池储能系统中的重要组成部分，其中的动力电池受温度的影响很大，动力电池的温度过高会影响储能集装箱的寿命。因此，必须采取措施对动力电池进行热管理。

储能集装箱由于占地面积小、调节负荷能力强、运行成本低等优点得到迅速发展。储能集装箱在运行过程中，双向逆变器、配电柜、汇流柜、电池组等各部件均会产生大量的热量且电池组的充放电需要电池组的温度维持在一定的范围内。

随着电池在工作过程中产生的热量，储能集装箱中由于放置了大量的电池，若散热不及时，热量会积聚在集装箱内，造成箱内温度不断升高。温度过高对电池各方面性能都有很大的影响，轻则影响电池性能和循环寿命，重则引发热失控，造成火灾、爆炸等事故。

为了让储能集装箱内的电池工作在适宜的温度范围内，目前大部分采用的热管理方式是给集装箱装空调，利用空调调节集装箱过道内的空气温度，但是，在这种热管理方式中，空气流动性差，且由于热空气密度小，冷空气密度大，密度小的热空气聚集于集装箱顶部，密度大的冷空气聚集于集装箱底部，进一步增大集装箱顶部与底部的温差，严重影响储能系统的性能和寿命。

此外，现有的热管理方式的散热速度慢，当部分电池模组温度快速升高有热失控风险时，这种热管理方式无法快速冷却电池模组，只能任由电池模组的温度不断升高，引发热失控，造成火灾、爆炸等事故。

鉴于此，实有必要提供一种新的储能集装箱电池热管理及消防系统以解决上述问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种储能集装箱电池热管理及消防系统，热管理系统将电池维持在一定工作温度范围内，且当电池温度过高时，及时通过冷却装置对电池进行快速降温；当温度超过设定阈值时进行火灾预警；当热失控造成火灾事故时，可通过消防系统及时灭火。

本发明采用如下的技术方案。

一种储能集装箱电池热管理及消防系统，包括电池热管理系统和消防系统，

所述电池热管理系统包括控制装置和冷却装置；冷却装置包括制冷器以及风道，制冷器的出风口与风道的进风口连通，风道的出风口设置在电池模块上；

还包括温度探测器、湿度探测器；设置在电池模块上的温度探测器，采集电池模块温度并发送给控制装置；布置在储能集装箱内的温度探测器、湿度探测器，分别采集环境温度、环境湿度，并发送给控制装置；

控制装置根据电池模块温度、环境温度、环境湿度，进行逻辑判断，进而控制制冷器工作，产生冷却气体通过风道释放到电池模块上。

进一步地，控制装置根据电池模块温度、环境温度、环境湿度，进行逻辑判断，控制储能集装箱内电池模块温度在目标温度。

进一步地，所述电池热管理系统还包括预警装置，包括高温预警和特殊气体预警。