船用储能集装箱的制作方法

1.本实用新型总地涉及集装箱结构的技术领域，更具体地涉及一种船用储能集装箱。


背景技术：

2.储能集装箱具有便捷性高、模块化程度高、方便运输和安装等优点，不仅可以为工厂、学校等大型负荷中心提供错峰储存电力，解决高峰期供电问题，而且可以有效解决相对偏远地区的短期能源需求问题。远洋的船舶、海上平台航行过程中也有很大的能源需求，与陆地储能集装箱的功能重合，因此，船舶、海上平台对于储能系统的需求也大大增加。
3.然而，目前大部分储能集装箱使用工况都为陆地，且陆地上使用的储能集装箱的箱体达不到船用a60防火等级，若集装箱内部的电池发生自燃，火灾很容易蔓延到箱外，也很容易发生爆炸，对于工作在海上的船只和人员而言十分危险。储能集装箱在船舶、海上平台的安全问题亟需解决。
4.因此，需要提供一种船用储能集装箱，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

5.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种船用储能集装箱，所述船用储能集装箱包括：
7.集装箱体；
8.箱门，所述箱门连接于所述集装箱体，以打开和关闭所述集装箱体；
9.隔板，所述隔板连接于所述集装箱体的内部，以将所述集装箱体的内部分隔为沿所述集装箱体的宽度方向布置的两个电池箱；
10.电池架，所述电池架连接于所述电池箱内；以及
11.防火层，所述防火层分别设置在所述集装箱体的箱壁、所述箱门和所述隔板的夹腔内，所述防火层构造为船用防火等级为a60或a60以上的岩棉。
12.可选地，所述储能集装箱还包括：
13.用于储存灭火气体的消防气瓶，所述消防气瓶连接至所述集装箱体的后端外部；
14.消防气体管路，所述消防气体管路的一端位于所述电池箱内并沿所述集装箱体的长度方向布设，所述消防气体管路的另一端穿过所述集装箱体的后端箱壁并通过气阀连接至所述消防气瓶；以及
15.用于向所述集装箱体内喷气的喷气嘴，所述喷气嘴连接至位于所述集装箱体内的所述消防气体管路的管内，且所述喷气嘴沿所述消防气体管路的管长方向间隔布置。
16.可选地，所述消防气瓶储存有七氟丙烷气体，所述消防气体管路连接至所述集装箱体的内顶部。
17.可选地，所述储能集装箱还包括：
18.出水管，所述出水管沿所述集装箱体的长度方向布设于所述电池箱的内顶部；
19.喷水嘴，所述喷水嘴与所述出水管的管内相连通，且所述喷水嘴沿所述出水管的管长方向间隔分布，所述喷水嘴的喷水方向朝下；以及
20.进水管，所述进水管的一端连接至所述出水管的中部，另一端穿过所述集装箱体的底部并与所述集装箱体的底部固定连接，以在连接外部供水装置时向出水管内供应水。
21.可选地，所述集装箱体的前端具有前换气口、后端具有后换气口，其中，所述前换气口分别与各个所述电池箱的箱内相连通，所述后换气口分别与各个所述电池箱的箱内相连通，所述储能集装箱还包括：
22.前防火风闸，所述前防火风闸连接于所述前换气口处，以调节前换气口的启闭状态；
23.后防火风闸，所述后防火风闸连接于所述后换气口处，以调节后换气口的启闭状态；以及
24.防爆风机，所述防爆风机连接于所述集装箱体的前端，并通过管路经由所述前防火风闸连接至所述前换气口，以在所述前防火风闸和所述后防火风闸均开启时抽排所述集装箱体内的气体。
25.可选地，所述前换气口位于集装箱体的前端下部，所述后换气口位于所述集装箱体的后端上部。
26.可选地，所述储能集装箱还包括：
27.泄压阀，所述泄压阀连接至所述集装箱体的前端，以在所述集装箱内的气压超出预设阈值时开启并释放所述集装箱内的压力。
28.可选地，所述集装箱体的左右两侧分别设置两组所述箱门，位于同一侧的两组所述箱门构成所述集装箱体的侧壁，且所述箱门沿所述集装箱体的长度方向的布置长度与所述隔板的长度相一致。
29.可选地，所述集装箱体的后端外部向后延伸形成有隔舱，所述隔舱的前端舱壁构造为所述集装箱体的后端箱壁，所述隔舱的舱壁内嵌设有所述防火层，所述隔舱的侧面舱壁和/或后端舱壁上设置有用于通风的百叶窗，所述隔舱内容纳有后防火风闸和消防气瓶，所述后防火风闸连接至所述集装箱体的后端箱壁上的后换气口，所述后换气口与各个所述电池箱的箱内连通，所述消防气瓶通过消防气体管路分别连接至各个所述电池箱的箱内。
30.可选地，所述储能集装箱还包括：
31.制冷机组，所述制冷机组连接至所述集装箱体的前端；
32.冷气输入管道，所述冷气输入管道的一端连接至所述制冷机组，另一端延伸至所述集装箱体的内底部并与所述电池架相对应，且所述冷气输入管道上朝向电池架的一侧开设有用于释放冷气的放气口，所述放气口沿所述冷气输入管道的管长方向间隔排布；以及
33.冷气输出管道，所述冷气输出管道的一端连接至所述制冷机组，另一端延伸至所述集装箱体的内顶部并与所述电池架对应，且所述冷气输出管道上开设有用于排气的排气口，所述排气口沿所述冷气输出管道的管长方向间隔布置，所述冷气输出管道、所述制冷机
组和所述冷气输入管道彼此连通组成用于对所述电池箱内进行热交换的回路。
34.根据本实用新型的船用储能集装箱，通过在集装箱体的箱壁、箱门的夹腔内嵌设防火层，且防火层是由船用防火等级为a60或a60等级以上的岩棉，从而提高集装箱体的防火性能，确保火灾发生时不影响到集装箱体以外；通过设置隔板将集装箱体的箱内空间分隔为两个电池箱，并在隔板的夹腔内也嵌设防火层，从而使得两个电池箱内的电池相互独立、互不影响，能够在其中一个电池箱发生火灾时不至于蔓延至另一电池箱，进而有利于减少安全隐患。
附图说明
35.本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
36.图1为根据本实用新型的一种优选实施方式的船用储能集装箱的内部结构的一个俯视图；
37.图2为图1所示的船用储能集装箱的主视图；
38.图3为沿图1中的线a-a所截的剖视图；
39.图4为沿图3中的线b-b所截的一个剖视图；
40.图5为沿图1中的线c-c所截的剖视图；
41.图6为图1中所示的船用储能集装箱的内部结构的另一个俯视图；
42.图7为沿图5中的线d-d所截的剖视图；
43.图8为图1中所示的船用储能集装箱的内部结构的再一个俯视图；其中，图中虚线表示集装箱体内的空气在防爆风机工作时的流动方向；
44.图9为沿图3中的线b-b所截的另一个剖视图，图中虚线表示集装箱体内的空气在防爆风机工作时的流动方向；以及
45.图10为图1所示的船用储能集装箱的侧视图。
46.附图标记说明：
47.100：集装箱体
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110：箱门
48.120：前换气口
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130：后换气口
49.140：隔板
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150：电池架
50.160：防火层
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200：消防气瓶
51.210：消防气体管路
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220：喷气嘴
52.300：出水管
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310：喷水嘴
53.320：进水管
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400：前防火风闸
54.500：后防火风闸
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600：防爆风机
55.700：泄压阀
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800：隔舱
56.810：百叶窗
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900：制冷机组
57.910：冷气输入管道
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911：放气口
58.920：冷气输出管道
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921：排气口
具体实施方式
59.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
60.为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
61.本实用新型提供一种船用储能集装箱。如图1至图10所示，根据本实用新型的船用储能集装箱包括集装箱体100、箱门110、隔板140、电池架150和防火层160。其中，箱门110连接于集装箱体100，用以打开和关闭集装箱体100；隔板140呈立状安装于集装箱体100的内部，隔板140 的板高方向与集装箱体100的高度方向一致，隔板140的板厚方向与集装箱体100的宽度方向一致，隔板140的长度方向与集装箱体100的长度方向一致，用以将集装箱体100的内部分隔为沿集装箱体100的宽度方向布置的两个电池箱；各个电池箱内分别装设有电池架150，电池架150用于装配电池；集装箱体100的箱壁、箱门110和隔板140的本体分别是由钢板制成的内部具有夹腔的板状结构，夹腔内装设有防火层160，防火层160 即为填充在夹腔内的岩棉制成，在填充岩棉以后使得集装箱体100、箱门 110和隔板140符合船用防火等级a60或以上的防火标准。其中，用防火等级a60的防火标准出自于《国际海上人命安全公约》，作为防火层160 的岩棉属于该公约中关于a60或a60以上防火标准的规制。
62.根据本实用新型的船用储能集装箱，通过在集装箱体100的箱壁、箱门110的夹腔内嵌设防火层160，且防火层160是由船用防火等级为a60 或a60等级以上的岩棉，从而提高集装箱体100的防火性能，确保火灾发生时不影响到集装箱体100以外；通过设置隔板140将集装箱体100的箱内空间分隔为两个电池箱，并在隔板140的夹腔内也嵌设防火层160，从而使得两个电池箱内的电池相互独立、互不影响，能够在其中一个电池箱发生火灾时不至于蔓延至另一电池箱，进而有利于减少安全隐患。
63.储能集装箱的箱底也可设置防火用的岩棉，此处的岩棉的防火等级可以不达到a60防火等级。
64.在本实用新型的储能集装箱具有a60或以上船用防火等级的防火性能以后，可以防止箱内发生火灾时蔓延到箱外。然而，为了进一步降低因箱内火灾引发的爆炸风险，最好还要及时消灭箱内火灾。对此，参阅图1、图5至图7，本实用新型的储能集装箱还包括消防气瓶200、消防气体管路 210和设置于消防气体管路210上的喷气嘴220，其中，消防气瓶200用于储存具有灭火作用的气体，消防气瓶200安装在集装箱体100的后端外部，消防气体管路210的一端位于电池箱内并沿集装箱体100的长度方向布设，消防气体管路210的另一端穿过集装箱体100的后端箱壁并通过气阀连接至消防气瓶200；喷气嘴220连接至位于集装箱体100内的消防气体管路 210的管内，且喷气嘴220沿消防气体管路210的管长方向间隔布置，喷气嘴220是用于在气阀打开状态下向集装箱体100内喷射灭火气体，进而通过灭火气体对箱内实施灭火。
65.优选地，消防气瓶200内储存的灭火气体为七氟丙烷气体，而消防气体管路210连接至集装箱体100的内顶部，喷气嘴220的朝向最好是偏向下方，从而在集装箱内发生火灾时，通过开启气阀，将七氟丙烷气体由喷气嘴220以辐射状喷布，便于七氟丙烷气体快速分
散于整个箱体内，进而提高灭火效率。通过采用该方案对箱内实施灭火，能够防止箱内压力持续升高，进而达到降低爆炸隐患的目的。
66.此外，由于起火原因不同，采用七氟丙烷气体灭火可能不能完全兼顾，因此，为了更加可靠地实施灭火，参阅图6和图7，本实用新型的储能集装箱还包括出水管300、喷水嘴310和进水管320，其中，出水管300沿集装箱体100的长度方向布设于电池箱的内顶部；喷水嘴310安装在出水管 300上并与出水管300的管内相连通，且喷水嘴310沿出水管300的管长方向间隔分布，喷水嘴310的喷水方向朝下；进水管320的一端(上端) 连接至出水管300的中部并与出水管300的管腔相通，另一端(下端)穿过集装箱体100的底部并与集装箱体100的底部固定连接。进水管320的另一端管口连接有接头，用以在箱内发生火灾时通过管件连接至外部供水装置，从而向出水管300内供应水，出水管300用以将水沿管长方向均布，并通过沿管长方向间隔布置喷水嘴310向箱内不同部位喷水，达到对箱内灭火的目的。进水管320的另一端在通常情况下可以装设堵头，用以防止因外部异物进入管内而导致管腔或者喷水嘴310的堵塞，在需要连接外部供水装置时，通过拆下堵头连接管件即可。
67.其中，外部供水装置可以是水泵，水泵通过管件分别连接至就近水源和进水管320，启动水泵即可将就近水源中的水抽至集装箱体100内的出水管300中。
68.上述的消防气瓶200、气阀、消防气体管路210、喷气嘴220、出水管 300、喷水嘴310、进水管320、以及外部供水装置共同组成灭火系统，以获得对箱内火灾实施更为可靠的灭火效果。
69.在对集装箱内实施灭火以后，箱内还有因火灾而产生的烟尘和有毒有害气体，需要将其排出才能开箱做进一步的清理和修整工作。对此，参阅图1、图2、以及图4至图10，本实用新型的集装箱体100的前端具有前换气口120、后端具有后换气口130，其中，前换气口120分别与各个电池箱的箱内相连通，后换气口130分别与各个电池箱的箱内相连通，储能集装箱还包括前防火风闸400、后防火风闸500、以及防爆风机600，其中，前防火风闸400连接于前换气口120处，以调节前换气口120的启闭状态；后防火风闸500连接于后换气口130处，以调节后换气口130的启闭状态；防爆风机600连接于集装箱体100的前端，并通过管路经由前防火风闸400 连接至前换气口120。当箱内火灾得以扑灭以后，将前防火风闸400、后防火风闸500都开启，然后启动防爆风机600，用以将集装箱体100内的气体排至箱外，在防爆风机600启动的情况下，前防火风闸400进风，后防火风闸500出风。当然，本领域的技术人员可以理解的是，在排出的气体需要满足环保要求的前提下，可以在防爆风机600的进口或者出口出加装符合相应要求的空气过滤装置。
70.根据实际防爆风机600的功能不同，可以将防爆风机600安装在储能集装箱的前端或后端。上述前换气口120、后换气口130的实际设置位置也可以设置在集装箱的宽度方向的两侧。而将前换气口120、后换气口130 分别设置于集装箱的前后两端，是本实用新型更为优选的实施方案，因为沿集装箱长度方向进出风可以充分与箱内空气接触，从而有利于排出烟尘和可燃气体。由于箱内的有毒有害气体和烟尘在箱内空间的分布位置不一，重量较重的烟尘通常是分布于箱内下方，气体通常是分布于箱内靠上的部位，为了提高对箱内烟尘和有毒有害气体的抽排效果，根据本实用新型的储能集装箱进一步优选的实施方案，参阅图9，将前换气口120设置于集装箱体100的前端下部，将后换气口130设置于集装箱体100的后端上部，即前换气口120的高度低于后换气口130的位置.在抽排气过程中，气流由
后换气口130进入箱内逐步向下流向前换气口120，对于箱内沿高度方向分布的不同有害气体烟尘从箱内抽出，从而能够提高有害气体、烟尘的抽排效果。
71.进一步地，参阅图2，本实用新型的储能集装箱还包括泄压阀700，泄压阀700连接至集装箱体100的前端并与箱内接通，以在集装箱内的气压超出预设阈值时开启并释放集装箱内的压力。当然，泄压阀700也可以设置在集装箱体100的后端，即可以根据实际操作的便捷性而选择合适的位置进行安装。其中，不论火灾发生与否，泄压阀700在箱内压力达到预设阈值时会自行开启进行泄压。
72.参阅图1、图3、图6、图8、以及图10，集装箱体100的左右两侧分别设置两组箱门110，集装箱体100的左右两侧的箱门110对称布置，每一组有两扇箱门110呈对开式布置，位于同一侧的两组箱门110构成集装箱体100的侧面箱壁，且箱门110沿集装箱体100的长度方向的布置长度与隔板140的长度相一致。通过采用左右各两组a60船用防火等级的箱门 110，能够确保箱内火势不蔓延到箱外；而且，在进行电池的拆装和维保作业时，有利于增大作业空间，进而能够提高作业效率。
73.参阅图1、以及图4至图10，本实用新型的集装箱体100的后端外部设置有隔舱800，该隔舱800的前端舱壁构造为集装箱体100的后端箱壁，隔舱800的舱壁内嵌设有防火层160，使得隔舱800符合相应的防火要求，从而在火灾发生时防止火势向箱外蔓延。隔舱800内装设后防火风闸500 和消防气瓶200，后防火风闸500连接至集装箱体100的后端箱壁上的后换气口130，后换气口130与各个电池箱的箱内连通，消防气瓶200通过消防气体管路210分别连接至各个电池箱的箱内。通过将消防气瓶200和后防火风闸500设置在隔舱800内，能够对消防气瓶200和后防火风闸500 进行保护。隔舱800的侧面舱壁和/或后端舱壁上设置有用于通风的百叶窗 810，通过设置百叶窗810能保证后防火风闸500在工作时充分通风。
74.进一步地，隔舱800内还可以设置火灾监控装置，火灾监控装置连接至集装箱体100内的火灾检测传感器，火灾监控装置还分别连接至前防火风闸400、后防火风闸500、防爆风机600、消防气瓶200的气阀、以及电池包的主干线路开关，用以检测和判断箱内是否发生火灾，并能在检测到火灾发生时关闭主干线路开关，然后先开启气阀，待火灾扑灭之后启动前防火风闸400、后防火风闸500和防爆风机600以排出箱内有毒有害气体和烟尘。最好可以设置火灾警报装置，将其连接至火灾监控装置，以便在检测到箱内发生火灾时控制火灾警报装置发出警报，用以提示相关人员及时将进水管320连接外部供水装置并启动，以配合消防气瓶200输出的七氟丙烷气体进行更为可靠的灭火。其中，火灾监控装置具有微机或计算机处理的功能，用以接收、分析处理火灾检测传感器回传的检测数据，并能够调控前防火风闸400、后防火风闸500、防爆风机600、消防气瓶200的气阀、以及电池包的主干线路开关所处的状态，进而可达到自动监控火灾、消灭火灾和排出有毒有害的烟气的目的。
75.参阅图2、图4、图7、图9、以及图10，本实用新型的储能集装箱还包括制冷机组900、冷气输入管道910和冷气输出管道920。其中，制冷机组900连接至集装箱体100的前端。冷气输入管道910的一端连接至制冷机组900，另一端延伸至集装箱体100的内底部并与电池架150相对应，且冷气输入管道910上朝向电池架150的一侧开设有用于释放冷气的放气口911，放气口911沿冷气输入管道910的管长方向间隔排布。冷气输出管道920的一端连接至制冷机组900，另一端延伸至集装箱体100的内顶部并与电池架150对应，且冷气输出管道
920上开设有用于排气的排气口 921，排气口921沿冷气输出管道920的管长方向间隔布置，冷气输出管道 920、制冷机组900和冷气输入管道910彼此连通组成用于对电池箱内进行热交换的回路。制冷机组900产生的冷风由冷气输入管道910进入箱内，并经由每个电池架150处的放气口911释放冷气，以充分接触电池架150 上的电池包，为电池包散热降温，吸收热量后的气体经由上方的冷气输出管道920的排气口921被吸入到冷气输出管道920内，而后再经由冷气输出管道920回到制冷机组900对气体降温并循环。通过该方案的实施，能够对电池包持续降温，防止电池包因温度较高因引发火灾，达到降低火灾隐患的目的。
76.本实用新型的船用储能集装箱的工作原理：检测到箱内发生火灾后，先切断所有通用电源，然后开启消防气瓶200的气阀并将进水管320连接至外部供水装置，利用七氟丙烷气体结合水进行灭火，灭火后将前防火风闸400、后防火风闸500和防爆风机600启动以排出箱内烟尘和有毒有害气体，在周围有可燃气体的工况下将防火风闸和防爆风机600开启使用不会发生爆炸。由于集装箱体100、箱门110和隔板140内部都要防火岩棉并使得集装箱符合船用a60的防火等级标准，因此，能够确保箱内火势不至于蔓延至箱外。
77.船用储能集装箱箱体满足a60等级标准，从而符合用户对于船用储能集装箱的使用需求，进而有利于拓宽储能集装箱的品类。本实用新型的船用储能集装箱，尤其涉及防火防爆、消防灭火的船用储能集装箱，在储能集装箱内部电池发生自燃、爆炸时，由于箱体本身符合船用a60级防火防爆等级标准的要求，从而确保箱内火灾不影响到船舶、海上平台等；在消防灭火方面，通过七氟丙烷结合水进行灭火，能够高效控制火灾，达到可靠灭火目的；在灭火以后，还能对箱内有毒有害气体和烟尘进行抽排，大大降低爆炸隐患，并有利于提高开箱维修及清理的安全性。
78.除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
79.本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。