温消一体的包级浸没溢流式储能系统的制作方法

本发明属于电能储能，具体的为一种温消一体的包级浸没溢流式储能系统。

背景技术：

1、锂电池热失控由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。锂电池热失控是一个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热。导致锂电池热失控的原因很多，主要有以下几点。

2、1)过充触发锂电池热失控：电池本身有过冲保护，但是当这种过冲保护出现问题失灵的情况下，电池还在继续充电就会导致电池过冲触发热失控。随着电池的不断使用，电池的老化现象逐渐严重，且电池组的一致性越来越差，此时的电池如果过充极易出现热安全问题。

3、2)过热触发锂电池热失控：锂电池正常使用中，当电池保持高速放电或遇到极限工况时，必须持续大电流放电，这时电池内部的温度开始慢慢升高，当电池热量大量积累时，若不及时限制其放电电流，极有可能造成锂电池热失控现象。

4、3)机械触发锂电池热失控：锂电池包遭遇撞击变形、电池包内部短路、以及其他对电池包造成损坏的行为都有可能引发电池的热失控。

5、除了以上几点原因外，电池过放电以及电池内部短路等也会导致电池热失控。特别的，在电池热失控燃爆阶段，电解液与正极反应产生的氧气剧烈反应，电池起火，导致火灾和爆炸等危害，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温消一体的包级浸没溢流式储能系统，能够在正常运行工况下实现均温控制和温度控制，使温度保持在设定温度范围内；当发生热失控后，能够实现消防浸没，以减小热失控影响范围。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种温消一体的包级浸没溢流式储能系统，包括温控机组、消防机组和至少一个储能簇；所述储能簇包括集流装置和位于所述集流装置上方的至少一个储能包，所述储能包上设有进液口和溢流口；

4、所述温控机组上连接有温控进液总管和温控回液总管，所述温控进液总管与所述储能包一一对应设有温控进液管，所述温控进液管与对应的所述储能包的进液口相连，且所述温控进液管上设有用于独立控制进入到对应所述储能包内的温控介质的流量的比例控制阀；

5、所述集流装置用于接收从所述储能包内溢流的温控介质；所述集流装置上连接有温控回液管；所述温控回液管上连接有抽吸泵，所述抽吸泵的出液口与所述温控回液总管连接；或，所述温控回液管与所述温控机组相连。

6、进一步，所述集流装置采用溢流储液箱，所述溢流储液箱的底部与所述温控回液管相连。

7、进一步，还包括废液存储箱，所述溢流储液箱上设有第一溢流管，所述第一溢流管与所述废液存储管相连。

8、进一步，所述废液存储箱的进液口处设有单向阀。

9、进一步，所述集流装置采用溢流汇流斗，所述溢流汇流斗的底部与所述温控回液管相连。

10、进一步，还包括回液储液箱；

11、所述回液储液箱与所述温控回液管相连，所述集流装置通过所述温控回液管与所述回液储液箱相连，所述抽吸泵的进液口与所述回液储液箱相连；或，

12、所述回液储液箱与所述温控回液总管相连，所述抽吸泵的进液口与所述温控回液管相连、出液口与所述回液储液箱相连；所述温控回液总管上设有第二抽吸泵。

13、进一步，还包括回液储液箱；

14、所述回液储液箱与所述温控回液管相连，所述集流装置通过所述温控回液管与所述回液储液箱相连，所述抽吸泵的进液口与所述回液储液箱相连；或，

15、所述回液储液箱与所述温控回液总管相连，所述抽吸泵的进液口与所述温控回液管相连、出液口与所述回液储液箱相连；所述温控回液总管上设有第二抽吸泵；

16、还包括废液存储箱，所述回液储液箱上设有第二溢流管，所述第二溢流管与所述废液存储管相连。

17、进一步，所述废液存储箱的进液口处设有单向阀。

18、进一步，所述储能包包括包外壳和位于所述包外壳内的储能组件，所述储能组件包括至少一个储能单体。

19、进一步，所述溢流口位于在所述储能组件的上方。

20、进一步，所述包外壳采用密闭结构，所述进液口设置在所述包外壳的底部，所述溢流口设置在所述包外壳的顶部。

21、进一步，所述包外壳采用顶部设有开口的敞开式结构，所述进液口设置在所述包外壳的底部；所述包外壳的顶部开口作为所述溢流口，或，所述溢流口设置在所述包外壳的顶部侧壁上。

22、进一步，所述储能包沿着竖直方向布置在所述溢流储液箱的上方；所述溢流储液箱位于所述溢流口正下方以使所述储能包内溢流的温控介质落入到所述溢流储液箱内。

23、进一步，所述溢流口上连接有与所述溢流储液箱相连的溢流管；或，所述储能簇内设有用于引流从所述溢流口溢流的温控介质进入到所述溢流储液箱的引流组件。

24、进一步，所述消防机组上连接有消防进液总管，所述消防进液总管与所述储能包一一对应设有用于向所述储能包内注入或喷淋消防介质的消防进液管。

25、进一步，所述包外壳采用密闭结构，所述消防进液管与所述储能包的顶部连接以向所述储能包内注入或喷淋消防介质；或，所述包外壳采用顶部设有开口的敞开式结构，所述消防进液管位于所述储能包的上方并通过所述包外壳顶部设置的开口向所述储能包内注入或喷淋消防介质。

26、本发明的有益效果在于：

27、本发明温消一体的包级浸没溢流式储能系统，通过在储能包上设置进液口和溢流口，进液口通过温控进液管与温控机组相连，以实现利用温控机组向储能包处注入温控介质的技术目的；当储能包内的温控介质超过溢流口的溢流高度后，温控介质通过溢流口流出并进入到集流装置，利用设置在温控回液管上的抽吸泵将集流装置内的温控介质通过温控回液总管回流到温控机组内，实现温控介质在储能包与温控机组之间的循环；通过在温控进液管设置比例控制阀，比例控制阀可以根据对应储能包内的温度调节开度大小，从而调节进入到对应储能包内的温控介质的流量，使所有储能包的温度均在设定范围内，实现均温控制和温度控制；当储能包发生热失控时，利用消防机组向储能包内注入或喷淋消防介质，避免热失控蔓延。综上，本发明温消一体的包级浸没溢流式储能系统，能够在正常运行工况下实现均温控制和温度控制，使温度保持在设定温度范围内；当发生热失控后，能够实现消防浸没，以减小热失控影响范围。

28、另外，通过在储能包上设置进液口和溢流口，即采用包级浸没，可使每一个储能包的进液口压力更加均衡，即每一个储能包的进液口压力等于进液口与储能包内的温控介质溢流高度之间的液体压力，如此，在每个储能包进液口几何尺寸、压力均相同的条件下，可以方便地通过调节比例控制阀的开度来调节注入每个储能包内的温控介质的流量，最终实现使每个储能包的温度均位于设定范围内的均温控制和温度控制。

技术特征：

1.一种温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：包括温控机组、消防机组和至少一个储能簇；所述储能簇包括集流装置和位于所述集流装置上方的至少一个储能包，所述储能包上设有进液口和溢流口；

2.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述集流装置采用溢流储液箱，所述溢流储液箱的底部与所述温控回液管相连。

3.根据权利要求2所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：还包括废液存储箱，所述溢流储液箱上设有第一溢流管，所述第一溢流管与所述废液存储管相连。

4.根据权利要求3所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述废液存储箱的进液口处设有单向阀。

5.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述集流装置采用溢流汇流斗，所述溢流汇流斗的底部与所述温控回液管相连。

6.根据权利要求1-5任一项所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：还包括回液储液箱；

7.根据权利要求1，2或5所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：还包括回液储液箱；

8.根据权利要求7所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述废液存储箱的进液口处设有单向阀。

9.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述储能包包括包外壳和位于所述包外壳内的储能组件，所述储能组件包括至少一个储能单体。

10.根据权利要求9所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述溢流口位于在所述储能组件的上方。

11.根据权利要求9所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述包外壳采用密闭结构，所述进液口设置在所述包外壳的底部，所述溢流口设置在所述包外壳的顶部。

12.根据权利要求9所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述包外壳采用顶部设有开口的敞开式结构，所述进液口设置在所述包外壳的底部；所述包外壳的顶部开口作为所述溢流口，或，所述溢流口设置在所述包外壳的顶部侧壁上。

13.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述储能包沿着竖直方向布置在所述溢流储液箱的上方；所述溢流储液箱位于所述溢流口正下方以使所述储能包内溢流的温控介质落入到所述溢流储液箱内。

14.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述溢流口上连接有与所述溢流储液箱相连的溢流管；或，所述储能簇内设有用于引流从所述溢流口溢流的温控介质进入到所述溢流储液箱的引流组件。

15.根据权利要求1所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述消防机组上连接有消防进液总管，所述消防进液总管与所述储能包一一对应设有用于向所述储能包内注入或喷淋消防介质的消防进液管。

16.根据权利要求15所述温消一体的包级浸没溢流式储能系统，其特征在于：所述包外壳采用密闭结构，所述消防进液管与所述储能包的顶部连接以向所述储能包内注入或喷淋消防介质；或，所述包外壳采用顶部设有开口的敞开式结构，所述消防进液管位于所述储能包的上方并通过所述包外壳顶部设置的开口向所述储能包内注入或喷淋消防介质。

技术总结
本发明公开了一种温消一体的包级浸没溢流式储能系统，包括温控机组、消防机组和至少一个储能簇；所述储能簇包括集流装置和位于所述集流装置上方的至少一个储能包，储能包上设有进液口和溢流口；温控机组上连接有温控进液总管和温控回液总管，所述温控进液总管与所述储能包一一对应设有温控进液管，所述温控进液管与对应的所述储能包的进液口相连，且温控进液管上设有用于独立控制进入到对应所述储能包内的温控介质的流量的比例控制阀；所述集流装置用于接收从所述储能包内溢流的温控介质；集流装置上连接有温控回液管；所述温控回液管上连接有抽吸泵，抽吸泵的出液口与所述温控回液总管连接；或，所述温控回液管与所述温控机组相连。

技术研发人员：辛民昌,江守鑫,张宗
受保护的技术使用者：九环储能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15