一种多电池组的安全储能装置的制作方法

本申请公开了一种储能设备，具体地说是一种多电池组的安全储能装置。

背景技术：

1、多电池组的安全储能装置通常涉及将多个电池串联或并联来达到所需的能量存储和输出需求。这些电池可以是锂离子、镍氢、铅酸等类型，用于各种应用如电动汽车、家用储能系统或大型工业储能。

2、目前，储能技术的发展已经较为成熟，但储能技术的安全性仍有较大的进步空间。具体地说，当前的大部分储能电池，如锂离子电池，存在过热、短路和物理损坏导致的火灾风险。一旦电池损坏或存在缺陷，可能会导致内部温度急剧上升，甚至引起火灾。

3、尽管目前市场上有一些电池管理系统能够监控电池状态并采取一定的防护措施，但是它们通常不能直接采取灭火行动。大多数情况下，当电池出现问题时，需要外部人员干预，使用传统的灭火方式来控制火势。由于目前的储能电池组缺乏内置的快速响应机制，当电池出现问题时，可能需要相对较长的时间才能采取有效的灭火措施，这会增加损坏和火灾扩散的风险。

4、事实上，对于电池安全而言，水是一种很好的介质，具体地说，水具有较高的比热容，能够快速吸收并传导大量热量。将水喷洒到过热的电池上可以迅速降低电池的温度，从而减少热失控的风险。此外，水在喷洒过程中，可以将燃烧区的氧气排挤出去，减少燃烧所需的氧气供应，进而达到灭火的目的。最后，某些电池火灾可能会释放有毒或可燃的气体。水可以帮助稀释这些气体，减少它们在空气中的浓度，降低进一步燃烧或呼吸危害的风险。

5、综上所述，提供一种基于水作为媒介的安全储能装置有重要的使用价值和意义。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供一种在顶部设置有储水仓，常态下使用水进行温控，在极端情况下使用水进行区域灭火的多电池组的安全储能装置。

2、为实现上述目的，本申请公开了一种多电池组的安全储能装置，包括储能柜、电池组、控制器，储能柜从上而下交替设置有储水区和储电区，所述储电区和储水区通过金属隔板实现密封隔离；每个储电区内设置有至少一个电池组，每个电池组均通过线缆与安装在储能柜外上的控制器相连；控制器控制电池组的工作；所述电池组内设置用于连通相邻储水区并对电池组进行控温的水冷控温组件；所述多个储水区中，位于最上方的储水区通过带有泵的循环管道与位于最下方的储电区内的各个电池组中的水冷控温组件相接，形成循环回路。

3、在一些实施例中，为防管道内水因升温而造成管道内压力过大，所述循环管道上安装有泄压阀，在循环管道内压力过大时，通过泄压阀实现泄压。

4、在一些实施例中，为实现控温以及智能灭火，电池组包括设有若干个独立且密封分区的壳体、固定设置在各密封分区内的电池单元、以及伸入各密封分区内的水冷控温组件以及安装在壳体外与各电池单元连接用于控制各电池单元的bms控制单元。

5、进一步地说，所述水冷控温组件包括位于壳体外并与对应储水区相接的主进液流道、与对应储水区相接的主出液流道以及与主进液流道及组出液流道相配合的支流道，所述支流道分别位于各密封分区内，支流道上设有位于对应密封分区内的电控喷头以及一个易熔合金喷头，用于控温及灭火的水从主液流道进入各支液道后再汇入主出液流道，分别在出现高温异常时实现主动灭火和被动灭火。

6、进一步地说，所述壳体的密封分区由阻燃隔板分隔形成，阻燃隔板可以防止单个密封分区内的燃烧的扩散。

7、进一步地说，位于密封分区内的电池单元通过导热件与支流道相接配合，经由导热件实现热传导，利用上述导热件可以明显提高对电池单元的控温效率。

8、更进一步地说，所述导热件的一部分接于支流道的外壁面上，另一部分贴设在电池单元的外壁面上，形成热传导。

9、进一步地说，bms控制单元具有与控制器相连的输入电路和输出电路，输出电路用于各电池单元向控制器供电，输入电路用于控制器各电池单元的充电，利用控制器经由输入电路和输出电路配合bms控制单元实现电池组的充放电，满足电池组在实际应用时的需要。

10、进一步地说，所述壳体在各密封分区内设置有与bms控制单元相连的环境温度传感器，利用上述温度传感器实现对各密封分区内电池单元的间接温度监测，并向控制器发送相应的数据信息。

11、进一步地说，所述电池单元由若干关联的二次电池组件、各二次电池被一保持架固定形成一个组合体，该组合体被一个金属外罩密封，金属外罩内设有与bms控制单元相连的电池温度传感器，通过上述电池温度传感器更精准地监测电池单元的工作温度。

12、本申请使用了多层安装设置，将电池的热管理和防火措施结合了主动和被动灭火手段，保证了在异常状况下，电池组的火灾风险降至最低，提高储能装置的使用安全性。

技术特征：

1.一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：包括储能柜、电池组、控制器，储能柜从上而下交替设置有储水区和储电区，所述储电区和储水区通过金属隔板实现密封隔离；每个储电区内设置有至少一个电池组，每个电池组均通过线缆与安装在储能柜外上的控制器相连；控制器控制电池组的工作；所述电池组内设置用于连通相邻储水区并对电池组进行控温的水冷控温组件；所述多个储水区中，位于最上方的储水区通过带有泵的循环管道与位于最下方的储电区内的各个电池组中的水冷控温组件相接，形成循环回路。

2.如权利要求1中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述循环管道上安装有泄压阀。

3.如权利要求1中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：电池组包括设有若干个独立且密封分区的壳体、固定设置在各密封分区内的电池单元、以及伸入各密封分区内的水冷控温组件以及安装在壳体外与各电池单元连接用于控制各电池单元的bms控制单元。

4.如权利要求3中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述水冷控温组件包括位于壳体外并与对应储水区相接的主进液流道、与对应储水区相接的主出液流道以及与主进液流道及组出液流道相配合的支流道，所述支流道分别位于各密封分区内，支流道上设有位于对应密封分区内的电控喷头以及一个易熔合金喷头，用于控温及灭火的水从主液流道进入各支液道后再汇入主出液流道，分别在出现高温异常时实现主动灭火和被动灭火。

5.如权利要求4中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：位于密封分区内的电池单元通过导热件与支流道相接配合，经由导热件实现热传导，利用上述导热件可以明显提高对电池单元的控温效率。

6.如权利要求3中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述壳体的密封分区由阻燃隔板分隔形成，阻燃隔板可以防止单个密封分区内的燃烧的扩散。

7.如权利要求5中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述导热件的一部分接于支流道的外壁面上，另一部分贴设在电池单元的外壁面上，形成热传导。

8.如权利要求3中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：bms控制单元具有与控制器相连的输入电路和输出电路，输出电路用于各电池单元向控制器供电，输入电路用于控制器各电池单元的充电，利用控制器经由输入电路和输出电路配合bms控制单元实现电池组的充放电，满足电池组在实际应用时的需要。

9.如权利要求3中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述壳体在各密封分区内设置有与bms控制单元相连的环境温度传感器，利用上述温度传感器实现对各密封分区内电池单元的间接温度监测，并向控制器发送相应的数据信息。

10.如权利要求3中所述的一种多电池组的安全储能装置，其特征在于：所述电池单元由若干关联的二次电池组件、各二次电池被一保持架固定形成一个组合体，该组合体被一个金属外罩密封，金属外罩内设有与bms控制单元相连的电池温度传感器，通过上述电池温度传感器更精准地监测电池单元的工作温度。

技术总结
本申请公开了一种多电池组的安全储能装置，包括储能柜、电池组、控制器，储能柜从上而下交替设置有储电区和储水区，所述储电区和储水区通过金属隔板实现密封隔离；每个储电区内设置有至少一个电池组，每个电池组均通过线缆与安装在储能柜外上的控制器相连；控制器控制电池组的工作；所述的电池组内设有与对应储水区相接的流道，所述流道用于电池组的控温以及意外情况下对电池组进行送水灭火；所述电组池内设置用于连通相邻储水区并对电池组进行控温的水冷控温组件。本申请使用了多层安装设置，将电池的热管理和防火措施结合了主动和被动灭火手段，保证了在异常状况下，电池组的火灾风险降至最低，提高储能装置的使用安全性。

技术研发人员：陈荣,马欢,周孚鹏
受保护的技术使用者：祥鑫（东莞）新能源科技有限公司
技术研发日：20230925
技术公布日：2024/6/13