本發(fā)明屬于儲(chǔ)能設(shè)備，涉及一種串式儲(chǔ)能設(shè)備，特別是一種智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的儲(chǔ)能技術(shù)解決方案，它將數(shù)字信息技術(shù)與光伏、儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行跨界融合。該系統(tǒng)基于分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)架構(gòu)，通過采用一系列創(chuàng)新技術(shù)，如電池模組級能量優(yōu)化、電池單簇能量控制、數(shù)字智能化管理以及全模塊化設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期內(nèi)更高的放電效率、更優(yōu)的投資回報(bào)、更極簡的運(yùn)維以及更高的安全可靠性。

2、智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)通過將多個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備串聯(lián)或并聯(lián)連接，以實(shí)現(xiàn)更高的儲(chǔ)能容量、更高的功率輸出和更好的系統(tǒng)性能。這種系統(tǒng)能夠根據(jù)需求靈活添加或移除儲(chǔ)能設(shè)備，以適應(yīng)不同的功率和容量要求，智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)還采用電池模組級精細(xì)化管理，通過優(yōu)化器和控制器等組件，最大程度地解決電池模組串聯(lián)失配、電池簇間并聯(lián)失配、電池溫升差異等問題，從而提升充放電量。

3、但是儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池的安全性問題仍然存在，電池在濫用狀態(tài)下，如過充、過放、高溫等，可能導(dǎo)致電極和電解液之間發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量。如果不能及時(shí)散熱，就可能引發(fā)電池內(nèi)部的熱失控，最終導(dǎo)致電池燃燒或爆炸，部分類型的電池，如鉛酸電池，內(nèi)部含有液體電解液。電池?fù)p壞或不當(dāng)處理可能導(dǎo)致電解液泄漏，這不僅可能引起電池短路和爆炸，而且電解液本身可能具有腐蝕性，如果處置不當(dāng)，就會(huì)對接觸到的物體和人員造成傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)，該智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)要解決的技術(shù)問題是：如何實(shí)現(xiàn)提高儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池模塊的安全性。

2、本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括電池模塊、能量優(yōu)化器模塊、電池簇控制器模塊、分布式空調(diào)模塊、電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模塊、智能控制器模塊以及消防系統(tǒng)模塊；

4、所述電池模塊由多個(gè)單體電池組成，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)電能；

5、所述能量優(yōu)化器模塊用于實(shí)現(xiàn)電池模塊級的能量管理和優(yōu)化，確保每個(gè)模塊都能以最佳狀態(tài)工作；

6、所述電池簇控制器模塊負(fù)責(zé)電池簇間的能量均衡，防止簇間并聯(lián)失配，提高系統(tǒng)的整體性能；

7、所述分布式空調(diào)模塊用于對電池模塊進(jìn)行散熱，確保電池在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，延長電池壽命；

8、所述電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模塊負(fù)責(zé)將電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，或?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電，以供系統(tǒng)使用或充電；

9、所述智能控制器模塊能夠監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；

10、所述消防系統(tǒng)模塊包括滅火氣體噴淋裝置和水浸式消防設(shè)備，用于在發(fā)生火情時(shí)及時(shí)采取措施，保護(hù)系統(tǒng)安全；

11、所述電池模塊包括殼體，所述殼體的內(nèi)部開設(shè)有安裝槽，所述安裝槽的內(nèi)部固定安裝有散熱板，所述散熱板的左側(cè)固定安裝有導(dǎo)熱板，所述導(dǎo)熱板的上下兩側(cè)均固定安裝有限位框，兩個(gè)所述限位框的內(nèi)部均安裝有多組電池組，所述散熱板的內(nèi)部設(shè)置有散熱機(jī)構(gòu)，所述限位框的內(nèi)部設(shè)置有彈力機(jī)構(gòu)；

12、所述消防系統(tǒng)模塊包括兩個(gè)收納框，兩個(gè)所述收納框分別固定安裝在殼體的上下兩側(cè)，所述收納框的內(nèi)部設(shè)置有收納機(jī)構(gòu)，上端所述收納框的外部固定安裝有警報(bào)燈，所述警報(bào)燈的外部設(shè)置有清潔機(jī)構(gòu)；

13、所述滅火氣體噴淋裝置包括開設(shè)于上端收納框內(nèi)部的矩形槽，所述矩形槽的內(nèi)部安裝有滅火器。

14、本發(fā)明的工作原理是：電池模塊中的每個(gè)電池組都與能量優(yōu)化器模塊相連，能量優(yōu)化器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測和調(diào)整電池模塊的充放電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電池模塊的最佳工作，電池簇控制器模塊通過數(shù)據(jù)線與電池模塊相連，實(shí)現(xiàn)簇間能量的均衡分配，電池簇控制器模塊都配備有分布式空調(diào)，通過冷卻管道或電扇對電池簇控制器模塊進(jìn)行散熱，確保電池溫度穩(wěn)定，電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模塊負(fù)責(zé)將電池簇中的電能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的電能形式，智能控制器模塊通過數(shù)據(jù)線與各個(gè)元器件相連，實(shí)時(shí)收集和處理數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行控制和調(diào)整，消防系統(tǒng)通過傳感器和控制器與電池模塊和電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模塊相連，一旦檢測到異常情況，消防系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)，采取相應(yīng)措施；

15、通過散熱機(jī)構(gòu)從而將電池組產(chǎn)生的熱量及時(shí)地散發(fā)出去，通過彈力機(jī)構(gòu)將處于異常狀態(tài)下的電池組推出矩形口，通過清潔機(jī)構(gòu)對警報(bào)燈的外壁進(jìn)度清潔，避免因灰塵的覆蓋而影響警報(bào)效果。

16、所述散熱機(jī)構(gòu)包括固定安裝在散熱板內(nèi)部的銅管，所述銅管的一側(cè)與導(dǎo)熱板固定連接，所述銅管的另一側(cè)固定安裝有矩形管，所述矩形管的外壁固定安裝有導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片的外壁固定安裝有兩個(gè)風(fēng)扇。

17、采用以上結(jié)構(gòu)，電池組產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱板傳遞至銅管，銅管再將熱量傳遞至矩形管以及導(dǎo)熱片，矩形管的厚度小于銅管的直徑，通過兩個(gè)風(fēng)扇對導(dǎo)熱片進(jìn)行降溫，從而將電池組產(chǎn)生的熱量及時(shí)地散發(fā)出去。

18、所述導(dǎo)熱片的側(cè)壁等間距開設(shè)有多條通風(fēng)槽。

19、采用以上結(jié)構(gòu)，多個(gè)通風(fēng)槽可以增加導(dǎo)熱片內(nèi)部的氣體流速，從而加快導(dǎo)熱片與外部氣體之間的熱交換，進(jìn)而提高散熱速率。

20、所述銅管的內(nèi)部上下兩端均固定安裝有單向閥，兩個(gè)所述單向閥的導(dǎo)流方向相反，所述銅管的內(nèi)部還裝有蒸發(fā)液，所述蒸發(fā)液采用正戊烷。

21、采用以上結(jié)構(gòu)，正戊烷是一種有機(jī)化合物，可用于制造人造冰、麻醉劑，合成戊醇、異戊烷等，其沸點(diǎn)為36℃，電池組的正常工作溫度在35℃左右，在其工作的時(shí)候，其內(nèi)部的熱量會(huì)通過導(dǎo)熱板快速傳遞至銅管靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)，銅管底部的蒸發(fā)液蒸發(fā)吸熱變成氣體后，銅管靠近導(dǎo)熱板一側(cè)的內(nèi)部壓力增大，上端的單向閥僅允許氣態(tài)蒸發(fā)液進(jìn)入靠近導(dǎo)熱片的一側(cè)，下端的單向閥僅允許液態(tài)的蒸發(fā)液進(jìn)入靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)，隨后氣態(tài)蒸發(fā)液通過上端單向閥進(jìn)入靠近導(dǎo)熱片的一側(cè)后，氣體通過矩形管，由于矩形管的厚度較低，會(huì)使得銅管內(nèi)部的氣體向著矩形管的邊緣處流動(dòng)，然后熱量傳遞至導(dǎo)熱片，氣態(tài)蒸發(fā)液就會(huì)降溫后液化，并向下流動(dòng)，在通過下端的單向閥重新進(jìn)入靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)進(jìn)行受熱，從而完成一個(gè)循環(huán)，進(jìn)而持續(xù)進(jìn)行熱量的傳遞，進(jìn)而大大加快銅管的導(dǎo)熱效率。

22、所述矩形管的內(nèi)部還開設(shè)有導(dǎo)流腔，所述導(dǎo)流腔的內(nèi)部固定安裝有多個(gè)分流板。

23、采用以上結(jié)構(gòu)，分流板由兩個(gè)傾斜的板構(gòu)成，能夠改變流體的流向，氣態(tài)蒸發(fā)液通過上端帶動(dòng)單向閥進(jìn)入矩形管的內(nèi)部后，會(huì)在多個(gè)分流板的作用下逸散，從而增加與矩形管的接觸面積，從而加快與導(dǎo)熱片的熱量傳遞。

24、所述彈力機(jī)構(gòu)包括開設(shè)于導(dǎo)熱板上下兩側(cè)的多個(gè)收納槽，所述電池組與導(dǎo)熱板的接觸面處固定安裝有底板，每個(gè)所述收納槽的內(nèi)部均安裝有記憶金屬絲，所述記憶金屬絲的一端與底板之間固定連接，所述殼體的上下兩側(cè)均開設(shè)有多個(gè)與電池組配合的矩形口。

25、采用以上結(jié)構(gòu)，如果限位框內(nèi)部的電池組存在異常的情況，電池組內(nèi)部的溫度會(huì)快速地升高，收納槽內(nèi)部的記憶金屬絲在感受到電池組的熱量后會(huì)快速地受熱，記憶金屬絲采用tini-02鎳鈦合金，它的相變溫度在60℃附近，它能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動(dòng)恢復(fù)為原始形狀的特種合金，其的伸縮率在20%以上，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，將記憶金屬絲加工成扭曲的彈簧狀后在對其進(jìn)行壓縮，并裝入到收納槽的內(nèi)部，當(dāng)溫度達(dá)到記憶金屬絲的相變溫度后，記憶金屬絲可以迅速地發(fā)生形變并將處于異常狀態(tài)下的電池組推出矩形口。

26、所述收納機(jī)構(gòu)包括開設(shè)于收納框內(nèi)部的多個(gè)滑腔，所述滑腔與矩形口的位置一致，所述滑腔的內(nèi)部還設(shè)置有氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。

27、采用以上結(jié)構(gòu)，在電池組被推出矩形口后，會(huì)進(jìn)入到收納框內(nèi)部的滑腔中，滑腔將其限制在一個(gè)狹小的腔體之中，從而避免出現(xiàn)異常的電池組影響到其他正常的電池組。

28、所述氣動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)安裝在滑腔內(nèi)部的頂板，所述頂板的邊緣處固定安裝有密封條，所述滑腔的底部還固定安裝有兩個(gè)磁鐵，所述頂板的內(nèi)部固定安裝有永磁體，兩個(gè)所述磁鐵均與永磁體相互吸引，一側(cè)所述收納框的內(nèi)部開設(shè)有圓腔，所述圓腔的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)氣口，每個(gè)所述滑腔的內(nèi)部均開設(shè)有出氣孔，所述出氣孔與進(jìn)氣口相連通，每個(gè)所述滑腔的內(nèi)壁均開設(shè)有噴口，多個(gè)所述噴口均與滅火器的下端相連通，所述噴口的內(nèi)部還設(shè)置有溫度傳感器。

29、采用以上結(jié)構(gòu)，在電池組進(jìn)入到滑腔的內(nèi)部后，會(huì)推動(dòng)頂板移動(dòng)，隨后頂板就會(huì)將滑腔內(nèi)部的氣體通過出氣孔推向進(jìn)氣口，滑腔內(nèi)部的兩個(gè)磁鐵可以通過永磁體對頂板進(jìn)行吸附，進(jìn)而保證頂板在正常狀態(tài)下的穩(wěn)定性，同時(shí)噴口內(nèi)部的溫度傳感器在檢測到異常升溫之后會(huì)啟動(dòng)滅火器，進(jìn)而對滑腔的內(nèi)部進(jìn)行滅火降溫。

30、所述清潔機(jī)構(gòu)包括開設(shè)于收納框外部的圓槽，所述警報(bào)燈固定安裝在圓槽的內(nèi)部，所述圓槽與圓腔之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的端部于圓腔的內(nèi)部固定安裝有扇葉，所述圓腔的內(nèi)壁還設(shè)置有與收納框的外部相連通的排氣口，所述轉(zhuǎn)軸的端部于圓槽的內(nèi)部固定安裝有齒輪，所述收納框的外部固定安裝有固定板，所述固定板的上端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有弧形板，所述弧形板的內(nèi)壁固定安裝有刷條，所述弧形板的底部固定安裝有齒圈，所述齒圈與齒輪嚙合。

31、采用以上結(jié)構(gòu)，在滑腔內(nèi)部的氣體被推入圓腔中后，會(huì)吹動(dòng)轉(zhuǎn)軸以及扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后轉(zhuǎn)軸就會(huì)通過齒輪帶動(dòng)齒圈以及弧形板轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過刷條對警報(bào)燈的外壁進(jìn)度清潔，避免因灰塵的覆蓋而影響警報(bào)效果。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

33、1、電池組產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱板傳遞至銅管，銅管再將熱量傳遞至矩形管以及導(dǎo)熱片，矩形管的厚度小于銅管的直徑，通過兩個(gè)風(fēng)扇對導(dǎo)熱片進(jìn)行降溫，從而將電池組產(chǎn)生的熱量及時(shí)地散發(fā)出去，多個(gè)通風(fēng)槽可以增加導(dǎo)熱片內(nèi)部的氣體流速，從而加快導(dǎo)熱片與外部氣體之間的熱交換，進(jìn)而提高散熱速率。

34、2、電池組在工作的時(shí)候，其內(nèi)部的熱量會(huì)通過導(dǎo)熱板快速傳遞至銅管靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)，銅管底部的蒸發(fā)液蒸發(fā)吸熱變成氣體后，銅管靠近導(dǎo)熱板一側(cè)的內(nèi)部壓力增大，上端的單向閥僅允許氣態(tài)蒸發(fā)液進(jìn)入靠近導(dǎo)熱片的一側(cè)，下端的單向閥僅允許液態(tài)的蒸發(fā)液進(jìn)入靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)，隨后氣態(tài)蒸發(fā)液通過上端單向閥進(jìn)入靠近導(dǎo)熱片的一側(cè)后，氣體通過矩形管，由于矩形管的厚度較低，會(huì)使得銅管內(nèi)部的氣體向著矩形管的邊緣處流動(dòng)，然后熱量傳遞至導(dǎo)熱片，氣態(tài)蒸發(fā)液就會(huì)降溫后液化，并向下流動(dòng)，在通過下端的單向閥重新進(jìn)入靠近導(dǎo)熱板的一側(cè)進(jìn)行受熱，從而完成一個(gè)循環(huán)，進(jìn)而持續(xù)進(jìn)行熱量的傳遞，進(jìn)而大大加快銅管的導(dǎo)熱效率，分流板由兩個(gè)傾斜的板構(gòu)成，能夠改變流體的流向，氣態(tài)蒸發(fā)液通過上端帶動(dòng)單向閥進(jìn)入矩形管的內(nèi)部后，會(huì)在多個(gè)分流板的作用下逸散，從而增加與矩形管的接觸面積，從而加快與導(dǎo)熱片的熱量傳遞。

35、3、如果限位框內(nèi)部的電池組存在異常的情況，電池組內(nèi)部的溫度會(huì)快速地升高，收納槽內(nèi)部的記憶金屬絲在感受到電池組的熱量后會(huì)快速地受熱，記憶金屬絲采用tini-02鎳鈦合金，它的相變溫度在60℃附近，它能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動(dòng)恢復(fù)為原始形狀的特種合金，其的伸縮率在20%以上，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，將記憶金屬絲加工成扭曲的彈簧狀后在對其進(jìn)行壓縮，并裝入到收納槽的內(nèi)部，當(dāng)溫度達(dá)到記憶金屬絲的相變溫度后，記憶金屬絲可以迅速地發(fā)生形變并將處于異常狀態(tài)下的電池組推出矩形口，在電池組被推出矩形口后，會(huì)進(jìn)入到收納框內(nèi)部的滑腔中，滑腔將其限制在一個(gè)狹小的腔體之中，從而避免出現(xiàn)異常的電池組影響到其他正常的電池組。

36、4、在電池組進(jìn)入到滑腔的內(nèi)部后，會(huì)推動(dòng)頂板移動(dòng)，隨后頂板就會(huì)將滑腔內(nèi)部的氣體通過出氣孔推向進(jìn)氣口，滑腔內(nèi)部的兩個(gè)磁鐵可以通過永磁體對頂板進(jìn)行吸附，進(jìn)而保證頂板在正常狀態(tài)下的穩(wěn)定性，同時(shí)噴口內(nèi)部的溫度傳感器在檢測到異常升溫之后會(huì)啟動(dòng)滅火器，進(jìn)而對滑腔的內(nèi)部進(jìn)行滅火降溫，在滑腔內(nèi)部的氣體被推入圓腔中后，會(huì)吹動(dòng)轉(zhuǎn)軸以及扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后轉(zhuǎn)軸就會(huì)通過齒輪帶動(dòng)齒圈以及弧形板轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過刷條對警報(bào)燈的外壁進(jìn)度清潔，避免因灰塵的覆蓋而影響警報(bào)效果。