[发明专利]集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置

说明书

本发明涉及一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，属于集装箱式锂离子电池储能系统技术领域。本发明的集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置包括：箱体，箱体包括电池舱室，电池舱室内设有电池架，电池架用于放置电池模块；电池管理系统，电池管理系统包括采集单元和控制单元，采集单元设置在电池模块上，采集单元包括电池电压采集模块和电池温度采集模块，采集单元与控制单元通讯连接；烟气分析仪，热电偶，玻璃观察窗，高速摄影仪，充放电测试仪。该装置可将电池模块根据需要进行串并联，形成待测试的集装箱式锂离子电池储能系统，进而研究待测试的集装箱式锂离子电池储能系统的火灾燃烧特性。

技术领域

本发明涉及一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，属于集装箱式锂离子电池储能系统技术领域。

背景技术

集装箱式锂离子电池储能系统的工作环境相对密闭，散热条件有限，锂离子电池在充放电过程容易造成热量的积聚，特别是在极端工况条件下(如过充、短路、过温等)，热量的积累易导致电池温度的急剧升高并发生热失控，从而引发锂离子电池起火事故。近年来，国内外锂离子电池储能电站火灾事件时有发生。

目前，锂离子电池火灾特性及消防灭火介质研究方面，仅针对单个电池或电池模块进行试验研究。但集装箱式锂离子电池储能系统通常由大量电池模块串并联而成，集装箱式锂离子电池储能系统的火灾燃烧特性、火灾蔓延发展情况及火灾燃烧规律更为复杂，不同于单个电池或电池模块。针对单个电池或电池模块的起火分析结果并不完全适用于集装箱式锂离子电池储能系统。为了提高集装箱式锂离子电池储能系统的整体安全性，避免储能电站火灾连锁事故的发生，有必要开展集装箱式锂离子电池储能系统火灾特性试验研究，弄清集装箱式锂离子电池储能系统的火灾特性，同时，为了开发适用于集装箱式锂离子电池储能系统火灾的灭火介质，有必要开发一种试验装置，以便于研究一种灭火介质或多种灭火介质耦合的灭火效果。但针对整个储能系统的试验研究成本极高，因此，需要提供的是一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，利用该试验装置能够检测箱体式锂离子电池储能系统火灾特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，该装置可用于研究待测试的集装箱式锂离子电池储能系统的火灾燃烧特性、火灾蔓延发展情况。

本发明的技术方案如下：

一种集装箱式锂离子电池储能系统的试验装置，包括：箱体，所述箱体包括电池舱室，所述电池舱室内设有电池架，所述电池架用于放置电池模块；电池管理系统，所述电池管理系统包括采集单元和控制单元，所述采集单元设置在所述电池模块上，所述采集单元包括电池电压采集模块和电池温度采集模块，所述采集单元与所述控制单元通讯连接；烟气分析仪，所述烟气分析仪用于测量烟气成分及含量；热电偶，所述热电偶设置在电池架上，对应于用于要放置的电池模块周围，用于采集电池模块周围的温度；观察窗，所述观察窗设置在电池舱室正对所述电池架的一侧；高速摄影仪，所述高速摄影仪设在所述箱体外部，对准所述观察窗用于对电池架进行拍摄；充放电测试仪，所述充放电测试仪用于对电池模块内放置的电池进行充电。

可以理解的是，所述箱体的底部和顶部对角处分别开设进风口和出风口，所述进风口和出风口的开口面积能够调节。关闭进风口和出风口，可提供密闭环境，打开风口和出风口，可用于换气，用于排出起火后的烟气。

充放电测试仪可对某一个电池模块内放置的电池进行过充电，也可以对多个电池模块内放置的电池进行过充电。

将待测试电池模块上设置采集单元，利用电池电压采集模块和电池温度采集模块采集电池模块起火前的电压和温度信息，得到电池模块起火前的电压和温度的变化情况，并将采集到的电压和温度信息上传到控制单元，进而用于分析电池模块起火前的电压和温度值的变化情况。