一種礦井應急電源系統及其電池簇的制作方法

本技術涉及一種礦井應急電源系統電池簇，屬于礦井設備。

背景技術：

1、當礦井出現大面積停電等特殊情況時，掘進工作面主、備通風機同時停止運轉，若通風機停風長時間停機會引起瓦斯超限事故。

2、應急電源系統是專門針對突發停電時，保障關鍵設備電力和消防安全所設計，為安全生產運營增添一道保障。因此，為防范礦井掘進工作面因局部通風機停風引起瓦斯超限事故，需要研制礦井通風應急儲能電源系統。

3、電池簇是礦井應急電源系統的核心部件，用于電能存儲，現有的電池包一般采用在電池底部安裝水冷板的方式來散熱，這種方式散熱面積比較小，對電池溫度控制的效果不如側面安裝水冷板的方式。因此，也需要研制匹配礦井應急電源系統的電池簇。

技術實現思路

1、根據現有技術的不足，本實用新型提供了一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應、綠色環保等一系列獨特優點，并且支持無極擴展，適合于大規模電能儲存。

2、本實用新型按以下技術方案實現：

3、第一方面，本實用新型公開了一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，所述電池簇由電池簇支架以及安裝在電池簇支架上的多個電池包和一個高壓開關盒組成，多個電池包相互串聯在一起，高壓開關盒和電池包通過電池簇后部的快速連接裝置串聯在一起，并通過螺栓安裝在電池簇支架上。

4、在一些實施例中，所述電池簇支架分為兩列，左邊一列最下方放置高壓開關盒，上面依次放置六個電池包，右邊一列依次放置八個電池包。

5、在一些實施例中，所述電池包包括金屬外殼、絕緣外殼、快速連接器、水冷板和多個電芯；所述多個電芯通過激光焊接鋁片的方式串接在一起后通過螺栓連接到快速連接器上；多個電芯和水冷板安裝在絕緣外殼里，所述絕緣外殼通過螺栓安裝在金屬外殼中。

6、在一些實施例中，所述多個電芯呈多行多列排布，每一列電芯之間放置隔熱墊，每一行電芯之間放置水冷板，且水冷板與電芯之間放置導熱墊。

7、在一些實施例中，所述高壓開關盒包括金屬外殼、第一組件、第二組件、快速連接器和電抗器；所述第一組件和第二組件通過螺栓固定在金屬外殼上，第一組件和第二組件中的各個器件之間用電纜和銅排連接，第一組件和第二組件之間用電纜和銅排連接。

8、在一些實施例中，一個隔離開關、兩個igbt、一個水冷板、一個風冷散熱器、一個薄膜電容、一個光電轉換板通過螺栓固定在安裝板上組合在一起形成第一組件。

9、在一些實施例中，所述igbt采用水冷散熱方式，并在水冷板另一面加裝風冷散熱器，利用風機使用水-風換熱的方式對電抗器進行散熱。

10、在一些實施例中，三個直流繼電器、兩個電解電容、兩個快速熔斷器、一個電阻、一個主控模塊、一個開關電源、兩個保險端子通過螺栓固定在安裝板組合在一起形成第二組件。

11、在一些實施例中，所述電池包和高壓開關盒中的快速連接器采用表帶式柔性觸指連接，其載流能力為1000a。

12、第二方面，本實用新型公開了一種礦井應急電源系統，包括：

13、多個上述的電池簇，用于電能儲存；

14、儲能變頻器，與所述多個電池簇相連，控制電池簇的充電和放電過程，進行交直流的變換；

15、控制箱，其內安裝有主接觸器和電氣保護部件，分別連接在所述儲能變頻器與主變壓器之間的線路中；

16、水冷柜，與所述多個電池簇和儲能變流器相連，用于對電池簇和儲流變頻器提供水冷散熱。

17、與現有技術相比，本實用新型有益效果：

18、電池簇中的電芯之間放置水冷板的水冷散熱方式相對于托盤式的水冷散熱方式，水冷板與電芯接觸的面為電芯的側面最大的那個面，散熱面積更大，散熱效果也是更好的，可以有效的控制電芯的發熱。

19、電池簇中的高壓開關盒完美解決了電池簇環流、具備恒流恒壓恒功率控制、自動均衡充放電能量雙向傳輸、電壓電流雙反饋閉環控制、具有欠壓過壓過流短路和反接保護、可定制直流電源接入、支持多機并聯協調控制。

技術特征：

1.一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

2.根據權利要求1所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

3.根據權利要求1所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

4.根據權利要求3所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

5.根據權利要求1所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

6.根據權利要求5所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

7.根據權利要求6所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

8.根據權利要求5所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

9.根據權利要求1所述的一種應用于礦井應急電源系統的電池簇，其特征在于：

10.一種礦井應急電源系統，其特征在于，包括：

技術總結
本技術公開了一種礦井應急電源系統及其電池簇，電池簇由電池簇支架以及安裝在電池簇支架上的多個電池包和一個高壓開關盒組成，多個電池包相互串聯在一起，高壓開關盒和電池包通過電池簇后部的快速連接裝置串聯在一起，并通過螺栓安裝在電池簇支架上。本技術具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應、綠色環保等一系列獨特優點，并且支持無極擴展，適合于大規模電能儲存。

技術研發人員：馮維,崔夢秋,劉海寧
受保護的技術使用者：江蘇國傳電氣有限公司
技術研發日：20231227
技術公布日：2024/10/21