一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其結構包括鋰電池組、標準插接件、動力與控制電纜、控制器、電池箱和屏體，所述鋰電池組由多個鋰電池單體并聯固定在容器里，容器兩端設有正、負兩個極柱，所述鋰電池組和控制器均安裝在電池箱內，所述電池箱上設有總正總負出線端子，所述電池箱以多個為一組，多個電池箱之間通過動力與控制電纜串聯，所述全部電池箱安裝在屏體上。本實用新型的一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，具有維護方便，安全可靠，使用壽命長的優點。
【專利說明】—種基于變電站預置倉的直流電源電池箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種電池箱，尤其是一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱。
【背景技術】
[0002]目前，電力行業中的直流電源電池組，一般為閥控式密封鉛酸蓄電池，大都采用屏柜內分層安裝或者電池架安裝，很多情況下，在預置倉的應用中，存在如下問題:
[0003]I)體積大，占用艙內空間較多
[0004]預置倉的空間比較狹小，設備比較密集，而采用閥控式密封鉛酸蓄電池，至少需要2面800X600的屏。能量密度比太低。在預置倉狹小的空間內，維護更換也比較麻煩。
[0005]2)環境適應性較差，并對環境造成污染。
[0006]預置倉內溫度、濕度受外界環境影響較大，比起在土建結構里的電池室，電池面臨的環境較為嚴酷，熱失控容易造成事故，另外，鉛酸蓄電池揮發出來的酸性氣體，在密閉的預置倉內對其他電子設備造成一定的損害。
[0007]中國專利申請201320120265.6公開了一種分布式直流電源電池箱，包括鋰電池組、均衡模塊組、保護熔斷器、斷路器、標準插接件、動力與控制電纜、電池箱、托架，所述鋰電池組的單個鋰電池與均衡模塊組的單個均衡模塊相并連，所述均衡模塊與動力與控制電纜相連，保護熔斷器、斷路器和標準插接件均串接在線路中，所述電池箱安裝在托架上。中國專利申請201320120265.6取得一定的技術進步，解決了體積大、能量密度低和環境污染的問題，但仍存在以下問題:
[0008]I)如果正在運行的電池箱里某節電池異常需要更換，必須是整箱更換，備件需要整箱電池,維護成本較高,且大量電池同時更換,影響整組電池的一致性。
[0009]2)換下來的電池箱需要拆開，用熔斷和焊接的方式將異常的鋰電池單體更換，對維護人員是技術要求較高。
[0010]3)單箱電壓110V，箱體過重，在實際應用中不能很方便的拆卸，且滿充滿放的充電控制策略也不符合變電站電池作為后備電源的使用原則。
【發明內容】
[0011]為解決現有技術的不足，本實用新型具體公開了一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱。
[0012]本實用新型采用的技術方案如下:
[0013]一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其結構包括鋰電池組、標準插接件、動力與控制電纜、控制器、電池箱和屏體，所述鋰電池組由多個鋰電池單體并聯固定在容器里，容器兩端設有正、負兩個極柱，所述鋰電池組和控制器均安裝在電池箱內，所述電池箱以多個為一組，多個電池箱之間通過動力與控制電纜串聯，所述一組電池箱中以第一個或最后一個電池箱為主電池箱，所述主電池箱上設有總正總負出線端子，所述電池箱安裝在屏體上。
[0014]所述的鋰電池組由多個磷酸鐵鋰電池單體并聯固定在容器里。
[0015]所述的標準插接件為支持熱插拔的標準接插件。
[0016]所述控制器的通訊口設在電池箱的后面。
[0017]本實用新型的有益效果如下:
[0018]I)鋰電池組的高能量密度使同樣Ah的電池組有了更小的體積，非常適合在狹小的預置倉中使用。
[0019]2)鋰電池組的先并聯升容量在固定在一個容器內的方式使電池在安裝和維護時非常接近于鉛酸蓄電池，而不用像其他鋰電池應用一樣對鋰電池單體進行維護，避免了焊接。同時電池箱的安裝方式支持熱插拔，單個電池箱的重量控制在50kg以內，兩個檢修人員即可實現熱插拔操作，方便現場的維護和更換。
[0020]3)工作溫度范圍高，工作溫度為-25°C?60°C，且還有拓寬空間，非常適用于預置倉的環境，且具備防爆功能，提高設備運行的安全可靠性。
[0021]4)對鋰電池組采用浮充為主，定時充、放電活化，通過BMS系統主動均衡的模式，既符合變電站的電池運行規范，又能最大限度的延長電池的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是直流電源電池箱的屏體安裝示意圖；
[0023]圖2是鋰電池模塊結構示意圖；
[0024]圖3是電池箱的結構示意圖；
[0025]圖4是電池箱的連接示意圖；
[0026]其中，I電池箱，2鋰電池單體，3-1、3_2正、負極柱，4標準插接件，5總正總負出線端子。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0028]一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其結構包括鋰電池組、標準插接件4、動力與控制電纜、控制器、電池箱I和屏體，所述控制器為帶有電池均衡和BMS電池管理系統的控制器，所述鋰電池組由多個磷酸鐵鋰電池單體2并聯固定在容器里，容器兩端引出正、負兩個極柱3-1和3-2，形成一個鋰電池模塊，所述控制器和標準插接件4均串接在線路中，所述電池箱以多個為一組(優選5個)，多個電池箱I之間通過動力與控制電纜串聯，所述一組電池箱中以第一個或最后一個電池箱為主電池箱，所述主電池箱I上設有總正總負出線端子5，所述全部電池箱安裝在屏體上。所述的鋰電池組由多個磷酸鐵鋰電池單體并聯固定在容器里。所述的鋰電池組和控制器均安裝在電池箱I內，標準插接件4支持熱插拔。所述控制器的通訊口設在電池箱的后面。
[0029]在0.2C-0.3C充電時，電池箱內溫升大概在5 °C，電池箱上可加風扇通風。
[0030]以I 1kV變電站為例，鋰電池組選用lOOAh，母線電壓DC220V。電源模塊的交流電分別來自兩個電源，線電壓AC380V，經過切換開關到電源模塊的輸入側。
[0031]電源模塊為4個充電模塊，均具備反向截止功能，額定電流40A，充電模塊設定輸出為DC235V (標稱值的+ 6 % )，主要作用是給直流母線提供電壓，并對鋰電池組進行浮充電和提供負載電流。
[0032]鋰電池采用磷酸鐵鋰，擬采用66只，安裝在電池箱內，帶在線均衡單元，對外有標準接口。浮充時控制組端電壓變化范圍為DC231V?DC234V，單節電池電壓的變化范圍為DC3.5V?DC3.55V。電池活化時，組端電壓的下限為DC211V，單節電池電壓的下限為DC3.2V。
[0033]監控裝置通過BMS采集鋰電池的相關信息，如電壓、電流、內阻、溫度等，并根據電池信息動態調整充電模塊的輸出電壓，對電池組進行充放電管理。
【權利要求】
1.一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其特征是，其結構包括鋰電池組、標準插接件、動力與控制電纜、控制器、電池箱和屏體，所述鋰電池組由多個鋰電池單體并聯固定在容器里，容器兩端設有正、負兩個極柱，所述鋰電池組和控制器均安裝在電池箱內，所述電池箱以多個為一組，多個電池箱之間通過動力與控制電纜串聯，所述一組電池箱中以第一個或最后一個電池箱為主電池箱，所述主電池箱上設有總正總負出線端子，所述全部電池箱安裝在屏體上。
2.如權利要求1所述的一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其特征是，所述的鋰電池組由多個磷酸鐵鋰電池單體并聯固定在容器里。
3.如權利要求1所述的一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其特征是，所述的標準插接件為支持熱插拔的標準接插件。
4.如權利要求1所述的一種基于變電站預置倉的直流電源電池箱，其特征是，所述控制器的通訊口設在電池箱的后面。
【文檔編號】H02J11/00GK204012913SQ201420479110
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】劉寧, 張光輝, 孫逢楠, 王傳民 申請人:山東魯能智能技術有限公司