本技术属于电储能安全防护系统,尤其涉及一种用于电储能安全防护系统的转换阀。
背景技术:
1、随着传统能源的日益枯竭,极大地促进了新能源的发展,装机规模也快速攀升。风能、太阳能等新能源发电取决于自然条件,具有波动性和间歇性的特性,调节控制比较困难,大规模并网运行会给电网的安全稳定运行带来显著的影响。储能技术则可以极大地解决新能源发电的随机性和波动性的问题,提高可再生清洁能源的利用率。大规模的新能源装机催生了大规模储能系统的快速发展。
2、目前规模化储能技术中发展速度最快的是大规模的电池储能技术,特点在于功率和能量可以根据不同的应用需要灵活配置,具有较快的响应速度,适合大规模应用和批量化生产。近年来,随着实际需求和政策的要求,大规模电池储能电站开始大批量投入建设和运行。电池储能有很多优点,但是电池是含有高能量物质的器件,具有一定的安全隐患,存在发生危险事故的概率。随着电池储能系统规模的扩大,发生危险事故的概率将极大地提升。通常储能电池在外界的电、热刺激和自身的老化双重作用下,电池可能会发生热失控反应,释放出大量高温可燃的气体混合物,遇到外部空气中的氧气和电火花时,就极易发生爆炸。
3、而现有的储能电站是由一个个电池柜作为基础单元布置在集装箱内组合而成,而由于集装箱通常为标准尺寸,为了尽可能增大集装箱内的电池容量并节约成本,故尽需要可能减少每个电池柜的体积和成本。通常一个电池柜中会包括柜体和在柜体内堆叠的若干电池pack,每一电池pack均存在出现热失控等情况的可能性。
4、现有的安全防护方案通常为在柜体内的每个电池pack上均设置多合一复合探测器,进而可分别对电池pack内温度和逸出气体进行检测,检测到异常的话,则执行灭火程序通过管路将灭火剂注入对应的电池pack内进行抑制和扑灭。但这种方案由于每一电池pack均需配置探测器,会导致成本过高的问题。
5、现有的另一种安全防护方案为将各个电池pack内的气体引出进行检测后再传回电池pack内形成气体循环,但该种方式中为了尽可能减小电池柜的整体体积,通常会设置一三通阀,通过该三通阀将气体引出这一风路集成至原有的灭火管路上,即由该三通阀实现灭火路径与气体循环路径之间的转换。但这种安全防护方案中三通阀通常采用的是球阀,球阀存在体积大、成本高的问题,而采用其他类型的三通阀则会存在密封性能差导致外界空气进入影响检测准确性,以及阀体泄漏导致喷入灭火剂困难的问题,无法满足电储能安全防护系统的密封需求。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于电储能安全防护系统的转换阀,以解决电储能安全防护方案中现有常规三通阀无法满足密封需求的问题。
2、为解决上述问题,本实用新型的技术方案为:
3、本实用新型的一种用于电储能安全防护系统的转换阀,包括:
4、阀体,所述阀体内设有一端连通外界的柱状阀芯腔,且所述阀体上设置有连通至所述柱状阀芯腔轴向上第一端的输入接头;所述阀体内设有布置于所述柱状阀芯腔径向上一侧的流体输出本体和布置于所述柱状阀芯腔轴向上第二端的驱动腔,所述流体输出本体设置有平行布置且连通所述柱状阀芯腔的气体输出通道和液体输出通道;
5、柱状阀芯,同轴且转动连接于所述柱状阀芯腔,所述柱状阀芯设有中空内腔,所述柱状阀芯朝向所述输入接头的一端设有连通所述中空内腔的轴向开口,且所述柱状阀芯的周向外圈面上设有沿轴向间隔布置的液体贯穿孔和气体贯穿孔,且所述液体贯穿孔和所述气体贯穿孔沿所述柱状阀芯的轴向形成的投影之间互不干涉;
6、雾化结构,设置于所述液体输出通道;
7、驱动组件,设置于所述驱动腔内,所述驱动组件的动力输出端伸入所述柱状阀芯腔并与所述柱状阀芯传动连接;
8、气体通道密封组件,布置于所述气体输出通道内,且所述气体通道密封组件的顶端被配置为伸入所述柱状阀芯腔并顶撑贴合至所述柱状阀芯,用于在所述气体贯穿孔连通所述气体输出通道的状态下环绕所述气体贯穿孔设置,且所述气体通道密封组件内形成连通所述中空内腔的第一径向贯穿孔;
9、液体通道密封组件,布置于所述液体输出通道内,且所述液体通道密封组件的顶端被配置为伸入所述柱状阀芯腔并顶撑至所述柱状阀芯,用于在所述液体贯穿孔连通所述液体输出通道的状态下环绕所述液体贯穿孔设置,且所述液体通道密封组件内形成连通所述中空内腔的第二径向贯穿孔。
10、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,所述气体通道密封组件包括气孔弹簧塞和气孔密封垫,所述气孔密封垫布置于所述气体输出通道,且至少部分所述气孔密封垫伸入于所述柱状阀芯腔,所述气孔弹簧塞安装于所述气体输出通道,且所述气孔弹簧塞的输出端顶撑至所述气孔密封垫,用于输出弹性力至所述气孔密封垫;
11、所述液体通道密封组件包括液孔弹簧塞和液孔密封垫,所述液孔密封垫布置于所述液体输出通道,且至少部分所述液孔密封垫伸入于所述柱状阀芯腔,所述液孔弹簧塞安装于所述液体输出通道,且所述液孔弹簧塞的输出端顶撑至所述液孔密封垫,用于输出弹性力至所述液孔密封垫。
12、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,还包括密封垫组件,所述密封垫组件安装于所述流体输出本体上,且所述密封垫组件上分别设有对应所述气体输出通道与所述液体输出通道的通孔;
13、其中,所述密封垫组件包括底部密封垫和底部安装片,所述底部密封垫设置为贴合至所述流体输出本体背离所述柱状阀芯腔的一侧,所述底部安装片压设在所述底部密封垫上,并通过底部螺钉安装定位至所述流体输出本体。
14、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,所述柱状阀芯朝向所述输入接头的一端通过第一衬套滑动连接于所述柱状阀芯腔,所述柱状阀芯朝向所述驱动腔的一端通过第二衬套滑动连接于所述柱状阀芯腔。
15、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,还包括阀芯密封组件,所述阀芯密封组件包括接头垫片和驱动腔密封圈;所述接头垫片套设于所述柱状阀芯,且所述接头垫片位于所述输入接头与所述第一衬套之间;所述驱动腔密封圈布置于所述柱状阀芯与所述柱状阀芯腔之间,且所述驱动腔密封圈位于所述第二衬套与所述气体贯穿孔之间。
16、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,还包括控制单元,设置于所述驱动腔内,且所述控制单元与所述驱动组件信号连接,且所述控制单元被配置为接收外部控制信号并控制所述驱动组件带动所述柱状阀芯转动,以调整所述气体贯穿孔开启所述气体输出通道的开度。
17、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,还包括检测单元,所述检测单元被配置为检测所述气体输出通道内的检测数据并输出至外部探测主机,其中,所述检测数据包括气体流量数据,或者,所述检测数据包括气体流量数据和气体温度数据。
18、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,所述检测单元包括流量-温度传感器;所述流体输出本体内设有两端连通所述气体输出通道和所述驱动腔的传感器通道,所述流量-温度传感器布置于所述传感器通道并与所述控制单元信号连接,并且所述传感器通道与所述流量-温度传感器之间设有传感器密封件。
19、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,所述驱动组件包括驱动电机、紧定螺钉和初始位置开关;
20、所述驱动电机安装于所述驱动腔内并与所述控制单元信号连接;所述驱动电机的输出轴与所述柱状阀芯同轴布置,且所述驱动电机的输出轴插入于所述柱状阀芯对应的连接孔并由所述紧定螺钉定位;
21、所述初始位置开关设置于所述驱动腔内,且对应布置于所述柱状阀芯的初始位置;至少部分所述紧定螺钉伸出于所述柱状阀芯的外圈面,且所述紧定螺钉的伸出部分对应所述初始位置开关设置。
22、本实用新型的用于电储能安全防护系统的转换阀,所述液体输出通道布置于所述输入接头与所述气体输出通道之间。
23、本实用新型由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
24、本实用新型一实施例通过在阀体内设置柱状阀芯腔,并在该柱状阀芯腔的径向和轴向上分别设置流通输出本体和驱动腔,柱状阀芯腔的另一端设置用于通过管路连接至电池pack的输入接头,流通输出本体内设置贯穿的气体输出通道和液体输出通道,柱状阀芯腔内则是设置柱状阀芯,该柱状阀芯由驱动腔内的驱动组件带动进行转动,柱状阀芯上则是设置错位的液体贯穿孔和气体贯穿孔;并分别在气体输出通道和液体输出通道内设置气体通道密封组件和液体通道密封组件,两者均设置为顶撑贴合至柱状阀体,使得始终可保持对柱状阀体与对应输出通道之间的密封,且两者内分别设置第一径向贯穿孔和第二径向贯穿孔,使得当气体贯穿孔转动至对应气体输出通道时可保持气路通畅,当液体贯穿孔转动至对应液体输出通道时可保持液路通畅,进而在满足气液路转换的同时具有较好的密封性能,解决了电储能安全防护方案中现有常规三通阀无法满足密封需求的问题。
1.一种用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,所述气体通道密封组件包括气孔弹簧塞和气孔密封垫,所述气孔密封垫布置于所述气体输出通道,且至少部分所述气孔密封垫伸入于所述柱状阀芯腔,所述气孔弹簧塞安装于所述气体输出通道,且所述气孔弹簧塞的输出端顶撑至所述气孔密封垫,用于输出弹性力至所述气孔密封垫;
3.如权利要求1所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,还包括密封垫组件,所述密封垫组件安装于所述流体输出本体上,且所述密封垫组件上分别设有对应所述气体输出通道与所述液体输出通道的通孔;
4.如权利要求1所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,所述柱状阀芯朝向所述输入接头的一端通过第一衬套滑动连接于所述柱状阀芯腔,所述柱状阀芯朝向所述驱动腔的一端通过第二衬套滑动连接于所述柱状阀芯腔。
5.如权利要求4所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,还包括阀芯密封组件,所述阀芯密封组件包括接头垫片和驱动腔密封圈;所述接头垫片套设于所述柱状阀芯,且所述接头垫片位于所述输入接头与所述第一衬套之间;所述驱动腔密封圈布置于所述柱状阀芯与所述柱状阀芯腔之间,且所述驱动腔密封圈位于所述第二衬套与所述气体贯穿孔之间。
6.如权利要求1所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,还包括控制单元,设置于所述驱动腔内,且所述控制单元与所述驱动组件信号连接,且所述控制单元被配置为接收外部控制信号并控制所述驱动组件带动所述柱状阀芯转动,以调整所述气体贯穿孔开启所述气体输出通道的开度。
7.如权利要求6所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,还包括检测单元,所述检测单元被配置为检测所述气体输出通道内的检测数据并输出至外部探测主机,其中,所述检测数据包括气体流量数据,或者,所述检测数据包括气体流量数据和气体温度数据。
8.如权利要求7所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,所述检测单元包括流量-温度传感器;所述流体输出本体内设有两端连通所述气体输出通道和所述驱动腔的传感器通道,所述流量-温度传感器布置于所述传感器通道并与所述控制单元信号连接,并且所述传感器通道与所述流量-温度传感器之间设有传感器密封件。
9.如权利要求6所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,所述驱动组件包括驱动电机、紧定螺钉和初始位置开关;
10.如权利要求1所述的用于电储能安全防护系统的转换阀,其特征在于,所述液体输出通道布置于所述输入接头与所述气体输出通道之间。
