《电池动力船舶船员技能培训》专业培训教材第二章 箱式电源系统.pdfVIP

第二章箱式电源系统

一、箱式电源概述

集装箱式锂电池是一种将锂电池集成在集装箱内的储能系统。这种系统通常包括多个电池

模块、电池管理系统（BMS）、能量转换系统以及相关的控制和保护设备。集装箱式锂电池的

设计旨在提供高能量密度、长寿命和可扩展性的储能解决方案。

集装箱式锂电池具有以下优点：

模块化设计：电池模块可以根据需求进行组合，方便扩展和维护。

高能量密度：锂电池具有较高的能量密度，能够存储大量的电能。

长寿命：锂电池的寿命相对较长，能够经受多次充放电循环。

环保：锂电池不含有害物质，对环境友好。

灵活性：集装箱式锂电池可以根据不同的应用场景和需求进行定制，具有较高的灵活性。

（一）箱式电源系统组成

我国目前船用的箱式电源系统主要采用20尺集装箱设计方案，分为集装箱箱体、磷酸铁

锂电池系统、散热系统、消防系统、辅助电气系统等。集装箱箱体采用电池舱、汇流舱、消防

舱、空调舱分开布置的方式。电池舱达到A60级分隔结构，电池、温控、温控均集成在一个电

池舱内，消防、汇流柜、空调外机分别集成在消防舱、汇流舱、空调舱内，各个功能舱均与电

池舱隔离。以“中远海绿水”轮为例，其配备的电池舱内集成1套200kWh的磷酸铁锂电池系

统、空调、消防喷头、消防传感器等。

磷酸铁锂电池系统分8个蓄电池柜，每个蓄电池柜含17个电池包，电池选用230Ah磷酸

铁锂电池，电池系统通过汇流柜汇流后接入系统总输出/输入口，为大型船舶提供动力。

空调系统含有一台空调外机和两台空调内机组成，空调外机放置于空调舱，对外进行热交

换，空调内机对电池舱内的环境温度进行调节，保证电池系统处于合适的温度和湿度环境内。

消防系统主要灭火介质为七氟丙烷气体灭火剂，消防气罐、加压气罐、消防控制主机均位

于集装箱内的消防舱，气体灭火剂通过管道连接到电池舱内，通过喷头将气体灭火剂喷入电池

舱内进行灭火。

集装箱的辅助电气系统集成在汇流柜中，电池的电源通过汇流柜的逆变器，将直流电转换

为交流电，为集装箱内照明、散热系统、消防系统、插座等用电设备进行供电，用于系统安全

类的例如消防、电池管理系统（BMS）、应急设备、监控等，均会接入UPS，防止电池掉电后，

这些设备依然能够稳定运行。

动环系统主要的作用就是将箱式电源内部的温湿度传感器、空调的运行状态等数据向外进

行传输，使外部EMS系统能够实时监控箱式电源内部环境。

（三）箱式电源的总体设备布置

箱式电源内采用电池舱、汇流舱、消防舱、空调舱分开布置的方式。电池舱内上下面对面

各布置4个，共8个蓄电池箱（柜），箱式电源蓄电池箱（柜）底部由八颗螺栓固定，背面配

置多个支架支撑，产品所有的电池托架、蓄电池柜都应为碳钢材料，可以承受吊装过程冲击力

对电池的影响，箱式电源内电池包与舱壁及上方及侧面甲板之间均留有不低于150mm的空间，

144

以利于通风散热。每个蓄电池箱（柜）内安装17个电池包，电池包内蓄电池模块布置简洁，

便于更换、检查、测试和清洁，蓄电池柜右侧布置两台空调外机，消防、汇流柜、空调外机

分别集成在消防舱、汇流舱、空调舱内，各个功能舱均与电池舱隔离。

（四）箱式电源系统箱体及结构

箱式电源箱体采用20尺集装箱，集装箱防护等级为风雨密，箱外采用30um环氧富锌底漆、

40um中层漆、40um面漆，箱外油漆膜厚不低于110um，箱内采用30um环氧富锌底漆、40um中

层漆，箱内油漆膜厚不低于70um，整体满足C3工况防腐要求，集装箱采用电池舱、汇流舱、

消防舱、空调舱分开布置的方式。集装箱箱体电池舱部分按A60设置，钢舱壁按4.5±0.5mm

钢板，内部按A60结构形式焊接扶强材，舱壁焊接碰钉并敷设A60级陶瓷棉，并安装B15级防

火复合岩棉装饰板，起到防火和保温作用。电池舱内部两侧各布置4组蓄电池柜，中间留有检

修走道，走道净空间宽度为620mm，便于人员维护和保养。电池舱两个端部布置A60防火阀及

百叶通风口，其中一端安装无火花风机，进行电池舱内排风，另一端部安装有A60级防火门，

用于人员进入电池舱。集装箱整体防腐满足海运集装箱要求。4.5空调舱、消防舱、汇流舱之

间采用3±0.5mm钢板隔开，空调舱外设置百叶进行通风，汇流舱外设置控制面板，面板上设

置电池系统对外输出接口、通讯接口、显示屏等设备。