本实用新型专利技术涉及一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站，在每个储能站内设有多个电气柜和多个电池簇，每个电池簇由多个电池箱构成，还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀、氧浓度探测器、出风通道截止阀；灭火系统包括喷嘴、灭火剂储存装置、集流管、主选择阀、主管道、电池簇支管路、电池簇支管路分选择阀、电气柜支管路、电气柜支管路选择阀；火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置、电气控制装置、声光报警器。本实用新型专利技术的有益效果是，储能站中的锂离子电池一旦发生热失控火灾事故，安装在电池箱中的火灾探测装置能够快速、准确探测到火灾，启动灭火系统，实现快速将火灾扑灭并对电池进行有效降温。
A fire prevention and control device for Li-ion battery energy storage system
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池储能系统火灾防控装置
本技术涉及一种火灾防控装置，特别是涉及一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，当集装箱式储能系统中锂离子电池或电气柜发生火灾时，安装在电池箱内或电气柜内火灾探测装置快速探测火灾，并将信号传输给火灾报警控制器，发出报警信号并启动灭火系统扑灭火灾。当灭火系统未及时启动，安装在电池簇间、电池簇与电气柜间的防火分隔装置阻隔火灾蔓延至相邻部位。
技术介绍
随着我国能源消费结构转型升级、大力发展可再生能源政策的深入，以储能技术与系统为核心的现代智能电网体系的建设与规划日渐引起重视，并以此为基础，由多组分布式电源单元并联接入，形成储能技术为节点的微结构，起到削峰填谷的作用。储能技术的出现有效的提升了微网功率控制水平及电能质量。随着江苏镇江百兆瓦级储能电站的并网投运昭示着我国储能产业逐步从示范走向了商业化，应用场景也从用户侧开始向调峰调频等辅助服务推进，储能正在成为我国能源革命的重要支撑力量。但是，储能单元是以锂离子电池为基本构成单元，锂离子电池是含能物质，从本质上讲具有危险本质，特别是在密闭封闭的空间。因此，锂离子电池的安全问题越来越受到社会各界关注，加之近年来电动车用动力电池发生了多起燃烧、爆炸事故，引发了人们对于锂离子电池储能的安全顾虑。尤其韩国灵岩储能电站起火爆炸事故，更是将锂离子电池储能系统的安全问题推向了舆论风口。锂离子电池火灾与普通火灾具有较大的不同，其作为能量聚集体，在热失控发生后容易引发周围电池发生连锁燃烧爆炸反应。目前国际上对锂离子电池火灾尚未建立有效的防控措施，也未形成统一的技术标准。锂离子电池储能系统消防保护研究尚处于起步阶段，主要沿用传统民用建筑领域的电气消防灭火技术，该技术对锂离子电池火灾缺乏针对性，锂离子电池火灾的预测预警、防火分隔、灭火设施的功能设计、设置方案等也有待完善。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本技术提供了一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，当储能系统中锂离子电池箱或电气柜发生火灾，安装在电池箱或电气柜中的火灾探测装置探测到火灾，探测装置将火灾信号传输至电气控制装置，电气控制装置联动风道截止阀关闭，打开发生火灾电池簇或电气柜的分选择阀，启动灭火系统，灭火剂通过输送主管道、发生火灾电池簇支管道和安装在电池箱或电气柜中的喷嘴喷射灭火剂，扑灭火灾并在24小时内达到不复燃的目的。本技术采用的具体技术方案是：一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站，在每个储能站内设有多个电气柜和多个电池簇，每个电池簇由多个电池箱构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀、氧浓度探测器、出风通道截止阀；所述灭火系统包括喷嘴、灭火剂储存装置、集流管、主选择阀、主管道、电池簇支管路、电池簇支管路分选择阀、电气柜支管路、电气柜支管路选择阀；所述火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置、电气控制装置、声光报警器；多个电池箱及多个电池簇之间分别设有防火分隔装置，每个电池簇通过金属板封装作为独立空间设有进风通道和出风通道，在进出风通道上设有进风通道截止阀，在出风通道上设有出风通道截止阀，每个电池簇进风通道和出风通道分别与外部空调系统连接，实现电池箱内锂离子电池通过空调系统进行温度调节控制；多个电气柜内和多个电池簇内的每个电池箱中分别安装一个喷嘴和一个火灾探测装置，每个电气柜中的喷嘴分别通过电气柜支管路连接一个电气柜支管路选择阀，每个电池箱中的喷嘴分别通过电池簇支管路连接一个电池簇支管路分选择阀，在每个储能站中安装若干喷嘴和氧浓度探测器，所述灭火剂储存装置、电气控制装置和声光报警器分别安装在储能站外，灭火剂储存装置内的多个灭火剂储存罐分别通过管路与集流管连接，在集流管上连接多个主选择阀，每个主选择阀分别对应一个储能站内的电气柜支管路选择阀和多个电池簇支管路分选择阀连接；电气控制装置通过线路分别与多个储能站内的电气柜支管路选择阀、多个电池簇支管路分选择阀、多个火灾探测装置、氧浓度探测器、进风通道截止阀、出风通道截止阀、多个主选择阀及多个声光报警器连接。一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括一个储能站，在储能站内设有多个电气柜和多个电池簇，每个电池簇由多个电池箱构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀、氧浓度探测器、出风通道截止阀；所述灭火系统包括喷嘴、灭火剂储存装置、集流管、主选择阀、主管道、电池簇支管路、电池簇支管路分选择阀、电气柜支管路、电气柜支管路选择阀；所述火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置、电气控制装置、声光报警器；多个电池箱及多个电池簇之间分别设有防火分隔装置，每个电池簇通过金属板封装作为独立空间设有进风通道和出风通道，在进出风通道上设有进风通道截止阀，在出风通道上设有出风通道截止阀，每个电池簇进风通道和出风通道分别与外部空调系统连接，实现电池箱内锂离子电池通过空调系统进行温度调节控制；多个电气柜内和多个电池簇内的每个电池箱中分别安装一个喷嘴和一个火灾探测装置，每个电气柜中的喷嘴分别通过电气柜支管路连接一个电气柜支管路选择阀，每个电池箱中的喷嘴分别通过电池簇支管路连接一个电池簇支管路分选择阀，在储能站中安装若干喷嘴和若干氧浓度探测器，所述灭火剂储存装置、电气控制装置分别安装在储能站内，所述声光报警器安装在储能站外，灭火剂储存装置内的多个灭火剂储存罐通过管路与集流管连接，在集流管上连接一个主选择阀，主选择阀分别与储能站内的电气柜支管路选择阀和多个电池簇支管路分选择阀连接；电气控制装置通过线路与储能站内的电气柜支管路选择阀、多个电池簇支管路分选择阀、多个火灾探测装置、氧浓度探测器、进风通道截止阀、出风通道截止阀、主选择阀及声光报警器连接。本技术的有益效果是，储能站中的锂离子电池一旦发生热失控火灾事故，安装在电池箱中的火灾探测装置能够快速、准确探测到火灾，并将火灾信号及时传输给电气控制装置，电气控制装置联动风道截止阀关闭，打开选择阀，启动灭火系统，灭火剂通过输送管道及时准确到达发生事故的电池箱，快速将火灾扑灭并对电池进行有效降温。释放灭火剂后，保护场所内氧浓度低于16%时，能发出低氧声光报警信号，严禁人员进入，避免造成人员伤害。防火分隔装置能够阻止火灾在电池箱间、电池簇间、电池簇与电气柜间扩散蔓延，避免形成更大的火灾荷载，造成更大的财产损失。附图说明图1是本技术的灭火系统安装在保护场所外的工况下的示意图；图2是本技术灭火系统安装在保护场所内的工况下的示意图；图3是本技术在保护场所为集装箱式储能站时的示意图。具体实施方式如图1所示，一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站1，在每个储能站1内设有多个电气柜2和多个电池簇3，每个电池簇3由多个电池箱5构成，还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀8、氧浓度探测器15、出风通道截止阀18。灭火系统包括喷嘴4、灭火剂储存装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站（1），在每个储能站（1）内设有多个电气柜（2）和多个电池簇（3），每个电池簇（3）由多个电池箱（5）构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀（8）、氧浓度探测器（15）、出风通道截止阀（18）；/n所述灭火系统包括喷嘴（4）、灭火剂储存装置（9）、集流管（11）、主选择阀（12）、主管道（14）、电池簇支管路（16）、电池簇支管路分选择阀（17）、电气柜支管路（19）、电气柜支管路选择阀（20）；/n所述火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置（6）、电气控制装置（10）、声光报警器（13）；/n多个电池箱（5）及多个电池簇（3）之间分别设有防火分隔装置（7），每个电池簇（3）通过金属板（3-1）封装作为独立空间设有进风通道（3-2）和出风通道（3-3），在进出风通道上设有进风通道截止阀（8），在出风通道上设有出风通道截止阀（18），每个电池簇（3）进风通道（3-2）和出风通道（3-3）分别与外部空调系统连接，实现电池箱（5）内锂离子电池通过空调系统进行温度调节控制；/n多个电气柜（2）内和多个电池簇（3）内的每个电池箱（5）中分别安装一个喷嘴（4）和一个火灾探测装置（6），每个电气柜（2）中的喷嘴（4）分别通过电气柜支管路（19）连接一个电气柜支管路选择阀（20），每个电池箱（5）中的喷嘴（4）分别通过电池簇支管路（16）连接一个电池簇支管路分选择阀（17），/n在每个储能站（1）中安装若干喷嘴（4）和氧浓度探测器（15），所述灭火剂储存装置（9）、电气控制装置（10）和声光报警器（13）分别安装在储能站（1）外，灭火剂储存装置（9）内的多个灭火剂储存罐分别通过管路与集流管（11）连接，在集流管（11）上连接多个主选择阀（12），每个主选择阀（12）分别对应一个储能站（1）内的电气柜支管路选择阀（20）和多个电池簇支管路分选择阀（17）连接；/n电气控制装置（10）通过线路分别与多个储能站（1）内的电气柜支管路选择阀（20）、多个电池簇支管路分选择阀（17）、多个火灾探测装置（6）、氧浓度探测器（15）、进风通道截止阀（8）、出风通道截止阀（18）、多个主选择阀（12）及多个声光报警器（13）连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站（1），在每个储能站（1）内设有多个电气柜（2）和多个电池簇（3），每个电池簇（3）由多个电池箱（5）构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀（8）、氧浓度探测器（15）、出风通道截止阀（18）；
所述灭火系统包括喷嘴（4）、灭火剂储存装置（9）、集流管（11）、主选择阀（12）、主管道（14）、电池簇支管路（16）、电池簇支管路分选择阀（17）、电气柜支管路（19）、电气柜支管路选择阀（20）；
所述火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置（6）、电气控制装置（10）、声光报警器（13）；
多个电池箱（5）及多个电池簇（3）之间分别设有防火分隔装置（7），每个电池簇（3）通过金属板（3-1）封装作为独立空间设有进风通道（3-2）和出风通道（3-3），在进出风通道上设有进风通道截止阀（8），在出风通道上设有出风通道截止阀（18），每个电池簇（3）进风通道（3-2）和出风通道（3-3）分别与外部空调系统连接，实现电池箱（5）内锂离子电池通过空调系统进行温度调节控制；
多个电气柜（2）内和多个电池簇（3）内的每个电池箱（5）中分别安装一个喷嘴（4）和一个火灾探测装置（6），每个电气柜（2）中的喷嘴（4）分别通过电气柜支管路（19）连接一个电气柜支管路选择阀（20），每个电池箱（5）中的喷嘴（4）分别通过电池簇支管路（16）连接一个电池簇支管路分选择阀（17），
在每个储能站（1）中安装若干喷嘴（4）和氧浓度探测器（15），所述灭火剂储存装置（9）、电气控制装置（10）和声光报警器（13）分别安装在储能站（1）外，灭火剂储存装置（9）内的多个灭火剂储存罐分别通过管路与集流管（11）连接，在集流管（11）上连接多个主选择阀（12），每个主选择阀（12）分别对应一个储能站（1）内的电气柜支管路选择阀（20）和多个电池簇支管路分选择阀（17）连接；
电气控制装置（10）通过线路分别与多个储能站（1）内的电气柜支管路选择阀（20）、多个电池簇支管路分选择阀（17）、多个火灾探测装置（6）、氧浓度探测器（15）、进风通道截止阀（8）、出风通道截止阀（18）、多个主选择阀（12）及多个声光报警器（13）连接。
2.一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括一个储能站（1），在储能站（1）内设有多个电气柜（2）和多个电池簇（3），每个电池簇（3）由多个电池箱（5）构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀（8）、氧浓度探测器（15）、出风通道截止阀（18）；
所述灭火系统包括喷嘴（4）、灭火剂储存装置（9）、集流管（11）、主选择阀（12）、主管道（14）...
【专利技术属性】
技术研发人员：董海斌，张少禹，李毅，于东兴，羡学磊，伊程毅，盛彦锋，韩光，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12
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