一种储能电池簇两级消防灭火系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储能电池簇两级消防灭火系统，包括箱体组件、电池组件和消防防护组件，电池组件，其设置在所述集装箱内，并呈均匀分布安置，由若干个呈并排状叠放串联连接的电池箱所组成的电池簇构成；消防防护组件，其设置在所述集装箱内，且其包括探测机构及消防灭火机构，其中，所述消防灭火机构包括一级电池箱内部消防灭火机构与二级电池簇内部消防灭火机构。采用二级灭火，只针对发生火灾的电池柜进行淹没式灭火，既保持灭火的高效也适当降低损失。当降低损失。当降低损失。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池簇两级消防灭火系统


[0001]本技术涉及一种消防灭火系统，具体为一种储能电池簇两级消防灭火系统，属于新能源消防灭火


技术介绍

[0002]目前针对储能集装箱的消防灭火方法主要还是在集装箱内部安装七氟丙烷灭火系统，系统主要包括探测设备及灭火设备，探测设备包括安装在集装箱内部顶上的温感及烟感探测器，灭火设备包括控制主机、七氟丙烷试剂、铺设的管道及喷头。基本原理为，当集装箱顶部的温感烟感探测器检测到集装箱内部有烟雾产生及温度升高，探测器立刻向消防主机发出火灾报警信号，控制器根据不断传递的报警信号确认火灾发生，控制器启动灭火程序，打开七氟丙烷试剂罐上方的电磁阀，试剂沿管道从喷头喷出，填满整个集装箱内部。
[0003]灭火原理：七氟丙烷以液态存储在高压罐中，从喷头喷出后快速汽化吸收大量的热；此外，其热分解产生许多含氟自由基，他们可与燃烧产生的活性自由基发生反应产生水和二氧化碳，从而使燃烧发生中断，避免火灾扩大。
[0004]锂离子电池火灾主要由单体电池热失控引发的，锂离子电池从诱发热失控到最终燃烧的过程中都伴随着可燃气体释放、电解液和反应气体释放、电解质热分解产生大量烟雾、产生大量的热。因此，电池火灾是可以进行气体分析从而进行早期预警。
[0005]现有的消防方法主要是参考建筑类应用的火灾自动报警系统的设计方案，当前储能行业兴起，但相关标准还不完善。其作为储能电站安全消消防预警系统，存在以下不足：
[0006]1)储能电池的锂离子电池火灾是一个过程，在火情还没有发生的相当长一段时间里，会释放大量的可燃气体，典型感烟和典型感温火灾探测器无法感知锂离子电池热失控早期预警，待探测器发生预警的时候，火灾已经从电池包蔓延到整个储能舱，所以这种方法缺乏火灾预警作用，只能属于锂离子电池热扩散事故发生后的灭火处理；
[0007]2)火灾报警后，七氟丙烷试剂对集装箱内部进行淹没式喷放，但发生灭火的主要区域为电池箱内部的锂离子电池，因此，灭火试剂很难快速定点扑灭火源；
[0008]3)该消防方法具有独立的系统通讯机制，进行独立的感应火灾及灭火，缺少与BMS(电池管理系统)有效的联动，当其进行灭火时，电池之间还存在串并联，导致火灾蔓延难以扑灭；
[0009]4)七氟丙烷浓度在9％～10％.5时，人员在停留时间不能超过5min,浓度超过10.5％时，不允许人员停留。所以当七氟丙烷喷洒完毕后，消防人员不能接近，将极大延缓救援时间。

技术实现思路

[0010]本技术的目的就在于为了解决问题而提供一种储能电池簇两级消防灭火系统。
[0011]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种储能电池簇两级消防灭火系
统，包括
[0012]箱体组件，其构成该系统的主体外壳结构，且其由呈方形状的集装箱构成，所述集装箱的内部安装有电池簇，且所述集装箱采用Q235B钢结构整体焊接而成，外壁面焊接0.5mm不锈钢板材；
[0013]电池组件，其设置在所述集装箱内，并呈均匀分布安置，由若干个呈并排状叠放串联连接的电池箱所组成的电池簇构成；
[0014]消防防护组件，其设置在所述集装箱内，且其包括探测机构及消防灭火机构，其中，所述消防灭火机构包括一级电池箱内部消防灭火机构与二级电池簇内部消防灭火机构。
[0015]作为本技术再进一步的方案：所述探测机构包括安装在电池簇顶部的水位探测器和烟雾探测器以及安装在电池箱内电芯模组之间的气体探测器，且每个所述电池簇均对应有一个消防主机，每个所述消防主机均匀各个探测器呈电信号连接。
[0016]作为本技术再进一步的方案：所述一级电池箱内部消防灭火机构由安装在每个电池箱背部的两个喷头构成，且所述喷头与集装箱内设置的消防柜内部的消防试剂通过管道连接。
[0017]作为本技术再进一步的方案：所述二级电池簇内部消防灭火机构由连通在电池簇上端的进水管以及连通在电池簇下端的出水管构成，且所述进水管上安装有进水阀，所述出水管上安装有出水阀。
[0018]作为本技术再进一步的方案：所述电池簇的电池柜采取金属框架及闭合门设计，金属框架整体焊接密闭，闭合门设计有密封橡胶。
[0019]作为本技术再进一步的方案：所述集装箱内还安装有由汇流柜、配电箱以及空调所构成的电池管理系统，且电池管理系统与每个所述电池簇对应的消防主机进行线连接。
[0020]本技术的有益效果是：
[0021]1、在电池箱内部安装气体传感器，不管电芯在安装或使用中发生过充、过放、挤压、穿刺、内外短路等，可以第一时间检测到电芯异常，并向消防主机发布提前预警信号；
[0022]2、将电池管理系统与消防主机进行线连接，因此消防系统不用额外安装温度传感器，可以直接读取BMS系统的温度参数，实现消防系统对每个电芯的控制。传统的消防方案在集装箱顶部安装的温度传感器不但与电芯的温度传感器相重叠，并且顶部的温度传感器也很难准确反映失火电芯的实际温度。当消防系统发现某个电芯温度异常，发生热失控，将立刻控制消防柜阀门打开，向电池箱内部喷洒消防试剂，该试剂本身绝缘快速汽化吸收大量的热，对异常电芯快速降温，避免热失控蔓延；
[0023]3、若电芯性能持续失控：温度探测、气体探测持续报警，电池簇顶部烟雾探测器检测到烟雾达到火灾浓度，消防主机将迅速与BMS联动，切断集装箱内部电池、风扇等电气设备的供电，然后打开电池簇顶部的进水阀门进行喷洒消防水灭火，本消防水喷头也并不是常规高压细水雾喷头，而是直接φ10mm水头对电池簇进行快速灌水，消防水对电池簇进行淹没式灭火，确保火灾得到彻底控制。传统的对集装箱进行淹没式气体隔绝灭火效率低，根本无法将电池箱内部的火源熄灭。而若将水直接淹没集装箱，则会造成不必要的损失，所以本技术只针对发生火灾的电池柜进行淹没式灭火，既保持灭火的高效也适当降低损
失。
附图说明
[0024]图1为本技术集装箱布局示意图；
[0025]图2为本技术电池箱结构示意图；
[0026]图3为本技术电池簇示意图；
[0027]图4为本技术消防灭火逻辑示意图；
[0028]图中：1、集装箱，2、电池簇,3、消防主机,4、汇流柜,5、配电箱,6、消防柜,7、空调,8、电池箱,9、进水管,10、进水阀,11、出水管,12、出水阀,13、水位探测器,14、烟雾探测器,15、电芯模组,16、气体探测器,17、喷头。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]实施例一
[0031]如图1至图3所示：一种储能电池簇两级消防灭火系统，包括<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池簇两级消防灭火系统，其特征在于：包括箱体组件，其构成该系统的主体外壳结构，且其由呈方形状的集装箱(1)构成，所述集装箱(1)的内部安装有电池簇(2)，且所述集装箱(1)采用Q235B钢结构整体焊接而成；电池组件，其设置在所述集装箱(1)内，并呈均匀分布安置，由若干个呈并排状叠放串联连接的电池箱(8)所组成的电池簇(2)构成；消防防护组件，其设置在所述集装箱(1)内，且其包括探测机构及消防灭火机构，其中，所述消防灭火机构包括一级电池箱内部消防灭火机构与二级电池簇内部消防灭火机构。2.根据权利要求1所述的一种储能电池簇两级消防灭火系统，其特征在于：所述探测机构包括安装在电池簇(2)顶部的水位探测器(13)和烟雾探测器(14)以及安装在电池箱(8)内电芯模组(15)之间的气体探测器(16)，且每个所述电池簇(2)均对应有一个消防主机(3)，每个所述消防主机(3)均匀各个探测器呈电信号连接。3.根据权利要求1所述的一种储能电池簇两级消...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，刘越，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：