【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池领域，尤其涉及钠离子电池火灾安全领域，具体涉及一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统。
技术介绍
1、近年来，电化学储能已成为当前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术。其中，锂电池储能系统由于其资源配置灵活、响应速度快、不受天气以及地理位置的影响等优势，在促进可再生资源整合和提高系统运行灵活性中体现了巨大的潜力。尽管锂离子电池的性能优异，但锂资源的有限性，促使研究人员积极寻求替代品。因钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，具有更低的成本以及更高的安全性，展现出了强劲的竞争力，从而推动了钠离子电池储能的大规模发展。
2、钠离子电池和锂离子电池相似的工作原理使得其有着相似的潜在危险性——电池热失控。在过充等滥用情况下，钠离子电池会展现出异常温升情况，进而进入热失控阶段，可能引发电池间的热失控传播，导致射流火或燃爆等严重后果，对财产和人员安全构成巨大威胁。
3、钠离子电池和锂离子电池在热失控方面表现出显著差异。这些差异体现在热失控现象、安全阀开启温度、热失控最高温、产气组分等多个方面。因此，针对钠离子电池模组开展热失控分级预警及自动灭火安全系统具有重要意义。
4、目前市面上的相关预警及灭火研究主要聚焦于三元锂离子电池以及磷酸铁锂电池，而针对钠离子电池模组的预警及自动灭火系统研究则相对匮乏。这一现状迫切需要加强对钠离子电池安全性的研究，以推动其更安全、更可靠地应用于储能领域。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，包括：
4、钠离子电池模组箱和钠离子电池模组，其中，所述钠离子电池模组箱为矩形箱体结构，所述钠离子电池模组位于钠离子电池模组箱的内部；其中，
5、所述钠离子电池模组箱包括多参数耦合测量光纤，超声监测模块，感温自启动气溶胶装置；
6、所述多参数耦合测量光纤用于在监测到钠离子电池模组异常温度或者压力信号时给出一级预警信号；
7、所述超声监测模块用于在收到一级预警信号时确定一级预警信号是否准确，若准确，则给出二级预警信号，若不准确则取消一级预警信号；
8、所述感温自启动气溶胶装置用于在多参数耦合测量光纤无法正常工作时，监测钠离子电池模组是否达到预设异常温度，对于不同的预设异常温度分别启动三级预警信号和四级预警信号。
9、进一步的，所述钠离子电池模组箱包括六个面，即前后相对放置的模组箱a侧面和模组箱d侧面，左右相对放置的模组箱b侧面和模组箱c侧面，以及模组箱顶面和模组箱底面；
10、所述超声监测模块包括第一滑轨，超声波发射探头、第二滑轨，超声波接收探头，所述模组箱b侧面包括第一滑轨，超声波发射探头，所述模组箱c侧面包括第二滑轨，超声波接收探头，超声波发射探头在收到一级预警信号时启动，沿第一滑轨滑动到故障区域进行超声监测，超声接收探头接收超声波发射探头发射的超声信号，沿第二滑轨与超声波发射探头同步移动。
11、进一步的，所述模组箱a侧面包括模组箱总正极端口，模组箱总负极端口，信号传输口，灭火管道接口；其中，模组箱总正极端口和模组箱总负极端口与钠离子电池模组的正负极相连，用于对钠离子电池模组充放电；所述信号传输口用于传输钠离子电池模组箱内的超声监测信号、钠离子电池模组内部的温度和压力信号、钠离子电池模组上方和侧面的温度信号，灭火管道接口用于外接全氟己酮灭火剂钢瓶，内接高温自损坏灭火剂释放管路。
12、进一步的，所述高温自损坏灭火剂释放管路为充压状态，管路位置为沿电池安全阀上方布设。
13、进一步的，所述第一滑轨、第二滑轨分别位于模组箱b侧面、模组箱c侧面长对称轴位置。
14、进一步的，所述超声波接收探头，超声波发射探头只可分别在各自所在滑轨同一相对位置滑动。
15、进一步的，所述模组箱d侧面包括单向安全阀，用于在钠离子电池模组发生热失控时快速排除钠离子电池模组箱内的高温高压气体，同时阻隔钠离子电池模组箱内外气体的交互影响。
16、进一步的，所述感温自启动气溶胶装置位于模组箱顶面，包括第一气溶胶，第二气溶胶，第一感温电缆，第二感温电缆，所述第一气溶胶与第一感温电缆相连，第二气溶胶与第二感温电缆相连，第一感温电缆的触发温度低于第二感温电缆的触发温度，钠离子电池模组箱内达到第一感温电缆的触发温度后引发第一气溶胶释放药剂，启动三级预警信号；达到第二感温电缆的触发温度后引发触发第二气溶胶也释放药剂，启动四级预警信号。
17、进一步的，所述感温自启动气溶胶装置的感温电缆触发温度为135-170℃。
18、进一步的，所述多参数耦合测量光纤包括测温测压耦合光纤，测温光纤，所述测温测压耦合光纤位于钠离子电池模组内部，测温光纤位于钠离子电池模组上表面和侧面。
19、本专利技术的优点与有益效果如下：
20、本专利技术通过四级预警设置以及全过程的自动监测，实现极早期的预警，有效节省人力物力资源，同时增加对钠离子电池模组的保护；通过多参数耦合测量光纤结合超声波监测模块，有效降低误报概率，避免预警信号误报导致的钠离子电池模组损坏；通过感温自启动气溶胶装置，有效做到瞬间扑灭明火，同时气溶胶感温自启动功能，可有效避免发生预警系统故障时出现明火无法迅速扑灭的情况；通过安装两个耐高温、防水防尘的单向安全阀，可在钠离子电池模组箱内钠离子电池模组发生热失控时快速排出高温高压气体，同时阻隔电池模组内外气体的交互，避免钠离子电池模组箱内发生短路的风险。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，包括：钠离子电池模组箱和钠离子电池模组，其中，所述钠离子电池模组箱为矩形箱体结构，所述钠离子电池模组位于钠离子电池模组箱的内部；其中，
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述钠离子电池模组箱包括六个面，即前后相对放置的模组箱A侧面和模组箱D侧面，左右相对放置的模组箱B侧面和模组箱C侧面，以及模组箱顶面和模组箱底面；
3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述模组箱A侧面包括模组箱总正极端口，模组箱总负极端口，信号传输口，灭火管道接口；其中，模组箱总正极端口和模组箱总负极端口与钠离子电池模组的正负极相连，用于对钠离子电池模组充放电；所述信号传输口用于传输钠离子电池模组箱内的超声监测信号、钠离子电池模组内部的温度和压力信号、钠离子电池模组上方和侧面的温度信号，灭火管道接口用于外接全氟己酮灭火剂钢瓶，内接高温自损坏灭火剂释放管路。
4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所
5.根据权利要求2所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述第一滑轨、第二滑轨分别位于模组箱B侧面、模组箱C侧面长对称轴位置。
6.根据权利要求5所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述超声波接收探头，超声波发射探头只可分别在各自所在滑轨同一相对位置滑动。
7.根据权利要求2所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述模组箱D侧面包括单向安全阀，用于在钠离子电池模组发生热失控时快速排出钠离子电池模组箱内的高温高压气体，同时阻隔钠离子电池模组箱内外气体的交互影响。
8.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述感温自启动气溶胶装置位于模组箱顶面，包括第一气溶胶，第二气溶胶，第一感温电缆，第二感温电缆，所述第一气溶胶与第一感温电缆相连，第二气溶胶与第二感温电缆相连，第一感温电缆的触发温度低于第二感温电缆的触发温度，钠离子电池模组箱内达到第一感温电缆的触发温度后引发第一气溶胶释放药剂，启动三级预警信号；达到第二感温电缆的触发温度后引发触发第二气溶胶也释放药剂，启动四级预警信号。
9.根据权利要求8所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述感温自启动气溶胶装置的感温电缆触发温度为135-170℃。
10.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述多参数耦合测量光纤包括测温测压耦合光纤，测温光纤，所述测温测压耦合光纤位于钠离子电池模组内部，测温光纤位于钠离子电池模组上表面和侧面。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，包括：钠离子电池模组箱和钠离子电池模组，其中，所述钠离子电池模组箱为矩形箱体结构，所述钠离子电池模组位于钠离子电池模组箱的内部；其中，
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述钠离子电池模组箱包括六个面，即前后相对放置的模组箱a侧面和模组箱d侧面，左右相对放置的模组箱b侧面和模组箱c侧面，以及模组箱顶面和模组箱底面；
3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述模组箱a侧面包括模组箱总正极端口，模组箱总负极端口，信号传输口，灭火管道接口；其中，模组箱总正极端口和模组箱总负极端口与钠离子电池模组的正负极相连，用于对钠离子电池模组充放电；所述信号传输口用于传输钠离子电池模组箱内的超声监测信号、钠离子电池模组内部的温度和压力信号、钠离子电池模组上方和侧面的温度信号，灭火管道接口用于外接全氟己酮灭火剂钢瓶，内接高温自损坏灭火剂释放管路。
4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述高温自损坏灭火剂释放管路为充压状态，管路位置为沿电池安全阀上方布设。
5.根据权利要求2所述的一种钠离子电池模组分级预警和自动灭火系统，其特征在于，所述第一滑轨、第二滑轨分别位于模组箱b侧面、模组箱c侧面长对称轴位置。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇琦，闻有为，王青松，陈满，王成东，彭鹏，段强领，雷旗开，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。