CN114699679A - 风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于储能锂电池灭火技术领域，尤其为风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***及方法，包括全氟已酮灭火箱以及用于控制所述全氟已酮灭火箱启闭的主控模块，所述全氟已酮灭火箱的输出端固定设有主输送管道，所述主输送管道的输出端固定设有多个区域控制阀，本发明***采用PACK级灭火，簇级喷放灭火剂方式解决风冷式储能舱内传统灭火介质无法在着火点处形成有效灭火浓度的消防安全问题，通过一套智能控制***实现精确找到着火点，对着火Pack及所在簇进行整体喷放，使用全氟己酮气体扑灭PACK级火灾同时，对整个簇进行保护，可精准实现对PACK级锂电池组的灭火保护，具有精准高效，区域级保护，防止热失控蔓延等优点。
Description
技术领域
本发明属于储能锂电池灭火技术领域，具体涉及风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***及方法。
背景技术
新能源快速发展，而储能技术对新能源发展具有重大意义。锂电池因其具有高密度、高储能率、循环寿命长等优势，在储能***中得到广泛应用。
然而，锂电池对工作温度要求严苛，特别是高温环境下，存在一定热失控安全隐患，风冷式锂电池热管理***因具有结构简单，成本较低的优点，广泛应用于锂电池储能储能***。
目前，锂电池储能***多采用气体灭火***作为消防首选方案，而风冷式锂电池热管理***会间接导致储能舱密闭性降低，一旦发生火情，气体灭火***释放灭火介质难以在舱内达到所需灭火浓度，从而降低灭火效果，不能有效发挥消防***的作用。
发明内容
本发明提供了风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***及方法，主要应用于采用风冷式锂电池热管理***的储能站，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，包括全氟已酮灭火箱以及用于控制所述全氟已酮灭火箱启闭的主控模块，所述全氟已酮灭火箱的输出端固定设有主输送管道，所述主输送管道的输出端固定设有多个区域控制阀，所述区域控制阀的数量与电池柜内的簇级储能锂电池组数量对应相等，每个所述区域控制阀的输出端均固定设有多个支路输送管道，所述支路输送管道的数量与所述簇级储能锂电池组内的PACK级储能锂电池组数量对应相等，每个所述支路输送管道的输出端均固定设有喷头，所述喷头对应设置在每个所述PACK级储能锂电池组的上方，每个所述簇级储能锂电池组上均设有用于检测所述PACK级储能锂电池组温度信息的检测模块，且所述检测模块用于将检测的温度信息传输给所述主控模块。
优选的，多个所述支路输送管道并联安装在所述区域控制阀的输出端。
优选的，所述支路输送管道的输出端固定设有喷头安装架，所述喷头固定安装在所述喷头安装架上。
优选的，每个所述喷头安装架上安装的所述喷头数量设置在一个以上。
优选的，所述检测模块包括BMS模块、可燃气体探测器和烟雾探测器。
优选的，所述BMS模块用于检测所述PACK级储能锂电池组的温度信息。
优选的，所述可燃气体探测器用于检测所述簇级储能锂电池组内可燃气体浓度信息。
优选的，所述烟雾探测器用于检测所述簇级储能锂电池组内烟雾浓度信息。
本发明提供另一种技术方案，一种应用风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***的灭火方法，包括以下步骤：
步骤S1、PACK级火灾报警：所述BMS模块提供温度报警信息给所述主控模块，由所述主控模块反馈信息至所述全氟已酮灭火箱进入预警状态；同时开启所在区域的所述区域控制阀，预先导通灭火剂输送路径；
步骤S2、PACK级初次喷放灭火：当所述可燃气体探测器检测到可燃气体且浓度达到第一级阈值后，所述全氟已酮灭火箱启动，进行第一次PACK级灭火，以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S3、PACK级二次喷放灭火：如火势升级，当所述可燃气体探测器检测到可燃气体浓度达到第二级阈值，或者所述烟雾探测器检测到烟雾报警后，二者以先触发条件为优先，则所述全氟已酮灭火箱启动，进行第二次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S4、PACK级三次喷放灭火：如火势继续升级，当第二次喷放时的未触发条件，得以触发时，所述全氟已酮灭火箱再次启动，进行第三次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明***采用PACK级灭火，簇级喷放灭火剂方式解决风冷式储能舱内传统灭火介质无法在着火点处形成有效灭火浓度的消防安全问题，以及同时兼顾防止火焰蔓延问题，通过一套智能控制***实现精确找到着火点，对着火Pack及所在簇进行整体喷放，使用全氟己酮气体扑灭PACK级火灾同时，对整个簇进行保护，可精准实现对PACK级锂电池组的灭火保护，具有精准高效，区域级保护，防止热失控蔓延，简化控制方式，节约控制阀门材料成本等优点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的***示意图；
图2为本发明中喷头分布示意图；
图3为本发明中支路输送管道和喷头的分布示意图。
图中：1、全氟已酮灭火箱；2、主输送管道；3、区域控制阀；4、支路输送管道；41、喷头安装架；5、检测模块；6、主控模块；7、簇级储能锂电池组；71、PACK级储能锂电池组；8、喷头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，包括全氟已酮灭火箱1以及用于控制全氟已酮灭火箱1启闭的主控模块6，全氟已酮灭火箱1的输出端固定设有主输送管道2，主输送管道2的输出端固定设有多个区域控制阀3，区域控制阀3的数量与电池柜内的簇级储能锂电池组7数量对应相等，每个区域控制阀3的输出端均固定设有多个支路输送管道4，支路输送管道4的数量与簇级储能锂电池组7内的PACK级储能锂电池组71数量对应相等，每个支路输送管道4的输出端均固定设有喷头8，喷头8对应设置在每个PACK级储能锂电池组71的上方，每个簇级储能锂电池组7上均设有用于检测PACK级储能锂电池组71温度信息的检测模块5，且检测模块5用于将检测的温度信息传输给主控模块6。
本实施例中，本***主要应用于采用风冷式锂电池热管理***的储能站，其由主控模块6对全氟已酮灭火箱1进行控制，为每个PACK级储能锂电池组71布置一套独立的喷放管路(即支路输送管道4和喷头8的组合)，当PACK级发生火灾时，通过管路对PACK级电池及其所在簇内的所有Pack喷放全氟己酮气体，每一个簇为一个防护分区，各防护分区设置独立的区域控制阀3，根据主控模块6接收的报警信息，由主控模块6控制相关的区域控制阀3开启或关闭，来导通灭火剂输送管路，灭火剂经由区域控制阀3导通管路输送至触发报警的区域，进行灭火剂释放，完成灭火。
如此，本***采用PACK级灭火，簇级喷放灭火剂方式解决风冷式储能舱内传统灭火介质无法在着火点处形成有效灭火浓度的消防安全问题，以及同时兼顾防止火焰蔓延问题，通过一套智能控制***实现精确找到着火点，对着火Pack及所在簇进行整体喷放，使用全氟己酮气体扑灭PACK级火灾同时，对整个簇进行保护，可精准实现对PACK级锂电池组的灭火保护，具有精准高效，区域级保护，防止热失控蔓延，简化控制方式，节约控制阀门材料成本等优点。
具体的，多个支路输送管道4并联安装在区域控制阀3的输出端，如此，当区域控制阀3开启后，可以通过主输送管道2向多个支路输送管道4内同时输送全氟已酮灭火剂，使全氟已酮流量大。
进一步的，支路输送管道4的输出端固定设有喷头安装架41，喷头8固定安装在喷头安装架41上，每个喷头安装架41上安装的喷头8数量设置在一个以上，如此，在全氟已酮灭火剂通路状态下，可以快速的将全氟已酮灭火剂从喷头8喷出，使喷头8流量大，灭火效果好。
具体的，检测模块5包括BMS模块、可燃气体探测器和烟雾探测器。
其中，BMS模块用于检测PACK级储能锂电池组71的温度信息，可燃气体探测器用于检测簇级储能锂电池组7内可燃气体浓度信息，烟雾探测器用于检测簇级储能锂电池组7内烟雾浓度信息，均可为主控模块6提供信息。
本发明提供另一种技术方案，一种风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***的灭火方法，包括以下步骤：
步骤S1、PACK级火灾报警：BMS模块提供温度报警信息给主控模块6，由主控模块6反馈信息至全氟已酮灭火箱1进入预警状态；同时开启所在区域的区域控制阀3，预先导通灭火剂输送路径；
步骤S2、PACK级初次喷放灭火：当可燃气体探测器检测到可燃气体且浓度达到第一级阈值后，全氟已酮灭火箱1启动，进行第一次PACK级灭火，以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S3、PACK级二次喷放灭火：如火势升级，当可燃气体探测器检测到可燃气体浓度达到第二级阈值，或者烟雾探测器检测到烟雾报警后，二者以先触发条件为优先，则全氟已酮灭火箱1启动，进行第二次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S4、PACK级三次喷放灭火：如火势继续升级，当第二次喷放时的未触发条件，得以触发时，全氟已酮灭火箱1再次启动，进行第三次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：包括全氟已酮灭火箱(1)以及用于控制所述全氟已酮灭火箱(1)启闭的主控模块(6)，所述全氟已酮灭火箱(1)的输出端固定设有主输送管道(2)，所述主输送管道(2)的输出端固定设有多个区域控制阀(3)，所述区域控制阀(3)的数量与电池柜内的簇级储能锂电池组(7)数量对应相等，每个所述区域控制阀(3)的输出端均固定设有多个支路输送管道(4)，所述支路输送管道(4)的数量与所述簇级储能锂电池组(7)内的PACK级储能锂电池组(71)数量对应相等，每个所述支路输送管道(4)的输出端均固定设有喷头(8)，所述喷头(8)对应设置在每个所述PACK级储能锂电池组(71)的上方，每个所述簇级储能锂电池组(7)上均设有用于检测所述PACK级储能锂电池组(71)温度信息的检测模块(5)，且所述检测模块(5)用于将检测的温度信息传输给所述主控模块(6)。
2.根据权利要求1所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：多个所述支路输送管道(4)并联安装在所述区域控制阀(3)的输出端。
3.根据权利要求2所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：所述支路输送管道(4)的输出端固定设有喷头安装架(41)，所述喷头(8)固定安装在所述喷头安装架(41)上。
4.根据权利要求3所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：每个所述喷头安装架(41)上安装的所述喷头(8)数量设置在一个以上。
5.根据权利要求1所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：所述检测模块(5)包括BMS模块、可燃气体探测器和烟雾探测器。
6.根据权利要求5所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：所述BMS模块用于检测所述PACK级储能锂电池组(71)的温度信息。
7.根据权利要求5所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：所述可燃气体探测器用于检测所述簇级储能锂电池组(7)内可燃气体浓度信息。
8.根据权利要求5所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***，其特征在于：所述烟雾探测器用于检测所述簇级储能锂电池组(7)内烟雾浓度信息。
9.一种应用如权利要求5所述的风冷式储能锂电池簇级局部应用pack精准灭火***的灭火方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、PACK级火灾报警：所述BMS模块提供温度报警信息给所述主控模块(6)，由所述主控模块(6)反馈信息至所述全氟已酮灭火箱(1)进入预警状态；同时开启所在区域的所述区域控制阀(3)，预先导通灭火剂输送路径；
步骤S2、PACK级初次喷放灭火：当所述可燃气体探测器检测到可燃气体且浓度达到第一级阈值后，所述全氟已酮灭火箱(1)启动，进行第一次PACK级灭火，以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S3、PACK级二次喷放灭火：如火势升级，当所述可燃气体探测器检测到可燃气体浓度达到第二级阈值，或者所述烟雾探测器检测到烟雾报警后，二者以先触发条件为优先，则所述全氟已酮灭火箱(1)启动，进行第二次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s；
步骤S4、PACK级三次喷放灭火：如火势继续升级，当第二次喷放时的未触发条件，得以触发时，所述全氟已酮灭火箱(1)再次启动，进行第三次PACK级灭火，仍以簇级喷放形式，喷放时长为20s。
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