CN115770370A - 一种抑制储能电站火灾***的灭火*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制储能电站火灾***的灭火***，包括舱体，舱体的内部设置有均匀分布的储能模块，储能模块包括外壳，外壳的内部固定有蓄电池，外壳的一侧内壁通过螺栓连接有控制板，相邻的两个蓄电池之间设置有冷却壳，冷却壳的外壁内嵌有应变片，蓄电池的内部内嵌有传感器模组。本发明通过传感器模组对电站蓄电池内部进行多维度监测，使得控制总机能够在早期判断出蓄电池出现过充、过放电现象，并通过应变片对蓄电池外部是否发生鼓胀进行监测，使得控制总机能够在早期判断出蓄电池发生鼓胀，然后控制总机控制警报模块发出警报，便于工作人员及时处理电池异常，进而能够在早期有效抑制储能电站发生火灾***的危险。

Description

一种抑制储能电站火灾***的灭火***

技术领域

本发明涉及储能电站技术领域，具体涉及一种抑制储能电站火灾***的灭火***。

背景技术

储能电站是通过电化学电池存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备***，在需要的时候释放,能够有效解决电力在时间和空间上的不平衡问题，在储能电站使用时，防止储能电站发生火灾是使用储能电站重中之重。

中国专利号CN 202011350797.X涉及一种抑制储能电站火灾***的灭火***，包括：制冷剂降温喷头、制冷剂***管网、装有制冷剂的制冷剂储罐、气体灭火***喷头、气体灭火***管网和装有气体灭火剂的气体储罐；制冷剂降温喷头设置在集装箱储能电站内部每一个电池模组上方，各制冷剂降温喷头通过制冷剂***管网连接至制冷剂储罐，形成固定式制冷剂管网***；气体灭火***喷头设置在集装箱储能电站内部，各气体灭火***喷头通过气体灭火***管网连接至气体储罐，形成固定式气体灭火剂管网***。

现有技术的储能电站在使用时，只能在出现烟雾或火苗进行灭火，无法对电池发生燃烧前进行早期发现，然而当出现火苗时，电池内部产生的可燃氢气会瞬间释放出，很容易导致储能电站发生***的危险。因此，亟需设计一种抑制储能电站火灾***的灭火***来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制储能电站火灾***的灭火***，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抑制储能电站火灾***的灭火***，包括舱体，所述舱体的内部设置有均匀分布的储能模块，所述储能模块包括外壳，所述外壳的内部固定有蓄电池，所述外壳的一侧内壁通过螺栓连接有控制板，相邻的两个所述蓄电池之间设置有冷却壳，所述冷却壳的外壁内嵌有应变片，所述应变片与控制板通过导线呈电性连接，所述蓄电池的内部内嵌有传感器模组，所述传感器模组与控制板通过导线呈电性连接，所述舱体的外部设置有警报器，所述舱体的一侧内壁固定有控制总机，所述控制板和警报器分别通过导线与控制总机呈电性连接，所述传感器模组包括氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器。

进一步地，所述蓄电池的内部设置有隔液透气膜，所述隔液透气膜位于传感器模组的底部。

进一步地，所述外壳的一侧内壁固定有进管和出管，所述进管与冷却壳的顶部连通，所述出管与冷却壳的底部连通，所述舱体的底部外壁通过螺栓连接有水箱，所述水箱的一侧外壁通过螺栓连接有循环泵，所述循环泵的进口与水箱连通，所述循环泵的出口与进管连接，所述出管与水箱通过管道连接。

进一步地，所述舱体的底部外壁通过螺栓连接有制冷机组，所述制冷机组的蒸发器位于水箱的内部。

进一步地，所述外壳的内壁固定有散热风扇，所述外壳的外壁设置有进风口，所述散热风扇与控制板呈电性连接，所述控制板的外壁设置有红外传感器。

进一步地，所述舱体的底部外壁固定有储气罐，所述储气罐的出口处通过螺纹连接有电磁阀，所述舱体的顶部内壁固定有均匀分布的喷头，所述电磁阀与喷头通过管道连接。

进一步地，所述舱体的顶部内壁通过螺栓连接有均匀分布的烟雾报警器，所述舱体的一侧内壁固定有AI摄像头，所述烟雾报警器、AI摄像头和电磁阀均通过导线与控制总机呈电性连接。

进一步地，所述舱体的内壁固定有支撑板，所述外壳与支撑板通过螺栓连接，相邻的两个所述储能模块之间设置有导轨，所述导轨与舱体通过螺栓连接，所述舱体的顶部固定有安装架，所述安装架的两侧内壁之间通过轴承连接有卷轴，所述卷轴的外部绕卷有卷帘，所述卷帘的底部通过螺栓连接有横板，所述横板的两端滑动连接在导轨的内部，所述安装架的一侧外壁通过螺栓连接有电机，所述电机的输出轴一端与卷轴通过键连接。

进一步地，所述卷帘包括两个链条，所述链条包括收尾铰接的链节，两个所述链节之间焊接有横杆，两个所述链条之间固定有两个防火帘，两个所述防火帘分别固定在横杆的两侧。

进一步地，所述蓄电池和冷却壳之间设置有导热硅胶层，所述舱体的外壁设置有通风机组。

在上述技术方案中，本发明提供的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，有益效果为：

(1)本发明通过传感器模组对电站蓄电池内部的氢气浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度和压力数值进行多维度监测，使得控制总机能够在早期判断出蓄电池出现过充、过放电现象，并通过应变片对蓄电池外部是否发生鼓胀进行监测，使得控制总机能够在早期判断出蓄电池发生鼓胀，然后控制总机控制警报模块发出警报，使得对储能电站内部蓄电池出现过充、过放电和鼓胀进行准确的监测，进而能够在早期有效抑制储能电站发生火灾***的危险。

(2)本发明通过烟雾传感器和AI摄像头对舱体内部存在的烟雾和火苗进行分别监测，使得发现烟雾或火苗时，控制总机控制电磁阀进行打开，使得储气罐内部的灭火气体能够从喷头进行喷出，进而实现了对储能电站火灾初期进行灭火更加及时的效果。

(3)本发明通过控制总机控制电机进行工作，使得电机带动卷轴对卷帘进行放卷，使得卷帘把舱体内部分割成多个独立的空间，防止火势扩散，并使得灭火气体能够快速的充满分割成的独立空间，使得灭火效果更加的好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的整体结构示意图。

图2为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的储能模块结构示意图。

图3为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的冷却壳结构示意图。

图4为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的蓄电池结构示意图。

图5为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的A处放大结构示意图。

图6为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的卷帘结构示意图。

图7为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的链条结构示意图。

图8为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的控制框图。

图9为本发明一种抑制储能电站火灾***的灭火***实施例提供的传感器模组框图。

附图标记说明：

1舱体、2支撑板、3储能模块、4控制总机、5AI摄像头、6储气罐、7外壳、8蓄电池、9控制板、10进风口、11散热风扇、12冷却壳、13进管、14出管、15应变片、16制冷机组、17隔液透气膜、18传感器模组、19电磁阀、20喷头、21导热硅胶层、22循环泵、23水箱、24通风机组、25烟雾报警器、26红外传感器、27导轨、28安装架、29卷轴、30卷帘、31横板、32链条、33电机、34警报器、35横杆、36防火帘、37链节。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-9所示，本发明实施例提供的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，包括舱体1，舱体1的内部设置有均匀分布的储能模块3，储能模块3包括外壳7，外壳7的内部固定有蓄电池8，外壳7的一侧内壁通过螺栓连接有控制板9，相邻的两个蓄电池8之间设置有冷却壳12，冷却壳12的外壁内嵌有应变片15，应变片15与控制板9通过导线呈电性连接，蓄电池8的内部内嵌有传感器模组18，传感器模组18与控制板9通过导线呈电性连接，舱体1的外部设置有警报器34，舱体1的一侧内壁固定有控制总机4，控制板9和警报器34分别通过导线与控制总机4呈电性连接，传感器模组18包括氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器。

具体的，本实施例中，包括舱体1，舱体1为储能电站预制舱，舱体1的内部设置有均匀分布的储能模块3，多个储能模块3组成储能电站，储能模块3包括外壳7，外壳7的内部固定有蓄电池8，根据多年的研究发现，储能电站发生火灾多为蓄电池出现过充和过放电现象，或者电池已经出现鼓胀的现象，蓄电池8优选为磷酸铁锂电池，外壳7的一侧内壁通过螺栓连接有控制板9，控制板9为电路板，相邻的两个蓄电池8之间设置有冷却壳12，冷却壳12采用导热性能良好的铜材质制成，冷却壳12的厚度优选为0.5mm，冷却壳12的外壁内嵌有应变片15，应变片15与控制板9通过导线呈电性连接，应变片15是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，利用应变片15检测蓄电池8是否发生鼓胀，当发生鼓胀时通过电信号传递给控制板9，蓄电池8的内部内嵌有传感器模组18，传感器模组18与控制板9通过导线呈电性连接，舱体1的外部设置有警报器34，舱体1的一侧内壁固定有控制总机4，控制总机4起到总控制的功能，控制总机4上具有显示屏，控制板9和警报器34分别通过导线与控制总机4呈电性连接，使得控制总机4能够控制警报器34发出警报，传感器模组18包括氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器，经过研究发现，在磷酸铁锂电池出现过充或过放电时会产生氢气、甲烷和一氧化碳气体，因此通过传感器模组18的氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器，分别检测蓄电池8内部的氢气浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、温度和压力数值等数据，进而能够了解蓄电池8是否出现过充或过放电现象，蓄电池8的内部设置有隔液透气膜17，隔液透气膜17位于传感器模组18的底部，利用隔液透气膜17对传感器模组18进行保护，能够有效的防止蓄电池8的电解液对传感器模组18造成腐蚀，同时对储能模块3进行编号，然后将每个储能模块3内部传感器模组18和应变片15与编号进行对应，使得控制总机4报警时能够通过显示屏进行显示标号，进而便于工作人员对故障的具***置进行查找。

本发明提供的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，本发明通过传感器模组18对电站蓄电池8内部的氢气浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度和压力数值进行多维度监测，使得控制总机4能够在早期判断出蓄电池8出现出现过充、过放电现象，并通过应变片15对蓄电池8外部是否发生鼓胀进行监测，使得控制总机4能够在早期判断出蓄电池8发生鼓胀，然后控制总机4控制警报模块发出警报，使得对储能电站内部蓄电池8出现过充、过放电和鼓胀进行准确的监测，能够有效预防蓄电池8出现过充、过放电的现象，进而能够在早期有效抑制储能电站发生火灾***的危险。

本发明提供的另一个实施例中，外壳7的一侧内壁固定有进管13和出管14，进管13与冷却壳12的顶部连通，出管14与冷却壳12的底部连通，舱体1的底部外壁通过螺栓连接有水箱23，水箱23的内部具有汽车使用的防冻液，防冻液在-60℃不会结冰，水箱23的一侧外壁通过螺栓连接有循环泵22，循环泵22的进口与水箱23连通，循环泵22的出口与进管13连接，使得循环泵22能够将防冻液经过进管13输送到各个冷却壳12的内部，出管14与水箱23通过管道连接，防冻液进入冷却壳12后经过出管14回流到水箱23的内部，舱体1的底部外壁通过螺栓连接有制冷机组16，制冷机组16为空调外机，制冷机组16的蒸发器位于水箱23的内部，利用制冷机组16对水箱23内部的防冻液进行降温。

本发明提供的另一个实施例中，外壳7的内壁固定有散热风扇11，外壳7的外壁设置有进风口10，散热风扇11与控制板9呈电性连接，利用控制板9控制散热风扇11进行工作，控制板9的外壁设置有红外传感器26，利用红外传感器26对蓄电池8的外部温度进行检测，使得温度过高时控制板9向控制总机4进行发生信息，进而使得控制总机4控制警报器34发出警报。

本发明提供的另一个实施例中，舱体1的底部外壁固定有储气罐6，储气罐6的内部具有灭火气体，灭火气体优选为七氟丙烷，七氟丙烷灭火***是IG541、二氧化碳等气体灭火***的升级版本，七氟丙烷(分子量：170)分子比重远远大于空气(分子量：29)，约为5倍，喷放后可占据舱体1内的空间，将其他助燃气体排出舱内，达到隔绝氧气等助燃剂作用，同时，液态七氟丙烷气化吸取环境热量，起到降温目的，储气罐6的出口处通过螺纹连接有电磁阀19，舱体1的顶部内壁固定有均匀分布的喷头20，电磁阀19与喷头20通过管道连接，使得电磁阀19打开时灭火气体能够从喷头20喷出实现灭火功能，同时喷头20上具有单独的次级电磁阀，次级电磁阀能够控制单个喷头20进行开关功能。

本发明提供的另一个实施例中，舱体1的顶部内壁通过螺栓连接有均匀分布的烟雾报警器25，利用烟雾报警器25对火灾的烟雾进行检测，舱体1的一侧内壁固定有AI摄像头5，利用AI摄像头5对火灾的火苗进行检测，次级电磁阀、烟雾报警器25、AI摄像头5和电磁阀19均通过导线与控制总机4呈电性连接，使得烟雾报警器25和AI摄像头5检测到烟雾或火苗时，能够通过电信号传递给控制总机4，使得控制总机4能够控制次级电磁阀和电磁阀19进行打开，并控制警报器34发出警报。

本发明提供的另一个实施例中，舱体1的内壁固定有支撑板2，外壳7与支撑板2通过螺栓连接，相邻的两个储能模块3之间设置有导轨27，导轨27与舱体1内壁通过螺栓连接，导轨27在狭长的舱体1的两侧内壁进行对称分布，舱体1的顶部固定有安装架28，安装架28的两侧内壁之间通过轴承连接有卷轴29，卷轴29的外部绕卷有卷帘30，卷帘30起到防火隔断的效果，利用卷轴29对卷帘30进行收卷和放卷，卷帘30的底部通过螺栓连接有横板31，横板31的两端滑动连接在导轨27的内部，安装架28的一侧外壁通过螺栓连接有电机33，电机33的输出轴一端与卷轴29通过键连接，利用电机33带动卷轴29进行转动，进而实现卷帘30进行收卷和放卷，电机33与控制总机4呈电性连接，通过控制总机4控制电机33进行工作，使得电机33带动卷轴29对卷帘30进行放卷，使得卷帘30把舱体1内部分割成多个独立的空间，防止火势扩散，并使得灭火气体能够快速的充满分割成的独立空间，使得灭火效果更加的好，同时卷帘30分割的每个独立的空间内部的烟雾报警器25与空间内的储能模块3的编号在控制总机上进行对应，使得在只有一个烟雾报警器25检测到烟雾时，通过控制总机4控制与该烟雾报警器25相邻的三个喷头20上的次电磁阀打开，其它喷头20上的次电磁阀无需打开，使得卷帘30对产生烟雾的区域进行隔断后，所有灭火气体能够在产生烟雾的区域进行集中灭火，进而使得灭火效果更好。

本发明提供的另一个实施例中，卷帘30包括两个链条32，链条32包括收尾铰接的链节37，两个链节37之间焊接有横杆35，两个链条32之间固定有两个防火帘36，两个防火帘36分别固定在横杆35的两侧，链节37的使用使得卷帘30的放卷时能够自动伸直，进而保证了卷帘30的下降更加的可靠。

本发明提供的另一个实施例中，蓄电池8和冷却壳12之间设置有导热硅胶层21，利用硅胶层21使得蓄电池8和冷却壳12能够高效的传导热量，舱体1的外壁设置有通风机组24，通风机组24用于舱体1的进行通风，当烟雾报警器25和AI摄像头5检测到烟雾或火苗时，通风机组24停止工作，储能电站的所有储能模块3的充电回路断开。

工作原理：当需要对储能模块3进行风冷散热时，通过散热风扇11将外壳7内部的空气进行排出，使得储能模块3进行散热，当需要对储能模块3进行液冷散热时，首先通过冷却机组对水箱23内部的防冻液进行降温，然后通过循环泵22将防冻液输送到每个冷却壳12的内部，使得冷却壳12能够对蓄电池8进行降温，冷却壳12内部的防冻液通过出管14回流到水箱23的内部；当需要对储能模块3内部的蓄电池8是否出现过充、过放电和鼓胀进行检测时，首先通过传感器模组18的氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器，分别检测蓄电池8内部的氢气浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、温度和压力数值等数据，使得传感器模组18将数据传递给控制板9，同时应变片15对冷却壳12的侧壁是否发生变形进行检测，并将检测的数据通过电信号传递给控制板，控制板9通过电信号传递给控制总机4，控制总机4判断数据是否异常，当检测的数据出现异常时控制总机4控制警报模块发出警报，进而提醒工作人员进行检修，使得对储能电站内部蓄电池8出现过充、过放电和鼓胀进行准确的监测，能够有效预防蓄电池8出现过充、过放电的现象，进而能够在早期有效抑制储能电站发生火灾***的危险；同时对储能模块3进行编号，然后将每个储能模块3内部传感器模组18和应变片15与编号进行对应，使得控制总机4报警时能够通过显示屏进行显示标号，进而便于工作人员对故障的具***置进行查找；通过烟雾传感器和AI摄像头5对舱体1内部存在的烟雾和火苗进行分别监测，使得发现烟雾或火苗时，烟雾传感器或AI摄像头5通过电信号传递给控制总机，控制总机控制电磁阀19进行打开，使得储气罐6内部的灭火气体能够从喷头20进行喷出，进而实现了对储能电站火灾初期进行灭火更加及时的效果；当控制总机4控制电磁阀19进行打开时，控制总机4控制电机33进行工作，使得电机33带动卷轴29进行转动，使得卷轴29对卷帘30进行放卷，使得卷帘30把舱体1内部分割成多个独立的空间，防止火势扩散，并使得灭火气体能够快速的充满分割成的独立空间，使得灭火效果更加的好。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，包括舱体(1)，所述舱体(1)的内部设置有均匀分布的储能模块(3)，所述储能模块(3)包括外壳(7)，所述外壳(7)的内部固定有蓄电池(8)，所述外壳(7)的一侧内壁通过螺栓连接有控制板(9)，相邻的两个所述蓄电池(8)之间设置有冷却壳(12)，所述冷却壳(12)的外壁内嵌有应变片(15)，所述应变片(15)与控制板(9)通过导线呈电性连接，所述蓄电池(8)的内部内嵌有传感器模组(18)，所述传感器模组(18)与控制板(9)通过导线呈电性连接，所述舱体(1)的外部设置有警报器(34)，所述舱体(1)的一侧内壁固定有控制总机(4)，所述控制板(9)和警报器(34)分别通过导线与控制总机(4)呈电性连接，所述传感器模组(18)包括氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述蓄电池(8)的内部设置有隔液透气膜(17)，所述隔液透气膜(17)位于传感器模组(18)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述外壳(7)的一侧内壁固定有进管(13)和出管(14)，所述进管(13)与冷却壳(12)的顶部连通，所述出管(14)与冷却壳(12)的底部连通，所述舱体(1)的底部外壁通过螺栓连接有水箱(23)，所述水箱(23)的一侧外壁通过螺栓连接有循环泵(22)，所述循环泵(22)的进口与水箱(23)连通，所述循环泵(22)的出口与进管(13)连接，所述出管(14)与水箱(23)通过管道连接。

4.根据权利要求3所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述舱体(1)的底部外壁通过螺栓连接有制冷机组(16)，所述制冷机组(16)的蒸发器位于水箱(23)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述外壳(7)的内壁固定有散热风扇(11)，所述外壳(7)的外壁设置有进风口(10)，所述散热风扇(11)与控制板呈电性连接，所述控制板的外壁设置有红外传感器(26)。

6.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述舱体(1)的底部外壁固定有储气罐(6)，所述储气罐(6)的出口处通过螺纹连接有电磁阀(19)，所述舱体(1)的顶部内壁固定有均匀分布的喷头(20)，所述电磁阀(19)与喷头(20)通过管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述舱体(1)的顶部内壁通过螺栓连接有均匀分布的烟雾报警器(25)，所述舱体(1)的一侧内壁固定有AI摄像头(5)，所述烟雾报警器(25)、AI摄像头(5)和电磁阀(19)均通过导线与控制总机(4)呈电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述舱体(1)的内壁固定有支撑板(2)，所述外壳(7)与支撑板(2)通过螺栓连接，相邻的两个所述储能模块(3)之间设置有导轨(27)，所述导轨(27)与舱体(1)通过螺栓连接，所述舱体(1)的顶部固定有安装架(28)，所述安装架(28)的两侧内壁之间通过轴承连接有卷轴(29)，所述卷轴(29)的外部绕卷有卷帘(30)，所述卷帘(30)的底部通过螺栓连接有横板(31)，所述横板(31)的两端滑动连接在导轨(27)的内部，所述安装架(28)的一侧外壁通过螺栓连接有电机(33)，所述电机(33)的输出轴一端与卷轴(29)通过键连接。

9.根据权利要求8所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述卷帘(30)包括两个链条(32)，所述链条(32)包括收尾铰接的链节(37)，两个所述链节(37)之间焊接有横杆(35)，两个所述链条(32)之间固定有两个防火帘(36)，两个所述防火帘(36)分别固定在横杆(35)的两侧。

10.根据权利要求1所述的一种抑制储能电站火灾***的灭火***，其特征在于，所述蓄电池(8)和冷却壳(12)之间设置有导热硅胶层(21)，所述舱体(1)的外壁设置有通风机组(24)。

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