CN211751985U - 储能集装箱消防***及储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防自动化领域，其实施方式提供了一种储能集装箱消防***，包括至少一个防火隔离装置，所述防火隔离装置在隔离状态时将所述储能集装箱分隔为多个独立区域，每个所述独立区域至少包括一个火灾探测装置；所述储能集装箱消防***还包括：风道密封隔离装置，与所述防火隔离装置对应设置，其关闭时将独立区域的通风风道与相邻独立区域分隔；消防药剂喷洒装置，每个消防药剂喷洒装置为独立开启，用于向所在的独立区域喷洒消防药剂；第一控制装置和第二控制装置，均用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态。本实用新型的实施方式有利于提升消防效率和消防智能化。

Description

储能集装箱消防***及储能集装箱

技术领域

本实用新型涉及消防自动化领域，特别涉及一种储能集装箱消防***以及一种储能集装箱。

背景技术

集装箱式储能***是将大量储能锂电池存放在集装箱内，进行削峰填谷、调频等功能的新能源设备，具有易安装、易运输、模块化等优点。集装箱储能***内部大量的锂电池伴随着巨大的安全隐患，集装箱储能***发生火灾也较频繁，造成了极大地损失和影响。

由于许多液体消防药剂不能达到完全绝缘，会对锂电池造成巨大的损害，而且可能会造成二次灾害，所以目前集装箱储能***大多采用气体消防，但由于没有储能锂电池气体消防相关标准法规，所以气体灭火剂的用量多是参照电气火灾的设计用量，大量的储能火灾事故证明这样的药剂用量对于火灾机理远比电气火灾复杂的多的锂电池火灾是远远不够的。需要提高其设计用量才能满足锂电池火灾的消防需求。而且现有储能消防方案多为简单的局部探测，整体全淹没式消防，药剂成本较高，存在误报警情况，无法有效地解决锂电池热失控易扩散以及锂电池火灾存在二次复燃的问题。

EMS(Energy Management System)：能量管理***。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种储能集装箱消防***及包含其的储能集装箱，以至少解决现有的储能集装箱的消防***的消防效率和智能化问题。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种储能集装箱消防***，包括至少一个防火隔离装置，所述防火隔离装置在隔离状态时将所述储能集装箱分隔为多个独立区域，每个所述独立区域至少包括一个火灾探测装置；其特征在于，所述储能集装箱消防***还包括：

风道密封隔离装置，与所述防火隔离装置对应设置，每一所述风道密封隔离装置在隔离状态时将其对应的两个相邻独立区域的通风风道独立分隔；

设置于所述独立区域内的消防药剂喷洒装置，每个消防药剂喷洒装置独立开启，用于向其所在的独立区域喷洒消防药剂；

第一控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；以及

第二控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；

所述第二控制装置与所述第一控制装置形成主备。

可选的，所述第一控制装置为消防控制柜，所述第二控制装置为能量管理***。

可选的，所述火灾探测器包括温度探头、烟感探头、热成像仪、智能图像监控器中的一种或多种。

可选的，所述储能集装箱消防***还包括多个消防药剂储存装置，每个所述消防药剂储存装置独立开启，所述多个消防药剂储存装置通过管线与所述多个消防药剂喷洒装置相连。

可选的，每个所述独立区域的消防药剂喷洒装置至少为两个，其中一个为主用，其余为备用。

可选的，所述储能集装箱消防***还包括UPS备用电源。

可选的，每个所述独立区域至少包括一个视频监控设备，所述视频监控设备用于获取所述独立区域的图像。

可选的，所述第一控制装置和所述第二控制装置同时与告警装置相连，所述告警装置用于根据所述第一控制装置或所述第二控制装置的驱动，呈现多种级别的告警。

可选的，所述储能集装箱消防***还包括通信接口，用于传输所述储能集装箱内部和外部的通信交互。

可选的，所述储能集装箱消防***还包括设置于所述独立区域内的消防药剂探测装置，用于检测其所在的独立区域内的消防药剂的浓度。

在本实用新型的第二方面，还提供了一种储能集装箱，设置有前述的储能集装箱消防***。

通过本实用新型提供的上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)火灾发生时对通风风道进行密封隔离，避免因为通风风道引起的可燃气体扩散和火灾蔓延。

(2)对消防***内的多种装置采用主备用的方式设置，避免了控制装置的失效问题。

(3)本实用新型提供的集装箱储能***更加智能化和安全可靠。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的模块连接示意图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的整体布置图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的电池簇部分的分隔示意图；

图4是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的逻辑控制图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1是本实用新型一种实施方式提供的高压互锁检测电路的模块连接示意图；如图1所示，一种储能集装箱消防***，包括：至少一个防火隔离装置，所述防火隔离装置关闭时将所述储能集装箱分隔为多个独立区域，每个所述独立区域至少包括一个火灾探测装置；所述储能集装箱消防***还包括：

风道密封隔离装置，与所述防火隔离装置对应设置，其关闭时将本独立区域的通风风道与相邻独立分隔；

消防药剂喷洒装置，每个消防药剂喷洒装置为独立开启，所述用于向所属的独立区域喷洒消防药剂；

第一控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；以及

第二控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；

所述第二控制装置与所述第一控制装置形成主备。

如此，本方案以分区控制为整体思路，结合集装箱消防结构设计、风道自动密封隔离装置设计、控制逻辑设计、分区多次灭火方式设计等方面，解决七氟丙烷等消防气体整体喷洒所带来的设计浓度较低、灭火性能较弱、用量大、成本高等问题，采用锂电池热失控易扩散；锂电池火灾易二次复燃等问题，实现对火灾发生点精准探测，精确定位。

具体的，本实用新型公布了一种新型的消防方案，包括集装箱消防结构设计、风道自动密封隔离装置设计、控制逻辑设计、分区多次灭火方式设计等方面。

图2是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的整体布置图，如图2所示，通过六个分区防火隔离装置将整个集装箱储能***分为七个区域，目的是将各部分可能成为火源的电池隔开，并有效防止热失控扩散，同时减小了高温、烟雾、可燃气体扩散的空间范围，同时能够更快地达到分区探测器的探测阈值，实现火灾精确定位，并在着火区域内独立灭火。分区防火隔离装置隔离的区域为两侧电池中间的区域。储能***正常工作时，分区防火隔离装置收在集装箱顶部。

图3是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的电池簇部分的分隔示意图，如图3所示，两侧电池簇上方各设有六块隔板，与分区防火隔离装置位置一一对应，风道内部每侧与隔板和分区防火隔离装置相对应的位置设有六块风道密封隔离装置，该风道密封隔离装置位于电池簇后方，也可布置在电池簇顶部。风道内风道自动密封隔离装置在储能***正常工作时间处于开放状态，不影响风道内的通风效果。每簇电池簇间互不连通。分区防火隔离装置和风道自动密封隔离装置通过电机驱动，并由第一控制装置和第二控制装置控制其使用状态，并配备有独立的电源。采用本实施方式的分区灭火***，进行消防灭火时单次消防药剂的喷放量为传统的集装箱全淹没方案的1/6(按照7个区域中空间最大的区域配备药剂量)。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述第一控制装置为消防控制柜，所述第二控制装置为能量管理***。采用消防控制器和EMS(能量管理***)控制***两个控制装置进行分别地独立控制，目的是防止火灾发生时出现单个控制***故障的情况，在实际的场景中，需要对两个控制装置的优先级进行设置，以避免出现信号互斥时的错误动作问题。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述火灾探测器包括温度探头、烟感探头、可燃气体探测器、热成像仪、智能图像监控器中的一种或多种。在实际的场景中，火灾探测器应至少包含烟、温、可燃气体探测，不限于热成像仪、智能图像监控器等监测或探测设备中的一种或多种。此处的火灾探测器主要用于通过传感方式探测火灾发生，其不限于前述的多种传感装置。智能图像监控器是指现有智能摄像头中，能够对画面中的火灾情况进行图像自动判别的图像采集或图像监控装置。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述储能集装箱消防***还包括多个消防药剂储存装置，每个所述消防药剂储存装置独立开启，所述多个消防药剂储存装置通过管线与所述多个消防药剂喷洒装置相连。消防药剂喷洒装置所喷洒的消防药剂是存储于消防药剂储存装置中，并通过管线进行传送的。将多个消防药剂储存装置连到一根总管路，每个消防药剂储存装置均可独立启动经管路和消防药剂喷洒装置释放消防药剂，并可以可控的喷放到任意独立区域内。此时消防药剂储存装置的消防药剂存储量仅为一个独立区域所需的消防药剂剂量，以此达到降低消防药剂成本的目的。同时采用多个消防药剂储存装置，能够同时满足多个独立区域的灭火需求，同时能够在二次火灾时再次开启一个消防药剂储存装置，依次类推直至灭火或全部开启。

在本实用新型提供的一种实施方式中，每个所述独立区域的消防药剂喷洒装置至少为两个，其中一个为主用，其余为备用。本方案整体药剂配备方式采用一用多备的方式，不仅能够避免单个喷洒装置的失效，还能实现二次灭火。在采用不共用消防药剂管线的场景中，当出现锂电池二次复燃时，火灾探测器检测到温度、烟雾浓度、可燃气体浓度出现增长趋势，备用的消防药剂喷洒装置可对火灾区域进行多次消防。消防药剂可以是七氟丙烷、全氟己酮等各类气体消防药剂。实际场景中，可根据可燃物的化学性质或物理性质，对消防药剂的类型进行替换。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述防火隔离装置为防火卷帘门或防火幕布。防火隔离装置隔离的区域为两侧电池中间的区域，储能***正常工作时间，分区防火隔离装置收在集装箱顶部。当发生火灾时，由电机驱动防火隔离装置向下关闭后将储能***进行分隔。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述储能集装箱消防***还包括 UPS备用电源。在消防***内设置UPS备用电源，能够避免因火灾导致的电源失效，使消防***的设备能够正常工作。

在本实用新型提供的一种实施方式中，每个所述独立区域至少包括一个视频监控设备，所述视频监控设备用于获取所述独立区域的图像。在独立区域内设置视频监控设备，不仅能够实现实时画面的获取，还能实现火灾回放的原因分析。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述储能集装箱消防***还包括通信接口，用于传输所述储能集装箱内部和外部的通信交互。设置通信接口，不仅能够将储能集装箱内部的数据及时传输到外部，还能接收外部的控制信号。进一步的，第一控制装置和第二控制装置可以设置于所述储能集装箱的外部，并通过所述通信接口实现接收传感信号和控制的功能。

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述第一控制装置和所述第二控制装置同时与告警装置相连，所述告警装置用于根据所述第一控制装置或所述第二控制装置的驱动，呈现多种级别的告警。例如：

在本实用新型提供的一种实施方式中，所述储能集装箱消防***还包括设置于所述独立区域内的消防药剂探测装置，用于检测其所在的独立区域内的消防药剂的浓度。消防药剂探测装置设置于每个独立区域之内，用于在灭火的时候检测消防药剂的浓度是否达到预期的浓度，以此评估灭火的效果。同时能在灭火完成之后，及时评估消防药剂的浓度，避免因高浓度的消防药剂而对消防人员及其他工作人员造成伤害。

在本实用新型提供的一种实施方式中，还提供一种储能集装箱，设置有前述的储能集装箱消防***。在储能集装箱中集成前述的储能集装箱消防***，能够提升储能集装箱的消防安全性，也能避免后期加装消防***造成的不便。

图4是本实用新型一种实施方式提供的储能集装箱消防***的逻辑控制图，以下结合图4，描述上述消防***的工作流程如下：当储能***的工作情况达到消防控制逻辑中设定的条件时，其中的控制逻辑并非本实用新型的保护范围，因此并未示出。消防控制器或EMS控制电机，驱动风道自动密封隔离装置闭合以及分区防火隔离装置落下，将整个集装箱内的空间分为多个独立的区域，此处为七个独立区域，用于有效防止锂电池热失控扩散。通过BMS(电池管理***)对于电池温度的检测以及各区域内火灾探测器的检测，对火灾发生区域进行精确定位，并将火灾发生位置信号反馈至消防控制器和EMS控制***，两套控制***控制消防设备对定位区域进行消防，即控制所述消防药剂喷洒装置进行消防药剂的喷洒，以此实现灭火的目的。并通过火灾探测器或者摄像装置监控火灾的进展情况，当出现二次复燃的情况时，开启对应的独立区域内备用的消防药剂喷洒装置进行再次灭火。控制装置根据自身的控制逻辑，判断火灾消除后，开启风道自动密封隔离装置以及分区防火隔离装置，以实现速降低气体消防药剂浓度的目的，当检测到消防药剂浓度降低到安全数值以下时，允许消防人员及其他工作人员进入，以此避免因药剂浓度高而对消防人员及其他工作人员造成伤害。

此处的控制装置，例如消防控制器或EMS，可以配置为采取多条件多级报警的控制逻辑设计，降低单一条件报警带来的误报情况。并采用智能逻辑或者模糊控制等控制方式，以此实现提升消防***智能化的目的。

通过以上实施方式，能够在储能集装箱实现智能消防的功能，本实用新型以分区控制为整体思路，结合集装箱消防结构设计、风道自动密封隔离装置设计、控制逻辑设计、分区多次灭火方式设计等方面，解决了七氟丙烷设计浓度较低、灭火性能较弱、用量大、成本高；锂电池热失控易扩散；锂电池火灾易二次复燃等问题。实现对火灾发生点精准探测，精确定位，降低了消防药剂的用量，降低药剂成本，提高消防***的灭火能力，提高储能***的安全性。

本实用新型目的是对锂电池火灾进行有效地消防、提高储能***安全性、降低消防药剂成本。本实用新型实现了集装箱分区消防、多次灭火、防止热失控扩散，使集装箱储能***更加安全可靠。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种储能集装箱消防***，包括至少一个防火隔离装置，所述防火隔离装置在隔离状态时将所述储能集装箱分隔为多个独立区域，每个所述独立区域至少包括一个火灾探测装置；其特征在于，所述储能集装箱消防***还包括：

风道密封隔离装置，与所述防火隔离装置对应设置，每一所述风道密封隔离装置在隔离状态时将其对应的两个相邻独立区域的通风风道独立分隔；

设置于所述独立区域内的消防药剂喷洒装置，每个消防药剂喷洒装置独立开启，用于向其所在的独立区域喷洒消防药剂；

第一控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；以及

第二控制装置，用于根据所述火灾探测装置的信号，控制所述防火隔离装置、风道密封隔离装置和消防药剂喷洒装置的工作状态；

所述第二控制装置与所述第一控制装置形成主备。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述第一控制装置为消防控制柜，所述第二控制装置为能量管理***。

3.根据权利要求2所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述火灾探测装置包括温度探头、烟感探头、可燃气体探测器、热成像仪、智能图像监控器中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述储能集装箱消防***还包括多个消防药剂储存装置，每个所述消防药剂储存装置独立开启，所述多个消防药剂储存装置通过管线与所述多个消防药剂喷洒装置相连。

5.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，每个所述独立区域的消防药剂喷洒装置至少为两个，其中一个为主用，其余为备用。

6.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，每个所述独立区域至少包括一个视频监控设备，所述视频监控设备用于获取其位置所在的独立区域的图像。

7.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述储能集装箱消防***还包括通信接口，用于所述储能集装箱内部和外部的通信数据交互。

8.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述第一控制装置和所述第二控制装置同时与告警装置相连，所述告警装置用于根据所述第一控制装置或所述第二控制装置的驱动，呈现多种级别的告警。

9.根据权利要求1所述的储能集装箱消防***，其特征在于，所述储能集装箱消防***还包括设置于所述独立区域内的消防药剂探测装置，用于检测其所在的独立区域内的消防药剂的浓度。

10.一种储能集装箱，其特征在于，设置有权利要求1至9中任一项权利要求所述的储能集装箱消防***。

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