CN106924914A - 电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统及方法 - Google Patents

电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，包括：密闭箱体式的电池货架，电池货架内部分层，每层分为多个区域，各区域之间由防火板物理分隔；每个区域内设置至少一个动力电池；各个区域内均分别设置动力电池热失控传感装置；气体灭火装置，气体灭火装置通过气体管路和喷嘴与各个区域单独连通；电气控制装置，电气控制装置与气体灭火装置及动力电池热失控传感装置信号连接；排烟装置，排烟装置的风量动力装置与电气控制装置信号连接，正常状态下，风量动力装置低风量运行，排烟装置作为散热风道使用，热失控状态下，风量动力装置最高风量运行；防火卷帘门，防火卷帘门与电气控制装置信号连接。

Description

电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统及方法，属于 动力电池充换电站消防设施技术领域。
背景技术
[0002] 电动汽车充换电站内电池存储密集，能量密度高，动力电池火灾具有燃烧温度高、 燃烧强度大、燃烧速度快、产生大量有毒有害气体、不同体系电池燃烧差异大、火灾扑救难 等特点，一旦发生着火、爆炸等热失控事件，后果不堪设想。现有的电动汽车充换电站消防 防护设施主要有站内水喷淋系统、手持式灭火器材、室外消火栓、掩埋沙坑等，主要存在以 下几个问题：1)防护效能差：由于消防水喷淋系统是基于整个充换电站布置的，无法实现对 单个电池货架防火分区的精准定位，且由于货架的阻隔，消防水很难直接作用到发生热失 控的动力电池，灭火效能较差;2)经济损失大:水喷淋系统喷射的大量消防水极易造成正常 电池的外部短路，引发二次灾害，造成极大的经济损失;3)安全系数低:动力电池火灾燃烧 温度高、燃烧强度大、燃烧速度快、产生大量有毒有害气体，工作人员使用手持式灭火器材 进行灭火处置时，存在较大的安全隐患。
发明内容
[0003] 本发明需要解决的技术问题是:现有的电动汽车充换电站消防防护设施，或采用 手持式灭火器材、室外消火栓、掩埋沙坑等，或采用电池储存室内的水喷淋系统喷射灭火； 导致灭火效能较差，经济损失大，水喷淋引发短路导致二次灾害，同时对人员保护的安全系 数较低。
[0004] 本发明采取以下技术方案：
[0005] —种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，包括:密闭箱体式的电 池货架1，所述电池货架1内部分为多个区域，各区域之间由防火板物理分隔;每个区域内设 置至少一个动力电池2;各个区域内均分别设置动力电池热失控传感装置;气体灭火装置5， 所述气体灭火装置5通过气体管路和喷嘴与各个区域单独连通，并能够通过电动阀门单独 对某个或多个区域实施灭火;电气控制装置7,所述电气控制装置7与所述气体灭火装置5及 所述动力电池热失控传感装置信号连接;排烟装置4,所述排烟装置4的风量动力装置与所 述电气控制装置7信号连接，正常状态下，所述风量动力装置低风量运行，所述排烟装置作 为散热风道使用，热失控状态下，所述风量动力装置最高风量运行，作为排烟功能使用；防 火卷帘门3，所述防火卷帘门与所述电气控制装置7信号连接。
[0006] 进一步的，所述动力电池热失控传感装置包括烟雾探测器，以及温度传感器和/或 气体探测器。
[0007] 进一步的，所述气体探测器为可燃气体的探测器。
[0008] 进一步的，所述电气控制装置根据温度传感器的温升速度判断爆炸或火灾，从而 开启所有区域的灭火模式。
[0009]进一步的，所述排烟装置4上设有烟气净化器，所述烟气净化器与所述电气控制装 置7信号连接，当排烟装置4作为排烟功能启动时，所述烟气净化器开启。
[0010] 更进一步的，所述烟气净化器至少包括水洗和固相吸附双重净化结构。
[0011] 进一步的，还包括报警装置，所述报警装置与所述电气控制装置7连接。
[0012] 一种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统的应急处理方法，一旦电 池存储货架上的动力电池发生不可控温升、冒烟、燃烧或爆炸等热失控行为，报警装置即发 出警报，并将探测到的信号传送至电气控制装置7,电气控制装置7随即发出动作信号，关闭 防火卷帘门3,指示气体灭火装置喷撒气体灭火剂至指定的货架防火分区，同时，所述排烟 装置4作为通风功能的风量动力装置关闭，待动力电池存储货架内温度降至正常范围内，排 烟装置4动作，排出动力电池燃烧或爆炸产生的有毒有害烟气。
[0013] 进一步的，所述动力电池热失控传感装置检测到温度、烟气都低于设定数值后，延 时一定时间，所述防火卷帘门3开启。
[0014] 本发明的有益效果在于：
[0015] 1)本发明对电动汽车充换电站的消防安全防护应满足防火效能高、经济损失小、 安全系数高的要求，通过建立电池存储货架防火分区，并通过电气控制实现火灾探测报警 器、气体自动灭火系统、消防卷帘门、排烟系统的联动，可有效抑制动力电池火灾，保障充换 电站的消防安全。
[0016] 2)提供了一种快速，简单，高效的电动汽车充换电站用动力电池热失控应急处置 系统，可有效抑制电动汽车充换电站及电池储能站内发生的电池燃烧或爆炸等次生灾害。
[0017] 3)灭火能效高，经济损失小；
[0018] 4)避免水喷淋，从而避免二次灾害；
[0019] 5)对人员保护的安全系数较高。
附图说明
[0020] 图1是本发明电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统的结构示意图。 [0021]图2是本发明电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统的控制原理图。 [0022]图中，1 •电池货架，2 •动力电池，3.防火卷帘门，4.排烟装置，5.气体灭火装置，6. 电气控制线，7.电气控制柜。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
[0024]参见图1-2,一种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，包括:密闭 箱体式的电池货架1，所述电池货架1内部分为多个区域，各区域之间由防火板物理分隔;每 个区域内设置至少一个动力电池2;各个区域内均分别设置动力电池热失控传感装置;气体 灭火装置5,所述气体灭火装置5通过气体管路和喷嘴与各个区域单独连通，并能够通过电 动阀门单独对某个或多个区域实施灭火；电气控制装置7,所述电气控制装置7与所述气体 灭火装置5及所述动力电池热失控传感装置信号连接;排烟装置4，所述排烟装置4的风量动 力装置与所述电气控制装置7信号连接，正常状态下，所述风量动力装置低风量运行，所述 排烟装置作为散热风道使用，热失控状态下，所述风量动力装置最高风量运行，作为排烟功 能使用;防火卷帘门3，所述防火卷帘门与所述电气控制装置7信号连接。
[0025] 在此实施例中，参见图2,所述动力电池热失控传感装置包括烟雾探测器，以及“ 度传感器和/或气体探测器。
[0026] 在此实施例中，参见图2,所述气体探测器为可燃气体的探测器，例如⑶探测器。
[0027] 在此实施例中，所述电气控制装置根据温度传感器的温升速度判断爆炸或火灾， 从而开启所有区域的灭火模式。
[0028] 在此实施例中，参见图1，所述排烟装置4上设有烟气净化器，所述烟气净化器与所 述电气控制装置7信号连接，当排烟装置4作为排烟功能启动时，所述烟气净化器开启。
[0029] 在此实施例中，所述烟气净化器至少包括水洗和固相吸附双重净化结构。
[0030] 在此实施例中，还包括报警装置，所述报警装置与所述电气控制装置7连接。
[0031] 具体工作时，参见图1-2, 一旦电池存储货架上的动力电池发生不可控温升、冒烟、 燃烧或爆炸等热失控行为，报警装置即发出警报，并将探测到的信号传送至电气控制装置 7,电气控制装置7随即发出动作信号，关闭防火卷帘门3,指示气体灭火装置喷撒气体灭火 剂至指定的货架防火分区，同时，所述排烟装置4作为通风功能的风量动力装置关闭，待动 力电池存储货架内温度降至正常范围内，排烟装置4动作，排出动力电池燃烧或爆炸产生的 有毒有害烟气;所述动力电池热失控传感装置检测到温度、烟气都低于设定数值后，延时一 定时间，所述防火卷帘门3开启。
[0032]以上是本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种 变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要去 保护的范围之内。

Claims (9)

1. 一种电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在于:包括： 密闭箱体式的电池货架（1)，所述电池货架（1)内部分为多个区域，各区域之间由防火 板物理分隔;每个区域内设置至少一个动力电池⑵；各个区域内均分别设置动力电池热失 控传感装置； 气体灭火装置(5)，所述气体灭火装置(5)通过气体管路和喷嘴与各个区域单独连通， 并能够通过电动阀门单独对某个或多个区域实施灭火； 电气控制装置(7)，所述电气控制装置(7)与所述气体灭火装置(5)及所述动力电池热 失控传感装置信号连接； 排烟装置(4)，所述排烟装置⑷的风量动力装置与所述电气控制装置(7)信号连接，正 常状态下，所述风量动力装置低风量运行，所述排烟装置作为散热风道使用，热失控状态 下，所述风量动力装置最高风量运行，作为排烟功能使用； 防火卷帘门（3)，所述防火卷帘门与所述电气控制装置⑺信号连接。
2. 如权利要求1所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:所述动力电池热失控传感装置包括烟雾探测器，以及温度传感器和/或气体探测器。
3. 如权利要求1所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:所述气体探测器为可燃气体的探测器。
4. 如权利要求1所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:所述电气控制装置根据温度传感器的温升速度判断爆炸或火灾，从而开启所有区域的 灭火模式。
5. 如权利要求1所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:所述排烟装置(4)上设有烟气净化器，所述烟气净化器与所述电气控制装置(7)信号连 接，当排烟装置(4)作为排烟功能启动时，所述烟气净化器开启。
6. 如权利要求5所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:所述烟气净化器至少包括水洗和固相吸附双重净化结构。
7. 如权利要求1所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统，其特征在 于:还包括报警装置，所述报警装置与所述电气控制装置(7)连接。
8. —种权利要求7所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统的应急处 理方法，其特征在于:一旦电池存储货架上的动力电池发生不可控温升、冒烟、燃烧或爆炸 等热失控行为，报警装置即发出警报，并将探测到的信号传送至电气控制装置(7)，电气控 制装置(7)随即发出动作信号，关闭防火卷帘门（3)，指示气体灭火装置喷撒气体灭火剂至 指定的货架防火分区，同时，所述排烟装置(4)作为通风功能的风量动力装置关闭，待动力 电池存储货架内温度降至正常范围内，排烟装置⑷动作，排出动力电池燃烧或爆炸产生的 有毒有害烟气。
9. 如权利要求8所述的电动汽车充换电站动力电池热失控的应急处置系统的应急处理 方法，其特征在于:所述动力电池热失控传感装置检测到温度、烟气都低于设定数值后，延 时一定时间，所述防火卷帘门⑶开启。
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