CN110193154A - 集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，包括基座，所述基座的上端固定连接有箱体，所述箱体的内底部安装有多个锂离子电池，所述箱体的内底部安装有多个电池防护罩，且所述电池防护罩套设在锂离子电池外壁上，所述箱体内开设有储水腔，所述基座内开设有方形槽，所述箱体的内底部开设有多个与方形槽内部连通的通孔，所述基座内开始有与方形槽连通的通道，且所述通道与储水腔内部连通，所述方形槽的内壁上安装有第一水泵。本发明通过温度传感器检测箱体内温度，当箱体内温度上升到危险温度时，通过第一PLC模块使第二水泵打开，将储水腔内的水抽至出水管，由喷头内喷孔喷出，可以对箱体内灭火处理。

Description

集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，尤其涉及集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置。

背景技术

近年来，随着智能电网建设的发展，电池储能的需求不断增大。电池储能系统具有削峰填谷、应急备用、改善电能质量等优点。锂离子电池由于其能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、工作温度范围宽、自放电小等诸多优点，逐渐成为电池储能系统中应用最为广泛的电池。同时，随着电池储能应用需求的不断增加，建设快，可移动等特点成为需求方对储能系统的新要求，集装箱式锂离子电池储能系统应运而生。

锂离子电池虽然拥有优良的性能，但其处于过热、过充、短路等滥用条件下，电池内部会因热量积聚而发生热失控，进而引起火灾爆炸事故。由于能量密度和空间的限制，储能集装箱一般排布相对紧密，且无工作人员对集装箱内的工作状态进行实时监控。因此，如果电池柜内电池发生热失控引发火灾后没有及时进行灭火降温，则火灾极易在电池模块间、电池柜间甚至是储能集装箱之间传播蔓延，从而造成大规模的火灾爆炸事故，对人员和财产安全造成了极大的威胁。因此，发展适用于集装箱式锂离子电池储能系统火灾的消防应对策略对保障储能系统的安全运行具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，包括基座，所述基座的上端固定连接有箱体，所述箱体的内底部安装有多个锂离子电池，所述箱体的内底部安装有多个电池防护罩，且所述电池防护罩套设在锂离子电池外壁上，所述箱体内开设有储水腔，所述基座内开设有方形槽，所述箱体的内底部开设有多个与方形槽内部连通的通孔，所述基座内开始有与方形槽连通的通道，且所述通道与储水腔内部连通，所述方形槽的内壁上安装有第一水泵，且所述第一水泵的出水口与通道内部连通，所述通道内安装有单向阀，所述储水腔的侧壁固定连接有出水管，所述出水管的侧壁固定连接有多个喷管，每个所述喷管的下端均固定连接有喷头，所述喷头沿其周向等间距开设有多个喷孔，所述喷孔与喷管内部连通，所述储水腔的内壁上安装有第二水泵，且所述第二水泵的出水口与出水管内部连通。

优选地，所述基座与箱体的侧壁均开设有沿竖直方向设置的条形槽，且两个所述条形槽位于同一中心线上，每个所述条形槽内均密封滑动连接有门板，所述箱体的侧壁开设有滑槽，所述滑槽与两个条形槽均连通，所述滑槽滑动连接有两个滑块，所述滑槽的内底部转动连接有双头螺纹杆，且两个所述滑块分别螺纹连接在双头螺纹杆的两个螺纹段上，所述箱体的上端固定连接驱动电机，所述双头螺纹杆的上端贯穿箱体的侧壁并与驱动电机的输出轴固定连接。

优选地，所述箱体的侧壁开设有多个散热孔，所述箱体的侧壁开设有方形腔，所述方形腔的内壁上密封滑动连接有平板，所述平板的上端固定连接有多个弹簧，多个所述弹簧远离平板的一端固定连接在方形腔的内顶部，所述方形腔内安装有驱动平板在方形腔内壁移动的驱动装置。

优选地，所述驱动装置包括固定连接在平板下端的方形块，且所述方形块为磁性材料制成，所述箱体内开设有与方形腔内部连通的置物槽，所述置物槽的内底部固定连接有电磁铁，所述箱体内开设有机构槽，所述机构槽的内壁上固定连接有记忆金属条，所述机构槽的两个相对内壁上均固定连接有导电块，两个所述导电块分别与电磁铁两个接线端电连接，且所述导电块与电源电连接。

优选地，所述箱体的侧壁固定连接有抽气泵，且所述抽气泵的抽气端通过导管与箱体内部连通。

优选地，所述箱体的侧壁开设有与储水腔内部连通的进水口，且所述进水口的内壁上密封滑动连接有密封塞。

优选地，所述箱体内安装有温度传感器，且所述第二水泵内安装有控制第二水泵开关的第一PLC模块，所述温度传感器与第一PLC模块电连接。

优选地，所述箱体内安装有烟雾传感器，所述箱体内安装有控制驱动电机及抽气泵开关的第二PLC模块，所述烟雾传感器与第二PLC模块电连接。

优选地，所述方形槽内安装有重力传感器，所述第一水泵内安装有控制第一水泵开关的第三PLC驱动模块，所述重力传感器与第三PLC驱动模块电连接。

本发明具有以下有益效果：

1、通过温度传感器检测箱体内温度，当箱体内温度上升到危险温度时，通过第一PLC模块使第二水泵打开，将储水腔内的水抽至出水管，由喷头内喷孔喷出，可以对箱体内灭火处理；

2、当箱体燃烧出现烟雾而不利于消防人员进行抢救时，烟雾传感器发出电信号使驱动电机转动，继而使得双头螺纹杆转动，在滑块的带动下，将门板合上，同时记忆金属条在高温下开始伸长变形，与两个导电块箱接触，电路接通，电磁铁可将平板吸下，从而堵住散热孔，此时第二PLC模块驱动抽气泵工作，将密闭的箱体内的空气及烟雾抽出，这样既将箱体内的烟雾抽出，同时抽出箱体内的空气，进一步达到灭火的目的；

3、通过设置方形槽及通孔，可将喷头内喷出的水进行收集，达到一定重量时，重力传感器发出电信号，使第一水泵将水抽至储水腔内，使水可以循环利用，节省了水资源。

附图说明

图1为本发明提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置的结构示意图；

图2为本发明提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置的背面结构示意图；

图3为本发明提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置的箱体的侧面剖视结构示意图；

图4为本发明提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置的A处结构放大示意图；

图5为本发明提出的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置的箱体的E-E处剖面结构示意图。

图中：1基座、2方形槽、3第一水泵、4通道、5单向阀、6箱体、7储水腔、8出水管、9第二水泵、10抽气泵、11驱动电机、12条形槽、13门板、14导电块、15锂离子电池、16电池防护罩、17散热孔、18通孔、19方形腔、20平板、21滑槽、22双头螺纹杆、23滑块、24喷管、25喷头、26喷孔、27方形块、28置物槽、29电磁铁、30机构槽、31记忆金属条。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

参照图1-5，集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，包括基座1，基座1的上端固定连接有箱体6，箱体6的侧壁固定连接有抽气泵10，且抽气泵10的抽气端通过导管与箱体6内部连通，需要说明的是，抽气泵10是现有设备，箱体6内安装有烟雾传感器，箱体6内安装有控制驱动电机11及抽气泵10开关的第二PLC模块，烟雾传感器与第二PLC模块电连接，需要说明的是，烟雾传感器与第二PLC模块电连接是现有的电气控制设备，箱体6的内底部安装有多个锂离子电池15，箱体6的内底部安装有多个电池防护罩16，且电池防护罩16套设在锂离子电池15外壁上，箱体6内开设有储水腔7，箱体6的侧壁开设有与储水腔7内部连通的进水口，且进水口的内壁上密封滑动连接有密封塞，基座1内开设有方形槽2，箱体6的内底部开设有多个与方形槽2内部连通的通孔18，基座1内开始有与方形槽2连通的通道4，且通道4与储水腔7内部连通，方形槽2的内壁上安装有第一水泵3，方形槽2内安装有重力传感器，第一水泵3内安装有控制第一水泵3开关的第三PLC驱动模块，重力传感器与第三PLC驱动模块电连接，需要说明的是重力传感器与第三PLC驱动模块是现有的电气控制设备，且第一水泵3的出水口与通道4内部连通，通道4内安装有单向阀5，储水腔7的侧壁固定连接有出水管8，出水管8的侧壁固定连接有多个喷管24，每个喷管24的下端均固定连接有喷头25，喷头25沿其周向等间距开设有多个喷孔26，喷孔与喷管24内部连通，储水腔7的内壁上安装有第二水泵9，箱体6内安装有温度传感器，且第二水泵9内安装有控制第二水泵9开关的第一PLC模块，温度传感器与第一PLC模块电连接，需要说明的是，温度传感器与第一PLC模块是现有的电气控制设备，且第二水泵9的出水口与出水管8内部连通。

基座1与箱体6的侧壁均开设有沿竖直方向设置的条形槽12，且两个条形槽12位于同一中心线上，每个条形槽12内均密封滑动连接有门板13，箱体6的侧壁开设有滑槽21，滑槽21与两个条形槽12均连通，滑槽21滑动连接有两个滑块23，滑槽21的内底部转动连接有双头螺纹杆22，且两个滑块23分别螺纹连接在双头螺纹杆22的两个螺纹段上，箱体6的上端固定连接驱动电机11，双头螺纹杆22的上端贯穿箱体6的侧壁并与驱动电机11的输出轴固定连接。

箱体6的侧壁开设有多个散热孔17，箱体6的侧壁开设有方形腔19，方形腔19的内壁上密封滑动连接有平板20，平板20的上端固定连接有多个弹簧，多个弹簧远离平板20的一端固定连接在方形腔19的内顶部，方形腔19内安装有驱动平板20在方形腔19内壁移动的驱动装置，驱动装置包括固定连接在平板20下端的方形块27，且方形块27为磁性材料制成，箱体6内开设有与方形腔19内部连通的置物槽28，置物槽28的内底部固定连接有电磁铁29，箱体6内开设有机构槽30，机构槽30的内壁上固定连接有记忆金属条31，机构槽30的两个相对内壁上均固定连接有导电块14，两个导电块14分别与电磁铁29两个接线端电连接，且导电块14与电源电连接。

本发明中，使用本装置时，若箱体6内的锂离子电池15因短路等原因发生火灾时，箱体6内的温度传感器在感应到危险温度时，发出电信号给第一PLC模块使得第二水泵9打开，可迅速将储水腔7内的水抽至喷管24并由喷头25喷出，由于喷孔26是等间距环形分布在喷头25四周的，因此多个喷头25喷洒出的水的面积极大，能够覆盖整个箱体6内。

若火灾伴随有烟雾产生时，烟雾传感器发出电信号使驱动电机11转动，继而使得双头螺纹杆22转动，在滑块23的带动下，将门板13合上，同时记忆金属条31在高温下开始伸长变形，与两个导电块14箱接触，电路接通，电磁铁29可将平板吸下，从而堵住散热孔17，此时箱体成为一个密闭空间，同时第二PLC模块驱动抽气泵10工作，将密闭的箱体6内的空气及烟雾抽出，这样既将箱体6内的烟雾抽出，同时抽出箱体6内的空气，进一步达到灭火的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）的上端固定连接有箱体（6），所述箱体（6）的内底部安装有多个锂离子电池（15），所述箱体（6）的内底部安装有多个电池防护罩（16），且所述电池防护罩（16）套设在锂离子电池（15）外壁上，所述箱体（6）内开设有储水腔（7），所述基座（1）内开设有方形槽（2），所述箱体（6）的内底部开设有多个与方形槽（2）内部连通的通孔（18），所述基座（1）内开始有与方形槽（2）连通的通道（4），且所述通道（4）与储水腔（7）内部连通，所述方形槽（2）的内壁上安装有第一水泵（3），且所述第一水泵（3）的出水口与通道（4）内部连通，所述通道（4）内安装有单向阀（5），所述储水腔（7）的侧壁固定连接有出水管（8），所述出水管（8）的侧壁固定连接有多个喷管（24），每个所述喷管（24）的下端均固定连接有喷头（25），所述喷头（25）沿其周向等间距开设有多个喷孔（26），所述喷孔与喷管（24）内部连通，所述储水腔（7）的内壁上安装有第二水泵（9），且所述第二水泵（9）的出水口与出水管（8）内部连通。

2.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述基座（1）与箱体（6）的侧壁均开设有沿竖直方向设置的条形槽（12），且两个所述条形槽（12）位于同一中心线上，每个所述条形槽（12）内均密封滑动连接有门板（13），所述箱体（6）的侧壁开设有滑槽（21），所述滑槽（21）与两个条形槽（12）均连通，所述滑槽（21）滑动连接有两个滑块（23），所述滑槽（21）的内底部转动连接有双头螺纹杆（22），且两个所述滑块（23）分别螺纹连接在双头螺纹杆（22）的两个螺纹段上，所述箱体（6）的上端固定连接驱动电机（11），所述双头螺纹杆（22）的上端贯穿箱体（6）的侧壁并与驱动电机（11）的输出轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述箱体（6）的侧壁开设有多个散热孔（17），所述箱体（6）的侧壁开设有方形腔（19），所述方形腔（19）的内壁上密封滑动连接有平板（20），所述平板（20）的上端固定连接有多个弹簧，多个所述弹簧远离平板（20）的一端固定连接在方形腔（19）的内顶部，所述方形腔（19）内安装有驱动平板（20）在方形腔（19）内壁移动的驱动装置。

4.根据权利要求3所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述驱动装置包括固定连接在平板（20）下端的方形块（27），且所述方形块（27）为磁性材料制成，所述箱体（6）内开设有与方形腔（19）内部连通的置物槽（28），所述置物槽（28）的内底部固定连接有电磁铁（29），所述箱体（6）内开设有机构槽（30），所述机构槽（30）的内壁上固定连接有记忆金属条（31），所述机构槽（30）的两个相对内壁上均固定连接有导电块（14），两个所述导电块（14）分别与电磁铁（29）两个接线端电连接，且所述导电块（14）与电源电连接。

5.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述箱体（6）的侧壁固定连接有抽气泵（10），且所述抽气泵（10）的抽气端通过导管与箱体（6）内部连通。

6.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述箱体（6）的侧壁开设有与储水腔（7）内部连通的进水口，且所述进水口的内壁上密封滑动连接有密封塞。

7.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述箱体（6）内安装有温度传感器，且所述第二水泵（9）内安装有控制第二水泵（9）开关的第一PLC模块，所述温度传感器与第一PLC模块电连接。

8.根据权利要求5所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述箱体（6）内安装有烟雾传感器，所述箱体（6）内安装有控制驱动电机（11）及抽气泵（10）开关的第二PLC模块，所述烟雾传感器与第二PLC模块电连接。

9.根据权利要求1所述的集装箱式锂离子电池储能系统用综合型消防灭火装置，其特征在于，所述方形槽（2）内安装有重力传感器，所述第一水泵（3）内安装有控制第一水泵（3）开关的第三PLC驱动模块，所述重力传感器与第三PLC驱动模块电连接。