CN113521605B - 一种电池仓储自动灭火装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池仓储自动灭火装置及系统。该装置包括：电池存储区域、电池组、红外温度传感器、灭火剂存储模块、数据传输模块、控制模块和隔离装置；红外温度传感器包括第一红外温度传感器和第二红外温度传感器，第一红外温度传感器分布设置于电池存储区域内部，第二红外温度传感器设置于电池存储区域外部，并分别与控制模块连接；隔离装置与控制模块连接，根据控制模块的隔离指令将警报数据对应的目标电池组区域进行隔离，锁定目标电池组区域，并返回完成隔离信号至控制模块；灭火剂存储模块根据控制模块的灭火指令对目标电池组区域释放灭火剂。实现快速处置着火区域，提前预判潜在风险区域，减小受影响区域，降低火灾影响的效果。

Description

一种电池仓储自动灭火装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及电池管理技术，尤其涉及一种电池仓储自动灭火装置及系统。

背景技术

随着新能源汽车行业的快速发展，电池的安全仓储是一个关键的安全领域。由于锂电池材料属于易燃材料，同时也是富含重金属，因此电池回收企业也面临者着起火、环境污染等危险。

传统灭火装置一般是根据电池温度、烟雾等参数进行监控，参数达到一定阀值后再进行扑灭。但未考虑到环境温度的影响，会造成误判或判断不及时，而电池的着火迅速且释放大量的热量造成电池热失控，如果不及时处理具有潜在着火风险的电池，会导致电池组的火势蔓延或爆炸。

发明内容

本发明提供一种电池仓储自动灭火装置及系统，以实现快速处置着火区域，提前预判潜在着火风险的电池区域，进行提前预警，减小受影响区域，降低火灾影响的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池仓储自动灭火装置，包括：电池存储区域、电池组、红外温度传感器、灭火剂存储模块、数据传输模块、控制模块和隔离装置；

所述红外温度传感器包括第一红外温度传感器和第二红外温度传感器，所述第一红外温度传感器分布设置于所述电池存储区域内部，所述第二红外温度传感器设置于所述电池存储区域外部，并分别与所述控制模块连接；

所述第一红外温度传感器用于检测所述电池存储区域内所述电池组的温度，得到内部温度信息，所述第二红外温度传感器用于检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息传输至所述控制模块；

所述控制模块用于通过数据传输模块将内部温度信息和环境温度信息传输至数据处理平台，并接受所述数据处理平台发出的警报数据，以及根据所述警报数据发出隔离指令；

所述隔离装置与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的隔离指令将所述警报数据对应的目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域，并返回完成隔离信号至所述控制模块；

所述控制模块还用于接收所述隔离完成信号后发出灭火指令至所述灭火剂存储模块；

所述灭火剂存储模块用于根据所述控制模块的灭火指令对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气。

可选的，包含多个所述电池组和多个所述第一红外温度传感器，所述第一红外温度传感器与所述电池组一一对应设置。

可选的，所述控制模块持续采集所述第一红外温度传感器不同时间点的温度信息，并传输至所述数据处理平台。

可选的，所述警报数据根据所述电池组的温度变化速率与第一阈值的对比结果产生，和/或，根据所述电池组的温度与所述环境温度的差值与第二阈值的对比结果产生。

可选的，还包括声光报警器；

所述声光报警器设置于电池仓储自动灭火装置外部，并与所述数据处理平台通过所述数据传输模块连接，用于接收所述警报数据并进行声光报警。

可选的，所述隔离装置由防火材料构成。

可选的，所述灭火剂为含氟的无毒灭火剂。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池自动灭火系统，包括第一方面任一所述的电池仓储自动灭火装置，还包括数据处理平台；

至少一个所述电池仓储自动灭火装置与所述数据处理平台通过数据传输模块连接；

所述电池仓储自动灭火装置用于通过分布于电池存储区域内部的第一红外温度传感器检测所述电池存储区域内所述电池组的温度，得到内部温度信息，通过设置于电池存储区域外部的第二红外温度传感器检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息发送至所述数据处理平台；

所述数据处理平台用于获取所述电池仓储自动灭火装置的内部温度信息和环境温度信息，并根据所述内部温度信息与环境温度信息进行对比产生警报数据；

所述电池仓储自动灭火装置还用于根据所述警报数据控制内部的隔离装置将目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域；

在锁定所述目标电池组区域完成后，所述电池仓储自动灭火装置还用于根据所述警报数据控制内部的灭火剂存储模块对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气。

可选的，所述数据处理平台还用于将所述警报数据发送至指定的智能终端进行预警。

本发明通过红外温度传感器检测电池存储区域内部的温度和外部环境温度，结合内外部温度数据对电池存储区域内部的电池组状态进行综合判断，当存在电池组出现温度异常时，对潜在危险区域依次进行物理隔离和释放灭火剂的措施，解决未考虑到环境温度的影响，造成的误判或判断不及时，从而造成的电池组的火势蔓延或爆炸等安全问题，实现快速处置着火区域，提前预判潜在着火风险的电池区域，进行提前预警，减小受影响区域，降低火灾影响的效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种电池仓储自动灭火装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种电池仓储自动灭火装置的隔离灭火示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种电池仓储自动灭火系统的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的另一种电池仓储自动灭火系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电池仓储自动灭火装置的结构示意图，本实施例可适用于多个电池组的电池存储区域内出现热失控，需要快速灭火降温的情况，该方法可以由电池仓储自动灭火装置来执行，具体包括如下步骤：

如图1所示，一种电池仓储自动灭火装置1，包括：电池存储区域10、电池组20、红外温度传感器30(图中未示出)、灭火剂存储模块40、数据传输模块50、控制模块60和隔离装置70；

所述红外温度传感器30包括第一红外温度传感器31和第二红外温度传感器32，所述第一红外温度传感器31分布设置于所述电池存储区域10内部，所述第二红外温度传感器32设置于所述电池存储区域10外部，并分别与所述控制模块60连接；

所述第一红外温度传感器31用于检测所述电池存储区域10内所述电池组20的温度，得到内部温度信息，所述第二红外温度传感器32用于检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息传输至所述控制模块60；

所述控制模块60用于通过数据传输模块50将内部温度信息和环境温度信息传输至数据处理平台，并接受所述数据处理平台发出的警报数据，以及根据所述警报数据发出隔离指令；

所述隔离装置70与所述控制模块60连接，用于根据所述控制模块60的隔离指令将所述警报数据对应的目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域，并返回完成隔离信号至所述控制模块60；

所述控制模块60还用于接收所述隔离完成信号后发出灭火指令至所述灭火剂存储模块40；

所述灭火剂存储模块40用于根据所述控制模块60的灭火指令对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气。

可选的，电池仓储自动灭火装置1包含多个所述电池组20和多个所述第一红外温度传感器31，所述第一红外温度传感器31与所述电池组20一一对应设置。

电池存储区域10的电池组20在出现热失控后，电池组20的温度会急速上升，进而可能着火并引燃电池存储区域10内其他的电池组20，造成较大危害，仅对电池组20的温度进行检测不够精确，还需要结合环境温度与电池组20温度的对比，综合判断电池存储区域10内的温度变化情况，对潜在着火电池进行预判和预警。

每个第一红外温度传感器31均与每个电池组20对应设置，一个第一红外温度传感器31检测一个电池组20的温度，第二红外温度传感器32设置于电电池存储区域10外部，检测当前的环境温度。在电池仓储自动灭火装置1上电后，多个第一红外温度传感器31将每个电池组20的检测温度传输至控制模块60，得到电池存储区域10的得到内部温度信息，在温度出现异常时，可以根据第一红外温度传感器31定位异常的电池组20；第二红外温度传感器32将当前的环境温度传输至控制模块60，控制模块60通过数据传输模块50将内部温度信息和环境温度传输至数据处理平台，数据处理平台通过数据处理判断当前电池存储区域10内是否存在着火风险的电池组20，若存在，则生成报警数据传输至控制模块60。

控制模块60根据警报数据中包含的目标区域位置信息发送隔离指令至隔离装置70，隔离装置70由防火材料构成，例如，铝、铁、钢制金属材料，三氧化二铝陶瓷类材料等，隔离装置70将目标电池组区域单独隔离并锁定。目标电池组区域为温度异常区域，包括已经出现着火等情况的电池组和存在潜在着火风险的电池组，快速将目标电池组区域进行物理空间隔离可以有效隔绝明火和热量，减少可能影响的区域面积。

在完成隔离操作后，控制模块60接收到隔离装置返回的完成隔离信号，然后发出灭火指令至灭火剂存储模块40，灭火剂存储模块40对目标电池组区域释放灭火剂，其中，灭火剂为含氟的无毒灭火剂，可以快速排除目标电池组区域的空气，对起火电池组进行灭火，同时对潜在着火风险的电池组进行保护。仅对目标电池组区域释放灭火剂，可以减少灭火剂释放剂量。

如图2所示，示例性的，若电池组20出现异常，则对应的第一红外温度传感器31探测到温度异常，其他第一红外温度传感器31未探测到明显的温度异常，此时，数据处理平台2接收到不同位置的第一红外温度传感器31上传的温度数据和环境温度数据，判断得到电池组20区域的温度出现异常，立即启动自动隔离灭火操作，将电池组20区域对应的隔离装置70启动，单独将电池组20区域隔离开，其它位置不进行隔离。具体的，隔离装置70可以为可伸缩的金属板加隔热材料形成的隔热板和运动装置构成，隔离装置70的运动装置根据警报数据自动将隔热板推至目标电池组区域，将目标电池组区域四周封闭，在相邻的电池组20之间形成物理隔离。同时继续监控电池组20区域及其它位置区域的第一红外温度传感器31上传的温度数据。在完成隔离后，可以立即对电池组20区域释放灭火剂，还可以根据后续监控结果，达到预设条件时，再进行释放灭火剂；例如，当电池组20区域的温度继续上升至某一设定值，或与环境温度差值达到设定值，则控制灭火剂存储模块40向电池组20区域释放灭火剂。

在一实施例中，电池仓储自动灭火装置1可以为存储电池的货架，电池仓储自动灭火装置1可以设置于仓库之中，仓库内设置有多个电池仓储自动灭火装置1，每个电池存储区域10可以为货架上的隔口，用于存放电池组。在电池存储区域10中存放的电池组20出现热失控后，数据处理平台2发出警报数据，电池仓储自动灭火装置1立即启动自动隔离灭火操作，隔离装置70与电池存储区域10配合将电池存储区域10内的电池组20进行物理隔离，在完成隔离后，立即对相应的电池存储区域10释放灭火剂。避免电池组的火势蔓延或爆炸等安全问题，提高了电池仓储空间的安全性。

在另一实施例中，电池仓储自动灭火装置1还可以为带有自动灭火装置的车载电池箱，电池存储区域10可以为电池仓，用于存放电池组。电池仓储自动灭火装置1可以快速隔离开具有潜在着火风险的电池，提高了车载电池组和车辆的安全性能。

在上述技术方案的基础上，进一步的，隔离装置70还可以在接收到警报数据后，将所有的电池组20均隔离为独立的空间，保证每一个电池组均不受其他电池组的影响。

本发明通过红外温度传感器检测电池存储区域内部的温度和外部环境温度，结合内外部温度数据对电池存储区域内部的电池组状态进行综合判断，当存在电池组出现温度异常时，对潜在危险区域依次进行物理隔离和释放灭火剂的措施，解决未考虑到环境温度的影响，造成的误判或判断不及时，从而造成的电池组的火势蔓延或爆炸等安全问题，实现快速处置着火区域，提前预判潜在着火风险的电池区域，进行提前预警，减小受影响区域，降低火灾影响的效果。

在上述实施例的基础上，可选的，所述警报数据根据所述电池组20的温度变化速率与第一阈值的对比结果产生，和/或，根据所述电池组20的温度与所述环境温度的差值与第二阈值的对比结果产生。

数据处理平台2根据每个电池组20对应的温度数据和环境温度数据，判断是否存在热失控的电池组20，具体包括两种情况，第一种，在一定时间内电池组20的温度变化速率大于第一阈值，则存在热失控的电池组20；第二种，电池组20的温度与环境温度的差值大于第二阈值，则存在热失控的电池组20；并根据第一红外温度传感器31判断出现异常的电池组20的具体位置。

结合环境温度和历史温度变化多种情况，可以快速识别具有潜在着火风险的电池区域，从而进行预警处理。

可选的，电池仓储自动灭火装置1还包括声光报警器80；

所述声光报警器80设置于电池仓储自动灭火装置1外部，并与所述数据处理平台通过所述数据传输模块50连接，用于接收所述警报数据并进行声光报警。

声光报警器80设置于电池仓储自动灭火装置1外部，或者设置于电池仓储自动灭火装置1的附近区域，在电池存储区域10的电池组20出现异常时，声光报警器80通过数据传输模块50接收数据处理平台的报警数据，进行声光报警。利于巡检人员快速发现出现异常的电池组20区域，及时进行灭火和后续处理。

进一步的，数据处理平台2还可以将报警数据传输至其他指定的智能终端，包括但不限于：智能手机、计算机终端、平板终端等数据接收终端，同时在远端进行报警通知，报警通知方式包括但不限于短信息、APP弹框等方式。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种电池仓储自动灭火系统的结构示意图。

如图3所示，一种电池仓储自动灭火系统，包括电池仓储自动灭火装置1，还包括数据处理平台2；

至少一个所述电池仓储自动灭火装置1与所述数据处理平台2通过数据传输模块50连接；

所述电池仓储自动灭火装置1用于通过分布于电池存储区域内部的第一红外温度传感器31检测所述电池存储区域10内所述电池组20的温度，得到内部温度信息，通过设置于电池存储区域10外部的第二红外温度传感器32检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息发送至所述数据处理平台2；

所述数据处理平台2用于获取所述电池仓储自动灭火装置1的内部温度信息和环境温度信息，并根据所述内部温度信息与环境温度信息进行对比产生警报数据；

所述电池仓储自动灭火装置1还用于根据所述警报数据控制内部的隔离装置70将目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域；

在锁定所述目标电池组区域完成后，所述电池仓储自动灭火装置1还用于根据所述警报数据控制内部的灭火剂存储模块40对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气。

在电池仓储自动灭火装置1上电后，多个第一红外温度传感器31将每个电池组20的检测温度，得到电池存储区域10的得到内部温度信息，在温度出现异常时，可以根据第一红外温度传感器31定位异常的电池组20；第二红外温度传感器32将当前的环境温度，电池仓储自动灭火装置1将内部温度信息和环境温度传输至数据处理平台2，数据处理平台2通过数据处理判断当前电池存储区域10内是否存在着火风险的电池组20，若存在，则生成报警数据传输至电池仓储自动灭火装置1。其中，数据处理平台2根据电池组20的温度变化速率与第一阈值的对比结果产生报警数据，和/或，根据电池组20的温度与环境温度的差值与第二阈值的对比结果产生报警数据。

电池仓储自动灭火装置1根据警报数据中包含的目标区域位置信息控制内部的隔离装置70将目标电池组区域单独隔离并锁定。目标电池组区域为温度异常区域，包括已经出现着火等情况的电池组和存在潜在着火风险的电池组，快速将目标电池组区域进行物理空间隔离可以有效隔绝明火和热量，减少可能影响的区域面积。在完成隔离操作后，电池仓储自动灭火装置1控制灭火剂存储模块40对目标电池组区域释放灭火剂，其中，灭火剂为含氟的无毒灭火剂，可以快速排除目标电池组区域的空气，对起火电池组进行灭火，同时对潜在着火风险的电池组进行保护。仅对目标电池组区域释放灭火剂，可以减少灭火剂释放剂量。电池仓储自动灭火装置1处理完成后，返回灭火完成信号至数据处理平台2，并持续检测电池存储区域10内电池组20的温度数据发送至数据处理平台2。

如图4所示，在一实施例中，电池仓储自动灭火装置1为存储电池的货架，电池仓储自动灭火装置1设置于仓库之中，仓库内设置有多个电池仓储自动灭火装置1，多个电池仓储自动灭火装置1与数据处理平台2连接。数据处理平台2同时接收多个电池仓储自动灭火装置1的第一红外温度传感器31和第二红外温度传感器32检测的温度数据，同时对多个电池仓储自动灭火装置1进行管理，在电池组20出现异常时，根据第一红外温度传感器31快速定位，进行隔离操作和释放灭火剂。

进一步的，在电池存储区域10的电池组20出现异常时，声光报警器80通过数据传输模块50接收数据处理平台2的报警数据，进行声光报警。

可选的，所述数据处理平台还用于将所述警报数据发送至指定的智能终端3进行预警。

数据处理平台2在控制电池仓储自动灭火装置1进行隔离和灭火操作的同时，还将警报数据发送至指定的智能终端3进行预警。智能终端3包括但不限于：智能手机、计算机终端、平板终端等数据接收终端，同时在远端进行报警通知，报警通知方式包括但不限于短信息、APP弹框等方式。利于巡检人员快速定位出现异常的电池组20区域，及时进行灭火和后续处理，降低火灾影响。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，包括：电池存储区域、电池组、红外温度传感器、灭火剂存储模块、数据传输模块、控制模块和隔离装置；

所述红外温度传感器包括第一红外温度传感器和第二红外温度传感器，所述第一红外温度传感器分布设置于所述电池存储区域内部，所述第二红外温度传感器设置于所述电池存储区域外部，并分别与所述控制模块连接；

所述第一红外温度传感器用于检测所述电池存储区域内所述电池组的温度，得到内部温度信息，所述第二红外温度传感器用于检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息传输至所述控制模块；

所述控制模块用于通过数据传输模块将内部温度信息和环境温度信息传输至数据处理平台，并接受所述数据处理平台发出的警报数据，以及根据所述警报数据发出隔离指令；

所述隔离装置与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的隔离指令将所述警报数据对应的目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域，并返回完成隔离信号至所述控制模块；其中，隔离装置为可伸缩的金属板加隔热材料形成的隔热板和运动装置构成，隔离装置的运动装置根据警报数据自动将隔热板推至目标电池组区域，将目标电池组区域四周封闭，在相邻的电池组之间形成物理隔离；

所述控制模块还用于接收所述完成隔离信号后发出灭火指令至所述灭火剂存储模块；

所述灭火剂存储模块用于根据所述控制模块的灭火指令对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气；

包含多个所述电池组和多个所述第一红外温度传感器，所述第一红外温度传感器与所述电池组一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，所述控制模块持续采集所述第一红外温度传感器不同时间点的温度信息，并传输至所述数据处理平台。

3.根据权利要求1所述的一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，所述警报数据根据所述电池组的温度变化速率与第一阈值的对比结果产生，和/或，根据所述电池组的温度与所述环境温度的差值与第二阈值的对比结果产生。

4.根据权利要求1所述的一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，还包括声光报警器；

所述声光报警器设置于电池仓储自动灭火装置外部，并与所述数据处理平台通过所述数据传输模块连接，用于接收所述警报数据并进行声光报警。

5.根据权利要求1所述的一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，所述隔离装置由防火材料构成。

6.根据权利要求1所述的一种电池仓储自动灭火装置，其特征在于，所述灭火剂为含氟的无毒灭火剂。

7.一种电池仓储自动灭火系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的电池仓储自动灭火装置，还包括数据处理平台；

至少一个所述电池仓储自动灭火装置与所述数据处理平台通过数据传输模块连接；

所述电池仓储自动灭火装置用于通过分布于电池存储区域内部的第一红外温度传感器检测所述电池存储区域内所述电池组的温度，得到内部温度信息，通过设置于电池存储区域外部的第二红外温度传感器检测环境温度，并将内部温度信息和环境温度信息发送至所述数据处理平台；

所述数据处理平台用于获取所述电池仓储自动灭火装置的内部温度信息和环境温度信息，并根据所述内部温度信息与环境温度信息进行对比产生警报数据；

所述电池仓储自动灭火装置还用于根据所述警报数据控制内部的隔离装置将目标电池组区域进行隔离，锁定所述目标电池组区域；

在锁定所述目标电池组区域完成后，所述电池仓储自动灭火装置还用于根据所述警报数据控制内部的灭火剂存储模块对所述目标电池组区域释放灭火剂，排除所述目标电池组区域的空气。

8.根据权利要求7所述的一种电池仓储自动灭火系统，其特征在于，所述数据处理平台还用于将所述警报数据发送至指定的智能终端进行预警。

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