CN115317834B - Ess灭火系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于储能装置的灭火系统，所述储能装置具有用于电池模块的电池架，所述灭火系统包括：感测单元，被构造为检测电池模块的温度、电池模块的电压和来自电池模块的烟雾中的一个或更多个的值何时高于预设阈值；以及灭火单元，被构造为当感测单元检测到所述值高于所述预设阈值时向所述电池模块提供灭火剂，灭火单元包括热敏构件。热敏构件位于电池模块中的用于电池单体的电池单体排气孔处。热敏构件被构造为在热敏构件的温度高于预定温度时通过熔化而使灭火剂进入到排气孔中。

Description

ESS灭火系统
本申请要求于2021年5月10日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0060298号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
实施例涉及一种用于储能系统(ESS)的灭火系统。
背景技术
ESS(储能系统或储能装置)是可以存储剩余电力或使用可再生能源来存储所产生的电力的系统。使用ESS，可以在低电力需求期间存储空闲电力，并且可以在高电力需求期间供应电力，从而平稳地控制电力供应和需求。
背景技术中公开的上述信息仅用于增进对背景技术的理解，因此可能包括不构成现有技术的信息。
发明内容
实施例涉及一种储能装置(ESS)的灭火系统，该储能装置(ESS)包括用于容纳多个电池模块的多个电池架，该灭火系统包括：感测单元，用于检测来自电池模块的温度、电压和烟雾中的至少一个值；以及灭火单元，用于当由感测单元检测到的所述至少一个值高于预设阈值时将灭火剂喷射到电池模块，其中，灭火单元包括热敏构件，热敏构件设置在与电池模块的电池单体排气孔对应的区域中，并且当温度高于阈值时通过熔化而使灭火剂直接喷射到排气孔中。
感测单元可以包括：第一传感器，安装在电池模块内部或外部，以检测温度或电压；以及第二传感器，安装在电池模块外部，以检测烟雾，其中，由传感器检测到的值通过BMS被传输到灭火单元，并且由第二传感器检测到的值被传输到灭火单元。
热敏构件的熔化温度可以是80℃-250℃。
热敏构件的材料可以是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)和PFA(全氟烷氧基烷烃)中的任一种。
灭火系统还可以包括：供应单元，包括用于储存灭火剂的化学品容器；泄漏检测器，用于检测化学品容器的泄漏；主阀，用于打开/关闭化学品容器；调节装置，用于调节从化学品容器排放的灭火剂的排放压力；以及控制器，用于控制主阀。
灭火单元可以包括：主管，连接到化学品容器；支管，分别连接到主管并且分支到电池架中；以及喷射管，分别连接到支管并且结合到电池模块，在喷射管中，喷射孔可以形成为在与排气孔对应的位置处穿透喷射管，热敏构件可以形成在阻挡喷射孔的位置处。
热敏构件可以包括：主体，围绕喷射管；以及薄膜部分，具有比主体的厚度小的厚度，并且形成在与喷射孔对应的区域中。
已经通过调节装置的灭火剂的喷射压力可以小于从化学品容器喷射的喷射压力。
当由感测单元感测到的感测值中的至少一个高于预设阈值时，控制器可以打开主阀。
电池架可以包括喷射管结合到的多个子框架，电池模块包括形成为在与排气孔对应的位置处穿透的穿透部，并且喷射孔、子框架和穿透部彼此连通。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，在附图中：
图1是示意性地示出根据示例实施例的灭火系统的框图。
图2是示出根据示例实施例的示例灭火系统的示意图。
图3是示意性地示出根据图1的主要部分的透视图。
图4是示出根据第一示例实施例的电池架的局部透视图。
图5是示出根据第一示例实施例的电池架的局部透视图。
图6是示出图4中所示的电池模块和喷射管的透视图。
图7是图6中所示的电池模块和喷射管的结合部分的放大透视图。
图8是沿着图7的线B-B截取的局部剖视图。
图9是示出图4中所示的喷射管的底表面的透视图。
图10是图9中所示的区域C的放大透视图。
图11是示出图10中所示的喷射管的底表面的平面图。
图12是示出根据第二示例实施例的喷射管的底表面的一部分的放大透视图。
图13是示出图12中所示的喷射管的底表面的一部分的平面图。
图14是示意性地示出根据示例实施例的灭火工艺的示意图。
图15是示意性地示出根据另一示例实施例的灭火系统的示意图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，它们可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例实施方式。
在附图中，为了图示的清楚，层和区域的尺寸会被夸大。同样的附图标记始终指同样的元件。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何和所有组合。另外，将理解的是，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接到元件B，或者中间元件C可以存在于它们之间，使得元件A和元件B彼此间接连接。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制公开。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。还将理解的是，术语“包含”或“包括”和/或其变型用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
将理解的是，尽管可以在这里使用术语第一、第二等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，例如，下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一(一些)元件或特征的关系。将理解的是，除了涵盖图中描绘的方位之外，空间相对术语还旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的元件或特征被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下面”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其他元件或特征“上”或“上方”。因此，示例术语“在……下面”可以涵盖上方和下方两种方位。
另外，根据示例实施例的控制器和/或其他相关装置或组件可以使用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件、或者软件、固件和硬件的组合来实现。例如，根据示例实施例的控制器和/或其他相关装置或组件可以形成在一个集成电路(IC)芯片上或单独的IC芯片上。此外，根据示例实施例的控制器的各种组件可以在柔性印刷电路膜、载带封装件(TCP)、印刷电路板(PCB)或形成在一个基底上的控制器上实现。此外，这些装置的各种组件可以是在一个或更多个计算装置中的一个或更多个处理器上运行的进程或线程，其执行计算机程序指令并且与其他系统组件交互以执行这里描述的各种功能。计算机程序指令存储在存储器中，该存储器可以使用诸如以随机存取存储器(RAM)为例的标准存储器装置在计算装置中实现。计算机程序指令还可以存储在其他非暂时性计算机可读介质(例如，CD-ROM、闪存驱动器等)中。此外，本领域技术人员应当认识到，各种计算装置的功能可以组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可以跨一个或更多个其他计算装置分布。
例如，根据示例实施例的控制器可以在典型的商用计算机中操作，该商用计算机包括中央处理单元、大容量存储装置(诸如硬盘或固态盘)、易失性存储器装置、输入装置(诸如键盘或鼠标)以及输出装置(诸如监视器或打印机)。
在下文中，将参照附图详细地描述根据示例实施例的ESS灭火系统。
图1是示意性地示出根据示例实施例的灭火系统的框图。图2是示出根据示例实施例的示例灭火系统的示意图。图3是示意性地示出根据图1的主要部分的透视图。图4是示出根据第一示例实施例的电池架的局部透视图。
参照图1至图4，根据示例实施例的储能装置1(储能装置可以被称为储能系统或ESS)的灭火系统可以包括用于向储能装置1供应灭火剂的供应单元100、用于将灭火剂传送并喷射到储能装置1的灭火单元300以及用于监测起火的感测单元500。
参照图1和图2，供应单元100可以包括用于储存灭火剂的化学品容器110、用于检测化学品容器110的泄漏的泄漏检测器120、用于供应和停止供应灭火剂的主阀130、用于调整灭火剂的供应压力和时间的调节装置140以及作为控制主体的控制器150。
参照图2至图4，灭火单元300可以包括灭火剂被输送到的主管310、从主管310分支的支管320以及连接到电池模块30以喷射灭火剂的喷射管330。例如，在图2中示出了支管320和喷射管330分别分支的点A。
参照图1，感测单元500可以包括用于检测电池模块30中的起火的第一传感器510和用于检测在电池模块30外部发生起火的情况下的烟雾产生的第二传感器520。
在详细地描述灭火系统之前，将简要描述储能装置1。
参照图2至图4，本示例实施例的示例储能装置1可以包括安装在多个电池架10上的多个电池模块30以及容纳在每个电池模块30的壳体31(见图5)中的多个电池单体33。每个电池单体33可以被构造为能够充电和放电的可再充电电池。
电池架10可以包括其中可以安装管的主框架11和用于支撑电池模块30的子框架13。主框架可以具有大致六面体形状，并且其与板表面对应的部分可以是闭合的或敞口的。子框架13可以在与电池架10的纵向方向(基于图4的上下方向)垂直的方向上设置，以支撑电池模块30。在其中安置每个喷射管330(下面描述)的安置槽13a(见图6)可以形成在子框架13上。安置槽13a可以沿着电池模块30的插入方向形成。另外，安置槽13a的尺寸可以对应于或大于喷射管330(下面描述)的长度和直径。
在电池模块30中，多个电池单体33可以被容纳在具有大致六面体形状的壳体31中。每个电池单体33可以彼此以规则间隔布置，并且可以布置为多行。电池管理系统(BMS)可以安装在每个电池模块30中。如果电池单体33中发生起火，则起火信号可以被发送到控制器150(下面描述)。在电池模块30中，可以安装多个第一传感器510。第二传感器520可以安装在电池模块30(下面描述)外部的电池架10上。第一传感器510可以是用于检测电池模块30内部的环境温度的传感器。可选地，第一传感器510可以是电压检测传感器。如图3中所示，可以在每列电池单体33中设置一个第一传感器510。在这种情况下，两个第一传感器510可以安装在彼此面对的位置处。通过示例的方式提供了第一传感器510的数量和安装位置。然而，第一传感器510的安装位置不限于此，第一传感器510还可以安装在电池模块30外部。
当由第一传感器510测量的测量值高于预设阈值时，控制器150可以确定供应灭火剂。例如，当由第一传感器510测量的电池模块30内部的温度等于或大于阈值或者电压等于或大于阈值时，BMS可以将异常信号发送到控制器150。
例如，当阈值温度被检测到时，BMS可以确定异常状态，例如，当高于阈值温度1度或更高的温度被检测到时，BMS可以确定电池中已经发生异常。可选地，当连续两次检测到每秒升高5度或更大时，BMS可以确定电池中已经发生异常。另外，关于电压，如果连续两次检测到每秒高于阈值电压的电压，则BMS可以确定电池中已经发生异常并且可以降低电压。
灭火单元300可以安装在电池架10和电池模块30上。当通过感测单元500检测到起火时，可以通过供应单元100供应灭火剂，并且可以通过灭火单元300将灭火剂传送到电池架10和电池模块30。因此，电池模块30中的火可以在初始阶段被快速熄灭。特别地，当应用本示例实施例的灭火系统时，可以将灭火剂供应到电池模块30中的电池单体33之中的已经发生起火的电池单体33以及供应到相邻的电池单体33。
在下文中，将详细地描述根据示例实施例的灭火系统。(在图5至图8中未示出的构造将参照图1至图4来描述。)
图5是示出图4的电池架中的灭火剂的移动方向的局部透视图。图6是示出图4中所示的电池模块和喷射管的透视图。图7是图6中所示的电池模块和喷射管的结合部分的放大透视图。图8是沿着图7的线B-B截取的局部剖视图。图9是示出图4中所示的喷射管的底表面的透视图。图10是图9中所示的区域C的放大透视图。图11是示出图10中所示的喷射管的底表面的平面图。
参照图1，灭火系统的供应单元100、灭火单元300和感测单元500的组件可以彼此连接。
首先，将参照图1和图2详细地描述供应单元100。
化学品容器110可以是一种用于储存灭火剂的储存容器。化学品容器110可以通过使用包装方法或墙壁固定方法固定到安装位置。例如，化学品容器110可以是用于储存高压灭火剂的压力容器。作为灭火剂，可以应用包括例如基于气体的灭火剂(诸如HFC-23、HFC-125或HFC-227ea、CF3CF2C(O)CF(CF3)2、水等)的所有通用灭火剂。灭火剂可以以压力积聚型或加压型的这样的方式储存在化学品容器110中。化学品容器110的内部压力可以根据应用灭火系统的国家或灭火剂的类型而变化(例如，灭火筒填充压力范围是：在韩国为25巴至42巴；在其他国家为25巴至34.5巴；对于基于气体的灭火剂(HFC-23/HFC-125/HFC-227ea)为50巴或更高)。当从高压化学品容器110排放灭火剂时，可以通过调节装置140来调节压力和流速与喷射时间。当由控制器150确定喷射灭火剂时，主阀130可以被打开并且灭火剂可以被喷射出。
泄漏检测器120可以与化学品容器110一体地形成，或者可以结合到化学品容器110。泄漏检测器120可以在灭火剂被喷射之前检测泄漏。例如，泄漏检测器120可以是结合到化学品容器110以检测重量减少的称重传感器。
主阀130可以用于使化学品容器110的排放部分打开和关闭。主阀130可以借助于控制器150使化学品容器110的排放部分打开和关闭。当主阀130被打开时，灭火剂可以从化学品容器110排放，然后沿着排放管移动到调节装置140。
调节装置140可以用于将灭火剂的喷射压力调节到最终喷射压力。例如，调节装置140可以被设置为稳压器，稳压器被构造为调整喷射压力。灭火剂的最终喷射压力可以是预先设定的，可以提供能够实现设定的最终喷射压力的稳压器。例如，最终喷射压力可以设定为2巴-5巴，并且可以小于化学品容器110内的压力。排放管可以是SUS(不锈钢)管或柔性软管，并且可以连接到主管310(下面描述)。
控制器150可以控制主阀130和调节装置140。控制器150可以是一种包括处理器、执行存储器、通信装置、显示器等的控制板。控制器150可以与第一传感器510和第二传感器520通信，并且可以控制主阀130和调节装置140。当发生起火时，控制器150可以通过感测单元500检测到起火并打开主阀130。控制器150可以控制调节装置140以预设的最终喷射压力排放灭火剂以使灭火剂移动到灭火单元300。
参照图2至图4，灭火单元300可以包括主管310、支管320、架管325、连接管327、喷射管330和连接器340，主管310连接到化学品容器110，并且灭火剂被输送到主管310，支管320从主管310分支，架管325连接到设置在各个电池架10上的支管320，喷射管330设置为与各个电池模块30相邻，连接器340连接这些管。所有这些组件可以具有中空管状(为了便于表达，在一些图中，主管310、支管320、架管325、连接管327和喷射管330被不同地表达为圆柱体或长方体形状)。主管310和支管320可以构造为使得多个管聚集以执行一个功能。
更详细地，主管310可以通过将多个管连接而延伸到储能装置1。支管320可以通过连接器340结合到主管310，并且可以安装为与电池架10相邻或者安装在电池架10上。连接到支管320的架管325可以安装在各个电池架10上。架管325和多个喷射管330可以连接，并且喷射管330可以与电池模块30并联安装。连接器340可以被分支为两路、三路、四路等，并且可以结合到多个主管310之间的连接部分、主管310与支管320之间的连接部分以及支管320与架管325之间的连接部分。在起火的情况下，从化学品容器110供应的灭火剂可以通过主管310被传送到储能装置1，并且可以通过支管320和喷射管330供应到各个电池模块30。
参照图4和图5，现在将通过示例的方式描述一个电池架10。
假设电池模块30插入的方向被定义为电池架10的前部，则主管310可以结合到电池架10的前上部。例如，支管320可以设置在电池架10的上部的中心处。架管325可以连接到支管320的后部。架管325可以沿着电池架10的纵向方向设置。例如，架管325可以设置在电池架10的后部的中心处。喷射管330可以连接到架管325，并且喷射管330可以设置为与各个电池模块30相邻。喷射管330可以连接到架管325，并且可以通过多个连接管327连接到架管。喷射管330可以结合在电池架10的子框架13上。灭火剂可以从结合到子框架13的喷射管330向下喷射。喷射管330可以与容纳在电池模块30中的电池单体33的列数对应。例如，如果电池单体33在一个电池模块30中布置为两列，则可以连接两个喷射管330。
参照图5，在起火的情况下，灭火剂移动的方向可以对应于箭头的方向。首先，已经沿着主管310的纵向方向移动到电池架10的前部的灭火剂(①)可以沿着支管320从电池架10的前上部移动到后部(②)。此后，在沿着架管325从电池架10的后上部移动到下部(③)并且沿着各个喷射管330移动到电池架10的前部(④)的同时，灭火剂可以被供应到已经发生起火的电池单体33。图5中所示的灭火剂的移动方向是基于管的安装示例，如果管的布置改变，则灭火剂的移动方向也会相应地改变。多个喷射孔332(见图10)可以形成为穿透喷射管330，并且喷射孔332可以定位为与各个电池单体33(下面描述)对应。已经经过喷射管330移动的灭火剂可以经过形成在电池模块30的壳体31上的穿透部31a(见图8)直接喷射到电池单体33的上部。
在下文中，将更详细地描述灭火剂被直接喷射到电池单体33的上部上的结构。
参照图6至图8，安置槽13a可以沿着电池模块30插入所沿的方向形成在电池架10的子框架13上。另外，安置槽13a可以沿着电池单体33布置的列形成，并且安置槽13a的纵向方向可以与喷射管330的纵向方向对应。同时，尽管在附图中未示出，但是可以形成孔以穿透安置槽13a，使得当灭火剂被喷射时使灭火剂通过。孔可以形成在安置槽13a的底侧(电池模块30的上表面侧)中以与灭火剂的喷射方向对应。另外，多个穿透部31a可以形成在电池模块30的壳体31中，以便与形成在安置槽13a中的孔的位置和电池单体33的排气孔的位置对应。
穿透部31a可以形成为在壳体31的上表面上穿透。穿透部31a可以形成为圆形形状、椭圆形形状、长孔形状、狭长缝形状等。可以设置一个或多个穿透部31a。穿透部31a可以与形成在安置槽13a中的孔和喷射管330(下面描述)的喷射孔332连通。因此，如图8中所示，喷射管330与壳体31的内部可以通过安置槽13a的孔和壳体31的穿透部31a彼此连通。因此，通过喷射管330供应的灭火剂可以被供应到壳体31。这里，汇流条保持器(未示出)可以设置在壳体31内部，并且可以与穿透部31a连通。汇流条保持器可以设置在与电池单体33的排气孔对应的位置处。汇流条保持器用作灭火剂被喷射所经过的通道(排气通道)。
热敏构件334可以设置在喷射管330，使得灭火剂可以仅在起火的情况下被选择性地喷射。
参照图9，多个热敏构件334可以设置在喷射管330上。热敏构件334可以围绕形成在喷射管330上的各个喷射孔332，以防止灭火剂被暴露。这里，可以分别设置一个热敏构件334以围绕一个喷射孔332。另外，当出现起火时，热敏构件334可以由于起火引起的热量而熔化，使得喷射孔332被打开。当喷射孔332被打开时，可以允许已经经过喷射管330移动的灭火剂进入到电池单体33的上部(例如，直接喷射到电池单体33的上部)。为此，喷射孔332可以形成为与壳体31的穿透部31a的位置对应，穿透部31a形成为与各个电池单体33的排气孔的位置对应。例如，喷射孔332的直径可以在2mm至2.5mm的范围(第一范围)内，并且直径的第二范围可以是1mm至4mm的范围。
参照图10和图11，热敏构件334可以成形为完全围绕喷射孔332及其周围。例如，热敏构件334可以具有多面体形、球形或半球形主体。尽管热敏构件334可以以长方体形状示出，但是形状可以改变。热敏构件334可以形成为承受灭火剂的最终喷射压力(例如，2巴-5巴)。另外，当在电池单体33中发生起火时，热敏构件334可以因从单体排气孔排放的热量或者因起火引起的火焰或火花而熔化。因此，当发生起火时，喷射孔332可以被打开，使得灭火剂可以被喷射到起火位置。例如，当热敏构件334的温度高于预定温度(例如，在80℃至250℃的范围内)时，热敏构件334可以熔化。这里，80摄氏度(℃)可以是热敏构件334开始熔化的温度，250℃可以是热敏构件334完全熔化的温度。对于电池模块30中发生的起火，可以考虑温度升高来确定热敏构件334的材料。例如，热敏构件334可以由诸如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)或PFA(全氟烷氧基烷烃)的树脂材料制成。树脂材料可以通过施加高压喷射或模制压力来制成，以在喷射管330上一体地形成热敏构件334。
通过调节热敏构件334的厚度、材料和形状，可以调节热敏构件334因热、火焰或火花而熔化以打开喷射孔332的时间。例如，通过在热敏构件334的与喷射孔332的位置对应的下表面侧上形成薄膜部分334a，可以使热敏构件334的位于喷射孔332这侧的厚度比其他部分的厚度薄。因此，当热作用于热敏构件334时，薄膜部分334a会比其他部分更快地熔化，从而可以使灭火剂被更快地喷射。例如，假设热敏构件334的在薄膜部分334a周围的厚度为1mm，则薄膜部分334a的厚度可以在0.3mm至0.6mm的范围(第一范围)内。薄膜部分334a的厚度的第二范围可以在0.2mm至0.9mm的范围内。
同时，一对喷射孔332可以形成在一个热敏构件334被设置的每个位置处。
图12是示出根据第二示例实施例的喷射管的底表面的一部分的放大透视图。图13是示出图12中所示的喷射管的底表面的一部分的平面图。
参照图12和图13，两个喷射孔332'可以形成在被热敏构件334'的薄膜部分334a'覆盖的喷射管330'上。设置在两个喷射孔332'之间的肋334b'可以形成在薄膜部分334a'中。肋334b'可以成形为从薄膜部分334a'的表面突出，并且可以具有比薄膜部分334a'的形成有喷射孔332'的部分的厚度大的厚度。为了防止两个喷射孔332'在喷射孔332'被打开之前首先熔化，肋334b'可以形成为比形成有喷射孔332'的部分厚。因此，当热作用于热敏构件334'时，阻挡两个喷射孔332'的薄膜部分334a'会比肋334b'更早熔化，因此喷射孔332'被开口(打开)以喷射灭火剂。
现在将描述根据示例实施例的上述灭火系统中的灭火工艺(为方便起见，将基于第一实施例的附图标记进行描述)。
图14是示意性地示出根据示例实施例的灭火工艺的示意图。
参照图14，电池单体33中的一个可能在电池模块30中的特定的一个中燃烧。灭火剂被喷射所经过的喷射管330可以连接到每个电池模块30，并且用于检测起火的第一传感器510可以设置在电池模块30内部。当由于因起火产生的热量而发生电池模块30内部的温度升高时，第一传感器510可以检测到温度升高。当第一传感器510检测到起火时，起火检测信号可以通过电池模块30的BMS被传输到控制器150(信号传输可以以诸如无线通信或通过接触点的电信号传输的若干方式完成)。当控制器150通过第一传感器510检测到起火时，化学品容器110的主阀130可以被打开。从化学品容器110排放的灭火剂的压力可以在调节装置140中被调节到最终喷射压力，灭火剂然后可以被排出。排出的灭火剂可以沿着主管310和支管320被传送。
同时，在已经发生起火的电池单体33中可以产生火焰和热量，并且相邻喷射管330的热敏构件334可以被火焰和热量熔化。当热敏构件334熔化并且喷射孔332被打开时，对应部分的压力降低，使得灭火剂按照压力梯度朝向喷射孔332被打开的喷射管330移动。因此，灭火剂可以被供应到已经发生起火的电池单体33，并且可以被喷射在起火位置上。随着通过喷射灭火剂而使火熄灭并且例如冷却，可以能够防止火移动到相邻的电池模块30。
根据示例实施例，除了通过传感器的方式进行起火检测之外，还可以通过烟雾检测来执行起火监测，如现在将描述的。
图15是示意性地示出根据另一示例实施例的灭火系统的示意图。
参照图15，多个第二传感器520(例如，烟雾传感器)可以安装在电池架10上。第二传感器520可以与第一传感器510组合应用，或者可以在没有第一传感器510的情况下仅应用第二传感器520。考虑到烟雾向上上升，第二传感器520可以安装在电池架10的上部区域(D)中。然而，当产生大量烟雾时，烟雾不仅可以向上移动，而且可以在起火区域周围扩散(蔓延)，因此第二传感器520也可以安装在电池架10的下部区域(E)中用于参考检测。例如，第二传感器520可以安装在每个电池架10的上部区域(D)中，并且可以一个接一个地安装在两个电池架10之间。可选地，第二传感器520可以安装在每个电池架10的上部区域(D)中，并且一个或两个第二传感器520可以安装在两个电池架10之间。
通过总结和回顾的方式，在安装和操作ESS的空间或设施中，会强制具有用于控制可能由于电击、短路、外部浪涌等发生的电池起火的设备。一般的灭火系统可以具有起火检测传感器、安装在电池架或天花板周围的洒水器、灭火剂喷射器等，并且被实现为间接喷射类型，其中，在电池起火的情况下，水或灭火剂被喷射在电池附近或者喷射在安装有电池的整个区域之上。然而，随着电池的能量密度持续增大，火焰量和喷射压力在电池单体的排气孔处会升高，因此会难以通过使用一般的灭火设备在早期阶段抑制或控制起火。
如上所述，通过构造灭火系统，可以在早期阶段控制并抑制可能由于因电击、短路、外部浪涌等引起的起火而发生的ESS的起火，从而使起火蔓延最小化。因此，可以保护昂贵的储能装置并且可以改善客户可靠性。实施例可以提供能够在早期阶段有效地抑制并熄灭ESS的起火的ESS灭火系统。根据实施例，通过构造灭火系统，可以在早期阶段控制并抑制可以是由电击、短路、外部浪涌等引起的起火的ESS的起火，从而使起火蔓延最小化。因此，可以保护昂贵的储能装置并且可以改善客户可靠性。
这里已经公开了示例实施例，尽管采用了特定术语，但是它们被使用并且将仅以一般和描述性含义解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如对于本领域普通技术人员在提交本申请时将明显的，除非另外具体地指出，否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于储能装置的灭火系统，所述储能装置包括用于容纳包括多个电池单体的电池模块的电池架，所述灭火系统包括：
感测单元，被构造为检测所述电池模块的温度、所述电池模块的电压和来自所述电池模块的烟雾中的一个或更多个的值何时高于预设阈值；以及
灭火单元，被构造为当所述感测单元检测到所述值高于所述预设阈值时向所述电池模块提供灭火剂，其中，
所述灭火单元包括：喷射管，结合到所述电池模块，所述喷射管具有喷射孔，每个喷射孔在与所述电池模块的相应的电池单体的排气孔对应的位置处穿透所述喷射管；以及热敏构件，分别设置在阻挡所述喷射孔的位置处，所述热敏构件中的每个包括围绕所述喷射管的主体以及设置在与所述喷射孔中的相应的喷射孔对应的区域中的薄膜部分，所述薄膜部分具有比所述主体的厚度小的厚度，并且所述热敏构件中的每个被构造为在所述热敏构件的温度高于预定温度时通过熔化所述薄膜部分而使相应的喷射孔被打开并且所述灭火剂进入到所述排气孔中。
2.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，
所述感测单元包括安装在所述电池模块内部或外部的第一传感器，以检测所述电池模块的所述温度和所述电池模块的所述电压中的一个或更多个，
所述感测单元包括安装在所述电池模块外部的第二传感器，以检测来自所述电池模块的所述烟雾，并且
所述第一传感器和所述第二传感器与所述灭火单元通信，所述第一传感器通过电池管理系统与所述灭火单元通信。
3.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述热敏构件熔化的所述预定温度为80℃至250℃。
4.根据权利要求1所述的灭火系统，其中，所述热敏构件的材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯和全氟烷氧基烷烃中的一种或更多种。
5.根据权利要求1所述的灭火系统，所述灭火系统还包括：
供应单元，包括用于储存所述灭火剂的化学品容器；
泄漏检测器，被构造为检测所述化学品容器的泄漏；
主阀，被构造为使所述化学品容器打开和关闭；
调节装置，被构造为调整从所述化学品容器排放的所述灭火剂的排放压力；以及
控制器，被构造为控制所述主阀。
6.根据权利要求5所述的灭火系统，其中，
所述灭火单元包括：主管，连接到所述化学品容器；支管，连接到所述主管并且分支到所述电池架；以及所述喷射管，连接到所述支管。
7.根据权利要求6所述的灭火系统，其中，已经通过所述调节装置的所述灭火剂的喷射压力小于所述化学品容器内的压力。
8.根据权利要求5所述的灭火系统，其中，所述控制器被构造为当所述感测单元检测到所述电池模块的温度、所述电池模块的电压和来自所述电池模块的烟雾中的一个或更多个的值高于所述预设阈值时使所述主阀打开。
9.根据权利要求6所述的灭火系统，其中，
所述电池架包括子框架，所述喷射管结合到所述子框架，
所述电池模块包括在与所述排气孔对应的位置处穿透的穿透部，并且
所述喷射孔、所述子框架和所述穿透部彼此连通。
10.一种用于储能装置的灭火系统，所述储能装置包括用于容纳包括多个电池单体的电池模块的电池架，所述灭火系统包括：
感测单元，被构造为检测所述电池模块的温度、所述电池模块的电压和来自所述电池模块的烟雾中的一个或更多个的值何时高于预设阈值；以及
灭火单元，被构造为当所述感测单元检测到所述值高于所述预设阈值时向所述电池模块提供灭火剂，其中，
所述灭火单元包括：主管；支管，连接到所述主管并且分支到所述电池架；喷射管，连接到所述支管并且结合到所述电池模块，所述喷射管具有喷射孔，每个喷射孔在与所述电池模块的相应的电池单体的排气孔对应的位置处穿透所述喷射管；以及热敏构件，分别设置在阻挡所述喷射孔的位置处，所述热敏构件中的每个包括围绕所述喷射管的主体以及设置在与所述喷射孔中的相应的喷射孔对应的区域中的薄膜部分，所述薄膜部分具有比所述主体的厚度小的厚度，并且所述热敏构件中的每个被构造为在所述热敏构件的温度高于预定温度时通过熔化所述薄膜部分而使相应的喷射孔被打开并且所述灭火剂进入到所述排气孔中。
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