CN116345002A - 一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统 - Google Patents

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邢英会
何帅
田艺
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Abstract

本发明提供一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,涉及电池储能技术领域,包括:集装箱及内部电池子系统、电池管理子系统、热管理子系统、消防子系统;电池子系统有多个电池簇,电池簇含多个液冷电池包,液冷电池包中有热气溶胶、温度采集设备、电压采集设备;采集液冷电池包的温度,达到预设温度阈值时启动热气溶胶喷射灭火,并输出干接点给电池管理子系统,其对液冷电池包进行定位并开启消防子系统的自动灭火流程;各液冷电池包和各高压箱上的电池管理子系统的从控和主控,采集液冷电池包的温度、电压、电流及开关量并上传总控,总控判断并向热管理子系统和/或消防子系统进行分级报警。本发明精准消防、降低储能设备火灾事故范围。

Description

一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统
技术领域
本发明涉及电池储能技术领域,尤其是涉及一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统。
背景技术
在国家大力发展清洁能源的背景下,光伏、风能等可再生能源的建设规模和速度加快。储能技术以主动的跨时段、跨季节的发用平衡能力创造商业价值,解决了电网被动调节负担,是支撑可再生能源稳定规模化发展的关键。
风能、光伏等可再生能源均要匹配一定比例的储能系统,便于能源合理、方便的使用。同时,储能必须具有安全、高性价比、无地域限制、充放电循环效率高、可调控和可扩展性等特质,满足这些条件尤其是还具备扩展性的目前只有以锂离子电池为代表的电化学储能。
目前,锂离子储能电池系统已经大面积应用于新能源发电侧、电网侧、工商业用户侧、电力辅助服务、光储充电站等诸多领域,大型电化学储能单元设计主要以集装箱预制舱为主,为满足储能需求,电池舱单元密度不断提升,电池产生的热量也相应升高,根据电化学储能特性,电池在充放电过程中容易造成热量的积聚,极端情况下,电池温度急剧升高,产生热失控,进而引发电池火灾事故。
现有集装箱式储能系统中消防多采用全氟己酮或七氟丙烷气体灭火方式,根据气体探测器检测到气体后,全仓气体浸没式喷射;该种消防方式是以事后干预为主,无法实现事前预警,也不能达到热失控位置的精准定位,以及不能实现缩小火灾事故范围。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,通过液冷机组及多级液冷管理进行热管理,利用液体循环为电池单元散热,并根据单体电池温度及电池仓温度对液冷系统进行智能调控,保证储能单元运行在最佳温度;同时,通过多级消防系统,对电池热失控情况进行精准消防,缩小火灾事故范围。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,包括:集装箱及设于所述集装箱内的电池子系统、电池管理子系统、汇流控制柜、热管理子系统、消防子系统;
所述电池子系统设有多个电池架、各电池架上分别设有一个高压箱和多个液冷电池PACK,各液冷电池PACK均包括箱体及设于箱体内的多个电池模组、热气溶胶、温度采集设备、电压采集设备、通讯接口、电池正负接口、消防气体管线接口、液冷系统进水口和出水口;所述温度采集设备采集液冷电池PACK的温度,若温度达到预设温度阈值,则启动所述热气溶胶进行喷射灭火,并输出一对干接点给所述电池管理子系统,所述电池管理子系统对液冷电池PACK进行精准定位并开启所述消防子系统的自动灭火流程;
各液冷电池PACK上和各高压箱上分别安装有所述电池管理子系统的从控和主控,所述电池管理子系统的总控和显控安装在所述汇流控制柜内,从控和主控采集所在液冷电池PACK的温度、电压、电流及开关量并上传总控,所述总控对数据进行判断并向热管理子系统和/或消防子系统进行分级报警;所述热管理子系统接收报警信号控制液冷系统的启停,实现对电池系统温度的调节;所述消防子系统接收报警信号,切断PCS充放电及高压箱继电器,并开启自动灭火流程。
作为本发明的进一步改进,所述集装箱分为电池舱、电气消防设备舱和液冷舱;
所述电池舱与所述电池消防设备舱及所述液冷舱均通过防火板分隔。
作为本发明的进一步改进,所述电池管理子系统还包括显控,所述显控安装在所述回流控制柜内,将总控获取到的数据显示在显示屏上,通过显示屏的人机界面可进行启停机及阈值修改操作。
作为本发明的进一步改进,所述汇流控制柜包括直流断路器、急停按钮;
所述直流断路器与储能变流装置连接,所述电池子系统中各高压箱电缆汇集至汇流内,经所述直流断路器到达储能变流装置,
液冷储能集成系统故障时,通过所述直流断路器切断外部电源或通过所述急停按钮切断外部电源。
作为本发明的进一步改进,所述汇流控制柜还包括:运行指示灯、主控、显控、高压箱供电电源、UPS;
所述运行指示灯显示液冷储能集成系统的设备运行状态,所述高压箱供电电源为所述高压箱及液冷电池PACK提供交流电源,UPS为总控、显控及安防设备提供电源。
作为本发明的进一步改进,所述热管理子系统包括:变频液冷单元、液冷管路、控制器、温度探测器、工业空调;
所述变频液冷单元、温度探测器安装在所述液冷舱内,所述控制器根据所述温度探测器温度及液冷电池PACK的电芯温度控制液冷系统的启停;
所述工业空调安装于所述集装箱一侧,对舱内温湿度进行调节,并提供报警无源信号给到总控。
作为本发明的进一步改进,所述控制器与电池管理子系统的总控进行通讯,当液冷系统故障时,向总控发送报警无源信号,设备停机,电池管理子系统报警。
作为本发明的进一步改进,所述液冷系统包括液冷管路,所述液冷管理包括一级液冷管路、对应每个电池架的二级液冷管路以及对应每个电池PACK的三级液冷管路;
在每个二级液冷管路与一级液冷管路的接口处、每个三级液冷管路与二级液冷管路的接口处均设置球阀,在每个三级液冷管路与液冷电池PACK的接口处设置防渗漏快接插头;
当液冷储能集成系统有液冷电池PACK故障时,可关闭该电池架三级液冷管路与二级液冷管路接口处的球阀,放空水后抽出并替换故障的液冷电池PACK,再打开该球阀进行补液;
当二级液冷管路有故障时,关闭该二级管路与一级液冷管路接口处的球阀,排出二级液冷管路中的冷却液进行维修,维修完成后打开该球阀补液。
作为本发明的进一步改进,包括:消防子系统包括探测报警模块、灭火剂输送及喷放模块、通讯传输模块;
所述灭火剂输送机喷放模块包括依次连接的灭火剂储存容器、消防管路及电磁驱动装置,所述消防管路通过所述电磁驱动装置与各液冷电池PACK分别连通,所述电磁驱动装置将灭火剂存储容器中的灭火剂送到各液冷电池PACK。
作为本发明的进一步改进,所述探测报警模块包括:探测器、消防控制器、声光报警器,设置所述集装箱全舱为一个独立的报警和探测区域,每个液冷电池PACK为一个独立的报警和探测区域;
所述电池舱设置两个点型感烟探测器、两个感温探测器、两个可燃气体探测器;在所述电气消防设备舱设置一台气体灭火控制器和一台可燃气体报警器;
所述电池舱的点型感烟探测器、感温探测器、可燃气体探测器进行报警时,所述消防控制器控制所述气体灭火控制器与所述电池管理子系统联动,所述电池管理子系统切断汇流控制柜的直流断路器和高压箱继电器,所述气体灭火控制器基于所述消防子系统完成灭火自动控制。
作为本发明的进一步改进,所述气体灭火控制器基于所述消防子系统完成灭火自动控制,包括:
预设自动控制条件,包括一次报警和二次报警,一次报警包括:舱内的点型感温探测器或点型感烟探测器报警;二次报警包括:a、获取液冷电池PACK的温度信号或气溶胶开启信号,由所述电池管理子系统经过分析判断后,将液冷电池PACK的火警信息以协议的型式传递给火灾报警系统的接口卡;b、舱内的点型感温探测器和点型感烟探测器同时报警;c、舱内的点型感温探测器和可燃气体探测器同时报警;d、舱内2只可燃气体探测器同时第二阀值报警;
预设控制方案,当达到一次报警条件时,启动舱内声光报警器;当达到二次报警条件a时,启动舱外声光报警器,并关闭风机、切断汇流控制柜的直流断路器和非消防用电,启动全氟己酮容器阀、启动第N号PACK所在电池架的簇级电磁选择阀,喷放时间按照30分钟内喷放策略,进行反复多次喷放,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯;当达到二次报警条件b、c、d时,启动舱外声光报警器,进入≤30s倒计时,并关闭风机、切PCS和非消防用电,倒计时结束后启动全氟己酮容器阀、启动舱级电磁选择阀喷洒药剂,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯。
作为本发明的进一步改进,所述集装箱内还设有视频和门禁子系统。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明针对现有集装箱式储能系统单元能量密度高,电池充放电过程中容易造成热量积聚,极端情况下,容易发生热失控而引起电池火灾事故的问题,以及现有消防技术不能精准定位,无法实现事前预警的问题,提供了一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能系统;该集装箱式液冷储能系统,热管理方式采用液冷机组及多级液冷管路,利用液体循环为电池单元散热,同时与电池管理子系统进行通讯,根据单体电池温度及电池舱温度对液冷系统进行智能调控,保证储能单元运行在最佳温度,同时,针对电池热失控问题,提供多级消防系统,实现精准消防,降低电池火灾事故范围。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统示意图;
图2为本发明一种实施例公开的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统液冷管路示意图;
图3为本发明一种实施例公开的消防子系统中灭火剂输送机喷放结构示意图;
图4为本发明一种实施例公开的探测报警模块原理图;
图5为本发明一种实施例公开的灭火控制器灭火控制逻辑图。
附图标记说明:
1、感烟感温探测器;2、可燃气体探测器;3、防爆风机;4、防爆灯;5、水浸传感器;6、温湿度传感器;7、气灭装置;8、门禁装置;9、泄压阀;10、空调;11、电池簇;12、液冷机组;13、汇流控制柜;14、一级液冷管路;15、二级液冷管路;16、三级液冷管路;17、电磁阀;18、高压金属软管;19、电磁选择阀;20、高压喷头;21、钢瓶;22、通风控制箱;23、启停风机百叶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
如图1所示,本发明提供的一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,包括:集装箱及设于集装箱内的电池子系统、电池管理子系统、汇流控制柜13、热管理子系统、消防子系统;
集装箱分为电池舱、电气消防设备舱和液冷舱,电池舱与电池消防设备舱及液冷舱均通过防火板分隔,在电池发生火灾时,防火板可有效阻隔火灾蔓延,保护电气消防设备舱内设备及时切断电源,并发出告警信号。
电池子系统设有多个电池架、各电池架上分别设有一个高压箱和多个液冷电池PACK,各液冷电池PACK均包括箱体及设于箱体内的多个电池模组、热气溶胶、温度采集设备、电压采集设备、通讯接口、电池正负接口、消防气体管线接口、液冷系统进水口和出水口;温度采集设备采集液冷电池PACK的温度,若温度达到预设温度阈值,则启动热气溶胶进行喷射灭火,并输出一对干接点给电池管理子系统,电池管理子系统对液冷电池PACK进行精准定位并开启消防子系统的自动灭火流程;
各液冷电池PACK上和各高压箱上分别安装有电池管理子系统的从控和主控,电池管理子系统的总控和显控安装在汇流控制柜13内,从控和主控采集所在液冷电池PACK的温度、电压、电流及开关量并上传总控,总控对数据进行判断并向热管理子系统和/或消防子系统进行分级报警;热管理子系统接收报警信号控制液冷系统的启停,实现对电池系统温度的调节;消防子系统接收报警信号,切断PCS充放电及高压箱继电器,并开启自动灭火流程。
其中,
电池子系统设有9个电池架、9个高压箱及若干液冷电池PACK,电池架采用槽钢焊接形式,每个电池架放置8个液冷电池PACK和1个高压箱,8个液冷电池PACK构成一个电池簇11;高压箱为电池簇11的控制单元,包含断路器、主正、主负接触器、熔断器、主控模块、开关电源等。
液冷电池PACK(即液冷PACK),包含PACK箱体,箱体内设有4个电池模组、热气溶胶、电压采集设备、温度采集设备、从控模块,前面板上设置电池正负接口、通讯接口、液冷系统的进水口和出水口、消防气体管线接口及泄压阀9。
热气溶胶为PACK级消防装置,预设温度阈值为170℃,当液冷电池PACK温度达到170℃时,启动热气溶胶喷射灭火,并输出一对干接点给电池管理子系统,启动消防子系统对液冷电池PACK进行精准定位后,开启自动灭火流程。
电池管理子系统还包括显控,显控安装在回流控制柜内,将总控获取到的数据显示在显示屏上,通过显示屏的人机界面可进行启停机及阈值修改操作。
总控通过485通讯与消防子系统、热管理子系统进行通讯,提供预火警信号及消防告警干接点,在发生火灾时可及时发出设备停机信号,切断PCS充放电,同时切断各电池簇11高压箱继电器;
汇流控制柜13包括直流断路器、急停按钮、运行指示灯、主控、显控、高压箱供电电源、UPS;直流断路器与储能变流装置连接,电池子系统中各高压箱电缆汇集至汇流内,经直流断路器到达储能变流装置;液冷储能集成系统故障时,通过直流断路器切断外部电源或通过急停按钮切断外部电源。运行指示灯显示液冷储能集成系统的设备运行状态,高压箱供电电源为高压箱及液冷电池PACK提供交流电源,UPS为总控、显控及安防设备提供电源,保证主要设备在停电时可正常运行。进一步的,高压箱供电电源为20V交流电源,UPS为24V电源。
系统还包括低压配电子系统,为集装箱内电气设备提供380V、220V电源。
热管理子系统为液冷设计,包括:变频液冷单元、液冷管路、控制器、温度探测器、工业空调10;变频液冷单元、温度探测器安装在液冷舱内,变频液冷单元包含变频压缩机、供水泵、补液泵、冷凝器等;控制器根据温度探测器温度及液冷电池PACK的电芯温度控制液冷系统的启停;控制器还可以通过485通讯与电池管理子系统的总控进行通讯,并提供报警无源信号给到总控,当液冷单元故障时,设备停机,电池管理子系统报警;工业空调10安装于集装箱一侧,对舱内温湿度进行调节,并提供报警无源信号给到总控;
如图2所示,液冷系统包括液冷管路,液冷管路包括一级液冷管路14、对应每个电池架的二级液冷管路15以及对应每个电池PACK的三级液冷管路16;在每个二级液冷管路15与一级液冷管路14的接口处、每个三级液冷管路16与二级液冷管路15的接口处均设置球阀,在每个三级液冷管路16与液冷电池PACK的接口处设置防渗漏快接插头;当液冷储能集成系统有液冷电池PACK故障时,可关闭该电池架三级液冷管路16与二级液冷管路15接口处的球阀,放空水后抽出并替换故障的液冷电池PACK,再打开该球阀进行补液;当二级液冷管路15有故障时,关闭该二级管路与一级液冷管路14接口处的球阀,排出二级液冷管路15中的冷却液进行维修,维修完成后打开该球阀补液。
消防子系统包括探测报警模块、灭火剂输送及喷放模块(如图3所示)、通讯传输模块,各系统间具备通讯功能和联动控制功能;灭火剂输送机喷放模块包括依次连接的灭火剂储存容器、消防管路及电磁驱动装置,消防管路通过电磁驱动装置与各液冷电池PACK分别连通,使单液冷电池PACK为1个独立的防护区域,电磁驱动装置将灭火剂存储容器中的灭火剂送到各液冷电池PACK。进一步的,灭火剂储存容器采用钢瓶21,钢瓶21顶部设有电磁阀17,钢瓶21的输出端采用高压金属软管18,并与输送管路连接,输送管路的主管路及两条大支路直径均为25mm,小支路直径为15mm,大支路上设有电磁选择阀19,每个电池PACK均对应一个高压喷头20。
如图4所示,探测报警模块包括:探测器、消防控制器、声光报警器,探测器包括感温感烟探测器、可燃气体探测器2、水浸探测器、温湿度传感器6,设置集装箱全舱为一个独立的报警和探测区域,每个液冷电池PACK为一个独立的报警和探测区域;电池舱设置两个点型感烟探测器、两个感温探测器、两个可燃气体探测器2;在电气消防设备舱设置一台气体灭火控制器(气灭装置7)和一台可燃气体报警器(可燃气体探测器2);进一步的,电池舱的点型感烟探测器、感温探测器、可燃气体探测器2进行报警时,消防控制器控制气体灭火控制器与电池管理子系统联动,电池管理子系统切断汇流控制柜13的直流断路器和高压箱继电器,气体灭火控制器基于消防子系统完成灭火自动控制。
电池管理子系统的主芯片采用JBF5014,消防子系统的探测器、液冷系统的电磁选择阀19、启停风机百叶23及通风控制箱22均由电源集中供电,探测器根据探测到的信号输出主火警信号,并上传电池管理子系统的主芯片,主芯片输出预火警信号及故障信号,同时主芯片控制灭火剂输送及喷放模块的钢瓶21及高压喷头20喷射灭火。
更进一步的,气体灭火控制器基于消防子系统完成灭火自动控制,包括:
预设自动控制条件,包括一次报警和二次报警,
一次报警包括:舱内的点型感温探测器或点型感烟探测器报警;
二次报警包括:
a、获取液冷电池PACK的温度信号或气溶胶开启信号,由电池管理子系统经过分析判断后,将液冷电池PACK的火警信息以协议的型式传递给火灾报警系统的接口卡;
b、舱内的点型感温探测器和点型感烟探测器同时报警;
c、舱内的点型感温探测器和可燃气体探测器2同时报警;
d、舱内2只可燃气体探测器2同时第二阀值报警;
预设控制方案:
当达到一次报警条件时,启动舱内声光报警器;
当达到二次报警条件a时,启动舱外声光报警器,并关闭风机、切断汇流控制柜13的直流断路器和非消防用电,启动全氟己酮容器阀、启动第N号PACK所在电池架的簇级电磁选择阀19,喷放时间按照30分钟内喷放策略,进行反复多次喷放,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯;
当达到二次报警条件b、c、d时,启动舱外声光报警器,进入≤30s倒计时,并关闭风机、切PCS和非消防用电,倒计时结束后启动全氟己酮容器阀、启动舱级电磁选择阀19喷洒药剂,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯。
气体灭火控制器的手动控制:
当有人员进入电池舱维护时,切换为手动启动状态,此时系统不会自动启动。按下舱外的紧急启动按钮时,进入“达到二次报警条件b、c、d”时的舱级喷射。
在PACK或舱级启动的延时阶段,可以通过按下舱外的紧急停止按钮来进行停止系统的喷放。
控制逻辑图5所示,可燃气体报警器与可燃气体探测装置联通,当可燃气体达到第一阈值时,火灾报警控制器收到信号后,启动声光报警器,并开启风机进行排风换气,并将信息发送给电池管理子系统,由电池管理子系统切断PCS断路器及辅助电源。
集装箱内还包含视频和门禁子系统,如图1中门禁装置8可通过视频及门禁信号对液冷储能集成系统进行监控,门禁子系统可输出一对无源信号给电池管理子系统,当有人打开门时,通过电池管理子系统将报警信号传给后台监控,由后台监控系统进行处理。
集装箱外侧设有多个防爆风机3,对集装箱起到散热作用;集装箱内部设有多个防爆灯4,对集装箱起到照明作用;集装箱内设有空调10,对集装箱内部起到降温作用;集装箱内侧顶部及底部均设有水浸传感器5,检测集装箱是否发生漏水,一旦发生漏水,立即发出警报,防止漏水事故造成相关损失和危害。
本发明的优点:
本发明针对现有集装箱式储能系统单元能量密度高,电池充放电过程中容易造成热量积聚,极端情况下,容易发生热失控而引起电池火灾事故的问题,以及现有消防技术不能精准定位,无法实现事前预警的问题,提供了一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能系统;该集装箱式液冷储能系统,热管理方式采用液冷机组及多级液冷管路,利用液体循环为电池单元散热,同时与电池管理子系统进行通讯,根据单体电池温度及电池舱温度对液冷系统进行智能调控,保证储能单元运行在最佳温度,同时,针对电池热失控问题,提供多级消防系统,实现精准消防,降低电池火灾事故范围。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于,包括:集装箱及设于所述集装箱内的电池子系统、电池管理子系统、汇流控制柜、热管理子系统、消防子系统;
所述电池子系统设有多个电池架、各电池架上分别设有一个高压箱和多个液冷电池PACK,各液冷电池PACK均包括箱体及设于箱体内的多个电池模组、热气溶胶、温度采集设备、电压采集设备、通讯接口、电池正负接口、消防气体管线接口、液冷系统进水口和出水口;所述温度采集设备采集液冷电池PACK的温度,若温度达到预设温度阈值,则启动所述热气溶胶进行喷射灭火,并输出一对干接点给所述电池管理子系统,所述电池管理子系统对液冷电池PACK进行精准定位并开启所述消防子系统的自动灭火流程;
各液冷电池PACK上和各高压箱上分别安装有所述电池管理子系统的从控和主控,所述电池管理子系统的总控和显控安装在所述汇流控制柜内,从控和主控采集所在液冷电池PACK的温度、电压、电流及开关量并上传总控,所述总控对数据进行判断并向热管理子系统和/或消防子系统进行分级报警;所述热管理子系统接收报警信号控制液冷系统的启停,实现对电池系统温度的调节;所述消防子系统接收报警信号,切断PCS充放电及高压箱继电器,并开启自动灭火流程。
2.根据权利要求1所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述集装箱分为电池舱、电气消防设备舱和液冷舱;
所述电池舱与所述电池消防设备舱及所述液冷舱均通过防火板分隔。
3.根据权利要求1所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述电池管理子系统还包括显控,所述显控安装在回流控制柜内,将总控获取到的数据显示在显示屏上,通过显示屏的人机界面可进行启停机及阈值修改操作。
4.根据权利要求1所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述汇流控制柜包括直流断路器、急停按钮;
所述直流断路器与储能变流装置连接,所述电池子系统中各高压箱电缆汇集至汇流内,经所述直流断路器到达储能变流装置,
液冷储能集成系统故障时,通过所述直流断路器切断外部电源或通过所述急停按钮切断外部电源。
5.根据权利要求4所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述汇流控制柜还包括:运行指示灯、主控、显控、高压箱供电电源、UPS;
所述运行指示灯显示液冷储能集成系统的设备运行状态,所述高压箱供电电源为所述高压箱及液冷电池PACK提供交流电源,UPS为总控、显控及安防设备提供电源。
6.根据权利要求2所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述热管理子系统包括:变频液冷单元、液冷管路、控制器、温度探测器、工业空调;
所述变频液冷单元、温度探测器安装在所述液冷舱内,所述控制器根据所述温度探测器温度及液冷电池PACK的电芯温度控制液冷系统的启停;
所述工业空调安装于所述集装箱一侧,对舱内温湿度进行调节,并提供报警无源信号给到总控;
所述控制器与电池管理子系统的总控进行通讯,当液冷系统故障时,向总控发送报警无源信号,设备停机,电池管理子系统报警。
7.根据权利要求1所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述液冷系统包括液冷管路,所述液冷管路包括一级液冷管路、对应每个电池架的二级液冷管路以及对应每个电池PACK的三级液冷管路;
在每个二级液冷管路与一级液冷管路的接口处、每个三级液冷管路与二级液冷管路的接口处均设置球阀,在每个三级液冷管路与液冷电池PACK的接口处设置防渗漏快接插头;
当液冷储能集成系统有液冷电池PACK故障时,可关闭该电池架三级液冷管路与二级液冷管路接口处的球阀,放空水后抽出并替换故障的液冷电池PACK,再打开该球阀进行补液;
当二级液冷管路有故障时,关闭该二级管路与一级液冷管路接口处的球阀,排出二级液冷管路中的冷却液进行维修,维修完成后打开该球阀补液。
8.根据权利要求6所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:包括:消防子系统包括探测报警模块、灭火剂输送及喷放模块、通讯传输模块;
所述灭火剂输送机喷放模块包括依次连接的灭火剂储存容器、消防管路及电磁驱动装置,所述消防管路通过所述电磁驱动装置与各液冷电池PACK分别连通,所述电磁驱动装置将灭火剂存储容器中的灭火剂送到各液冷电池PACK。
9.根据权利要求8所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述探测报警模块包括:探测器、消防控制器、声光报警器,设置所述集装箱全舱为一个独立的报警和探测区域,每个液冷电池PACK为一个独立的报警和探测区域;
所述电池舱设置两个点型感烟探测器、两个感温探测器、两个可燃气体探测器;在所述电气消防设备舱设置一台气体灭火控制器和一台可燃气体报警器;
所述电池舱的点型感烟探测器、感温探测器、可燃气体探测器进行报警时,所述消防控制器控制所述气体灭火控制器与所述电池管理子系统联动,所述电池管理子系统切断汇流控制柜的直流断路器和高压箱继电器,所述气体灭火控制器基于所述消防子系统完成灭火自动控制。
10.根据权利要求9所述的基于多级消防部署的集装箱式液冷储能集成系统,其特征在于:所述气体灭火控制器基于所述消防子系统完成灭火自动控制,包括:
预设自动控制条件,包括一次报警和二次报警,一次报警包括:舱内的点型感温探测器或点型感烟探测器报警;二次报警包括:a、获取液冷电池PACK的温度信号或气溶胶开启信号,由所述电池管理子系统经过分析判断后,将液冷电池PACK的火警信息以协议的型式传递给火灾报警系统的接口卡;b、舱内的点型感温探测器和点型感烟探测器同时报警;c、舱内的点型感温探测器和可燃气体探测器同时报警;d、舱内2只可燃气体探测器同时第二阀值报警;
预设控制方案,当达到一次报警条件时,启动舱内声光报警器;当达到二次报警条件a时,启动舱外声光报警器,并关闭风机、切断汇流控制柜的直流断路器和非消防用电,启动全氟己酮容器阀、启动第N号PACK所在电池架的簇级电磁选择阀,喷放时间按照30分钟内喷放策略,进行反复多次喷放,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯;当达到二次报警条件b、c、d时,启动舱外声光报警器,进入≤30s倒计时,并关闭风机、切PCS和非消防用电,倒计时结束后启动全氟己酮容器阀、启动舱级电磁选择阀喷洒药剂,瓶组压力开关动作后,点亮放气指示灯。
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