CN116758692A - 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116758692A
CN116758692A CN202310566055.8A CN202310566055A CN116758692A CN 116758692 A CN116758692 A CN 116758692A CN 202310566055 A CN202310566055 A CN 202310566055A CN 116758692 A CN116758692 A CN 116758692A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fire
warning
battery pack
value
fire extinguishing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310566055.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116758692B (zh
Inventor
李德胜
杨强
冯守旺
李明尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd
Original Assignee
Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd filed Critical Qing'an Energy Storage Technology Chongqing Co ltd
Priority to CN202310566055.8A priority Critical patent/CN116758692B/zh
Publication of CN116758692A publication Critical patent/CN116758692A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116758692B publication Critical patent/CN116758692B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/28Accessories for delivery devices, e.g. supports
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及电化学储能技术领域,具体涉及一种电池包消防预警方法,包括一级预警步骤,通过VOC检测器检测到有电池电解液泄露,发出一级警示信息;一级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,则启动第一灭火装置;二级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,启动第二灭火装置。本发明还公开了一种电池包消防预警装置以及可读存储介质。本发明可针对电池包内部不同的异常情况,采取不同级别的预警方式或灭火措施,达到及时预警,合理应对的目的。

Description

一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质
技术领域
本发明涉及电化学储能技术领域,具体涉及一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质。
背景技术
为了缓解用电压力,合理分配用电,一些大型工厂以及其他大型场所需要在生活用电低峰期将电能储存起来,以便于在居民生活用电高峰期采用存储的电能进行供电,随着新能源汽车的兴起,储能技术在新能源汽车上也得到广泛应用,电池包是基本的储能单元,由多个电芯组成,多个电池包组成储能集装箱,在电池包和储能集装箱的工作过程中,确保单个电池包以及整个储能集装箱的安全是非常重要的一环。电池包内环境较复杂,针对不同的异常情况,需要进行不同级别的预警以及采取不同的消防措施,来尽量消除一些安全隐患或避免发生更大的火灾。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种电池包消防预警方法,以针对电池包内部不同的异常情况,采取不同级别的预警方式或灭火措施,达到及时预警,合理应对的目的。
一种电池包消防预警方法,包括以下内容:
一级预警步骤,通过VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,则发出一级警示信息;
一级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,则启动第一灭火装置进行一级灭火;
二级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,则启动第二灭火装置配合第一灭火装置使用,进行二级灭火。
本发明的有益效果在于:当VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,说明此时电池包内部仅有电池电解液泄露,而泄露的电池电解液还未引发明火,因此发出一级警示信息,可对管理人员发出提示,以便于工作人员可以及时的将泄露的电池电解液清理掉,并且及时更换已经出现故障的电芯电池,从而避免由于电解液泄露引发火灾以及电芯电池故障而影响电池包的正常工作;
当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,说明此时电池包内已经发生热失控,并产生明火,但由于温度值和气体浓度值均小于警戒值,说明此时明火火势较小,此时启动第一灭火装置进行灭火在很大程度上就可控制住火势并逐渐扑灭明火;
当温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体时,说明此时火势较大,仅通过第一灭火装置已经无法控制住火势,因此本发明进一步启动第二灭火装置配合第一灭火装置共同使用进行灭火,以此来达到控制较大火势并逐渐扑灭的目的,达到更好的消防灭火效果。
本发明可针对电池包内部不同的异常情况,采取不同级别的预警方式或灭火措施,达到更好的预警和消防效果。
本发明优选的实施方式在于,还包括二级预警步骤,当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,则发出二级警示信息。
有益效果在于:当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,说明此时仅仅是电池包内部某个电芯出现了温度异常,而并没有发生火灾,如有可能是电芯或者其他电气元件出现了故障导致内部温度异常,此时发出二级警示信息,以便工作人员及时检查故障原因,及时发现问题,避免发生安全隐患。
本发明优选的实施方式在于,在二级预警步骤中,还包括控制电池包的液冷系统降低温度对电池包内部进行持续降温,直至温度传感器检测到温度值处于正常值范围内。
有益效果在于:若检测到电池包内部某个或某些电芯温度异常升高,而不及时降温,则电池包内部有可能因温度过高而产生明火,因此控制电池包的液冷系统降低温度对电池包内部进行持续降温,直至温度传感器检测到温度值处于正常值范围内。
本发明优选的实施方式在于,在电池包内的每个电芯上均设有一个温度传感器,所述温度传感器检测的温度值是指其中某个或某些温度传感器中检测到的最高温度值。
有益效果在于:在本发明消防预警方法中,以其中某个或某些温度传感器中检测到的最高温度值来作为温度传感器检测的温度值,以此通过温度最高值来衡量电池包内部的温度情况,可以尽可能的防止因温度升高而导致的火灾情况发生。
本发明优选的实施方式在于,所述的一级警示信息和二级警示信息均通过电池包箱体外部的警示灯、后台管理系统中的显示器以及管理员用户终端发出。
有益效果在于:无论是一级警示信息还是二级警示信息,均通过电池包箱体外部的警示灯、后台管理系统中的显示器以及管理员用户终端发出,当电池包内部发生异常时,外部设置的警示灯会点亮闪烁发出警示信息,后台管理系统中的显示器也会显示某个储能集装箱内部或电池包内部发生了异常,便于管理人员查看,管理员用户终端也可以收到相应的警示信息,可确保管理人员能随时随地及时的获知该异常警示信息。
本发明优选的实施方式在于,通过与位于电池包箱体上的防爆泄压阀靠近且正对的烟雾传感器采集烟雾浓度值和气体成分。
有益效果在于:当电池包处于正常工作状态时,电池包箱体内的气体会通过防爆泄压阀流向外部,而烟雾传感器靠近防爆泄压阀且正对防爆泄压阀,因此烟雾传感器正好处于电池包箱体内气体流向防爆泄压阀的流经路径上,由于此处气体有一定的流动性,相比于电池包箱体内其他位置来说,可确保烟雾传感器的实时检测更可靠稳定,更能整体反应当前电池包箱体内的气体浓度和成分的情况;当电池包箱体内出现异常导致气体急剧增多,从而导致大量气体通过防爆泄压阀外泄,在此过程中,由于烟雾传感器靠近防爆泄压阀且正对防爆泄压阀设计,因此可及时的检测到气体浓度的增加以及气体成分的变化,从而及时采取应对措施避免异常情况加剧,因此具有检测更及时高效的效果。
本发明优选的实施方式在于,所述第一灭火装置为气溶胶灭火器,气溶胶灭火器靠近烟雾传感器设置,所述第二灭火装置为气液两相喷头,气液两相喷头位于防爆泄压阀的上方且喷嘴朝向烟雾传感器一侧,安装烟雾传感器的消防支架横向浮动设置,通过消防支架的镂空处与电芯端板上的过孔相对,从而与电池包内两排电芯之间的内部气流通道连通。
有益效果在于:本发明通过设置的气溶胶灭火器在电池包箱体内出现异常,如产生明火时进行自动灭火,由于烟雾传感器是靠近且正对防爆泄压阀的,而气溶胶灭火器靠近烟雾传感器安装,因此气溶胶灭火器也是靠近防爆泄压阀设计的,此种设计的好处是当启动气溶胶灭火器进行灭火时,可直接对积聚在防爆泄压阀附近的大量气体(尤其是可燃气体)进行喷射,从而达到更好的灭火效果;
本发明第二灭火装置采用气液两相喷头,当电池包箱体内处于热失控状态且产生明火,并且明火火势处于蔓延态势,单纯采用气溶胶灭火器可能存在控制不住火势的问题,因此进一步可自动控制气液两相喷头喷洒灭火剂进行灭火,通过气液两相喷头喷洒的雾状的灭火剂,充满整个电池包箱体后,一方面具有灭火作用,另一方面具有降温作用,气液两相喷头位于所述防爆泄压阀的正上方,由于大量气体集中在防爆泄压阀处,因此通过气液两相喷头集中对大量积聚的气体(尤其是可燃气体)进行喷洒,可使得灭火效果更好;
当电池包箱体内部处于正常状态时,整个消防支架所处横向位置使得镂空处不会与过孔正对或所处位置使得镂空处与过孔仅部分正对,这样既不影响烟雾传感器的正常检测,又不会使电芯内部过多的暴露而导致防尘、防水效果受到影响,当电芯内部发生异常,如热失控,内部气体急剧增多,当有大量气体通过电芯内部流通到电芯端板处的过孔,再经由过孔流通到消防支架镂空处时,由于消防支架采用横向位置可调节的浮动式连接方式,因此大量急剧增多的气体可迫使整个消防支架产生微量的横向移动,从而使消防支架的镂空处与电芯端板的过孔正对的面积更大,使得各电芯内部与烟雾传感器和防爆泄压阀之间形成直接的气体流通通道,相比于其他气体流通通道可大大缩短气体流通路径,电芯内部气体可通过该流通通道迅速流动到烟雾传感器和防爆泄压阀处,使得烟雾传感器的检测更加快速和高效,防爆泄压阀的卸压也更及时,从而消防灭火也更及时高效;
在电池包箱体内出现明火产生大量气体时,最开始经由电芯内部到电芯端板的过孔以及消防支架的镂空处的气体流通通道最短,而且积聚的气体也最多,因此气液两相喷头正对过孔和消防支架的镂空处的设计,使得气液两相喷头可对大量气体直接喷洒,另外喷洒的雾状灭火剂可经由该最短的流通通道到达起火处,此两种结合使得综合灭火效果更好。
本发明的目的之二在于提供一种电池包消防预警装置,包括检测模块、一级预警模块、一级灭火模块和二级灭火模块,所述检测模块包括VOC检测器、温度传感器和烟雾浓度传感器,所述一级预警模块,用于当VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内时,发出一级警示信息;
所述一级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,控制启动第一灭火装置进行一级灭火;
所述二级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,控制第二灭火装置配合第一灭火装置进行二级灭火。
本发明电池包消防预警装置通过采用一级预警模块,一级灭火模块和二级灭火模块,可针对电池包内部不同的异常情况,采取不同级别的预警方式或灭火措施,达到更好的预警和消防效果。
本发明电池包消防预警装置,还包括二级预警模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,控制发出二级警示信息。
有益效果在于:当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,说明此时仅仅是电池包内部某个电芯出现了温度异常,而并没有发生火灾,如有可能是电芯或者其他电气元件出现了故障导致内部温度异常,此时发出二级警示信息,以便工作人员可以及时检查异常原因,避免发生安全事故。
本发明的目的之三在于提供一种可读存储介质,该可读存储介质存储有程序,所述程序在被执行时实现上述所述的消防预警方法。
附图说明
图1为本发明电池包消防预警方法的流程图;
图2为本发明电池包消防预警方法所采用的电池包的消防装置结构示意图;
图3为本发明电池包消防预警方法所采用的电池包的消防装置实施例二的结构示意图;
图4为本发明电池包消防预警方法所采用的电池包的消防装置实施例三的结构示意图;
图5为为本发明电池包消防预警方法所采用的电池包的消防装置实施例三中局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,下述所描述的优选实施例仅用于对本发明进行解释说明,并不会对本发明的保护范围起到限定作用。
本申请的说明书、权利要求书、实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不是用于描述特定的顺序或者先后次序。
下面通过优选的具体实施方式对本发明进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:电池包箱体501、气液两相喷头502、防爆泄压阀503、气溶胶灭火器504、烟雾传感器505、支脚5051、消防支架506、镂空5061、条形孔5062、第二连接柱5063、连接支架507、第一连接柱5071、螺栓5072、电芯端板508、过孔5081、导向槽509、第一电磁铁5091;
备用气液两相喷头601、安装座602、导轨603、安装板604、滑块605、第二电磁铁606、磁铁607。
本发明电池包消防预警方法,基于以下电池包的消防装置实现,如附图2所示:电池包的消防装置,包括气溶胶灭火器504、气液两相喷头502、烟雾传感器505、防爆泄压阀503、消防支架506、连接支架507和电芯端板508。
本实施例中,气溶胶灭火器504、烟雾传感器505、消防支架506、连接支架507和电芯端板508均设置在电池包箱体501内,气液两相喷头502和防爆泄压阀503均设置在电池包箱体501上,气液两相喷头502喷嘴朝向电池箱体内侧,且气液两相喷头502位于防爆泄压阀503的正上方,其中气液两相喷头502位于电池包箱体501外侧的部分一端接气体管路,另一端接液体管路,在气体管路和液体管路上分别设有通过控制器控制可自动开启或关闭的阀门。
具体的,所述烟雾传感器505可拆卸安装在所述消防支架506上,本实施例中具体是在烟雾传感器505的外周均设置多个支脚5051,在每个支脚5051上均开有安装孔,在消防支架506上对应安装孔的位置设有第二连接柱5063,通过将安装孔卡入第二连接柱5063实现烟雾传感器505的快拆快装。
本实施例中,所述消防支架506可拆卸安装在电芯端板508上,具体通过连接支架507连接:本实施例中连接支架在消防支架上部的两侧分别设置有两组,连接支架507呈L型,可采用角钢,所述连接支架507的水平支脚5051上开有第一螺纹孔,电芯端板508上端面开有第二螺纹孔,在第一螺纹孔和第二螺纹孔内螺纹连接螺栓5072,在所述连接支架507的竖向支脚5051上设有水平的第一连接柱5071,所述消防支架506的上部开有卡接在第一连接柱5071上的条形孔5062。
本实施例中,所述烟雾传感器505与所述防爆泄压阀503相互靠近且正对设置,所述消防支架506位于烟雾传感器505和气溶胶灭火器504处均镂空5061,所述电芯端板508上开有可与镂空5061处位置相对的过孔5081,所述气液两相喷头502的喷嘴与过孔5081和消防支架506的镂空5061处均相对。
电池包内部的电芯设置方式是:多个单体电芯形成一排,各排电芯的两端均通过电芯端板固定,每两排电芯之间具有间隙,因而可形成内部的气流通道。
消防支架506位于烟雾传感器505和气溶胶灭火器504处均镂空5061,以及电芯端板508上相对于镂空5061处开有过孔5081的设计,一方面降低整个消防支架506和电芯端板508的重量,运输安装拆卸更加方便;另一方面,当电池包箱体501内部处于正常状态时,整个消防支架506所处横向位置使得镂空5061处不会与过孔5081正对或所处位置使得镂空5061处与过孔5081仅部分正对,这样既不影响烟雾传感器505的正常检测,又不会使电芯内部过多的暴露而导致防尘、防水效果受到影响,当电芯内部发生异常,如热失控,内部气体急剧增多,当有大量气体通过电芯内部流通到电芯端板508处的过孔5081,再经由过孔5081流通到消防支架506镂空5061处时,由于消防支架506通过条形孔5062与连接支架507的第一连接柱5071配合,属于横向位置可调节的浮动式连接方式,因此大量急剧增多的气体可迫使整个消防支架506产生微量的横向移动,从而使消防支架506的镂空5061处与电芯端板508的过孔5081正对的面积更大,使得各电芯内部与烟雾传感器505和防爆泄压阀503之间形成直接的气体流通通道,相比于其他气体流通通道可大大缩短气体流通路径,电芯内部气体可通过该流通通道迅速流动到烟雾传感器505和防爆泄压阀503处,使得烟雾传感器505的检测更加快速和高效,防爆泄压阀503的卸压也更及时,从而消防灭火也更及时高效。
如附图1所示,本实施例公开的电池包消防预警方法,包括以下内容:
一级预警步骤,通过VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,则发出一级警示信息,VOC指电解液。
二级预警步骤,当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,则发出二级警示信息。其中,在二级预警步骤中,还包括控制电池包的液冷系统降低温度对电池包内部进行持续降温,直至温度传感器检测到温度值处于正常值范围内。
一级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,则启动第一灭火装置进行一级灭火。
二级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,则启动第二灭火装置配合第一灭火装置使用,进行二级灭火。
本实施例中,所述的正常值是指当电池包处于正常工作状态下的温度值、烟雾浓度值,警戒值是指电池包内部处于热失控状态且达到一定危险,有可能存在不可控的情况时所检测到的温度值和烟雾浓度值,具体数值或数值范围因具体需求而定。
所述的一级警示信息和二级警示信息均通过电池包箱体外部的警示灯、后台管理系统中的显示器以及管理员用户终端发出。
本实施例中,在电池包内的每个电芯上均设有一个温度传感器,所述温度传感器检测的温度值是指其中某个或某些温度传感器中检测到的最高温度值。
本实施例中,通过与位于电池包箱体上的防爆泄压阀靠近且正对的烟雾传感器采集烟雾浓度值和气体成分。所述第一灭火装置为气溶胶灭火器,气溶胶灭火器靠近烟雾传感器设置,所述第二灭火装置为气液两相喷头,气液两相喷头位于防爆泄压阀的上方且喷嘴朝向烟雾传感器一侧,安装烟雾传感器的消防支架横向浮动设置,通过消防支架的镂空处与电芯端板上的过孔相对,从而与电池包内两排电芯之间的内部气流通道连通。
当电池包箱体内部处于正常状态时,整个消防支架所处横向位置使得镂空处不会与过孔正对或所处位置使得镂空处与过孔仅部分正对,这样既不影响烟雾传感器的正常检测,又不会使电芯内部过多的暴露而导致防尘、防水效果受到影响,当电芯内部发生异常,如热失控,内部气体急剧增多,当有大量气体通过电芯内部流通到电芯端板处的过孔,再经由过孔流通到消防支架镂空处时,由于消防支架采用横向位置可调节的浮动式连接方式,因此大量急剧增多的气体可迫使整个消防支架产生微量的横向移动,从而使消防支架的镂空处与电芯端板的过孔正对的面积更大,使得各电芯内部与烟雾传感器和防爆泄压阀之间形成直接的气体流通通道,相比于其他气体流通通道可大大缩短气体流通路径,电芯内部气体可通过该流通通道迅速流动到烟雾传感器和防爆泄压阀处,使得烟雾传感器的检测更加快速和高效,防爆泄压阀的卸压也更及时,从而消防灭火也更及时高效。
由于烟雾传感器是靠近且正对防爆泄压阀的,而气溶胶灭火器靠近烟雾传感器安装,因此气溶胶灭火器也是靠近防爆泄压阀设计的,此种设计的好处是当启动气溶胶灭火器进行灭火时,可直接对积聚在防爆泄压阀附近的大量气体(尤其是可燃气体)进行喷射,从而达到更好的灭火效果;
本发明第二灭火装置采用气液两相喷头,当电池包箱体内处于热失控状态且产生明火,并且明火火势处于蔓延态势,单纯采用一级的气溶胶灭火器可能存在控制不住火势的问题,因此进一步可自动控制气液两相喷头喷洒灭火剂进行灭火,通过气液两相喷头喷洒的雾状的灭火剂,充满整个电池包箱体后,一方面具有灭火作用,另一方面具有降温作用,气液两相喷头位于所述防爆泄压阀的正上方,由于大量气体集中在防爆泄压阀处,因此通过气液两相喷头集中对大量积聚的气体(尤其是可燃气体)进行喷洒,可使得灭火效果更好;
在电池包箱体内出现明火产生大量气体时,最开始经由电芯内部到电芯端板的过孔以及消防支架的镂空处的气体流通通道最短,而且积聚的气体也最多,因此气液两相喷头正对过孔和消防支架的镂空处的设计,使得气液两相喷头可对大量气体直接喷洒,另外喷洒的雾状灭火剂可经由该最短的流通通道到达起火处,此两种结合使得综合灭火效果更好。
本实施例还公开了一种电池包消防预警装置,包括检测模块、一级预警模块、一级灭火模块和二级灭火模块,所述检测模块包括VOC检测器、温度传感器和烟雾浓度传感器,所述一级预警模块,用于当VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内时,发出一级警示信息;
二级预警模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,控制发出二级警示信息。
所述一级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,控制启动第一灭火装置进行一级灭火;
所述二级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,控制第二灭火装置配合第一灭火装置进行二级灭火。
本实施例还公开了一种可读存储介质,存储有程序,所述程序在被执行时实现如上述所述的消防预警方法。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处在于,本实施例的电池包的消防装置进一步公开了烟雾传感器与消防支架506的连接方式,在本实施例中,在所述消防支架上位于镂空5061处的两侧设有两个沿竖直方向的导向槽509,所述导向槽509的横截面为燕尾状,并且所述导向槽的下部向下延伸超出所述镂空5061处,在所述导向槽的槽底位于与防爆泄压阀正对的位置设有第一电磁铁5091,在所述烟雾传感器的内侧面设有两个与所述导向槽滑动配合的滑块(图中未示出),在所述滑块的底部设有可被所述第一电磁铁5091吸附的金属片,所述第一电磁铁5091的通断电通过设置在电池包内的控制器控制。
当电池包正常工作时,电磁铁通电,从而吸附住烟雾传感器,使烟雾传感器正对防爆泄压阀,而当电池包内部产生大量气体,烟雾传感器及时检测到烟雾浓度变大同时,大量气体经由防爆泄压阀进行泄压。若在防爆泄压阀已经与电池包外部之间形成自由的气体通道后,烟雾传感器仍然与防爆泄压阀处于正对位置,则由于防爆泄压阀处气体的快速流通导致此处的烟雾浓度低于电池包其他位置的烟雾浓度,从而导致烟雾传感器检测的烟雾浓度并不准确,因此本实施例在此情况下可通过控制器控制电磁铁断电,不再吸附烟雾传感器滑块底部的金属片,烟雾传感器在自身重力作用下自动沿着导向槽向下滑动到电池包靠近底部的位置,不再与防爆泄压阀正对,从而使得烟雾传感器检测的烟雾浓度和气体成分更加准确。
本实施例进一步公开了电池包的消防预警方法,还包括烟雾传感器位置调节步骤,当防爆泄压阀进行泄压后,控制器控制电磁铁断电,从而使烟雾传感器在自身重力作用下沿导向槽滑至靠近电池包底部的位置,从而不再与防爆泄压阀正对。
实施例三
本实施例与实施例一不同之处在于:本实施例中,还包括备用气液两相喷头601,在电池箱501上开有过孔,所述备用气液两相喷头601水平穿过过孔,其喷嘴一端朝向电池箱501内部,在电池箱501的外部设有安装座602,在所述安装座602的上部设有导轨603,在所述备用气液两相喷头601远离喷嘴的一端设有安装板604,在安装板604下部两侧分别设有滑块605,所述滑块605与所述导轨603滑动配合,在所述安装座602上位于导轨603靠近电池箱501的端部设有第二电磁铁606,在所述滑块605靠近电池箱501的一侧设有可与所述第二电磁铁606吸附或排斥的磁铁607,所述第二电磁铁606磁极极性的变换通过控制器根据电池箱501内采集的温度和储能集装箱中采集的温度情况来进行控制。
本方案的使用场景及原理在于:在电化学储能技术中,电池包是基本的储能单元,由多组电池模组安装在电池箱内部构成,每组电池模组包含多个排成一列的电芯,在每个电芯上都设有温度传感器,电池箱内部的温度由各个电芯中采集的温度最高值来衡量,多个电池包组成储能集装箱,位于电池箱外部和储能集装箱外壳内的温度通过储能集装箱内的温度传感器来采集,另外,在电池箱内部和外部也均设置了烟雾传感器。
说明:本发明中,常规初始状态下,第二电磁铁通电使得第二电磁铁与磁铁极性相异,从而吸附住磁铁,从而使备用气液两相喷头的喷嘴朝向电池箱内部,并且备用气液两相喷头始终是与消防管道连接的,在消防管道上设置阀门。
本发明设置备用气液两相喷头,其好处是:当某个电池箱内部温度过高,且气体浓度过大,均超过警戒值而接近危险值时,此时控制器可控制消防管道上的阀门打开,从而启用备用气液两相喷头对电池箱内部进行灭火。
而当储能集装箱内的温度传感器采集整个储能集装箱内温度过高,储能集装箱内烟雾传感器采集烟雾浓度过大,说明已经产生明火也需要灭火,而单个电池箱内部的温度和烟雾浓度均未接近危险值时,控制器可控制第二电磁铁通反向电流,从而使第二电磁铁与磁铁的极性相同,从而相互排斥,这样在排斥力作用下,位于安装板下部两侧的滑块将沿着导轨滑动,从而带动备用气液两相喷头逐渐从电池箱的过孔中退出,直至气液两相喷头的喷嘴完全位于电池箱外部与储能集装箱外壳之间,而后控制器再控制阀门打开,启用备用气液两相喷头对储能集装箱内部进行灭火,同时,备用气液两相喷头从过孔中退出后,过孔连通了电池箱和储能集装箱内部空间,使内外气体流通性更好,避免电池箱内部或储能集装箱内部气体不流通或流通性差导致气体大量聚集而发生爆炸危险,因此这样的设计具备更加突出的技术效果。
以上结合附图详细阐述了本申请的优选实施方式,优选实施方式中典型的公知结构及公知性常识技术在此未作过多描述,所属领域普通技术人员可以在本实施方式给出的启示下,结合自身能力完善并实施本发明技术方案,一些典型的公知结构、公知方法或公知性常识技术不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。
本申请要求的保护范围应当以其权利要求书的内容为准,发明内容、具体实施方式及说明书附图记载的内容用于解释权利要求书。
在本申请的技术构思范围内,还可以对本申请的具体实施方式作出若干变型,这些变型后的具体实施方式也应该视为在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包消防预警方法,其特征在于,包括以下内容:
一级预警步骤,通过VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,则发出一级警示信息;
一级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,则启动第一灭火装置进行一级灭火;
二级灭火步骤,温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,则启动第二灭火装置配合第一灭火装置使用,进行二级灭火。
2.根据权利要求1所述的电池包消防预警方法,其特征在于,还包括二级预警步骤,当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,则发出二级警示信息。
3.根据权利要求2所述的电池包消防预警方法,其特征在于,在二级预警步骤中,还包括控制电池包的液冷系统降低温度对电池包内部进行持续降温,直至温度传感器检测到温度值处于正常值范围内。
4.根据权利要求1所述的电池包消防预警方法,其特征在于,在电池包内的每个电芯上均设有一个温度传感器,所述温度传感器检测的温度值是指其中某个或某些温度传感器中检测到的最高温度值。
5.根据权利要求2所述的电池包消防预警方法,其特征在于,所述的一级警示信息和二级警示信息均通过电池包箱体外部的警示灯、后台管理系统中的显示器以及管理员用户终端发出。
6.根据权利要求1所述的电池包消防预警方法,其特征在于,通过与位于电池包箱体上的防爆泄压阀靠近且正对的烟雾传感器采集烟雾浓度值和气体成分。
7.根据权利要求6所述的电池包消防预警方法,其特征在于,所述第一灭火装置为气溶胶灭火器,气溶胶灭火器靠近烟雾传感器设置,所述第二灭火装置为气液两相喷头,气液两相喷头位于防爆泄压阀的上方且喷嘴朝向烟雾传感器一侧,安装烟雾传感器的消防支架横向浮动设置,通过消防支架的镂空处与电芯端板上的过孔相对,从而与电池包内两排电芯之间的内部气流通道连通。
8.一种电池包消防预警装置,其特征在于,包括检测模块、一级预警模块、一级灭火模块和二级灭火模块,所述检测模块包括VOC检测器、温度传感器和烟雾浓度传感器,所述一级预警模块,用于当VOC检测器检测到有电池电解液泄露,而温度传感器检测温度值处于正常值范围内,且烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内时,发出一级警示信息;
所述一级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于正常值且小于警戒值,气体成分中含有可燃气体,控制启动第一灭火装置进行一级灭火;
所述二级灭火模块,用于当温度传感器检测温度值高于警戒值值,且烟雾传感器检测到烟雾浓度高于警戒值值且气体成分中含有大量可燃气体,控制第二灭火装置配合第一灭火装置进行二级灭火。
9.根据权利要求8所述的电池包消防预警装置,其特征在于,还包括二级预警模块,用于当温度传感器检测温度值高于正常值小于警戒值,烟雾传感器检测到烟雾浓度处于正常值范围内,且气体成分正常时,控制发出二级警示信息。
10.一种可读存储介质,其特征在于,存储有程序,所述程序在被执行时实现如权利要求1-5任一项所述的消防预警方法。
CN202310566055.8A 2023-05-19 2023-05-19 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质 Active CN116758692B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310566055.8A CN116758692B (zh) 2023-05-19 2023-05-19 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310566055.8A CN116758692B (zh) 2023-05-19 2023-05-19 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116758692A true CN116758692A (zh) 2023-09-15
CN116758692B CN116758692B (zh) 2024-02-23

Family

ID=87952264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310566055.8A Active CN116758692B (zh) 2023-05-19 2023-05-19 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116758692B (zh)

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101932488B1 (ko) * 2017-07-04 2018-12-26 (주)홍익 하이엠 극판이송용 동력절환장치
CN109432634A (zh) * 2018-10-08 2019-03-08 中国科学技术大学 一种集装箱式锂离子电池储能系统的消防方法
WO2020220487A1 (zh) * 2019-04-29 2020-11-05 比亚迪股份有限公司 电池包和车辆
CN112316332A (zh) * 2020-11-24 2021-02-05 国家电网有限公司 一种用于锂离子电池柜的多级预警消防装置及方法
KR20210076261A (ko) * 2019-12-13 2021-06-24 정대원 배터리 에너지 저장시스템의 소화시스템 및 그 소화방법
CN113244549A (zh) * 2021-06-01 2021-08-13 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种变电站消防处理方法
CN113593194A (zh) * 2021-07-23 2021-11-02 东北大学 一种储能用锂离子电池热失控预警方法及预警消防系统
CN114100023A (zh) * 2021-10-15 2022-03-01 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种储能电站热失控三级预警及消防联动系统
CN114824553A (zh) * 2022-03-25 2022-07-29 清安储能技术(重庆)有限公司 一种储能装置
CN114839555A (zh) * 2022-04-12 2022-08-02 安徽省国家电投和新电力技术研究有限公司 电池储能系统预警方法、装置、电子设备及存储介质
CN114949678A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 烟台创为新能源科技股份有限公司 一种储能电站氮气保护和多区域逐级探测防控方法及系统
CN115501521A (zh) * 2022-10-19 2022-12-23 武汉亿纬储能有限公司 一种储能系统
CN115764146A (zh) * 2022-12-19 2023-03-07 湖北亿纬动力有限公司 一种电池包
CN115869563A (zh) * 2022-11-21 2023-03-31 楚能新能源股份有限公司 一种用于储能集装箱的消防灭火系统与消防预警控制方法
CN218827611U (zh) * 2022-11-25 2023-04-07 威胜能源技术股份有限公司 一种具备液冷功能抗泄压储能用电池包
CN218827565U (zh) * 2022-08-09 2023-04-07 中车株洲电力机车研究所有限公司 防火储能电池包
CN115966798A (zh) * 2022-08-31 2023-04-14 广东和誉智能科技有限公司 电池精细化拆解回收设备
CN218887294U (zh) * 2022-11-23 2023-04-18 欣旺达电动汽车电池有限公司 一种电池包

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101932488B1 (ko) * 2017-07-04 2018-12-26 (주)홍익 하이엠 극판이송용 동력절환장치
CN109432634A (zh) * 2018-10-08 2019-03-08 中国科学技术大学 一种集装箱式锂离子电池储能系统的消防方法
WO2020220487A1 (zh) * 2019-04-29 2020-11-05 比亚迪股份有限公司 电池包和车辆
KR20210076261A (ko) * 2019-12-13 2021-06-24 정대원 배터리 에너지 저장시스템의 소화시스템 및 그 소화방법
CN112316332A (zh) * 2020-11-24 2021-02-05 国家电网有限公司 一种用于锂离子电池柜的多级预警消防装置及方法
CN113244549A (zh) * 2021-06-01 2021-08-13 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种变电站消防处理方法
CN113593194A (zh) * 2021-07-23 2021-11-02 东北大学 一种储能用锂离子电池热失控预警方法及预警消防系统
CN114100023A (zh) * 2021-10-15 2022-03-01 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 一种储能电站热失控三级预警及消防联动系统
CN114824553A (zh) * 2022-03-25 2022-07-29 清安储能技术(重庆)有限公司 一种储能装置
CN114839555A (zh) * 2022-04-12 2022-08-02 安徽省国家电投和新电力技术研究有限公司 电池储能系统预警方法、装置、电子设备及存储介质
CN114949678A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 烟台创为新能源科技股份有限公司 一种储能电站氮气保护和多区域逐级探测防控方法及系统
CN218827565U (zh) * 2022-08-09 2023-04-07 中车株洲电力机车研究所有限公司 防火储能电池包
CN115966798A (zh) * 2022-08-31 2023-04-14 广东和誉智能科技有限公司 电池精细化拆解回收设备
CN115501521A (zh) * 2022-10-19 2022-12-23 武汉亿纬储能有限公司 一种储能系统
CN115869563A (zh) * 2022-11-21 2023-03-31 楚能新能源股份有限公司 一种用于储能集装箱的消防灭火系统与消防预警控制方法
CN218887294U (zh) * 2022-11-23 2023-04-18 欣旺达电动汽车电池有限公司 一种电池包
CN218827611U (zh) * 2022-11-25 2023-04-07 威胜能源技术股份有限公司 一种具备液冷功能抗泄压储能用电池包
CN115764146A (zh) * 2022-12-19 2023-03-07 湖北亿纬动力有限公司 一种电池包

Also Published As

Publication number Publication date
CN116758692B (zh) 2024-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109432634B (zh) 一种集装箱式锂离子电池储能系统的消防方法
CN110620274A (zh) 一种锂离子电池安全防护装置
CN108744349B (zh) 灭火装置、系统和方法
CN216603874U (zh) 一种储能电池簇两级消防灭火系统
WO2022116908A1 (zh) 高能量锂电池及包括该锂电池的大型储能系统
CN114497802A (zh) 浸没式液冷电池储能系统及其工作方法
CN207591147U (zh) 一种电动汽车电池系统自动灭火装置
CN210516927U (zh) 一种锂离子电池安全防护装置
CN110010809B (zh) 一种具有消防功能的储能电池机柜
CN216653185U (zh) 消防系统和储能系统
CN113889698B (zh) 储能机柜及其消防系统
CN115295917A (zh) 浸没式储能电池热管理系统及消防控制方法
CN116914339B (zh) 一种双防储能柜及其防控方法
WO2024077936A1 (zh) 自检测的消防进排风控制系统及控制方法
CN116570861A (zh) 一种电池包的灭火装置、系统及方法
CN116758692B (zh) 一种电池包消防预警方法、装置及可读存储介质
CN209859995U (zh) 一种具有消防功能的储能电池机柜
CN117810590A (zh) 一种带消防功能的浸没式储能电池舱及其消防控制方法
CN117543125A (zh) 储能电池舱火灾预警排风系统及控制方法
CN115006760B (zh) 一种储能电池舱热失控梯级抑制方法
CN116683100B (zh) 一种储能系统
CN213823247U (zh) 一种非贮压式全氟己酮灭火装置
WO2024087385A1 (zh) 储能系统
CN115770370A (zh) 一种抑制储能电站火灾爆炸的灭火系统
CN213941929U (zh) 锂电池储能系统的多重防护消防系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant