CN117861108A - 一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统及其控制方法 - Google Patents

一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统及其控制方法 Download PDF

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CN117861108A CN202410012667.7A CN202410012667A CN117861108A CN 117861108 A CN117861108 A CN 117861108A CN 202410012667 A CN202410012667 A CN 202410012667A CN 117861108 A CN117861108 A CN 117861108A
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Abstract

本发明公开了一种集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统及其控制方法,系统包括集装箱电池组件、安装于集装箱电池组件上的报警组件以及分别通入集装箱电池组件的电池舱内的七氟丙烷消防模块和水消防模块,七氟丙烷消防模块包括七氟丙烷钢瓶、遥控释放站以及相应的控制管路,水消防模块包括外部水箱、单向水阀、释放管,集装箱电池组件还包括控制室,报警组件、七氟丙烷消防模和水消防模块分别连接控制室。本发明设置七氟丙烷与水联合消防策略,且水消防作为针对每个功能区采用七氟丙烷消防达不到理想效果的备用方案,这样,不仅确保对某个电池组因热失控起火时的控制,而且也减少火势蔓延。

Description

一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统及其控 制方法
技术领域
本发明涉及消防安全领域,尤其是涉及一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统及其控制方法。
背景技术
随着国际海事组织(IMO)不断通过船舶能效规则要求强制减排推进和新技术日新月异发展,使得船舶全电推进技术的发展已进入快车道。目前,采用标准集装箱作为电池安装平台的蓄电池电源系统(集装箱式移动电源),已逐步用作纯电池动力船、混合动力船的动力源。集装箱换电式的船用电池动力系统具有零排放、低噪声、高能效、高舒适性的有点。
但是,集装箱式移动电源内部安全系统的配置如防火结构箱体、电池管理系统、温控系统、消防系统等防护措施暂无统一标准,安全设备配置不一。在电池消防方面,虽有安全防护系统,但由于运营场景具有多样性,同时,电池缺陷、过充、过放、短路、高温、碰撞、进水、雷击等诸多因素导致锂电池热失控风险依然存在,一旦电池发生热失控,会释放大量可燃气体,危害极大。
专利CN202121609219.3公开了一种储能集装箱电池热管理及消防装置,当电池温度过高时,及时通过冷却装置对电池进行快速降温;当温度超过设定阈值时进行火灾声光预警。当热失控造成火灾事故时,可通过消防装置及时灭火,但没有给出气体和水灭火装置及消防管道及喷头等的具体布置方案,另一方面,该发明的消防方法是先气体后水消防,水消防是否必要,表述不是很清晰。专利CN202111172815.4公开了一种边缘侧主动消防监测装置及系统,通过在火灾发生时引爆消防灭火剂的方式进行灭火,该方案只是一次性的灭火方法,若火灾没能被灭火剂扑灭则无法进行二次灭火,存在着较大不足。专利CN202221681999.7公开了一种储能集装箱电池簇消防系统、专利CN202110800348.9公开了一种储能集装箱电池热管理及消防系统,能够有效应对集装箱电池组件的热失控现象,但是对于集装箱电池的消防仅提及了采用七氟丙烷和水,具体详细的措施方案与布置均未提及。
发明内容
发明目的:针对上述问题,本发明的目的是提供一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,并提供了其控制方法。
技术方案:一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,包括集装箱电池组件、安装于集装箱电池组件上的报警组件以及分别通入集装箱电池组件的电池舱内的七氟丙烷消防模块和水消防模块,七氟丙烷消防模块、水消防模块分别与报警组件信号连接,七氟丙烷消防模块包括七氟丙烷钢瓶、遥控释放站以及相应的控制管路,七氟丙烷钢瓶与遥控释放站通过控制管路连接且控制管路延伸至电池舱的电池架处,水消防模块包括外部水箱、单向水阀、释放管,外部水箱通过单向水阀与释放管连接,释放管延伸至电池舱内部的电池架处,集装箱电池组件还包括控制室,报警组件、七氟丙烷消防模块和水消防模块分别连接控制室。
进一步的,遥控释放站包括氮气储气瓶,氮气储气瓶与七氟丙烷钢瓶连接,七氟丙烷钢瓶通过七氟丙烷容器阀外接金属软管,金属软管通过液流单向阀连通集流管,集流管的一端连通大气,另一端通过控制管路连接气控释放阀,控制管路通过气控释放阀延伸至电池舱内部,气控释放阀通过气控单向阀与氮气储气瓶连接,气控释放阀与报警组件信号连接。
进一步的,氮气储气瓶和七氟丙烷钢瓶的瓶口分别设置有用于监测瓶内压力的压力监测装置,且分别与报警组件信号连接,七氟丙烷钢瓶瓶口还设置有用于控制七氟丙烷容器阀的先导阀。
进一步的,集流管与大气连通的一端上设置有用于集流管安全泄放的安全泄放装置,集流管与气控释放阀之间的控制管路上还设置有第一信号反馈装置,第一信号反馈装置与报警组件信号连接。
进一步的,控制管路通过气控释放阀延伸至电池舱内部后,控制管路形成分支并分别延伸至电池舱的每个电池架上部,且每个分支的控制管路上均安装有至少一个喷嘴。
最佳的,从单向水阀延伸至电池舱的释放管上设置有第二信号反馈装置,第二信号反馈装置与报警组件信号连接,释放管延伸至电池舱内部后形成分支,且每个电池架上的每层电池包一侧均配置有一根横向设置的可喷水的释放管的分支。
最佳的,控制室内设有控制系统,电池舱内放置电池系统,控制系统和电池系统之间设置防火门隔开,使得控制系统与电池系统之间形成独立的空间,控制系统包括控制硬件、监控显示屏以及开关按钮。
最佳的,报警组件包括相互信号连接的报警箱、声光报警器、传感系统,报警箱外部还连接中控室,中控室内设置复示器,声光报警器设置于驾驶室并与报警箱信号连接,传感系统安装于电池舱内并与控制室信号连接。
最佳的,传感系统包括感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器,分别与控制室信号连接,可燃气体探测器外部连接气体报警控制器。
一种上述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:报警组件启动,对集装箱电池组件进行运行参数监测;
步骤2:控制室在对步骤1中获得的相关参数进行处理,集装箱电池组件安全状态判断;
S2-1:若此时电池舱中某个独立区域内的任何一种可燃气体浓度xi大于该气体的标准爆炸下限浓度Xi,则转至步骤3,其中i表示各种类型的可燃气体或可燃液体蒸汽或可燃粉尘;
S2-2:若电池舱中某个独立区域内的任意锂电池组的温度t>锂电池组热失控温度T,同时报警组件检测到电池舱区域内有烟雾向控制室发送烟雾报警信号s,则转至步骤4;
步骤3:电池舱内自带的排风系统进行散热作业;
步骤4:七氟丙烷消防模块进行气体药剂灭火作业;
步骤5:七氟丙烷消防模块在进行药剂灭火未达到控制目标时,启动水消防模块进行喷水灭火作业。
有益效果:本发明提供一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,具有集装箱电池组内部多个独立的分隔功能区,通过设置七氟丙烷与水联合消防策略,易于对热失控起火的控制,有利于消除局部火势蔓延的隐患;此外,采用七氟丙烷与水联合消防,设置了使用控制条件,更加有利于保障消防安全。具体的:
1、研发基于船用集装箱电池组内部分隔的多个独立功能区,设置七氟丙烷与水联合消防策略,且水消防作为针对每个功能区采用七氟丙烷消防达不到理想效果的备用方案,这样,不仅确保对某个电池组因热失控起火时的控制,而且也减少火势蔓延,特别地当火灾严重且七氟丙烷灭火气体作用无效后,利用水消防对火灾进行最终控制。
2、七氟丙烷钢瓶和氮气储气瓶瓶口设置有用于监测瓶内压力的压力监测装置,压力监测装置在七氟丙烷钢瓶压力低于2MPa或遥控释放站氮气储气瓶压力低于5.6MPa时,发出信号,在驾驶室的声光报警器3动作预警;由于七氟丙烷较为危险,因此实际应用中不希望七氟丙烷轻易释放,因此氮气储气瓶用于通过控制管路释放N2给七氟丙烷钢瓶加压从而达到释放七氟丙烷的目的,稳定安全,可靠性高,最大程度的保证安全性。
3、为确保七氟丙烷在本系统中喷射时的压力与浓度能够满足集装箱锂电池组灭火的需求,防止火势蔓延,设置了七氟丙烷在集装箱电池组中的用量;严格设置了水消防模块的使用条件,必须在七氟丙烷灭火气体作用无效后才可使用;水消防模块与七氟丙烷消防系统也可以手动控制,作为集装箱电池组消防管理的最终保险方案,不可以轻易使用,以防止导致锂电池组的报废,同时水消防模块可以完全脱离控制系统手动进行强制灭火作业,防止了因系统故障导致的火灾蔓延情况,最大程度的保证安全性。
4、七氟丙烷消防模块有三种启动方式,一般情况下,七氟丙烷消防模块为气动开启或者电动开启,气动开启为氮气储气瓶通过控制管路释放N2给七氟丙烷钢瓶加压从而释放七氟丙烷进行灭火,电动开启为通过控制室中的控制系统启动七氟丙烷消防模块进行灭火,所述先导阀用于紧急情况下(气动开启和电动开启无法实现七氟丙烷消防模块的启动)手动应急启动七氟丙烷消防模块进行灭火。
5、报警箱外部连接中控室,中控室内设置复示器,实现了在报警状态下,将报警信息显示在所安装的区域,便于故障和危险的快速识别,同时通过声音提示所安装区域人员注意,此外,便于工作人员维修检查,另外,中控室内还设有电池故障检测系统,用于检测电池使用性能,规避消防误判。
附图说明
图1为本发明七氟丙烷与水联合消防系统组成图;
图2为本发明七氟丙烷与水联合消防系统管系布置图;
图3为集装箱电池用七氟丙烷与水消防模块控制方法流程图;
图中:
100-集装箱电池组件、200-报警组件、300-七氟丙烷消防模块、400-水消防模块;
101-控制室、102-电池舱、103-电池架、电池包104、排风系统105;
1-报警箱、2-开关按钮、3-声光报警器、4-感温探测器、5-感烟探测器、6-放气指示灯、7-喷嘴、8-气控释放阀、9-第一信号反馈装置、10-先导阀、11-七氟丙烷容器阀、12-氮气储气瓶、13-七氟丙烷钢瓶、14-集流管、15-液流单向阀、16-金属软管、17-安全泄放装置、18-遥控释放站、19-气控单向阀、20-气体探测器、21-气体报警控制器;
22-复示器、23-外部水箱、24-单向水阀、25-第二信号反馈装置、26-控制管路、27-释放管、28-传感系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,如图1~3所示,包括集装箱电池组件100、安装于集装箱电池组件100上的报警组件200以及分别通入集装箱电池组件100的电池舱102内的七氟丙烷消防模块300和水消防模块400。
船舶集装箱电池组件100包含控制室101和电池舱102,报警组件200、七氟丙烷消防模块300和水消防模块400分别连接控制室101,控制室101内设置控制系统,电池舱102内放置电池系统,包括电池架103和电池包104,控制室101内还设置七氟丙烷灭火系统操作说明牌,控制系统和电池系统之间设置防火门隔开,使得控制系统与电池系统之间形成独立的空间;控制系统主要包括控制硬件、监控显示屏以及开关按钮2等;电池系统被分为两个以上的独立区域,在每个独立区域内设置有电池架103,每个电池架102上存放有数量若干的锂电池的电池包104,且各个区域之间也通过防火门隔开,确保报各个区域内的锂电池组在发生意外时互不干扰,电池舱102内部还设置有排风系统105。
七氟丙烷消防模块300、水消防模块400分别与报警组件200信号连接,报警组件200包括相互信号连接的报警箱1、声光报警器3、传感系统28,报警箱1外部还连接中控室,中控室内设置复示器22,声光报警器3设置于驾驶室并与报警箱1信号连接,传感系统28安装于电池舱102内并与控制室101信号连接。传感系统28主要包括用于检测电池舱温度的感温探测器4、用于监测烟雾的感烟探测器5、用于监测可燃气体的可燃气体探测器20,分别与控制室101信号连接,可燃气体探测器20外部连接气体报警控制器21。
复示器22主要作用是在报警状态下,将报警信息显示在该区域,便于故障和危险的快速识别,同时通过声音提示所安装区域人员注意,此外,便于工作人员维修检查。传感系统28用于检测集装箱电池组件100内部各类参数,控制系统将从传感系统28中采集的信息进行处理并向报警箱1和控制系统发送相应作业指令信息;可燃气体探测器20外部连接气体报警控制器21,当可燃气体探测器20检测到电池舱内出现可燃气体时,可燃气体探测器20发送信号至气体报警控制器21进而发出报警信号,便于危险的快速识别,同时通过声音提示所安装区域人员注意,便于工作人员维修检查。控制室101内同样设置有用于检测控制室温度的感温探测器4、用于监测烟雾的感烟探测器5,同时控制室101内还设置有放气指示灯,用于指示七氟丙烷消防模块300向集装箱电池组件100输送七氟丙烷进行灭火。
七氟丙烷消防模块300包括七氟丙烷钢瓶13、遥控释放站18以及相应的控制管路26,七氟丙烷钢瓶13与遥控释放站18通过控制管路26连接且控制管路26延伸至电池舱102的电池架103处。
遥控释放站18包括氮气储气瓶12,控制管路26为内径6mm外径8mm紫铜管,七氟丙烷钢瓶13与氮气储气瓶12通过控制管路26连接,七氟丙烷钢瓶13和氮气储气瓶12瓶口设置有用于监测瓶内压力的压力监测装置,分别与报警组件200信号连接,压力监测装置在七氟丙烷钢瓶13压力低于2MPa或遥控释放站氮气储气瓶12压力低于5.6MPa时,发出信号,在驾驶室的声光报警器3动作预警;氮气储气瓶12用于通过控制管路26释放N2给七氟丙烷钢瓶13加压从而达到释放七氟丙烷的目的(七氟丙烷较为危险,不希望七氟丙烷轻易释放)。
七氟丙烷钢瓶13通过七氟丙烷容器阀11外接金属软管16,金属软管16通过液流单向阀15连通集流管14,集流管14的一端连通大气,集流管14与大气连通的一端上设置有用于集流管14安全泄放的安全泄放装置17,另一端通过控制管路26连接气控释放阀8,控制管路26通过气控释放阀8延伸至电池舱102内部,气控释放阀8通过气控单向阀19与氮气储气瓶12连接,气控释放阀8与报警箱1信号连接。
七氟丙烷容器阀11内也设有一安全泄放装置,七氟丙烷钢瓶13瓶口还设置有用于控制七氟丙烷容器阀11的先导阀10,七氟丙烷容器阀11采用全铜质与304不锈钢制成,用来控制释放灭火剂七氟丙烷,是七氟丙烷钢瓶13中的关键部件,七氟丙烷容器阀11具有密封性高,性能稳定的优点。一般情况下,七氟丙烷消防模块300为气动开启或者电动开启,气动开启为氮气储气瓶12通过控制管路释放N2给七氟丙烷钢瓶13加压从而释放七氟丙烷进行灭火,电动开启为通过控制室101中的控制系统启动七氟丙烷消防模块300进行灭火,先导阀10用于紧急情况下(气动开启和电动开启无法实现七氟丙烷消防模块300的启动)手动应急启动七氟丙烷消防模块300进行灭火。
控制管路26通过气控释放阀8延伸至电池舱102内部后,控制管路26形成分支并分别延伸至电池舱102的每个电池架103上部,且每个分支的控制管路26上均安装有至少一个喷嘴7,由于七氟丙烷为气体灭火剂,因此在电池系统的每个独立区域中的电池架103的顶部设置有至少一个喷嘴7,各个喷嘴7均可由控制系统单独控制开关;
集流管14与气控释放阀8之间的控制管路26上还设置有第一信号反馈装置9,第一信号反馈装置9与报警组件200信号连接,第一信号反馈装置9用于检测集流管14内是否有七氟丙烷为气体通过,可以是气体流量计或可替代检测装置;气控释放阀8通过设置有气控单向阀19的控制管路26与氮气储气瓶12连接,气控单向阀19方向为由氮气储气瓶12至气控释放阀8;第一信号反馈装置9和气控释放阀8连接报警组件的报警箱1,当气控释放阀8出现故障不能正常工作时报警箱1进行系统报警。
水消防模块400包括外部水箱23、单向水阀24、释放管27,外部水箱23通过单向水阀24与释放管27连接,释放管27延伸至电池舱102内部的电池架103处,从单向水阀24延伸至电池舱102的释放管27上设置有第二信号反馈装置25,第二信号反馈装置25与报警组件200信号连接,释放管27延伸至电池舱102内部后形成分支,且每个电池架103上的每层电池包104的上部均配置有一根横向设置的可喷水的释放管27的分支,延伸并贯穿电池系统的各个独立区域的电池架103。此外,在电池系统的每个独立区域内的释放管27的分支水管上,均布置至少两个水喷头,确保喷水作业时能够更好的覆盖整个电池架,水消防模块400的各个水喷头均可由控制系统单独控制开关;第二信号反馈装置25用于检测释放管路内是否有水通过,如流体流量计或可替代检测装置;单向水阀24通过报警箱1与集装箱电池组件中的控制系统相连,第二信号反馈装置25连接报警组件的报警箱1,当单向阀24和释放管路工作出现异常不能正常工作时报警箱1进行系统报警。
水消防模块的增加可以将已经发生事故的船用集装箱内的温度迅速控制下来,同时对船用集装箱内潜在的火灾进行二次防控,使得整个系统需要具备良好的降温效果和火灾抑制能力,能够最大程度的保证安全性。
电池舱内部设置有排风系统105,排风系统105主要由排风扇组成,排风扇沿集装箱电池组件的横向、电池系统的每个独立区域的防火门的顶部布置,此外,在集装箱电池组件中通过防火门隔开的、用以放置控制系统的空间的底部,还设置有多个排风扇连通电池舱的底部与外界。
如图3所示,集装箱电池用七氟丙烷与水消防模块控制方法如下:
步骤1:报警组件启动,对集装箱电池组件进行运行参数监测。
当集装箱电池组件在正常运转作业的时,报警组件的传感系统负责实时监测所有消防参数,包括可燃气体浓度x、锂电池组温度t和感烟探测器信号s等,同时通过控制室内设置的复示器实时将电池系统中各个独立区域内的视频显示出来。
步骤2:控制系统在对步骤1中获得的相关参数进行处理,并判断集装箱电池组件安全状态。
S2-1:若此时电池系统中某个独立区域内的任何一种可燃气体浓度xi大于该气体的标准爆炸下限浓度Xi,则转至步骤3,其中i表示各种类型的可燃气体或可燃液体蒸汽或可燃粉尘,例如氢气等;
S2-2:若电池系统中某个独立区域内的任意锂电池组的温度t大于锂电池组热失控温度T,同时烟雾探测器检测到电池系统区域内有烟雾向控制中心发送烟雾报警信号s,则转至步骤4。
步骤3:电池舱内设置的排风系统作业;
S3-1:可燃气体浓度判断。控制系统接收到来自步骤2发送的可燃气体浓度xi超过爆炸下限浓度Xi的报警信息后,立即向气体报警控制器发送信号;
S3-2:气体报警控制器发送报警信号。报警箱1接收到气体报警控制器的报警信号后进行报警,报警器作业发出报警鸣笛与报警闪烁灯;
S3-3:排风系统工作。报警箱1报警的同时向排风系统发送作业指令,排风系统接收指令并进行作业,将可燃气体排出集装箱外,排风作业直至电池系统区域内的可燃气体浓度xi低于该气体的爆炸极限Xi后再持续作业1分钟以上。
步骤4:七氟丙烷消防模块作业;
S4-1:报警反馈。控制系统接收到来自步骤2发送的温度报警信号与感烟报警信号后,控制系统将消防作业信息发送给七氟丙烷消防模块,并反馈给报警组件。
S4-2:安全提醒。报警组件本地报警中的声光报警器首先开启,提醒工作人员警备;同时控制系统操控安装在船舶驾控台的火灾报警主机开始报警,提示船舶驾驶人员。
S4-3:灭火作业。控制系统首先将电池系统中温度与感烟异常区域内的风扇关闭,然后启动氮气储气瓶通过控制管路释放N2给七氟丙烷钢瓶加压从而促使七氟丙烷钢瓶释放七氟丙烷,并开启电池舱中异常区域内的七氟丙烷喷嘴,释放七氟丙烷药剂进行灭火作业。
步骤5:七氟丙烷药剂灭火未达到控制目标时,启动水消防作业模块;
当电池系统经过步骤4的七氟丙烷消防系统喷放七氟丙烷结束后,等待灭火剂惰化一定时间后,若控制系统仍然检测到电池系统中的温度异常以及感烟异常,报警组件仍然在发出警报,工作人员需首先通过控制室的复示器观察电池系统异常区域内的情况,若仍然可见明火或火灾复燃,则需通过控制系统启动水消防模块。
当控制系统接收到水消防模块启动的信号后,根据当前检测到的电池系统异常区域,控制系统明确当前发生异常的锂电池组所在电池架层数,启动相应层的横向水管的电动水喷头,水管内的水通过水喷头对异常锂电池组所在层进行降温和二次灭火作业。

Claims (10)

1.一种船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:包括集装箱电池组件(100)、安装于集装箱电池组件(100)上的报警组件(200)以及分别通入集装箱电池组件(100)的电池舱(102)内的七氟丙烷消防模块(300)和水消防模块(400),七氟丙烷消防模块(300)、水消防模块(400)分别与报警组件(200)信号连接,七氟丙烷消防模块(300)包括七氟丙烷钢瓶(13)、遥控释放站(18)以及相应的控制管路(26),七氟丙烷钢瓶(13)与遥控释放站(18)通过控制管路(26)连接且控制管路(26)延伸至电池舱(102)的电池架(103)处,水消防模块(400)包括外部水箱(23)、单向水阀(24)、释放管(27),外部水箱(23)通过单向水阀(24)与释放管(27)连接,释放管(27)延伸至电池舱(102)内部的电池架(103)处,集装箱电池组件(100)还包括控制室(101),报警组件(200)、七氟丙烷消防模块(300)和水消防模块(400)分别连接控制室(101)。
2.根据权利要求1所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:遥控释放站(18)包括氮气储气瓶(12),氮气储气瓶(12)与七氟丙烷钢瓶(13)连接,七氟丙烷钢瓶(13)通过七氟丙烷容器阀(11)外接金属软管(16),金属软管(16)通过液流单向阀(15)连通集流管(14),集流管(14)的一端连通大气,另一端通过控制管路(26)连接气控释放阀(8),控制管路(26)通过气控释放阀(8)延伸至电池舱(102)内部,气控释放阀(8)通过气控单向阀(19)与氮气储气瓶(12)连接,气控释放阀(8)与报警组件(200)信号连接。
3.根据权利要求2所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:氮气储气瓶(12)和七氟丙烷钢瓶(13)的瓶口分别设置有用于监测瓶内压力的压力监测装置,且分别与报警组件(200)信号连接,七氟丙烷钢瓶(13)瓶口还设置有用于控制七氟丙烷容器阀(11)的先导阀(10)。
4.根据权利要求2所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:集流管(14)与大气连通的一端上设置有用于集流管(14)安全泄放的安全泄放装置(17),集流管(14)与气控释放阀(8)之间的控制管路(26)上还设置有第一信号反馈装置(9),第一信号反馈装置(9)与报警组件(200)信号连接。
5.根据权利要求2所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:控制管路(26)通过气控释放阀(8)延伸至电池舱(102)内部后,控制管路(26)形成分支并分别延伸至电池舱(102)的每个电池架(103)上部,且每个分支的控制管路(26)上均安装有至少一个喷嘴(7)。
6.根据权利要求1所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:从单向水阀(24)延伸至电池舱(102)的释放管(27)上设置有第二信号反馈装置(25),第二信号反馈装置(25)与报警组件(200)信号连接,释放管(27)延伸至电池舱(102)内部后形成分支,且每个电池架(103)上的每层电池包(104)一侧均配置有一根横向设置的可喷水的释放管(27)的分支。
7.根据权利要求1所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:控制室(101)内设有控制系统,电池舱(102)内放置电池系统,控制系统和电池系统之间设置防火门隔开,使得控制系统与电池系统之间形成独立的空间,控制系统包括控制硬件、监控显示屏以及开关按钮(2)。
8.根据权利要求1所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:报警组件(200)包括相互信号连接的报警箱(1)、声光报警器(3)、传感系统(28),报警箱(1)外部还连接中控室,中控室内设置复示器(22),声光报警器(3)设置于驾驶室并与报警箱(1)信号连接,传感系统(28)安装于电池舱(102)内并与控制室(101)信号连接。
9.根据权利要求8所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统,其特征在于:传感系统(28)包括感温探测器(4)、感烟探测器(5)、可燃气体探测器(20),分别与控制室(101)信号连接,可燃气体探测器(20)外部连接气体报警控制器(21)。
10.一种如权利要求1~9任一所述的船舶集装箱电池组用七氟丙烷与水联合消防系统的控制方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:报警组件启动,对集装箱电池组件进行运行参数监测;
步骤2:控制室在对步骤1中获得的相关参数进行处理,集装箱电池组件安全状态判断;
S2-1:若此时电池舱中某个独立区域内的任何一种可燃气体浓度xi大于该气体的标准爆炸下限浓度Xi,则转至步骤3,其中i表示各种类型的可燃气体或可燃液体蒸汽或可燃粉尘;
S2-2:若电池舱中某个独立区域内的任意锂电池组的温度t>锂电池组热失控温度T,同时报警组件检测到电池舱区域内有烟雾向控制室发送烟雾报警信号s,则转至步骤4;
步骤3:电池舱内自带的排风系统进行散热作业;
步骤4:七氟丙烷消防模块进行气体药剂灭火作业;
步骤5:七氟丙烷消防模块在进行药剂灭火未达到控制目标时,启动水消防模块进行喷水灭火作业。
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