CN216793047U - 一种电化学储能系统专用热失控探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电化学储能系统专用热失控探测器，探测器将包括电路印刷版，电路印刷版上集成有微控制单元、通信模块、报警驱动模块、电源模块、通信接口、报警驱动接口、电源接口和多路传感器，多路传感器连接微控制单元向其传输采集的传感数据；微控制单元通过报警驱动模块、报警驱动接口发出报警信号；微控制单元通过通信模块、通信接口传输监控信息；探测器通过电源模块、电源接口获取电能；所述电路印刷版安装在具备防尘功能的外壳内。本实用新型提供一种电化学储能系统专用热失控探测器，集成了多路传感器为一体，能够根据所采集到的各个环境数据综合判断电化学储能系统在运行过程中产生的隐患，并进行报警。

Description

一种电化学储能系统专用热失控探测器

技术领域

本实用新型涉及电化学储能领域，尤其是一种电化学储能系统专用热失控探测器。

背景技术

最近储能产业呈快速增长态势，电化学储能电站装机量越来越多，但电化学储能电站所应用的锂离子电池本质上是一种含高能物质的化学部件，具有危险性的本质，同时储能电站内带电高电流电压设备多，因此化学储能电站火灾事故时有发生，必须配置监测设备防备严重事故的发生。锂离子电池能量密度高，一旦发生热失控并导致火灾则发展过程非常快，危害性大，其特点不同于传统建筑或其他类型火灾，通常在储能电站要配置多种不同的探测装置，以便在发生电池漏液等隐患时能够及时发现，在发生热失控迹象时能及时预警，在发生火灾后能及时报警并及时联动抑制火灾。传统的探测装置或火灾探测器基本上都是为建筑或工业领域生产的通用型装置，如果在储能电站应用则要同时布署配置有不同传感器的探测装置，探测装置各自独立工作，不能够对探测到的数据进行综合判断，也不容易提取出针对性的探测预警模型，极大影响了探测报警的准确性。部分工业复合火灾探测器集成了温度和可燃气体传感器，但传感器单一，不能满足探测锂离子电池从发生异常、产生热失控并导致爆燃火灾的全过程，也不能同时覆盖储能电站的大量电气设备火灾探测需求。

此外，各自分离的探测装置安装部位分散，要安装独立线路，也增加了工程量。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术现状，提出了一种电化学储能系统专用探测器，解决在储能电站要配置多种不同的探测装置所造成的接线复杂问题。

技术方案：

一种电化学储能系统专用热失控探测器，探测器将包括电路印刷版，电路印刷版上集成有微控制单元、通信模块、报警驱动模块、电源模块、通信接口、报警驱动接口、电源接口和多路传感器，多路传感器连接微控制单元向其传输采集的传感数据；微控制单元通过报警驱动模块、报警驱动接口发出报警信号；微控制单元通过通信模块、通信接口传输监控信息；探测器通过电源模块、电源接口获取电能；

所述电路印刷版安装在具备防尘功能的外壳内。

所述多路传感器包括温度传感器、挥发性有机化合物传感器、烟雾传感器、一氧化炭传感器、氢气传感器。

通信接口接入第三方系统进行信息交换。

报警驱动接口驱动外接的声光报警装置报警。

报警驱动接口驱动外接的灭火装置释放灭火剂灭火。

本实用新型的有益效果

电化学储能电站近些年发展迅速，但由于是新产业，与其配套的热失控异常探测装置借用传统的建筑或工业火灾探测器，需要多种探测装置配合才能满足电化学储能电站的探测需求。

本实用新型提供一种电化学储能系统专用热失控探测器，集成了多路传感器为一体(包括探测温度、挥发性有机化合物、烟雾、一氧化炭和氢气的传感器)，能够根据所采集到的各个环境数据综合判断电化学储能系统在运行过程中产生的隐患，并进行报警，并在发生火情的紧急情况下，驱动及时自动采取联动报警和抑制措施，能够最大限度保障储能电站的安全，填补了行业中的空白。

附图说明

图1是本实用新型的电路板结构示意图。

图2是本实用新型的安装结构示意图。

图3是探测判断流程。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1-图2，一种电化学储能系统专用热失控探测器，探测器将包括电路印刷版13，电路印刷版13上集成有微控制单元1、通信模块2、报警驱动模块3、电源模块4、通信接口10、报警驱动接口11、电源接口12和多路传感器，多路传感器连接微控制单元1向其传输采集的传感数据；微控制单元1通过报警驱动模块3、报警驱动接口11发出报警信号；微控制单元1通过通信模块2、通信接口10传输监控信息；探测器通过电源模块4、电源接口12获取电能；

所述电路印刷版13安装在具备防尘功能的外壳14内。

所述多路传感器包括温度传感器5、挥发性有机化合物传感器6、烟雾传感器7、一氧化炭传感器8、氢气传感器9。

通信接口10接入第三方系统进行信息交换。

报警驱动接口11驱动外接的声光报警装置报警。

报警驱动接口11驱动外接的灭火装置释放灭火剂灭火。

探测器采集温度传感器5、挥发性有机化合物传感器6、烟雾传感器7、一氧化炭传感器8、氢气传感器9实时数据，采集到的数据通过预处理，转换成特征数据，输入到微控制单元1，微控制单元1根据电化学储能系统热失控预警模型和判断算法分级别报警，报警级别可分为异常、发生热失控和发生火灾三级。在一种实施例中，可参照申请人在先申请2016110322922的方案实现；在另一种本实施例中，部分检测方法结合图3如下设置：

1、异常：挥发性有机化合物、一氧化炭、氢气检测到任何一项测到浓度超标。

2、热失控：同时检测到一氧化炭和氢气浓度快速升高；检测到烟雾。

3、火警：温度超过80度；温度每10秒温升超过0.5度持续30秒；同时检测到烟雾和一氧化炭浓度快速升高；同时检测到烟雾和氢气浓度快速升高。

在本实施例中所述电化学储能系统专用热失控探测器，支持CAN通信协议，可以通过通信接口10与储能系统监控后台或其他系统进行信息交换，将报警信息和数据实时传送出，并可以接受指令。

在本实施例中所述电化学储能系统专用热失控探测器在发生火灾时可通过报警驱动接口11驱动声光报警装置报警，还可以在这个接口连接火灾抑制装置，如气溶胶灭火装置，在发生火灾时驱动灭火装置启动，进行火灾抑制。

为了便于说明本实用新型，实施例中使用的各元器件的来源和型号为：

微控制单元：STM32

通信模块：ADM2483BRWZ

报警驱动模块：MJE253G

电源模块：MPM3515 GQV

氢气传感器：MIX8060

一氧化碳传感器：MIX8015

烟感传感器：MQ-2

温度传感器：LMT01-Q1

挥发性有机化合物传感器：TGS5141

当然，使用其他来源和型号的元器件也可以实现本实用新型的目的。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过电路设定来指令相关的硬件来完成的，该电路设定可以通过单片机或其他类似功能的集成芯片完成，为现有技术。本实用新型的核心实用新型点在于系统的整体结构布局，局部控制方法可通过现有技术编程完成；局部的模块连接可通过现有技术实现。具体在本申请中，印刷版上与多路传感器的集成(多路传感器的设置组合)，以减少不同传感器接线是本申请的发明创新点；微控制单元如何实现探测判断，可以根据不同的工况进行程序设计，程序设计工作属于本领域技术人员可以直接实现，不应视对为本申请的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种电化学储能系统专用热失控探测器，其特征在于探测器将包括电路印刷版(13)，电路印刷版(13)上集成有微控制单元(1)、通信模块(2)、报警驱动模块(3)、电源模块(4)、通信接口(10)、报警驱动接口(11)、电源接口(12)和多路传感器，多路传感器连接微控制单元(1)向其传输采集的传感数据；微控制单元(1)通过报警驱动模块(3)、报警驱动接口(11)发出报警信号；微控制单元(1)通过通信模块(2)、通信接口(10)传输监控信息；探测器通过电源模块(4)、电源接口(12)获取电能；

所述电路印刷版(13)安装在具备防尘功能的外壳(14)内。

2.根据权利要求1所述的一种电化学储能系统专用热失控探测器，其特征在于所述多路传感器包括温度传感器(5)、挥发性有机化合物传感器(6)、烟雾传感器(7)、一氧化炭传感器(8)、氢气传感器(9)。

3.根据权利要求1所述的一种电化学储能系统专用热失控探测器，其特征是通信接口(10)接入第三方系统进行信息交换。

4.根据权利要求1所述的一种电化学储能系统专用热失控探测器，其特征是报警驱动接口(11)驱动外接的声光报警装置报警。

5.根据权利要求1所述的一种电化学储能系统专用热失控探测器，其特征是报警驱动接口(11)驱动外接的灭火装置释放灭火剂灭火。

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