CN216798546U - 一种新能源储能集装箱灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新能源储能集装箱灭火系统，属于新能源设备技术领域。该灭火系统包括储能集装箱、液冷回路组件和消防回路组件。储能集装箱内具有液冷均温板和锂电池模组。液冷回路组件包括供水箱、增压泵、供水阀门和换热器，供水箱与增压泵的进口连通，增压泵和供水阀门连通，供水阀门和液冷均温板的进水口连通，液冷均温板的出水口与换热器连通，换热器与增压泵的进口连通。消防回路组件包括第一消防阀门、第二消防阀门和消防喷头，增压泵的出口与第一消防阀门、第二消防阀门依次连通，第二消防阀门与消防喷头连通。该灭火系统能够在散热功能和灭火功能之间进行灵活切换，降低建造成本同时有效增加储能集装箱内的有效利用空间。

Description

一种新能源储能集装箱灭火系统

技术领域

本实用新型涉及新能源设备技术领域，特别涉及一种新能源储能集装箱灭火系统。

背景技术

目前储能集装箱，也即是集装箱式储能电站内通常采用锂电池作为储能设备。锂电池具有大容量、高电压等特点，尤其在高倍率充放电时，电池本身容易产生较多的热量，因此在储能电站内需要做好降温设计以提高电池模组的使用寿命。不仅如此，随着电池的老化也容易带来一定的起火爆炸风险，威胁人民的生命财产安全，因此在储能集装箱的消防内设置灭火系统同样必不可少。

在相关技术中，储能集装箱的散热降温通常采用空调的风冷降温和设置与锂电池相配套的均温板的水冷降温相结合的方式。而在消防灭火方面则通过在储能集装箱内的锂电池模组上方设置消防喷头，通过与消防系统的消防管连接以在发生火灾时进行喷水灭火。

相关技术中用于储能集装箱的消防喷头通常采用独立的消防管路系统进行供水，与用于电池散热降温的水冷系统相互独立，这样会导致储能集装箱中既要引入消防管路，又要设置水冷散热降温管路，导致储能集装箱内的管路、阀门零件数目增加，成本增高。而且会占用较大的箱内空间，导致储能集装箱整体有效利用空间降低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种新能源储能集装箱灭火系统，将用于储能集装箱的散热组件和灭火组件结合为一体，能够在散热功能和灭火功能之间进行灵活切换，降低建造成本同时有效增加储能集装箱内的有效利用空间。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种新能源储能集装箱灭火系统，包括：

储能集装箱，所述储能集装箱内具有液冷均温板，所述液冷均温板上方设置有锂电池模组；

液冷回路组件，包括供水箱、增压泵、供水阀门和换热器，所述供水箱的出口与所述增压泵的进口连通，所述增压泵的出口和所述供水阀门的进口连通，所述供水阀门的出口和所述液冷均温板的进水口连通，所述液冷均温板的出水口与所述换热器的进口连通，所述换热器的出口与所述增压泵的进口连通；

消防回路组件，包括第一消防阀门、第二消防阀门和消防喷头，所述第二消防阀门固定连接在所述储能集装箱上，所述消防喷头安装在所述储能集装箱内且位于所述锂电池模组上方，所述第一消防阀门的进口与所述增压泵的出口连通，所述第一消防阀门的出口与所述第二消防阀门的进口连通，所述第二消防阀门的出口与所述消防喷头连通。

可选地，所述灭火系统包括多个所述储能集装箱，多个所述储能集装箱沿竖直方向依次层叠布置，多个所述储能集装箱中的所述液冷均温板的进水口均与所述增压泵的出口连通，多个所述储能集装箱中的所述液冷均温板的出水口均与所述换热器的进口连通，多个所述储能集装箱上的所述第二消防阀门的进口均与所述第一消防阀门的出口连通。

可选地，所述灭火系统包括第一分支管和第二分支管，所述第一分支管包括第一主管和与多个所述储能集装箱一一对应的多个第一支管，所述第一主管的进口与所述供水阀门的出口连通，所述多个第一支管的一端与所述第一主管连通，所述多个第一支管的另一端与对应的所述储能集装箱中的所述液冷均温板的进水口连通；所述第二分支管包括第二主管和与多个所述储能集装箱一一对应的多个第二支管，所述第二主管的出口与所述换热器的进口连通，所述多个第二支管的一端与所述第二主管连通，所述多个第二支管的另一端与对应的所述储能集装箱中的所述液冷均温板的出水口连通，所述第一主管和所述第二主管位于多个所述储能集装箱外部。

可选地，在相邻两个所述储能集装箱之间，与竖直方向上高度较高的所述储能集装箱中的所述液冷均温板连接的所述第一支管和所述第二支管均设置在高度较低的所述储能集装箱中，且位于高度较低的所述储能集装箱中的所述消防喷头上方。

可选地，所述第一主管和多个所述第一支管外部包覆有保温层。

可选地，所述灭火系统包括第三分支管，所述第三分支管包括第三主管和与多个所述第二消防阀门一一对应的多个第三支管，所述第三主管的进口与所述第一消防阀门的出口连通，所述多个第三支管的一端与所述第三主管连通，所述多个第三支管的另一端与对应的所述第二消防阀门的进口连通，所述第三主管位于多个所述储能集装箱外部。

可选地，每个所述储能集装箱中均设置有烟雾传感器。

可选地，所述供水阀门、所述第一消防阀门和所述第二消防阀门均为电磁阀，所述烟雾传感器与所述供水阀门、所述第一消防阀门以及对应的所述第二消防阀门电连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

当储能集装箱内的锂电池模组正常工作时，整个灭火系统处于常规工况。此时第一消防阀门和第二消防阀门关闭，供水阀门打开。供水箱中的冷却水经过增压泵打压后通过供水阀门由管道输入到储能集装箱内的液冷均温板中与工作发热的锂电池模组进行热交换，吸收锂电池模组的热量并由液冷均温板的出水口排出，实现对锂电池模组的散热降温。而经过热交换的高温冷却水则会排放到换热器中与外界或者其他冷源进行热交换重新降温成为低温冷却水，之后再次通过增压泵打压重新进入液冷均温板中实现散热循环。

而当储能集装箱内的锂电池模组发生事故起火时，整个灭火系统可以切换到灭火工况。此时第一消防阀门和第二消防阀门打开，而供水阀门关闭。此时供水箱中的冷却水经过增压泵打压后改为经过第二消防阀门和第二消防阀门进入储能集装箱中的消防喷头中，由消防碰头中对锂电池模组进行喷淋灭火。

该新能源储能集装箱灭火系统通过对储能集装箱、液冷回路组件和消防回路组件之间的连通结构进行合理分配，将作为散热部分的液冷回路组件和作为灭火部分的消防回路组件统集结合为一体，能够根据储能集装箱中的具体状况在液冷散热和消防灭火之间灵活切换。有效减少设置在储能集装箱内的管路和阀门等零部件数量和占用空间，降低建造成本同时有效增加储能集装箱内的有效利用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种新能源储能集装箱灭火系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一分支管的局部结构剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的灭火系统的控制结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，储能集装箱的散热降温通常采用空调的风冷降温和设置与锂电池相配套的均温板的水冷降温相结合的方式。而在消防灭火方面则通过在储能集装箱内的锂电池模组上方设置消防喷头，通过与消防系统的消防管连接以在发生火灾时进行喷水灭火。

相关技术中用于储能集装箱的消防喷头通常采用独立的消防管路系统进行供水，与用于电池散热降温的水冷系统相互独立，这样会导致储能集装箱中既要引入消防管路，又要设置水冷散热降温管路，导致储能集装箱内的管路、阀门零件数目增加，成本增高。而且会占用较大的箱内空间，导致储能集装箱整体有效利用空间降低。

图1是本实用新型实施例提供的一种新能源储能集装箱灭火系统的结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的第一分支管的局部结构剖视图。图3是本实用新型实施例提供的灭火系统的控制结构示意图。如图1至3所示，通过实践，本申请人提供了一种新能源储能集装箱灭火系统，包括储能集装箱1、液冷回路组件2和消防回路组件3。

储能集装箱1内具有液冷均温板11，液冷均温板11上方设置有锂电池模组 12。

液冷回路组件2包括供水箱21、增压泵22、供水阀门23和换热器24。供水箱21的出口与增压泵22的进口连通，增压泵22的出口和供水阀门23的进口连通，供水阀门23的出口和液冷均温板11的进水口连通，液冷均温板11的出水口与换热器24的进口连通，换热器24的出口与增压泵22的进口连通。

消防回路组件3包括第一消防阀门31、第二消防阀门32和消防喷头33。第二消防阀门32固定连接在储能集装箱1上，消防喷头33安装在储能集装箱1 内且位于锂电池模组12上方，第一消防阀门31的进口与增压泵22的出口连通，第一消防阀门31的出口与第二消防阀门32的进口连通，第二消防阀门32的出口与消防喷头33连通。

在本实用新型实施例中，当储能集装箱1内的锂电池模组12正常工作时，整个灭火系统处于常规工况。此时第一消防阀门31和第二消防阀门32关闭，供水阀门23打开。供水箱21中的冷却水经过增压泵22打压后通过供水阀门23 由管道输入到储能集装箱1内的液冷均温板11中与工作发热的锂电池模组12 进行热交换，吸收锂电池模组12的热量并由液冷均温板11的出水口排出，实现对锂电池模组12的散热降温。而经过热交换的高温冷却水则会排放到换热器 24中与外界或者其他冷源进行热交换重新降温成为低温冷却水，之后再次通过增压泵22打压重新进入液冷均温板11中实现散热循环。

而当储能集装箱1内的锂电池模组12发生事故起火时，整个灭火系统可以切换到灭火工况。此时第一消防阀门31和第二消防阀门32打开，而供水阀门 23关闭。此时供水箱21中的冷却水经过增压泵22打压后改为经过第二消防阀门31和第二消防阀门32进入储能集装箱1中的消防喷头33中，由消防喷头33 中对锂电池模组12进行喷淋灭火。

该新能源储能集装箱灭火系统通过对储能集装箱1、液冷回路组件2和消防回路组件3之间的连通结构进行合理分配，将作为散热部分的液冷回路组件2 和作为灭火部分的消防回路组件3统集结合为一体，能够根据储能集装箱1中的具体状况在液冷散热和消防灭火之间灵活切换。有效减少设置在储能集装箱1 内的管路和阀门等零部件数量和占用空间，降低建造成本同时有效增加储能集装箱1内的有效利用空间。

可选地，灭火系统包括多个储能集装箱1，多个储能集装箱1沿竖直方向依次层叠布置，多个储能集装箱1中的液冷均温板11的进水口均与增压泵22的出口连通，多个储能集装箱1中的液冷均温板11的出水口均与换热器24的进口连通，多个储能集装箱1上的第二消防阀门32的进口均与第一消防阀门31 的出口连通。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在竖直方向上层叠设置多个储能集装箱1，可以在有限的占地面积内同时设置和存储多个锂电池模组 12进行工作。并且方便利用一套液冷回路组件2对多个储能集装箱1中的液冷均温板11进行同时供水，实现对多个锂电池模组12进行散热降温，并利用换热器24对吸热后的高温冷却水进行集中换热降温并循环利用，进一步降低了建造成本，提高了灭火系统的实用性。

可选地，灭火系统包括第一分支管4和第二分支管5，第一分支管4包括第一主管41和与多个储能集装箱1一一对应的多个第一支管42，第一主管41的进口与供水阀门23的出口连通，多个第一支管42的一端与第一主管41连通，多个第一支管42的另一端与对应的储能集装箱1中的液冷均温板11的进水口连通；第二分支管5包括第二主管51和与多个储能集装箱1一一对应的多个第二支管52，第二主管51的出口与换热器24的进口连通，多个第二支管52的一端与第二主管51连通，多个第二支管52的另一端与对应的储能集装箱1中的液冷均温板11的出水口连通，第一主管41和第二主管51位于多个储能集装箱 1外部。示例性地，在本实用新型实施例中，经过增压泵22打压的冷却水在经过供水阀门23后，通过第一主管41沿竖直方向向上方流动，并经过多个第一支管42进入到对应的储能集装箱1内的液冷均温板11中；经过换热后的冷却水经过多个第二支管52排出储能集装箱1并通过第二主管51汇集并排放到换热器24中进行换热降温以进入下一次循环。通过将用于输水的第一主管41和第二主管51沿竖直方向设置在多个储能集装箱1外部，仅通过对应的第一支管 42和第二支管52伸入储能集装箱1与液冷均温板11相连，进一步减少占用空间，降低建造成本同时有效增加储能集装箱1内的有效利用空间。

可选地，在相邻两个储能集装箱1之间，与竖直方向上高度较高的储能集装箱1中的液冷均温板11连接的第一支管42和第二支管52均设置在高度较低的储能集装箱1中，且位于高度较低的储能集装箱1中的消防喷头33上方。示例性地，在本实用新型实施例中，高度较高的储能集装箱1中与液冷均温板11 连接的第一支管42和第二支管52通过储能集装箱1的底板伸入到下一层储能集装箱1内顶部与消防喷头33之间，再转由沿水平方向穿出储能集装箱1的侧壁分别与第一主管41和第二主管51相连接。有效利用消防喷头33与储能集装箱1顶部之间的空余空间进行管路排布，进一步减少占用空间从而增加储能集装箱1内的有效利用空间。

可选地，第一主管41和多个第一支管42外部包覆有保温层43。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在用于向储能集装箱1内供应低温冷却水的第一主管41和多个第一支管42外部包覆保温层43，避免在外界环境温度较高时，低温冷却水在进入液冷均温板11之前与外界发生热交换导致温度提高，影响对锂电池模组12的换热性能。

可选地，灭火系统包括第三分支管6，第三分支管6包括第三主管61和与多个第二消防阀门32一一对应的多个第三支管62，第三主管61的进口与第一消防阀门31的出口连通，多个第三支管62的一端与第三主管61连通，多个第三支管62的另一端与对应的第二消防阀门32的进口连通，第三主管61位于多个储能集装箱1外部。示例性地，在本实用新型实施例中，在灭火系统处于灭火工况时，经过第一消防阀门31的冷却水经过第三主管61沿竖直方向向上方流动，并经过多个第三支管62进入到对应的储能集装箱1上的第二消防阀门32 的阀前。可以对应打开发生火情的储能集装箱1上的第二消防阀门32使冷却水通入并由消防喷头33喷出进行灭火，而其他未发生火情的储能集装箱1上的第二消防阀门32则保持关闭，避免水资源的浪费，进一步提高了灭火系统的实用性。

可选地，每个储能集装箱1中均设置有烟雾传感器7，且供水阀门23、第一消防阀门31和第二消防阀门32均为电磁阀，烟雾传感器7与供水阀门23、第一消防阀门31以及对应的第二消防阀门32电连接。示例性地，在本实用新型实施例中，供水阀门23、第一消防阀门31和第二消防阀门32均设置为电磁阀，当储能集装箱1中的烟雾传感器7检测到起火事件后反馈信号给对应的处理器，处理器即可向供水阀门23、第一消防阀门31以及发生火情的储能集装箱 1对应的第二消防阀门32发送控制指令进行对应开启和关闭，实现灭火系统工作模式的自动切换，无需人工进行手动切换，提高灭火效率。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，包括：

储能集装箱(1)，所述储能集装箱(1)内具有液冷均温板(11)，所述液冷均温板(11)上方设置有锂电池模组(12)；

液冷回路组件(2)，包括供水箱(21)、增压泵(22)、供水阀门(23)和换热器(24)，所述供水箱(21)的出口与所述增压泵(22)的进口连通，所述增压泵(22)的出口和所述供水阀门(23)的进口连通，所述供水阀门(23)的出口和所述液冷均温板(11)的进水口连通，所述液冷均温板(11)的出水口与所述换热器(24)的进口连通，所述换热器(24)的出口与所述增压泵(22)的进口连通；

消防回路组件(3)，包括第一消防阀门(31)、第二消防阀门(32)和消防喷头(33)，所述第二消防阀门(32)固定连接在所述储能集装箱(1)上，所述消防喷头(33)安装在所述储能集装箱(1)内且位于所述锂电池模组(12)上方，所述第一消防阀门(31)的进口与所述增压泵(22)的出口连通，所述第一消防阀门(31)的出口与所述第二消防阀门(32)的进口连通，所述第二消防阀门(32)的出口与所述消防喷头(33)连通。

2.根据权利要求1所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，所述灭火系统包括多个所述储能集装箱(1)，多个所述储能集装箱(1)沿竖直方向依次层叠布置，多个所述储能集装箱(1)中的所述液冷均温板(11)的进水口均与所述增压泵(22)的出口连通，多个所述储能集装箱(1)中的所述液冷均温板(11)的出水口均与所述换热器(24)的进口连通，多个所述储能集装箱(1)上的所述第二消防阀门(32)的进口均与所述第一消防阀门(31)的出口连通。

3.根据权利要求2所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，所述灭火系统包括第一分支管(4)和第二分支管(5)，所述第一分支管(4)包括第一主管(41)和与多个所述储能集装箱(1)一一对应的多个第一支管(42)，所述第一主管(41)的进口与所述供水阀门(23)的出口连通，所述多个第一支管(42)的一端与所述第一主管(41)连通，所述多个第一支管(42)的另一端与对应的所述储能集装箱(1)中的所述液冷均温板(11)的进水口连通；所述第二分支管(5)包括第二主管(51)和与多个所述储能集装箱(1)一一对应的多个第二支管(52)，所述第二主管(51)的出口与所述换热器(24)的进口连通，所述多个第二支管(52)的一端与所述第二主管(51)连通，所述多个第二支管(52)的另一端与对应的所述储能集装箱(1)中的所述液冷均温板(11)的出水口连通，所述第一主管(41)和所述第二主管(51)位于多个所述储能集装箱(1)外部。

4.根据权利要求3所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，在相邻两个所述储能集装箱(1)之间，与竖直方向上高度较高的所述储能集装箱(1)中的所述液冷均温板(11)连接的所述第一支管(42)和所述第二支管(52)均设置在高度较低的所述储能集装箱(1)中，且位于高度较低的所述储能集装箱(1)中的所述消防喷头(33)上方。

5.根据权利要求3所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，所述第一主管(41)和多个所述第一支管(42)外部包覆有保温层(43)。

6.根据权利要求2所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，所述灭火系统包括第三分支管(6)，所述第三分支管(6)包括第三主管(61)和与多个所述第二消防阀门(32)一一对应的多个第三支管(62)，所述第三主管(61)的进口与所述第一消防阀门(31)的出口连通，所述多个第三支管(62)的一端与所述第三主管(61)连通，所述多个第三支管(62)的另一端与对应的所述第二消防阀门(32)的进口连通，所述第三主管(61)位于多个所述储能集装箱(1)外部。

7.根据权利要求2所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，每个所述储能集装箱(1)中均设置有烟雾传感器(7)。

8.根据权利要求7所述的新能源储能集装箱灭火系统，其特征在于，所述供水阀门(23)、所述第一消防阀门(31)和所述第二消防阀门(32)均为电磁阀，所述烟雾传感器(7)与所述供水阀门(23)、所述第一消防阀门(31)以及对应的所述第二消防阀门(32)电连接。

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