CN217391443U - 一种储能电站的消防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电站的消防系统，包括舱体，所述舱体包括电池舱和设备舱，电池舱和设备舱平行设置，电池舱用于容置储能电站的多个电池簇，设备舱用于容置储能电站中的电气化设备，还包括灭火药剂装置、消防水接口、氮气置换装置和输送管线，所述输送管线的一端分别连接多个电池簇，所述输送管线的另一端分别连接灭火药剂装置、消防水接口和氮气置换装置。有益效果：加强了对储能电站的保护力度，更有效的防控热失控。加强保护的同时简化增加保护所带来的管线复杂，3种灭火保护共用一套管线。

Description

一种储能电站的消防系统

技术领域

本实用新型涉及储能电站的灭火技术领域，具体涉及一种储能电站的消防系统。

背景技术

储能电站作为近年来发展较快的新能源技术之一，可以有效满足电力系统的新能源大规模接入需求，有灵活调节的显著优势，电化学储能电站是比较常见的一类储能电站。随着储能电站项目的建设和应用，其火灾危险性也逐渐显现，其电池组高度聚集，当电池过充过放、过热、机械碰撞等内外部因素影响下，容易引起电池隔膜崩溃和内部短路，从而导致热失控。如果热失控在电池模组内发生传播，会导致系统的火灾事故的发生。电池采用的电解液有机溶剂多为可燃易燃液体，又增加了其发生火灾的隐患。此外，储能电站电池充放电频繁、电池梯次利用等自身特点也会在一定程度上增大火灾风险。

目前锂电池火灾抑制方式主要有：1)氮气置换方案，需预留管路，使电池簇处于低氧环境中，降低火灾发生概率，但是在电池热失控内部产氧或外部洁净空气进入时，仍有火灾发生风险；2)气体灭火装置，需预留管路，例如七氟丙烷、全氟己酮等，但是储量有限，不能彻底灭火；3)水消防，可彻底扑灭火灾，但是消防水只能在电池舱外部喷射，不能接触着火点，或者在内部预留管路。

但是储能电站因其现场的电池数量众多，加上辅助用电气化设备数量也多，还有电池与电气化设备之间的接线众多，所以单纯的采用锂电池的火灾抑制方式的叠加，难以满足储能电站的实际要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种储能电站的消防系统，加强了对储能电站的保护力度，更有效的防控热失控。加强保护的同时简化增加保护所带来的管线复杂，3种灭火保护共用一套管线。

本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种储能电站的消防系统，包括舱体，所述舱体包括电池舱和设备舱，电池舱和设备舱平行设置，电池舱用于容置储能电站的多个电池簇，设备舱用于容置储能电站中的电气化设备，还包括灭火药剂装置、消防水接口、氮气置换装置和输送管线，所述输送管线的一端分别连接多个电池簇，所述输送管线的另一端分别连接灭火药剂装置、消防水接口和氮气置换装置。

进一步地，所述输送管线的一端设置在舱体外，所述输送管线的另一端穿透舱体伸入到电池舱内部。

进一步地，所述灭火药剂装置采用气体灭火装置，所述灭火药剂装置设置在电池舱内，所述灭火药剂装置通过药剂支管接入输送管线中，在药剂支管上设置有药剂阀门，药剂阀门用于控制药剂支管的通断。

进一步地，在所述输送管线上设有第三单向阀，所述第三单向阀用于阻断药剂支管输出的灭火药剂在输送管线中反向流动。

进一步地，所述消防水接口设置在舱体外部，所述消防水接口通过水支管接入输送管线中，在水支管上设置有水阀门，水阀门用于控制水支管的通断。

进一步地，所述氮气置换装置设置在舱体外部，所述氮气置换装置通过氮气支管接入输送管线中，在氮气支管上设置有氮气阀门，所述氮气阀门用于控制氮气支管的通断。

进一步地，在电池舱的顶部开设有排气口，在排气口上安装有第一单向阀，所述第一单向阀的排向为电池舱内向电池舱外。

进一步地，在所述电池舱内设置有氮气辅助管，所述氮气辅助管的一端连接第二单向阀，所述氮气辅助管的另一端接入输送管线中。

进一步地，所述氮气辅助管在连接第二单向阀的一端伸入电池舱的竖直底部。

进一步地，单个所述电池簇通过输送支管与输送管线接通，并在每根输送支管上设置一个支管阀门，所述支管阀门用于控制输送支管的通断。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的针对于储能电站的消防系统，采用了灭火药剂装置、消防水接口、氮气置换装置3重灭火保护措施，保护力度更好，防火灭火手段更到位。针对于储能电站本身的结构复杂，电气化设备多，接线多的实际情况，本实用新型采用了3种保护共用一套管线的措施，有力缩减了灭火管线的套数，简化了现场的灭火管线复杂程度。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1.设备舱，2.电池舱，3.电池簇，4.灭火药剂装置，5.消防水接口，6.氮气置换装置，7.输送管线，8.药剂支管，9.药剂阀门，10.第三单向阀，11.水支管，12.水阀门，13.氮气阀门，14.氮气支管，15.排气口，16.第一单向阀，17.氮气辅助管，18.第二单向阀，19.支管阀门，20.输送支管。

具体实施方式

如图1所示，一种储能电站的消防系统，包括舱体，所述舱体包括电池舱2和设备舱1，电池舱2和设备舱1平行设置，电池舱2用于容置储能电站的多个电池簇3，设备舱1用于容置储能电站中的电气化设备，还包括灭火药剂装置4、消防水接口5、氮气置换装置6和输送管线7，所述输送管线7的一端分别连接多个电池簇3，所述输送管线7的另一端分别连接灭火药剂装置4、消防水接口5和氮气置换装置6。本实用新型公开的针对于储能电站的消防系统，采用了灭火药剂装置4、消防水接口5、氮气置换装置6三重灭火保护措施，保护力度更好，防火灭火手段更到位。针对于储能电站本身的结构复杂，电气化设备多，接线多的实际情况，本实用新型采用了三种保护共用一套管线的措施，有力缩减了灭火管线的套数，简化了现场的灭火管线复杂程度。还将储能电站本身的各种设备分门别类的管理，按照危险等级提供了两种舱体，分别是电池舱2和设备舱1，更便于管理，也更便于有针对性的灭火，还是对电气化设备的一种保护，避免了电池起火殃及电气化设备。电池舱2还承载着氮气容置，整个氮气都充斥在电池舱2的内部，使得电池簇3的全部外围空间都有氮气的保护，完全隔离了外部空气中的氧气，是氮气的保护更有针对性。氮气置换装置6也可以直接替换为氮气瓶。灭火药剂装置4为储压式灭火装置或灭火剂储罐，当为储压式灭火装置时，可直接通过灭火药剂装置4内的储压将灭火药剂喷射到电池簇3内。当为灭火剂储罐时，可利用氮气置换装置6提供的氮气实现储压作用，利用氮气产生的气压将灭火剂储罐内的灭火药剂喷射到电池簇3内。具体的，在灭火药剂装置4与氮气置换装置6之间通过一根辅助管连接，在辅助管上设置一个阀门。当需要为灭火药剂装置4充压时，打开辅助管的通断得以实现。

所述输送管线7的一端设置在舱体外，所述输送管线7的另一端穿透舱体伸入到电池舱2内部。这样的输送管线7设置为后续的消防水接口5和氮气置换装置6外置于舱体提供了条件。还便于电池舱2体内主要集中放置电池簇3，从而将电池簇3更有效的隔离开来。

所述灭火药剂装置4采用气体灭火装置，所述灭火药剂装置4设置在电池舱2内，所述灭火药剂装置4通过药剂支管8接入输送管线7中，在药剂支管8上设置有药剂阀门9，药剂阀门9用于控制药剂支管8的通断。气体灭火装置相对于液体灭火装置更适用于电池簇3的环境。毕竟电池簇3包含了多个电池箱体，而单个电池箱体内又包含了多个电池单体，储能电站往往含有多个电池簇3，这样的高容量电量聚集的地方，要是使用液体灭火可能损失远大于火灾。将气体灭火装置设置在电池舱2内可以缩短气体灭火的输送时间，加之气体灭火装置本身具体密封性，占用空间也不大，所以置于电池舱2内也不会影响氮气对电池簇3的隔氧保护。药剂阀门9采用电磁阀，电磁阀打开，则灭火药剂可以向输送管线7中输入，最终通过某个支管阀门19的开启，实现对应连接电池簇3的灭火。当然若同时有1个以上的电池簇3需要灭火，则开启相对应的支管阀门19，那灭火药剂则可以同时输送到多个电池簇3去灭火。

在所述输送管线7上设有第三单向阀10，所述第三单向阀10用于阻断药剂支管8输出的灭火药剂在输送管线7中反向流动。第三单向阀10可以将灭火药剂阻隔通往电池舱2外部，又不影响外部消防水或氮气通入电池舱2内部。为进一步更好的阻隔灭火药剂通往电池舱2外部，第三单向阀10设置在靠近药剂支管8接入输送管线7的接点处。

所述消防水接口5设置在舱体外部，所述消防水接口5通过水支管11接入输送管线7中，在水支管11上设置有水阀门12，水阀门12用于控制水支管11的通断。水阀门12可以是电磁阀，打开电磁阀，水支管11被打开。当电池舱2内灭火药剂已喷发完，仍然需要灭火时，将水接口连接外部消防管线，打开水阀门12，则消防水流经水支管11--输送管线7--输送支管20进入电池簇3。

所述氮气置换装置6设置在舱体外部，所述氮气置换装置6通过氮气支管14接入输送管线7中，在氮气支管14上设置有氮气阀门13，所述氮气阀门13用于控制氮气支管14的通断。氮气阀门13可以是电磁阀等。通常情况下，氮气阀门13为开启状态，以便氮气输入到电池舱2内。

在电池舱2的顶部开设有排气口15，在排气口15上安装有第一单向阀16，所述第一单向阀16的排向为电池舱2内向电池舱2外。将电池舱2及电池簇3内部的空气通过第一单向阀16控制的排气口15排出，直至电池舱2内部的氮气维持在合适的纯度。

在所述电池舱2内设置有氮气辅助管17，所述氮气辅助管17的一端连接第二单向阀18，所述氮气辅助管17的另一端接入输送管线7中。氮气辅助管17可以将氮气从输送管线7中排放至电池舱2内。

所述氮气辅助管17在连接第二单向阀18的一端伸入电池舱2的竖直底部。第二单向阀18保证氮气辅助管17末端的氮气只输出不吸入。

单个所述电池簇3通过输送支管20与输送管线7接通，并在每根输送支管20上设置一个支管阀门19，所述支管阀门19用于控制输送支管20的通断。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种储能电站的消防系统，包括舱体，所述舱体包括电池舱和设备舱，电池舱和设备舱平行设置，电池舱用于容置储能电站的多个电池簇，设备舱用于容置储能电站中的电气化设备，其特征在于：还包括灭火药剂装置、消防水接口、氮气置换装置和输送管线，所述输送管线的一端分别连接多个电池簇，所述输送管线的另一端分别连接灭火药剂装置、消防水接口和氮气置换装置。

2.根据权利要求1所述的储能电站的消防系统，其特征在于：所述输送管线的一端设置在舱体外，所述输送管线的另一端穿透舱体伸入到电池舱内部。

3.根据权利要求2所述的储能电站的消防系统，其特征在于：所述灭火药剂装置采用气体灭火装置，所述灭火药剂装置设置在电池舱内，所述灭火药剂装置通过药剂支管接入输送管线中，在药剂支管上设置有药剂阀门，药剂阀门用于控制药剂支管的通断。

4.根据权利要求3所述的储能电站的消防系统，其特征在于：在所述输送管线上设有第三单向阀，所述第三单向阀用于阻断药剂支管输出的灭火药剂在输送管线中反向流动。

5.根据权利要求2所述的储能电站的消防系统，其特征在于：所述消防水接口设置在舱体外部，所述消防水接口通过水支管接入输送管线中，在水支管上设置有水阀门，水阀门用于控制水支管的通断。

6.根据权利要求2所述的储能电站的消防系统，其特征在于：所述氮气置换装置设置在舱体外部，所述氮气置换装置通过氮气支管接入输送管线中，在氮气支管上设置有氮气阀门，所述氮气阀门用于控制氮气支管的通断。

7.根据权利要求1所述的储能电站的消防系统，其特征在于：在电池舱的顶部开设有排气口，在排气口上安装有第一单向阀，所述第一单向阀的排向为电池舱内向电池舱外。

8.根据权利要求1所述的储能电站的消防系统，其特征在于：在所述电池舱内设置有氮气辅助管，所述氮气辅助管的一端连接第二单向阀，所述氮气辅助管的另一端接入输送管线中。

9.根据权利要求8所述的储能电站的消防系统，其特征在于：所述氮气辅助管在连接第二单向阀的一端伸入电池舱的竖直底部。

10.根据权利要求1所述的储能电站的消防系统，其特征在于：单个所述电池簇通过输送支管与输送管线接通，并在每根输送支管上设置一个支管阀门，所述支管阀门用于控制输送支管的通断。

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