CN217409598U - 一种多级储能消防系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种多级储能消防系统,涉及储能技术领域,所述多级储能消防系统包括火灾探测装置,所述火灾探测装置用于设置于储能站的电池舱内;一级灭火装置,所述一级灭火装置适于向所述电池舱内喷出气体灭火剂;二级灭火装置,所述二级灭火装置适于向所述电池舱内喷出水雾;以及启动装置,所述启动装置分别与所述一级灭火装置和所述二级灭火装置连接,所述启动装置适于使所述一级灭火装置和所述二级灭火装置中的至少一个工作。本实用新型的多级储能消防系统,具有分级控制,灭火手段不断加强的特点,可以有效预防和控制电池舱火灾。

Description

一种多级储能消防系统
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域,具体而言,涉及一种多级储能消防系统。
背景技术
储能技术应用于电力系统的发电、输电、配电、用电的各个环节,是实现智能电网必不可少的核心技术。一个储能站一般由几个,甚至几十个电池舱阵列布置,形成一个庞大的能量中心。由于能量密度和空间的限制,一个储能舱内电池排布较为紧密。储能电池舱内锂离子电池虽然优势显著,但若处于过热、过充、短路等滥用条件下,电池内部会因热量积聚而发生热失控,从而引起火灾甚至发生爆炸事故。通常单个电池模组发生故障时,若得不到有效控制,则极易引发火灾,继而在电池模块间、电池柜间甚至是整个储能电池舱之间传播蔓延,且锂离子电池在自燃同时会释放氧气,从而出现复燃现象,造成大规模的火灾甚至爆炸。
目前国内电池舱大多集成了气体自动灭火系统,其对扑灭电气明火具备一定的作用,但对于电池舱火灾还有明显的短板。根据锂电池火灾的特殊性,单一的消防系统难以有效预防和控制电池舱火灾。
实用新型内容
本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个方面。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样的:
一种多级储能消防系统,包括:
火灾探测装置,所述火灾探测装置用于设置于储能站的电池舱内,且用于检测所述电池舱内的火灾数据;
一级灭火装置,所述一级灭火装置适于向所述电池舱内喷出气体灭火剂;二级灭火装置,所述二级灭火装置适于向所述电池舱内喷出水雾;以及
启动装置,所述启动装置分别与所述一级灭火装置和所述二级灭火装置连接,所述启动装置适于使所述一级灭火装置和所述二级灭火装置中的至少一个工作。
本实用新型所述的多级储能消防系统,通过火灾探测装置可检测电池舱内部的火灾情况,比如温度和烟雾情况,启动装置可由工作人员操作,或者基于火灾探测装置的检测信号自动操作,进而使一级灭火装置和二级灭火装置中的至少一者工作,例如,根据实际情况先由一级灭火装置灭火再由二级灭火装置灭火,或者调换顺序,或者同时由二者灭火等,保证对储能站电池舱的有效灭火,降低危害程度。
可选地,本多级储能消防系统还包括三级灭火装置,所述三级灭火装置适于向所述电池舱内注水,所述三级灭火装置与所述启动装置连接。
可选地,所述一级灭火装置包括气体柜、第一管道和第一喷头,所述气体柜用于设置于所述电池舱内,所述第一管道的一端与所述气体柜连接,所述第一喷头与所述第一管道连接,所述第一喷头朝向所述电池舱内的电池设置。
可选地,本多级储能消防系统还包括水源供给装置,所述二级灭火装置包括第二管道和第二喷头,所述第二管道的一端与所述水源供给装置连接,所述第二喷头与所述第二管道连接,所述第二喷头的朝向所述电池舱内的电池设置。
可选地,所述二级灭火装置还包括第一水泵和第一水阀,所述第一水泵设置于所述第二管道与所述水源供给装置的连接处,所述第一水阀设置于所述第二管道上。
可选地,所述三级灭火装置包括储水箱、第三管道和自动隔板,所述储水箱用于安装在所述电池舱上,所述储水箱的排水口与所述电池舱的内部连通处设置有所述自动隔板,所述第三管道的一端与所述水源供给装置连接,所述第三管道的另一端与所述储水箱连接。
可选地,本多级储能消防系统还包括水源供给装置,所述三级灭火装置与所述二级灭火装置共用所述水源供给装置。
可选地,所述三级灭火装置还包括液位仪,所述液位仪安装在所述储水箱的内部。
可选地,所述储水箱的顶部设置有透气板。
可选地,所述三级灭火装置还包括第二水泵和第二水阀,所述第二水泵设置于所述第三管道与所述水源供给装置的连接处,所述第二水阀设置于所述第三管道上。
可选地,所述储能站包括多个所述电池舱,多个所述电池舱分别对应的各所述第二管道并联后与所述水源供给装置连接,多个所述电池舱分别对应的各所述第三管道并联后与所述水源供给装置连接。
附图说明
图1为本实用新型实施例的多级储能消防系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例的一级灭火装置的结构示意图;
图3为本实用新型实施例的二级灭火装置的结构示意图;
图4为本实用新型实施例的三级灭火装置的结构示意图。
附图标记说明:
1、一级灭火装置;11、气体柜;12、第一管道;13、第一喷头;2、二级灭火装置;21、第二管道;22、第二喷头;23、第一水阀;231、第一主水阀;232、第一次水阀;24、第一水泵;3、三级灭火装置;31、储水箱;32、第三管道;33、自动隔板;34、液位仪;35、透气板;36、第二水阀;361、第二主水阀;362、第二次水阀;37、第二水泵;4、电池舱;5、阀门井;6、水源供给装置;7、消防管道;8、消火栓。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
如图1至4所示,本实用新型实施例的一种多级储能消防系统,包括:
火灾探测装置,所述火灾探测装置用于设置于储能站的电池舱4内,且用于检测所述电池舱4内的火灾数据;
一级灭火装置1,所述一级灭火装置1适于向所述电池舱4内喷出气体灭火剂;
二级灭火装置2,所述二级灭火装置2适于向所述电池舱4内喷出水雾;以及
启动装置,所述启动装置分别与所述一级灭火装置1和所述二级灭火装置2连接,所述启动装置适于使所述一级灭火装置1和所述二级灭火装置2中的至少一个工作。
在本实施例中,结合附图1至4所示,通过火灾探测装置可检测电池舱4内部的火灾情况,比如温度和烟雾情况,启动装置可由工作人员操作,或者基于火灾探测装置的检测信号自动操作,进而使一级灭火装置1和二级灭火装置2中的至少一者工作,例如,根据实际情况先由一级灭火装置1灭火再由二级灭火装置2灭火,或者调换顺序,或者同时由二者灭火等,保证对储能站电池舱4的有效灭火,降低危害程度。
其中,启动装置可以包括第一启动机构和第二启动机构,第一启动机构是与一级灭火装置1连接的,通过第一启动机构可以使一级灭火装置1开启或关闭,第二启动机构是与二级灭火装置2连接的,通过第二启动机构可以使二级灭火装置2开启或关闭。
另外,启动装置还可以是现有的控制器。示例性地,该控制器能够实施接收来自火灾探测装置检测到的火灾情况,也即是火灾探测装置能够将电池舱4内部的温度和/或烟雾情况及时反馈至控制器,当火灾探测装置监测到电池舱4内部发生火灾时,通过电信号传递给控制器,一级灭火装置1接收来自控制器的指令并启动,一级灭火装置1喷出气体灭火剂覆盖电池舱内部,火灾探测装置持续监测电池舱4内部情况,当火灾探测装置监测到火灾不能被扑灭时,通过控制器关闭一级灭火装置1并进一步启动二级灭火装置2,二级灭火装置2喷出水雾覆盖电池舱4内部。或者,控制器根据初始的比较严重火灾情况可以直接使二级灭火装置2工作。本多级储能消防系统具有分级控制,灭火手段不断加强的特点,可以有效预防和控制电池舱4火灾。需要说明的是,以上火灾检测装置、控制器、一级灭火装置1和二级灭火装置2之间的控制逻辑为现有技术的简单逻辑。
可选地,本多级储能消防系统还包括三级灭火装置3,所述三级灭火装置3适于向所述电池舱4内注水,所述三级灭火装置3与所述启动装置连接。
在本实施例中,结合附图1和附图4所示,当火灾探测装置检测电池舱4内部有火灾情况的发生时,工作人员可以通过启动装置使三级灭火装置3工作,三级灭火装置3向电池舱4内部注入大量水直至淹没电池舱4内部的锂离子电池,三级灭火装置3可以在二级灭火装置2无法扑灭电池舱4内火灾时启动,或者,工作人员根据最开始得到的比较严重的火灾情况,直接通过启动装置使三级灭火装置3工作,保证有效的灭火。
其中,启动装置可以包括第三启动机构,第三启动机构是与三级灭火装置3连接的,通过第三启动机构可以使三级灭火装置3开启或关闭。
另外,启动装置还可以是现有的控制器,该控制器能够实施接收来自火灾探测装置检测到的火灾情况,也即是火灾探测装置能够将电池舱4内部的温度和/或烟雾情况及时反馈至控制器,当火灾探测装置监测到电池舱4内部发生火灾时,通过电信号传递给控制器,一级灭火装置1接收来自控制器的指令并启动,一级灭火装置1喷出气体灭火剂覆盖电池舱内部,火灾探测装置持续监测电池舱4内部情况,当火灾探测装置监测到火灾不能被扑灭时,通过控制器关闭一级灭火装置1并进一步启动二级灭火装置2,二级灭火装置2喷出水雾覆盖电池舱4内部,当火灾探测装置监测到二级灭火装置2无法扑灭火灾时,通过控制器关闭二级灭火装置2并进一步启动三级灭火装置3,三级灭火装置3向电池舱4内部注入大量水直至淹没电池舱4内部的锂离子电池。或者,控制器根据初始的比较严重火灾情况可以直接使二级灭火装置2或三级灭火装置3工作。本多级储能消防系统具有分级控制,灭火手段不断加强的特点,可以有效预防和控制电池舱4火灾。需要说明的是,以上火灾检测装置、控制器、一级灭火装置1、二级灭火装置2和三级灭火装置3之间的控制逻辑为现有技术的简单逻辑。
可选地,所述一级灭火装置1包括气体柜11、第一管道12和第一喷头13,所述气体柜11用于设置于所述电池舱4内,所述第一管道12的一端与所述气体柜11连接,所述第一喷头13与所述第一管道12连接,所述第一喷头13朝向所述电池舱4内的电池设置。
在本实施例中,结合附图1和附图2所示,气体柜11可通过螺栓固定于电池舱4的内部,第一管道12可通过卡扣布置于电池舱4的顶部,在第一管道12上可安装多个第一喷头13,当电池舱4的内部发生火灾时,气体柜11内部的气体灭火剂可以充满第一管道12并从第一喷头13喷出,气体灭火剂朝向电池舱4内的电池方向喷出并注满电池舱4的内部以扑灭火灾。
在上述的工作过程中,气体灭火剂可以是七氟丙烷气体灭火剂,七氟丙烷气体具有窒息灭火,吸收热量的作用,同时具有电绝缘性好的优点,对于扑灭电池舱4初期火灾具有很好的效果。
可选地,本多级储能消防系统还包括水源供给装置6,所述二级灭火装置2包括第二管道21和第二喷头22,所述第二管道21的一端与所述水源供给装置6连接,所述第二喷头22与所述第二管道21连接。
在本实施例中,结合附图1和附图3所示,水源供给装置6可以是消防水箱,第二管道21的一端与消防水箱连接,第二管道21可通过卡扣布置于电池舱4的顶部,在第二管道21上可设置多个第二喷头22,当电池舱4的内部发生火灾时,消防水箱中的水流可以进第二管道21并从多个第二喷头22喷出灭火。需要说明的是,第一喷头13、第二喷头22的种类、喷嘴大小可以相同的,也可以根据实际情况调整,例如,二级灭火装置2的第二喷头22的喷嘴可以喷出细水喷雾,将水源供给装置内的水均匀的喷洒至电池舱内,细水喷雾具有雾滴较小,电绝缘性好,穿透能力强,对于解决电池舱内火灾具有很强的针对性。
可选地,所述二级灭火装置2还包括第一水泵24和第一水阀23,所述第一水泵24设置于所述第二管道21与所述水源供给装置6的连接处,所述第一水阀23设置于所述第二管道21上。
在本实施例中,结合附图1和附图3所示,第一水泵24安装在第二管道21与水源供给装置6的连接处,第一水泵24用于将水源供给装置6中的水泵入第二管道21内,第一水泵24的泵水量为单组电池舱4内第二喷头22流量的总和,水压为保证第二喷头22的水压不小于0.35mpa,第一水阀23可螺纹连接在第二管道21上,第一水阀23可以为电磁阀,能够进行远程控制启闭,并且布置于阀门井5中,阀门井5通常设置在地下,不占用电池舱4的内部空间。
可选地,所述三级灭火装置3包括储水箱31、第三管道32和自动隔板33,所述储水箱31用于安装在所述电池舱4上,所述储水箱31的排水口与所述电池舱4的内部连通处设置有所述自动隔板33,所述第三管道32的一端与所述水源供给装置6连接,所述第三管道32的另一端与所述储水箱31连接。
在本实施例中,结合附图4所示,储水箱31可通过螺栓固定在电池舱4的上部,在储水箱31的排水口与电池舱4的内部连通处设置有自动隔板33,自动隔板33在发生火灾前处于常闭状态,当电池舱4的内部发生火灾时,根据需要,水源供给装置6可以通过第三管道32向储水箱31内注水,储水箱31内部水量达到一定液位时自动隔板33打开,储水箱31内部的大量水瞬时冲入电池舱4的内部,并同时不断注水,直至淹没电池舱4内部的锂离子电池组,控制住火情为止。
可选地,所述三级灭火装置3与所述二级灭火装置2共用所述水源供给装置6。
在本实施例中,三级灭火装置3与所述二级灭火装置2所用的水源供给装置可以是同一个,即三级灭火装置3与所述二级灭火装置2共用一个水源供给装置6,节约能源及成本。
可选地,所述三级灭火装置3还包括液位仪34,所述液位仪34安装在所述储水箱31的内部。
在本实施例中,结合附图4所示,液位仪34可通过螺栓安装在储水箱31的内部,当液位仪34监测到储水箱31内水位达到一定高度时,自动隔板33打开。
可选地,所述储水箱31的顶部设置有透气板35。
在本实施例中,结合附图4所示,当储水箱31的内部储存大量水后,在水压的作用下自动隔板33很难打开,因此在储水箱31的顶部设置透气板35,透气板35可以是盖板结构并且开设有多个通孔,透气板35可以在自动隔板33开启时起到减小压差的作用,以便于顺利开启。
可选地,所述三级灭火装置3还包括第二水泵37和第二水阀36,所述第二水泵37设置于所述第三管道32与所述水源供给装置6的连接处,所述第二水阀36设置于所述第三管道32上。
在本实施例中,结合附图1和附图4所示,第二水泵37安装在第三管道32与水源供给装置6的连接处,第二水泵37用于将水源供给装置6中的水泵入第三管道32内,第二水泵37的泵水量为一定时间内注满储水箱31为准,水压为不小于0.1mpa,第二水阀36可螺纹连接在第三管道32上,第二水阀36可以为电磁阀,能够进行远程控制启闭,并且布置于阀门井5中,阀门井5通常设置在地下,不占用电池舱4的内部空间。
可选地,所述储能站包括多个所述电池舱4,多个所述电池舱分别对应的各所述第二管道21的一端伸入相应电池舱4中并设置有所述第二喷头22,多个所述电池舱4分别对应的各所述第二管道21的另一端并联后与所述水源供给装置6连接,多个所述电池舱4分别对应的各所述第三管道32的一端与对应储水箱31连接,多个所述电池舱4分别对应的各所述第三管道32另一端并联后与所述水源供给装置6连接。
在本实施例中,一个储能站一般由几个,甚至几十个电池舱4阵列布置,下面结合附图1(三个电池舱4为例)所示说明本实施例,在储能站内设置有消防管道7,消防管道7与水源供给装置6连接,即通过第一水泵24和第二水泵37可将水泵入消防管道7内,三个电池舱4对应的三个第二管道21并联于消防管道7,三个电池舱4对应的三个第三管道32并联于消防管道7,第一水阀23包括一个第一主水阀231和三个第一次水阀232,第一主水阀231安装在消防管道7上,三个第一次水阀232分别安装在不同电池舱4对应的第二管道21上,第二水阀36包括一个第二主水阀361和三个第二次水阀362,第二主水阀361安装在消防管道7上,三个第二次水阀362分别安装在不同电池舱4对应的第三管道32上,当一级灭火装置1不能扑灭火灾时启动二级灭火装置2,启动二级灭火装置2时,启动装置关闭第二水泵37、第二主水阀361和三个第二次水阀362,并打开第一水泵24和第一主水阀231,根据起火的电池舱4打开对应的第一次水阀232,当二级灭火装置2不能扑灭火灾时启动三级灭火装置3,启动三级灭火装置3时,启动装置关闭第一水泵24、第一主水阀231和三个第一次水阀232,并打开第二水泵37和第二主水阀361,根据起火的电池舱4打开对应的第二次水阀362。另外,消防管道7上还可设置消火栓8,用于人工控制火情时使用。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种多级储能消防系统,其特征在于,包括:
火灾探测装置,所述火灾探测装置用于设置于储能站的电池舱(4)内;
一级灭火装置(1),所述一级灭火装置(1)适于向所述电池舱(4)内喷出气体灭火剂;
二级灭火装置(2),所述二级灭火装置(2)适于向所述电池舱(4)内喷出水雾;以及
启动装置,所述启动装置分别与所述一级灭火装置(1)和所述二级灭火装置(2)连接,所述启动装置适于使所述一级灭火装置(1)和所述二级灭火装置(2)中的至少一个工作。
2.根据权利要求1所述的多级储能消防系统,其特征在于,还包括三级灭火装置(3),所述三级灭火装置(3)适于向所述电池舱(4)内注水,所述三级灭火装置(3)与所述启动装置连接。
3.根据权利要求1所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述一级灭火装置(1)包括气体柜(11)、第一管道(12)和第一喷头(13),所述气体柜(11)用于设置于所述电池舱(4)内,所述第一管道(12)的一端与所述气体柜(11)连接,所述第一喷头(13)与所述第一管道(12)连接,所述第一喷头(13)的朝向所述电池舱(4)内的电池设置。
4.根据权利要求2所述的多级储能消防系统,其特征在于,还包括水源供给装置(6),所述二级灭火装置(2)包括第二管道(21)和第二喷头(22),所述第二管道(21)的一端与所述水源供给装置(6)连接,所述第二喷头(22)与所述第二管道(21)连接,所述第二喷头(22)的朝向所述电池舱(4)内的电池设置。
5.根据权利要求4所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述二级灭火装置(2)还包括第一水泵(24)和第一水阀(23),所述第一水泵(24)设置于所述第二管道(21)与所述水源供给装置(6)的连接处,所述第一水阀(23)设置于所述第二管道(21)上。
6.根据权利要求4所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述三级灭火装置(3)包括储水箱(31)、第三管道(32)和自动隔板(33),所述储水箱(31)用于安装在所述电池舱(4)上,所述储水箱(31)的排水口与所述电池舱(4)的内部连通处设置有所述自动隔板(33),所述第三管道(32)的一端与所述水源供给装置(6)连接,所述第三管道(32)的另一端与所述储水箱(31)连接。
7.根据权利要求2所述的多级储能消防系统,其特征在于,还包括水源供给装置(6),所述三级灭火装置(3)与所述二级灭火装置(2)共用所述水源供给装置(6)。
8.根据权利要求6所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述三级灭火装置(3)还包括液位仪(34),所述液位仪(34)安装在所述储水箱(31)的内部。
9.根据权利要求6所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述储水箱(31)的顶部设置有透气板(35)。
10.根据权利要求6所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述三级灭火装置(3)还包括第二水泵(37)和第二水阀(36),所述第二水泵(37)设置于所述第三管道(32)与所述水源供给装置(6)的连接处,所述第二水阀(36)设置于所述第三管道(32)上。
11.根据权利要求6所述的多级储能消防系统,其特征在于,所述储能站包括多个所述电池舱(4),多个所述电池舱(4)分别对应的各所述第二管道(21)并联后与所述水源供给装置(6)连接,多个所述电池舱(4)分别对应的各所述第三管道(32)并联后与所述水源供给装置(6)连接。
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