CN217903209U - 一种用于储能电池的储存灭火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于储能电池的储存灭火装置，包括收纳柜，所述收纳柜的内部设置有若干相互独立的开闭式抽屉单元，所述开闭式抽屉单元的内部设置有电池模组，所述电池模组内部集成设置有电池数据采集装置，所述电池数据采集装置与BMS电池管理装置连接；所述收纳柜的开口侧对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置有消防灭火装置，所述消防灭火装置与BMS电池管理装置连接；本实用新型不仅能够实现对电池簇的便捷收纳，同时在电池簇异常时能够将对应的抽屉式电池箱自动开启，使得异常的电池包暴露在立柜本体外部并及时对异常电池簇进行局部降温灭火，避免正常电池簇受到灭火作业影响，也避免异常的电池包继续停留在立柜本体内部影响其余正常的电池包。

Description

一种用于储能电池的储存灭火装置

技术领域

本实用新型属于储能电池收纳装置的技术领域，具体涉及了一种用于储能电池的储存灭火装置。

背景技术

动力电池储能系统以其大容量、可移动、便于安装等优点，在电网系统具有广泛的应用前景。但是锂电池一旦发生热失控，会产出大量的热和可燃气体，极易引起热蔓延从而导致大规模燃烧和爆炸，造成严重的经济损失。

当前化学电池储能行业内常规采用的消防灭火系统为七氟丙烷(全氟己酮)灭火系统或高压细水雾灭火系统，两种灭火方案均为全空间灭火系统，其缺点有：a.在事故早期不能精准的对热失控电池进行降温、灭火；b.灭火系统是全空间灭火形式，在扑灭局部火势的同时会造成空间内电池、其他设备淋水而报废，主动的扩大了事故损失。其次，储能电池簇一般由模组堆叠而成，热失控电池产生的高温或火焰很容易导致上层模组也发生热失控，使事故向不可控的方向发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于储能电池的储存灭火装置，能够通过收纳柜上相对独立的开闭式抽屉单元对电池包进行独立收纳构成电池簇，也能实时监测开闭式抽屉单元中电池包的状态，在电池包异常时能够将异常电池包所在的抽屉式电池箱自动开启并及时进行降温灭火，避免异常电池包继续停留在立柜本体中影响其余正常的电池包。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于储能电池的储存灭火装置，包括收纳柜，所述收纳柜的内部设置有若干相互独立的开闭式抽屉单元，所述开闭式抽屉单元的内部设置有电池模组，所述电池模组的内部集成设置有电池数据采集装置，所述电池数据采集装置与BMS电池管理装置连接；所述收纳柜的开口侧对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置有消防灭火装置，所述消防灭火装置与BMS电池管理装置连接。

开闭式抽屉单元用于存放电池包，并且开闭式抽屉单元可以在BMS电池管理装置的控制下自动开启或自动关闭。通过电池数据采集装置采集每一个开闭式抽屉单元中的电池包的温度、电压等数据，然后将数据发送至BMS电池管理装置。通过BMS电池管理装置监控每个开闭式抽屉单元中的电池包是否处于正常状态。若监测到电池包的电压、温度数据异常，则BMS电池管理装控制对应的开闭式抽屉单元自动开启，进而通过开闭式抽屉单元带动异常的电池包从收纳柜中伸出，避免异常的电池包继续停留在收纳柜中影响其余正常的电池包。异常的电池包从收纳柜中伸出后，BMS电池管理装置控制消防灭火装置对伸出的开闭式抽屉单元中的异常电池包进行降温灭火作业，避免异常的电池包热失控燃烧。

上述BMS电池管理装置以及电池数据采集装置均为直接采购的现有市售产品，且BMS电池管理装置以及电池数据采集装置本身的结构并不是本实用新型的改进点，且利用BMS电池管理装置反馈控制设备、利用电池数据采集装置采集电池包数据是本技术领域的常规技术手段，故其具体结构与使用方法在此不再赘述。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述消防灭火装置包括消防管路、电磁阀、可调出水部，所述消防管路上对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置有可调出水部，所述可调出水部的进水端通过电磁阀与消防管路连接，所述可调出水部的出水端对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置有出水口。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述可调出水部包括条形储水座、调节喷头，所述消防管路底部对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置有内置空腔的条形储水座，所述条形储水座的空腔的进端通过电磁阀与消防管路连接，所述条形储水座的出水端对应开闭式抽屉单元的弹出位置设置若干出水通径可调的调节喷头。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，还包括设置在消防管路底部的升降装置，所述升降装置的升降端上设置有条形储水座，所述条形储水座的空腔的进端通过波纹伸缩软管与消防管路连接，所述波纹伸缩软管上设置有电磁阀。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述升降装置包括升降气缸与红外距离传感器，所述升降气缸的缸体设置在消防管路的底部，所述升降气缸的推杆端部与条形储水座的顶部连接，所述条形储水座的底部一侧设置有红外距离传感器。

上述红外距离传感器为直接采购的现有市售产品，其结构与使用原理在此不再赘述。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，波纹伸缩软管上还设置有电磁流量调节阀。

上述电磁流量调节阀为直接采购的现有市售产品，其结构与使用原理在此不再赘述。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述开闭式抽屉单元包括抽屉式电池箱、线性驱动装置，所述抽屉式电池箱滑动设置在收纳柜内部，所述抽屉式电池箱的底部设置有线性驱动装置，所述线性驱动装置的移动部与抽屉式电池箱的底部连接并带动抽屉式电池箱从收纳柜内部伸出或从外部回缩至收纳柜的内部。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述线性驱动装置包括线性齿条、驱动齿轮、驱动轮轴、驱动电机，所述线性齿条设置在抽屉式电池箱的底部，所述驱动电机的输出轴与驱动轮轴连接，所述驱动轮轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与线性齿条啮合。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述电池数据采集装置包括电压采集器与温度采集器。

上述电压采集器与温度采集器为直接采购的现有市售产品，其结构与使用原理在此不再赘述。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型通过在抽屉式电池箱的内部设置包括电压采集器、温度采集器的电池数据采集装置，通过电池数据采集装置分别采集若干抽屉式电池箱内部电池包的电压与温度数据，当电池包出现异常时，通过BMS电池管理装置控制线性驱动装置将对应的抽屉式电池箱自动开启，使得异常的电池包不能继续停留在收纳柜内部，便于工作人员对异常电池包进行检修，同时避免异常的电池包发生漏电、燃烧影响立柜本体内部其余正常的电池包；同时在抽屉式电池箱开启后，通过BMS电池管理装置控制消防灭火装置及时对异常电池包进行降温灭火，有效避免电池包热失控发生燃烧。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为消防灭火装置的布置示意图；

图3为消防灭火装置的结构示意图；

图4为升降装置的安装示意图；

图5为抽屉式电池箱的安装示意图；

图6为线性驱动装置的安装示意图；

图7为线性齿条的安装示意图；

图8为线性驱动装置的立体结构示意图；

图9为线性驱动装置的剖视结构示意图。

其中：1-收纳柜；2-开闭式抽屉单元；5-消防灭火装置；6-升降装置；21-抽屉式电池箱；22-线性驱动装置；51-消防管路；52-电磁阀；53-可调出水部；221-线性齿条；222-驱动齿轮；223-驱动轮轴；224-驱动电机；531-条形储水座；532-调节喷头。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种用于储能电池的储存灭火装置，如图1和图2所示，包括收纳柜1，所述收纳柜1的内部设置有若干相互独立的开闭式抽屉单元2，所述开闭式抽屉单元2的内部设置有电池模组，所述电池模组的内部集成设置有电池数据采集装置，所述电池数据采集装置与BMS电池管理装置连接；所述收纳柜1的开口侧对应开闭式抽屉单元2的弹出位置设置有消防灭火装置5，所述消防灭火装置5与BMS电池管理装置连接。

收纳柜1的一侧设置有开口，收纳柜1的内部从上至下或从左至右依次设置有若干相互独立的开闭式抽屉单元2，每一个开闭式抽屉单元2都可以在BMS电池管理装置的控制下通过收纳柜1的开口伸出收纳柜1或回缩至收纳柜1的内部。

每一个开闭式抽屉单元2中均设置有电池数据采集装置，电池数据采集装置用于对开闭式抽屉单元2中存放的电池包的电压、温度等数据进行采集，并将采集的数据发送至BMS电池管理装置。BMS电池管理装置根据收到的数据判断电池包是否处于热失控状态，当BMS电池管理装置检测到某个开闭式抽屉单元2中的电池包的电压或温度异常时，此时BMS电池管理装置即控制对应的开闭式抽屉单元2从收纳柜1中伸出开启，进而带动热失控状态的电池包自动从收纳柜1中伸出，避免异常的电池包继续停留在收纳柜1中对其余正常的电池包造成影响。

当开闭式抽屉单元2从收纳柜1中伸出后，BMS电池管理装置控制消防灭火装置5对伸出开启的开闭式抽屉单元2中的电池包进行降温灭火。根据开闭式抽屉单元2中存放的电池包的种类不同，消防灭火装置5朝向电池包喷水或喷洒干粉等灭火剂。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图3所示，所述消防灭火装置5包括消防管路51、电磁阀52、可调出水部53，所述消防管路51上对应开闭式抽屉单元2的弹出位置设置有可调出水部53，所述可调出水部53的进水端通过电磁阀52与消防管路51连接，所述可调出水部53的出水端对应开闭式抽屉单元2的弹出位置设置有出水口。

需要对异常的电池包进行降温灭火作业时，BMS电池管理装置控制电磁阀52开启，使得消防管路51中的灭火剂能够通过连接管路进入可调出水部53，进而通过可调出水部53将灭火剂喷洒至对应的开闭式抽屉单元2中，以对异常的电池包进行降温灭火。

进一步的，如图4所示，所述可调出水部53包括条形储水座531、调节喷头532，所述消防管路51底部对应开闭式抽屉单元2的弹出位置设置有内置空腔的条形储水座531，所述条形储水座531的空腔的进端通过电磁阀52与消防管路51连接，所述条形储水座531的出水端对应开闭式抽屉单元2的弹出位置线性设置若干出水通径可调的调节喷头532。

条形储水座531平行于开闭式抽屉单元2的伸出方向设置，且条形储水座531的长度满足能够至少覆盖80%以上的开闭式抽屉单元2的范围。条形储水座531的内部设置有条形的储水用的空腔，电磁阀52开启后，消防管路51中的灭火剂进入空腔，然后通过空腔靠近开闭式抽屉单元2一侧上线性设置的若干调节喷头532朝向开闭式抽屉单元2的内部喷出，进而实现对异常电池包进行快速降温灭火。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图4所示，还包括设置在消防管路51底部的升降装置6，所述升降装置6的升降端上设置有条形储水座531，所述条形储水座531的空腔的进端通过波纹伸缩软管与消防管路51连接，所述波纹伸缩软管上设置有电磁阀52。

通过升降装置6带动条形储水座531进行升降，使得条形储水座531尽量靠近开闭式抽屉单元2，以提升对开闭式抽屉单元2中的异常电池包的降温灭火效果。

进一步的，所述升降装置6包括升降气缸与红外距离传感器，所述升降气缸的缸体设置在消防管路51的底部，所述升降气缸的推杆端部与条形储水座531的顶部连接，所述条形储水座531的底部一侧设置有红外距离传感器。

升降气缸的推杆向下伸出时，带动条形储水座531竖直向下移动，进而调节条形储水座531与开闭式抽屉单元2之间的间距。同时通过条形储水座531底部的红外距离传感器检测条形储水座531与开闭式抽屉单元2之间的距离。

进一步的，所述波纹伸缩软管上还设置有电磁流量调节阀，电磁流量调节阀与BMS电池管理装置中的控制器连接，通过控制器自动控制电磁流量调节阀的通量，进而调节灭火剂的喷出量，避免灭火剂浪费或灭火剂不足。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图5-图9所示，所述开闭式抽屉单元2包括抽屉式电池箱21、线性驱动装置22，所述抽屉式电池箱21滑动设置在收纳柜1内部，所述抽屉式电池箱21的底部设置有线性驱动装置22，所述线性驱动装置22的移动部与抽屉式电池箱21的底部连接并带动抽屉式电池箱21从收纳柜1内部伸出或从外部回缩至收纳柜1的内部。

抽屉式电池箱21的侧壁上设置有滑轨，收纳柜1的内壁上设置有与滑轨滑动连接的线性滑槽。BMS电池管理装置中的控制器控制线性驱动装置22带动抽屉式电池箱21沿着线性滑槽滑动，带动抽屉式电池箱21从收纳柜1中伸出或从外部回缩至收纳柜1的内部。

进一步的，所述线性滑槽靠近收纳箱1开口的一端设置有限位挡块，当抽屉式电池箱21开启至极限位置时，如果线性驱动装置22故障没有及时停机。则通过限位挡块对滑轨进行机械阻挡限位，避免抽屉式电池箱21继续开启，进而避免抽屉式电池箱21从收纳柜1的内部脱落。

进一步的，所述线性驱动装置22包括线性齿条221、驱动齿轮222、驱动轮轴223、驱动电机224，所述线性齿条221设置在抽屉式电池箱21的底部，所述驱动电机224的输出轴与驱动轮轴223连接，所述驱动轮轴223上设置有驱动齿轮222，所述驱动齿轮222与线性齿条221啮合。

收纳柜1的开口处的两侧的侧壁上对应设置轴承，两侧的轴承之间转动设置有驱动轮轴223，驱动轮轴223的一端与驱动电机224的输出轴传动连接。抽屉式电池箱21的底部两侧平行设置有线性齿条221，驱动轮轴223的两端分别对应两侧的线性齿条221设置有驱动齿轮222，位于同一侧的驱动齿轮222与线性齿条221啮合。

通过驱动电机224带动驱动轮轴223以及驱动齿轮222转动，进而通过驱动齿轮222与线性齿条221之间的配合将转动转化为直线移动，进而带动抽屉式电池箱21线性伸出收纳柜1或进入收纳柜1，以实现抽屉式电池箱21的自动开闭。

进一步的，所述抽屉式电池箱21位于收纳柜1内部的一端的底部设置有与控制器连接的到位检测开关。 抽屉式电池箱21开启至极限位置时，设置在抽屉式电池箱21底部靠近收纳柜1内部一端的位检测开关接近收纳柜1的开口侧壁并发出到位信号至控制器，控制器控制线性驱动装置22中的驱动电机224停机，抽屉式电池箱21不再继续开启。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述电池数据采集装置包括集成设置在电池模组内部的电压采集器与温度采集器，所述电压采集器通过采样电路与电池包连接用于采集电池包的电压，所述温度采集器设置在抽屉式电池箱21的内部用于采集电池包的温度。

电压采集器用于对电池包的电压进行采集，温度采集器用于对电池包的温度进行采集。同时，在收纳柜1上设置有警报器，一旦电压采集器或温度采集器采集到电池簇的电压或温度异常，则发送信号至控制器，BMS电池管理装置中的控制器控制对应的抽屉式电池箱21开启的同时，还控制警报器发出警报，及时提示工作人员对异常的电池包进行检修

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，包括收纳柜（1），所述收纳柜（1）的内部设置有若干相互独立的开闭式抽屉单元（2），所述开闭式抽屉单元（2）的内部设置有电池模组，所述电池模组的内部集成设置有电池数据采集装置，所述电池数据采集装置与BMS电池管理装置连接；所述收纳柜（1）的开口侧对应开闭式抽屉单元（2）的弹出位置设置有消防灭火装置（5），所述消防灭火装置（5）与BMS电池管理装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述消防灭火装置（5）包括消防管路（51）、电磁阀（52）、可调出水部（53），所述消防管路（51）上对应开闭式抽屉单元（2）的弹出位置设置有可调出水部（53），所述可调出水部（53）的进水端通过电磁阀（52）与消防管路（51）连接，所述可调出水部（53）的出水端对应开闭式抽屉单元（2）的弹出位置设置有出水口。

3.根据权利要求2所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述可调出水部（53）包括条形储水座（531）、调节喷头（532），所述消防管路（51）底部对应开闭式抽屉单元（2）的弹出位置设置有内置空腔的条形储水座（531），所述条形储水座（531）的空腔的进端通过电磁阀（52）与消防管路（51）连接，所述条形储水座（531）的出水端对应开闭式抽屉单元（2）的弹出位置设置若干出水通径可调的调节喷头（532）。

4.根据权利要求3所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，还包括设置在消防管路（51）底部的升降装置（6），所述升降装置（6）的升降端与条形储水座（531）固定连接，所述条形储水座（531）的空腔的进端通过波纹伸缩软管与消防管路（51）连接，所述波纹伸缩软管上设置有电磁阀（52）。

5.根据权利要求4所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述升降装置（6）包括升降气缸与红外距离传感器，所述升降气缸的缸体设置在消防管路（51）的底部，所述升降气缸的推杆端部与条形储水座（531）的顶部连接，所述条形储水座（531）的底部一侧设置有红外距离传感器。

6.根据权利要求5所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述波纹伸缩软管上还设置有电磁流量调节阀。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述开闭式抽屉单元（2）包括抽屉式电池箱（21）、线性驱动装置（22），所述抽屉式电池箱（21）滑动设置在收纳柜（1）内部，所述抽屉式电池箱（21）的底部设置有线性驱动装置（22），所述线性驱动装置（22）的移动部与抽屉式电池箱（21）的底部连接并带动抽屉式电池箱（21）从收纳柜（1）内部伸出或从外部回缩至收纳柜（1）的内部。

8.根据权利要求7所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述线性驱动装置（22）包括线性齿条（221）、驱动齿轮（222）、驱动轮轴（223）、驱动电机（224），所述线性齿条（221）设置在抽屉式电池箱（21）的底部，所述驱动电机（224）的输出轴与驱动轮轴（223）连接，所述驱动轮轴（223）上设置有驱动齿轮（222），所述驱动齿轮（222）与线性齿条（221）啮合。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于储能电池的储存灭火装置，其特征在于，所述电池数据采集装置包括电压采集器与温度采集器。

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