CN218501165U - 一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于储能电池防护技术领域，特别涉及一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，包括灭火主设备，灭火主设备上连接有灭火剂驱动装置，舱级主管路上连接有若干舱级雾化喷头，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器；外部主管路还连接有簇级管路且电池簇旁设置若干簇级探测器，和/或外部主管路还连接有簇级主管路且每个电池模组安装模组探测器，簇级管路上连接有若干簇级雾化喷头，簇级主管路上连接有若干模组喷放管路，模组喷放管路上连接有若干布置于电池模组内的模组雾化喷头。本实用新型提供了一种将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体用于抑制储能电池热失控的多级联动安全防护系统。

Description

一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统

技术领域

本实用新型属于储能电池防护技术领域，特别涉及一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统。

背景技术

储能电池预制舱中的可燃物主要包括电池、电气线缆及电气设备，根据项目技术要求的不同，在储能电池预制舱的消防防护系统中，一般分为舱级、簇级、电池模组级系统，分别对应舱级全淹没式防护、簇级局部应用防护(按电池簇布置分区控制阀、复合探测器和喷头)、电池模组级局部应用防护(按电池簇布置分区控制阀，按电池模组布置复合探测器和喷头)。

舱级防护采用七氟丙烷或全氟己酮灭火剂，通过氮气或泵组增压来释放灭火剂，一般需要在数秒完成灭火剂喷放并在全舱达到各向均一的灭火浓度，对舱内电气线缆或电气设备等普通电气火灾较为有效，对电池火灾效果较差，这主要是由于电池热失控引发的火灾会造成电池模组内正压，灭火剂难以克服正压进入电池模组内造成的。

簇级局部应用防护和电池模组级局部应用防护则以舱内单个电池簇为局部防护对象，人为的将全舱划分为若干防护分区，在每个分区设置分区控制阀，按簇或按电池模组的通风口位置布置复合探测器和喷头，通过喷头初始压力克服电池模组内正压状态，将灭火剂有效释放到电池模组内部，直接作用到电池表面进行冷却灭火处置。簇级防护和电池模组级防护的区别在于复合探测器及喷头布置的方式和数量不同，一般簇级防护在每个电池簇布置4～6只复合探测器和喷头即可，覆盖整个电池簇的上、中、下等位置；电池模组级防护则按电池模组配置复合探测器和喷头，一般设置在每个电池模组的进风口位置。簇级防护和电池模组级防护为了提高对电池的冷却降温效果，一般选用全氟己酮灭火剂，通过控制降低喷头流量来延长释放时间，达到较长时间的冷却降温处置，提高降温效果，抑制电池热失控的发生。但是由于灭火剂首先释放到电池簇或电池模组内，且释放时间较长，故无法保证舱内普通电气火灾的全淹没灭火效果，同样存在安全隐患。

当前建设的储能电池预制舱中，防护系统主要采用的是传统的全淹没式系统或簇级局部应用防护系统或电池模组级局部应用防护系统。全淹没系统要求在短时间内达到灭火浓度，提高初期火灾处置成功率；局部应用系统需要延长喷放时间，使电芯表面温度持续降低；现有的系统无法同时满足全淹没和局部应用同时探测预警、喷放的需求。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体用于抑制储能电池热失控的多级联动安全防护系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，包括灭火主设备，灭火主设备上连接有灭火剂驱动装置，灭火剂驱动装置的输出端连接有外部主管路，外部主管路的另一端连接有舱级主管路，舱级主管路上连接有分别布置于储能电池预制舱的若干舱级雾化喷头，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器；所述外部主管路还连接有簇级管路且电池簇旁设置若干簇级探测器，和/或外部主管路还连接有簇级主管路且每个电池模组安装模组探测器，簇级管路上连接有若干布置于电池簇旁的簇级雾化喷头，簇级主管路上连接有若干模组喷放管路，模组喷放管路上连接有若干布置于电池模组内的模组雾化喷头。

本实用新型的若干舱级探测器可探测电气设备舱和电池仓内火情，当舱级探测器触发报警时，灭火剂驱动装置开启且舱级主管路接通，灭火剂经舱级主管路上的若干舱级雾化喷头对电气设备舱和电池仓进行灭火。簇级探测器能探测电池簇部分位置的情况，当簇级探测器触发报警时，灭火剂驱动装置启动且簇级管路接通，灭火剂经簇级管路上的若干簇级雾化喷头对电池簇进行灭火和降温。模组探测器能探测电池模组的热失控情况，当模组探测器触发报警时，灭火剂驱动装置启动且簇级主管路和相应位置的模组喷放管路接通，灭火剂经簇级主管路和模组喷放管路对发生热失控的电池模组所在的电池簇上的所有电池模组进行灭火和降温。

簇级防护单元(簇级探测器、簇级管路、簇级雾化喷头)和模组防护单元(模组探测器、簇级主管路、模组喷放管路、模组雾化喷头)可同时设置或进设置其中一个。

本实用新型同时设置舱级探测器和簇级(或模组)探测器，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级同时探测、同时预警报警。系统同时设置舱级喷放管网和簇级(或模组)管网，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级灭火剂单独或同时释放。综上，本实用新型设置舱级防护单元(舱级探测器、舱级主管路、舱级雾化喷头)，且设置簇级防护单元和/或模组防护单元，可同时实现全淹没舱级防护和局部簇级(和/或模组)防护。本实用新型将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体，实现抑制储能电池热失控多级联动安全防护。

作为本实用新型的优选方案，灭火剂驱动装置包括至少一个泵组，若干泵组与灭火主设备连接，若干泵组的出口管道均连接到外部主管路。

作为本实用新型的优选方案，所述泵组的出口管道上连接有单向阀。单向阀可以有效地保证灭火剂按照预制管路进行喷放，不会对主设备造成损伤。

作为本实用新型的优选方案，所述泵组的出口管道上还连接有流量/压力调节组件。根据喷发量的需求，可调节流量/压力调节组件，保证灭火剂供给。

作为本实用新型的优选方案，还包括控制器，灭火剂驱动装置、若干舱级探测器、若干簇级探测器、若干模组探测器均与控制器电连接。控制器接收舱级探测器、簇级探测器、模组探测器的信号，并在相应探测器触发报警时，启动灭火器驱动装置并接通相应管路进行灭火，实现主动防护。

作为本实用新型的优选方案，所述舱级主管路上连接有舱级控制阀，簇级主管路上连接有簇级主控制阀，模组喷放管路上连接有簇级分控制阀，簇级管路上连接有簇级控制阀，舱级控制阀、簇级主控制阀、簇级分控制阀和簇级控制阀均与控制器电连接。

作为本实用新型的优选方案，所述灭火主设备上连接有补液装置。补液装置能满足灭火剂需求量更大的储能电池舱。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型设置舱级防护单元(舱级探测器、舱级主管路、舱级雾化喷头)，且设置簇级防护单元和/或模组防护单元，可同时实现全淹没舱级防护和局部簇级(和/或模组)防护。本实用新型将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体，实现抑制储能电池热失控多级联动安全防护。

附图说明

图1是实施例1中本实用新型的结构示意图；

图2是实施例2中本实用新型的结构示意图；

图3是实施例3中本实用新型的结构示意图。

图中：1-补液装置；2-灭火主设备；3-泵组；4-电气设备舱；5-电池舱；6-电池簇；7-电池模组；8-模组喷放管路；9-流量/压力调节组件；10-单向阀；11-控制器；12-外部主管路；13-簇级控制阀；14-簇级主控制阀；15-舱级控制阀；16-舱级主管路；17-簇级主管路；18-簇级管路；19-舱级雾化喷头；20-模组探测器；21-簇级探测器；22-舱级探测器；23-簇级分控制阀；24-模组雾化喷头；25-簇级雾化喷头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

如图1所示，本实施例的用于储能电池预制舱多级联动防护系统，包括灭火主设备2，灭火主设备2上连接有灭火剂驱动装置，灭火剂驱动装置的输出端连接有外部主管路12，外部主管路12的另一端连接有舱级主管路16，舱级主管路16上连接有分别布置于储能电池预制舱的若干舱级雾化喷头19，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器22；所述外部主管路12还连接有簇级管路18且电池簇6旁设置若干簇级探测器21，和/或外部主管路12还连接有簇级主管路17且每个电池模组7的进风口安装模组探测器20，簇级管路18上连接有若干布置于电池簇6旁的簇级雾化喷头25，簇级主管路17上连接有若干模组喷放管路8，模组喷放管路8上连接有若干布置于电池模组7内的模组雾化喷头24。

其中，灭火剂驱动装置包括两个泵组3，即一号泵组和二号泵组，两个泵组3均与灭火主设备2连接，两个泵组3的出口管道汇合到外部主管路12。所述泵组3的出口管道上连接有单向阀10。单向阀10可以有效地保证灭火剂按照预制管路进行喷放，不会对主设备造成损伤。

储能电池预制舱为单舱，其中设置电气设备和储能电池；或者储能电池预制舱包括用于设置电气设备的电气设备舱4和用于设置储能电池的电池舱5。储能电池舱各位置均匀布置舱级探测器22和舱级雾化喷头19。

舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20可以是探测烟、温、光、压力、形变、气体成分与浓度等一种或多种类型的探测器。舱级雾化喷头19、簇级雾化喷头25、模组雾化喷头24可以是单孔、多孔、带雾化或不带雾化机构的喷头。

所述舱级主管路16上连接有舱级控制阀15，簇级主管路17上连接有簇级主控制阀14，模组喷放管路8上连接有簇级分控制阀23，簇级管路18上连接有簇级控制阀13，舱级控制阀15、簇级主控制阀14、簇级分控制阀23和簇级控制阀13均与控制器11电连接。

本实用新型还包括控制器11，一号泵组、二号泵组、若干舱级探测器22、若干簇级探测器21、若干模组探测器20均与控制器11电连接。控制器11接收舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20的信号，并在相应探测器触发报警时，启动一号泵组和/或二号泵组并接通相应管路进行灭火，实现主动防护。

更进一步，所述灭火主设备2上连接有补液装置1。补液装置1能满足灭火剂需求量更大的储能电池舱5。补液装置1可为移动式或固定式。

本实用新型的若干舱级探测器22可探测电气设备舱4和电池仓内火情，当舱级探测器22触发报警时，控制器11接收信号并控制一号泵组、舱级主管路16上的舱级控制阀15开启，灭火剂经舱级主管路16上的若干舱级雾化喷头19对电气设备舱4和电池仓进行灭火。达到灭火浓度后，控制器11关闭一号泵组，同时关闭舱级控制阀15。

簇级探测器21能探测电池簇6部分位置的情况，当簇级探测器21触发报警时，控制器11接收信号并控制二号泵组和簇级管路18上的簇级控制阀13开启，灭火剂经簇级管路18上的若干簇级雾化喷头25对电池簇6进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭二号泵组，同时关闭簇级控制阀13。

模组探测器20能探测电池模组7的热失控情况，当模组探测器20触发报警时，控制器11接收信号并控制二号泵组、簇级主管路17上的簇级主控制阀14和相应模组喷放管路8上的簇级分控制阀23开启，灭火剂经簇级主管路17和模组喷放管路8对发生热失控的电池模组7所在的电池簇6上的所有电池模组7进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭二号泵组，同时关闭簇级控制阀13。

需要说明的是，簇级防护单元(簇级探测器21、簇级管路18、簇级雾化喷头25)和模组防护单元(模组探测器20、簇级主管路17、模组喷放管路8、模组雾化喷头24)可同时设置或进设置其中一个。

当舱级探测器22、簇级探测器21(或模组探测器20)同时触发报警时，控制器11启动一号泵组、二号泵组，并同时打开舱级控制阀15、簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)，灭火剂通过舱级主管路16、舱级雾化喷头19、簇级管路18(或簇级主管路17、模组喷放管路8)进行灭火处置。舱内达到灭火浓度后，控制关闭一号泵组，同时关闭舱级控制阀15。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制器11关闭二号泵组，同时关闭簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)。

综上，防护系统动作方式为：在舱级全淹没防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在簇级(模组级)局部应用防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在舱级全淹没和簇级(模组级)局部应用同时触发时，灭火剂驱动装置启动没火机主设备同时对整个预制舱按舱级全淹没和簇级(模组级)局部进行火灾处置。

本实用新型同时设置舱级探测器22和簇级(或模组)探测器，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级同时探测、同时预警报警。系统同时设置舱级喷放管网和簇级(或模组)管网，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级灭火剂单独或同时释放。综上，本实用新型设置舱级防护单元(舱级探测器22、舱级主管路16、舱级雾化喷头19)，且设置簇级防护单元和/或模组防护单元，可同时实现全淹没舱级防护和局部簇级(和/或模组)防护。本实用新型将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体，实现抑制储能电池热失控多级联动安全防护。

实施例2：

如图2所示，本实施例的用于储能电池预制舱多级联动防护系统，包括灭火主设备2，灭火主设备2上连接有灭火剂驱动装置，灭火剂驱动装置的输出端连接有外部主管路12，外部主管路12的另一端连接有舱级主管路16，舱级主管路16上连接有分别布置于储能电池预制舱的若干舱级雾化喷头19，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器22；所述外部主管路12还连接有簇级管路18且电池簇6旁设置若干簇级探测器21，和/或外部主管路12还连接有簇级主管路17且每个电池模组7的进风口安装模组探测器20，簇级管路18上连接有若干布置于电池簇6旁的簇级雾化喷头25，簇级主管路17上连接有若干模组喷放管路8，模组喷放管路8上连接有若干布置于电池模组7内的模组雾化喷头24。

其中，灭火剂驱动装置包括一个泵组3，泵组3与灭火主设备2连接，泵组3的出口管道连接到外部主管路12。所述泵组3的出口管道上连接有单向阀10和流量/压力调节组件9。单向阀10可以有效地保证灭火剂按照预制管路进行喷放，不会对主设备造成损伤。流量/压力调节组件9用于调节灭火剂喷放压力。泵组3为大流量高压力泵组3，靠流量/压力调节组件9调节压力与流量来实现舱级全淹没和簇级(模组级)局部的分开处置和同时处置。

储能电池预制舱为单舱，其中设置电气设备和电池舱；或者储能电池预制舱包括用于设置电气设备的电气设备舱4和用于设置储能电池的电池舱5。储能电池舱各位置均匀布置舱级探测器22和舱级雾化喷头19。

舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20可以是探测烟、温、光、压力、形变、气体成分与浓度等一种或多种类型的探测器。舱级雾化喷头19、簇级雾化喷头25、模组雾化喷头24可以是单孔、多孔、带雾化或不带雾化机构的喷头。

所述舱级主管路16上连接有舱级控制阀15，簇级主管路17上连接有簇级主控制阀14，模组喷放管路8上连接有簇级分控制阀23，簇级管路18上连接有簇级控制阀13，舱级控制阀15、簇级主控制阀14、簇级分控制阀23和簇级控制阀13均与控制器11电连接。

本实用新型还包括控制器11，泵组3、若干舱级探测器22、若干簇级探测器21、若干模组探测器20均与控制器11电连接。控制器11接收舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20的信号，并在相应探测器触发报警时，启动泵组3并接通相应管路进行灭火，实现主动防护。

更进一步，所述灭火主设备2上连接有补液装置1。补液装置1能满足灭火剂需求量更大的储能电池舱5。补液装置1可为移动式或固定式。

本实用新型的若干舱级探测器22可探测电气设备舱4和电池仓内火情，当舱级探测器22触发报警时，控制器11接收信号并控制泵组3、舱级主管路16上的舱级控制阀15开启，流量/压力调节组件9调节到适中，灭火剂经舱级主管路16上的若干舱级雾化喷头19对电气设备舱4和电池仓进行灭火。达到灭火浓度后，控制器11关闭泵组3，同时关闭舱级控制阀15。

簇级探测器21能探测电池簇6部分位置的情况，当簇级探测器21触发报警时，控制器11接收信号并控制泵组3和簇级管路18上的簇级控制阀13开启，流量/压力调节组件9调节到较小，灭火剂经簇级管路18上的若干簇级雾化喷头25对电池簇6进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13。

模组探测器20能探测电池模组7的热失控情况，当模组探测器20触发报警时，控制器11接收信号并控制泵组3、簇级主管路17上的簇级主控制阀14和相应模组喷放管路8上的簇级分控制阀23开启，流量/压力调节组件9调节到较小，灭火剂经簇级主管路17和模组喷放管路8对发生热失控的电池模组7所在的电池簇6上的所有电池模组7进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13。

需要说明的是，簇级防护单元(簇级探测器21、簇级管路18、簇级雾化喷头25)和模组防护单元(模组探测器20、簇级主管路17、模组喷放管路8、模组雾化喷头24)可同时设置或进设置其中一个。

当舱级探测器22、簇级探测器21(或模组探测器20)同时触发报警时，控制器11启动泵组3，流量/压力调节组件9调节到较大，并同时打开舱级控制阀15、簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)，灭火剂通过舱级主管路16、舱级雾化喷头19、簇级管路18(或簇级主管路17、模组喷放管路8)进行灭火处置。舱内达到灭火浓度后，将流量/压力调节组件9调小，同时关闭舱级控制阀15。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制器11关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)。

综上，防护系统动作方式为：在舱级全淹没防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在簇级(模组级)局部应用防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在舱级全淹没和簇级(模组级)局部应用同时触发时，灭火剂驱动装置启动没火机主设备同时对整个预制舱按舱级全淹没和簇级(模组级)局部进行火灾处置。

本实用新型同时设置舱级探测器22和簇级(或模组)探测器，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级同时探测、同时预警报警。系统同时设置舱级喷放管网和簇级(或模组)管网，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级灭火剂单独或同时释放。综上，本实用新型设置舱级防护单元(舱级探测器22、舱级主管路16、舱级雾化喷头19)，且设置簇级防护单元和/或模组防护单元，可同时实现全淹没舱级防护和局部簇级(和/或模组)防护。本实用新型将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体，实现抑制储能电池热失控多级联动安全防护。

实施例3：

如图3所示，本实施例的用于储能电池预制舱多级联动防护系统，包括灭火主设备2，灭火主设备2上连接有灭火剂驱动装置，灭火剂驱动装置的输出端连接有外部主管路12，外部主管路12的另一端连接有舱级主管路16，舱级主管路16上连接有分别布置于储能电池预制舱的若干舱级雾化喷头19，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器22；所述外部主管路12还连接有簇级管路18且电池簇6旁设置若干簇级探测器21，和/或外部主管路12还连接有簇级主管路17且每个电池模组7的进风口安装模组探测器20，簇级管路18上连接有若干布置于电池簇6旁的簇级雾化喷头25，簇级主管路17上连接有若干模组喷放管路8，模组喷放管路8上连接有若干布置于电池模组7内的模组雾化喷头24。

其中，灭火剂驱动装置包括若干泵组3，若干泵组3均与灭火主设备2连接，若干泵组3的出口管道汇合后连接到外部主管路12。所述泵组3的出口管道上连接有单向阀10和流量/压力调节组件9。单向阀10可以有效地保证灭火剂按照预制管路进行喷放，不会对主设备造成损伤。流量/压力调节组件9用于调节灭火剂喷放压力。泵组3为大流量高压力泵组3，靠流量/压力调节组件9调节压力与流量来实现舱级全淹没和簇级(模组级)局部的分开处置和同时处置。

储能电池预制舱为单舱，其中设置电气设备和电池舱；或者储能电池预制舱包括用于设置电气设备的电气设备舱4和用于设置储能电池的电池舱5。储能电池舱各位置均匀布置舱级探测器22和舱级雾化喷头19。

舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20可以是探测烟、温、光、压力、形变、气体成分与浓度等一种或多种类型的探测器。舱级雾化喷头19、簇级雾化喷头25、模组雾化喷头24可以是单孔、多孔、带雾化或不带雾化机构的喷头。

所述舱级主管路16上连接有舱级控制阀15，簇级主管路17上连接有簇级主控制阀14，模组喷放管路8上连接有簇级分控制阀23，簇级管路18上连接有簇级控制阀13，舱级控制阀15、簇级主控制阀14、簇级分控制阀23和簇级控制阀13均与控制器11电连接。

本实用新型还包括控制器11，泵组3、若干舱级探测器22、若干簇级探测器21、若干模组探测器20均与控制器11电连接。控制器11接收舱级探测器22、簇级探测器21、模组探测器20的信号，并在相应探测器触发报警时，启动泵组3并接通相应管路进行灭火，实现主动防护。

更进一步，所述灭火主设备2上连接有补液装置1。补液装置1能满足灭火剂需求量更大的储能电池舱5。补液装置1可为移动式或固定式。

本实用新型的若干舱级探测器22可探测电气设备舱4和电池仓内火情，当舱级探测器22触发报警时，控制器11接收信号，并控制若干泵组3开启且调节各流量/压力调节组件9，以外部主管路12上的灭火剂流量适中，控制舱级主管路16上的舱级控制阀15开启，流量/压力调节组件9调节到适中，灭火剂经舱级主管路16上的若干舱级雾化喷头19对电气设备舱4和电池仓进行灭火。达到灭火浓度后，控制器11关闭泵组3，同时关闭舱级控制阀15。

簇级探测器21能探测电池簇6部分位置的情况，当簇级探测器21触发报警时，控制器11接收信号并控制若干泵组3和簇级管路18上的簇级控制阀13开启，调节若干泵组3的流量/压力调节组件9以使外部主管路12上的流量较小，灭火剂经簇级管路18上的若干簇级雾化喷头25对电池簇6进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13。

模组探测器20能探测电池模组7的热失控情况，当模组探测器20触发报警时，控制器11接收信号并控制若干泵组3、簇级主管路17上的簇级主控制阀14和相应模组喷放管路8上的簇级分控制阀23开启，调节若干泵组3的流量/压力调节组件9以使外部主管路12上的流量较小，灭火剂经簇级主管路17和模组喷放管路8对发生热失控的电池模组7所在的电池簇6上的所有电池模组7进行灭火和降温。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制气关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13。

需要说明的是，簇级防护单元(簇级探测器21、簇级管路18、簇级雾化喷头25)和模组防护单元(模组探测器20、簇级主管路17、模组喷放管路8、模组雾化喷头24)可同时设置或进设置其中一个。

当舱级探测器22、簇级探测器21(或模组探测器20)同时触发报警时，控制器11启动若干泵组3，调节若干泵组3的流量/压力调节组件9以使外部主管路12上的流量较大，并同时打开舱级控制阀15、簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)，灭火剂通过舱级主管路16、舱级雾化喷头19、簇级管路18(或簇级主管路17、模组喷放管路8)进行灭火处置。舱内达到灭火浓度后，将流量/压力调节组件9调小，同时关闭舱级控制阀15。电池模组7内电芯表面温度持续降低达到安全温度后，控制器11关闭泵组3，同时关闭簇级控制阀13(或簇级主控制阀14、簇级分控制阀23)。

综上，防护系统动作方式为：在舱级全淹没防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在簇级(模组级)局部应用防护触发时，灭火剂驱动装置可启动灭火主设备2进行火灾处置；在舱级全淹没和簇级(模组级)局部应用同时触发时，灭火剂驱动装置启动没火机主设备同时对整个预制舱按舱级全淹没和簇级(模组级)局部进行火灾处置。

本实用新型同时设置舱级探测器22和簇级(或模组)探测器，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级同时探测、同时预警报警。系统同时设置舱级喷放管网和簇级(或模组)管网，分别对应舱级防护和簇级(或模组)防护，可实现舱级和簇级灭火剂单独或同时释放。综上，本实用新型设置舱级防护单元(舱级探测器22、舱级主管路16、舱级雾化喷头19)，且设置簇级防护单元和/或模组防护单元，可同时实现全淹没舱级防护和局部簇级(和/或模组)防护。本实用新型将全淹没系统和局部应用系统功能集中到一体，实现抑制储能电池热失控多级联动安全防护。

本实用新型的灭火主设备2驱动方式构成可为多级泵组3、单台泵组3+流量/压力调节组件9、多级泵组3+流量/压力调节组件9，可同时实现舱级全淹没防护和簇级(模组级)局部防护。

本实用新型探测方式为舱级全淹没探测和簇级(模组级)局部探测同时覆盖，可实时在线对全舱和所有簇(模组级)进行预警、报警监测。

本实用新型的各控制阀根据项目要求按照防护单元来进行设置，舱级全淹没防护和簇级(模组级)局部防护分开设置，由PLC控制器11来进行分区控制阀的开启控制。

本实用新型的舱级全淹没喷放管路与簇级(模组级)局部喷放管路按防护单元进行设置，可单独进行喷放，也可同时进行喷放。

系统内灭火主设备2设计的灭火剂用量可满足重复多次(一般为3次)喷放，另外增设了一套补液装置1，以此来满足灭火剂需求量更大的储能电池预制舱。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：包括灭火主设备(2)，灭火主设备(2)上连接有灭火剂驱动装置，灭火剂驱动装置的输出端连接有外部主管路(12)，外部主管路(12)的另一端连接有舱级主管路(16)，舱级主管路(16)上连接有分别布置于储能电池预制舱的若干舱级雾化喷头(19)，储能电池预制舱内还分别布置有若干舱级探测器(22)；所述外部主管路(12)还连接有簇级管路(18)且电池簇(6)旁设置若干簇级探测器(21)，和/或外部主管路(12)还连接有簇级主管路(17)且每个电池模组(7)内安装模组探测器(20)，簇级管路(18)上连接有若干布置于电池簇(6)旁的簇级雾化喷头(25)，簇级主管路(17)上连接有若干模组喷放管路(8)，模组喷放管路(8)上连接有若干布置于电池模组(7)内的模组雾化喷头(24)。

2.根据权利要求1所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：灭火剂驱动装置包括至少一个泵组(3)，若干泵组(3)与灭火主设备(2)连接，若干泵组(3)的出口管道均连接到外部主管路(12)。

3.根据权利要求2所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：所述泵组(3)的出口管道上连接有单向阀(10)。

4.根据权利要求2所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：所述泵组(3)的出口管道上还连接有流量/压力调节组件(9)。

5.根据权利要求1所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：还包括控制器(11)，灭火剂驱动装置、若干舱级探测器(22)、若干簇级探测器(21)、若干模组探测器(20)均与控制器(11)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：所述舱级主管路(16)上连接有舱级控制阀(15)，簇级主管路(17)上连接有簇级主控制阀(14)，模组喷放管路(8)上连接有簇级分控制阀(23)，簇级管路(18)上连接有簇级控制阀(13)，舱级控制阀(15)、簇级主控制阀(14)、簇级分控制阀(23)和簇级控制阀(13)均与控制器(11)电连接。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种用于储能电池预制舱多级联动防护系统，其特征在于：所述灭火主设备(2)上连接有补液装置(1)。

Images