CN219001817U - 一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统，包括：控制组件，用于提供和输送灭火剂，所述控制组包括消防泵组和第一主管；所述消防泵组进水管端与消防管路连通；所述消防泵组出水管端与所述第一主管进水端连接；若干个保护区管网，用于输送灭火剂，铺设于停车场地面以下；所述保护区管网包括第二主管和若干个串联在其上的支管；所述第二主管进水端与所述第一主管出水端连通，所述第二主管进水端处设有控制阀；每根所述支管设于每个停车位中，其上设置有若干个喷头，所述喷头的出水口的出水方向自下而上且所述出水口与地面以上的空间连通。本实用新型能有效抑制电动汽车锂电池的热失控，同时可有效阻止火灾蔓延至其他车辆，最终完全扑灭火灾。

Description

一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统

技术领域

本实用新型涉及消防领域，尤其涉及一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统。

背景技术

生态优先、绿色发展，是当今时代科技革命和产业变革的鲜明特征。随着清洁能源应用产业的加快发展，电动汽车作为能源转型的重要组成部分，在我国相关政策和法规的扶持下，我国的电动汽车产业得到飞速发展，但与此同时也面临不少挑战和问题亟待解决，如基础设施不足、充电时间长、安全性有待提高等。现如今大部分厂商生产的电动汽车均采用锂电池作为动力来源，但锂离子电池内部采用的为易燃的有机电解液体系，存在较大安全隐患。近年来，电动汽车自燃、爆炸的新闻屡见不鲜，电池安全问题依然是行业绕不开的话题。基于此，人们将目光投向了其他可替代锂的元素上，但研发出可完全替代锂电池的产品仍有很长的路要走，因此，加快基础设施的建设仍然是产业发展重点之一。在电动汽车使用环境方面，充电设施虽已经达到了充电桩和汽车2.9：1的比例，但应对电动汽车自燃问题的相应手段仍旧缺失。

与传统燃油汽车相比，纯电动汽车的动力电池和电机取代了发动机和变速箱，而电动汽车起火燃烧事故中多半是由于其电池本身热失控引发的。其中，锂电池燃烧特性和火灾特点为：在热失控诱因作用下，电池模组中单体电池相继发生热失控，安全阀相继打开，喷射出由可燃气体、电解液和固体残渣组成的白色烟气，其中可燃气体主要成分为氢气、一氧化碳和甲烷等有毒气体；伴随模组中多个电池发生剧烈热失控，电池温度迅速升高，电池模组周围可燃气体浓度迅速增大，多会发生爆燃现象，爆燃后会持续稳定燃烧，会引发车辆的燃烧；由于燃烧过程存在可燃气体、电解液和固体残渣等，因此磷酸铁锂电池模组火灾可初步判定为气体火灾(C类火)、液体或可熔化的固体物质火灾(B类火)和固体物质火灾(A类火)综合的火灾，电池模组燃烧状态为三维喷射火。

据调查发现，目前停车场的消防措施与灭火技术是针对燃油车辆的，且停车场灭火系统多设于室内停车场，而室外停车场基本不设灭火系统。目前应用于停车场的灭火技术主要有泡沫-水喷淋系统和高倍数泡沫灭火系统，其中泡沫-水喷淋灭火技术的灭火介质为泡沫混合液，该技术的主要设备由供水泵组、泡沫液比例供给装置、湿式报警阀、管网、水喷淋喷头等部件组成，水喷淋喷布置在停车库的顶部，使用时向下喷射泡沫混合液；高倍数泡沫灭火技术灭火介质为高倍泡沫，该技术的主要设备由供水泵组、泡沫液比例供给装置、控制阀、管网和高倍泡沫产生器组成，高倍泡沫产生器设置于停车库内，通过产生的高倍泡沫全淹没停车库来扑灭火灾。上述两种灭火技术的灭火原理都是利用了泡沫的隔氧窒息作用，对燃油车辆引发的火灾均能达到很好的灭火效果，但在应对电动汽车火灾时却无法有效扑灭。

据分析，泡沫-水喷淋灭火技术中，作为灭火介质的泡沫混合液因电池模组火灾为喷射火而无法覆盖燃烧部位，且灭火介质泡沫混合液是从车辆上方向下喷射，而车辆本体的遮挡使得灭火介质不能直接喷射到电池模组上，因此对处于车辆底盘的电池模组火灾是起不到任何作用的。此外，高倍数泡沫灭火技术中的高倍数泡沫在使用时会淹没覆盖电池模组，导致电池模组热失控产生的如氢气、一氧化碳和甲烷等可燃气体无法排出而聚集在电池模组周围，而可燃气体聚集到一定浓度时会爆燃甚至爆炸，造成火灾进一步扩散；其次，高倍泡沫冷却作用很低，不能抑制电池模组热失控的继续发生，会产生复燃，因此高倍数泡沫灭火技术同样不能有效扑灭电动车辆的火灾。

实用新型内容

针对现有技术中应用于停车场的灭火技术无法有效抑制电动汽车火灾的问题，本实用新型提出了一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统，以达到能够有效抑制电动汽车火灾的技术效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种针对电动汽车停车场的火灾抑制技术，包括：

控制组件，用于提供和输送灭火剂，所述控制组件包括消防泵组和第一主管；所述消防泵组进水管端与消防管路连接；所述消防泵组出水管端与所述第一主管进水端连接；

若干个保护区管网，用于输送灭火剂，铺设于停车场地面以下；所述保护区管网包括第二主管和若干个串联在其上的支管；所述第二主管进水端与所述第一主管出水端连通，所述第二主管进水端处设有控制阀；每根所述支管设于每个停车位中，其上设置有若干个喷头，所述喷头的出水口的出水方向自下而上且所述出水口与地面以上的空间连通。

进一步的，所述火灾抑制系统包括控制装置，所述控制装置与所述消防泵组和所述控制阀连接，用于控制所述消防泵组启停和/或所述控制阀开闭。

进一步的，所述支管设于每个停车位的短边中轴线上。

进一步的，所述喷头喷洒灭火剂的作用面积大于单个停车位的面积。

进一步的，所述喷头为细水雾喷头。

进一步的，所述喷头顶端与地面齐平。

进一步的，所述喷头数量为两个。

进一步的，两个所述喷头分别设于停车位短边中轴线三分之一处和三分之二处。

进一步的，所述灭火剂为水。

进一步的，所述控制阀为单向控制阀。

有益效果：

由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供了一种应对电动停车场火灾的抑制系统。上述方案可使灭火剂直接作用到电动汽车的电池模组处，有效抑制电动汽车锂电池的热失控，同时可有效阻止火灾蔓延至其他车辆，最终完全扑灭失火车辆的火灾且使其不会复燃。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型实施例中的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的管网和喷头布置的平面示意图；

图3为本实用新型实施例中的管网和喷头布置的局部剖视图；

图中，各附图标记的含义如下：

1、消防泵组；2、第一主管；3、第二主管；4、支管；5、控制阀；6、喷头。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例所采用的总体思路如下：

将消防管网铺设于电动汽车停车位下，其上设置的消防喷头可直接作用于电动汽车地盘处的电池模组，在对电池模组经持续喷淋后可有效抑制电池模组热失控的继续发生以及阻止火灾蔓延至其他车辆，最终完全扑灭电动汽车火灾。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

基于上述构思，本实施例所涉及到的部件包括如图1至图3中的控制组和若干个保护区管网，所述控制组包括消防泵组1和第一主管2，所述保护区官网包括第二主管3和若干个串联在其上的支管4。

其中，控制组件，用于提供和输送灭火剂，所述控制组件包括消防泵组1和第一主管2；所述消防泵组1进水管端与消防管路连接；所述消防泵组1出水管端与所述第一主管2进水端连接；

若干个保护区管网，用于输送灭火剂，铺设于停车场地面以下；所述保护区管网包括第二主管3和若干个串联在其上的支管4；所述第二主管3进水端与所述第一主管2出水端连通，所述第二主管3进水端处设有控制阀5；每根所述支管4设于每个停车位中，其上设置有若干个喷头6，所述喷头6的出水口的出水方向自下而上且所述出水口与地面以上的空间连通。

通过上述系统，经所述消防泵组1输出并经由所述保护区管网输送的所述灭火剂可通过设于电动汽车下方的所述喷头6喷洒而直接作用于电动汽车底盘处的电池模组，电动汽车锂电池热失控得到抑制，在灭火剂的持续喷淋下，因锂电池热失控引发的电动汽车火灾被完全扑灭。其中所述消防泵组1为消防领域常用的装置，其主要包括消防泵和为消防泵组提供动力的动力源、对消防泵组实施控制作用的控制柜和一些其他的辅助装置，在进行火扑灭时，在动力源提供的动力下，消防泵可流出满足消防用水所需的水量和水压。

所述火灾抑制系统包括控制装置，所述控制装置与所述消防泵组1和所述控制阀5连接，用于控制所述消防泵组1启停和/或所述控制阀5开闭。本实用新型实施例均适用于自动控制启动、手动控制启动和应急启动，例如自动控制启动，火灾发生时，所述控制装置接收到感应装置如烟雾报警器、温度报警器等的报警信号后，开启所述控制阀5使所述控制组和所述保护区管网间管道连通，所述消防泵组1随之启动并将消防官网中的消防用水不断泵取输送至所述保护区管网中，以保证所述喷头6能持续对燃烧的电池模组进行喷洒；在停车场有人值守的情况下，目视到火灾灾情时，可通过手动控制启动所述火灾抑制系统；在自动控制启动和手动控制启动均失效的情况下，立即绕过所述控制装置对所述控制阀5和所述消防泵组1的联动控制，机械应急启动所述火灾抑制系统扑灭火灾。火灾被完全扑灭后，由人工操作关闭系统。

如图2所示，电动汽车停放在停车位上时，其上的电池模组一般位于停车位中轴线上方，通过将所述支管4设于每个停车位的短边中轴线上，使所述支管4上设置的若干个所述喷头6处于对电动汽车底盘处的电池模组的较佳作用位置，在喷洒灭火剂时达到较好的灭火效果；每根支管4上设有两个所述喷头6，两个所述喷头6分别设于停车位短边中轴线三分之一处和三分之二处，使所述喷头6在喷射灭火剂时，在无论停车位中的电动汽车是何朝向的情况下均能使喷射的灭火剂直接作用于电池模组处。

为尽量减小火灾发生范围造成更大的损失，所述喷头6喷洒灭火剂的作用面积大于单个停车位的面积，所述喷头6喷洒灭火剂时，除了作用在电池模组上外，还在失火车辆和停放在相邻车位上的车辆或其他物品间形成具有屏障作用的水雾，达到抑制火灾蔓延至相邻车辆或物品上的效果。

为使所述火灾抑制系统达到更好的灭火效果，所述喷头6为细水雾喷头6，所述灭火剂为水。与常规的消防喷头6相比，细水雾喷头6喷出的水雾直径更小，用水量也更少，同时其带来的水渍损失也更小。细水雾喷头6多采用不锈钢材质，使用寿命长，其在备用的状态下为常压，日常维护工作量和费用较低。采用水作为所述火灾抑制系统的灭火剂，水具有比热容大、导热性好等优点，其与电动汽车燃烧部位接触时，能有效降低燃烧部位的温度，达到中止燃烧的效果。此外，水可以溶解水溶性甲、乙、丙类液体，可有效溶解电池模组热失控产生的部分液体，使可燃物浓度降低而导致的可燃蒸气量减少，从而使燃烧减弱，当可燃液体的浓度降到可燃浓度以下时，燃烧即中止。

如图2和图3所示，所述喷头6顶端与地面齐平，使所述喷头6在不高于停车场地面以影响车辆停放的同时尽量靠近所停放车辆的底盘。此外，在本实施例中，所述控制阀5为单向控制阀5，单向阀用于控制流体的单向流动，在消防系统中被广泛应用，其设置在所述第一主管2和所述第二主管3连接处，用以避免液体回流。

经多次试验验证，本实施例中的所述火灾抑制系统在进行20分钟的喷射后，可扑灭电动汽车上的磷酸铁锂电池模组明火，且能够抑制热失控的继续发生不复燃。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种针对电动汽车停车场的火灾抑制系统，其特征在于，包括：

控制组件，用于提供和输送灭火剂，所述控制组件包括消防泵组(1)和第一主管(2)；所述消防泵组(1)进水管端与消防管路连接；所述消防泵组(1)出水管端与所述第一主管(2)进水端连接；

若干个保护区管网，用于输送灭火剂，铺设于停车场地面以下；所述保护区管网包括第二主管(3)和若干个串联在其上的支管(4)；所述第二主管(3)进水端与所述第一主管(2)出水端连通，所述第二主管(3)进水端处设有控制阀(5)；每根所述支管(4)设于每个停车位中，其上设置有若干个喷头(6)，所述喷头(6)的出水口的出水方向自下而上且所述出水口与地面以上的空间连通。

2.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述火灾抑制系统包括控制装置，所述控制装置与所述消防泵组(1)和所述控制阀(5)连接，用于控制所述消防泵组(1)启停和/或所述控制阀(5)开闭。

3.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述支管(4)设于每个停车位的短边中轴线上。

4.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述喷头(6)喷洒灭火剂的作用面积大于单个停车位的面积。

5.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述喷头(6)为细水雾喷头(6)。

6.根据权利要求5所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述喷头(6)顶端与地面齐平。

7.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述喷头(6)数量为两个。

8.根据权利要求7所述的火灾抑制系统，其特征在于：两个所述喷头(6)分别设于停车位短边中轴线三分之一处和三分之二处。

9.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述灭火剂为水。

10.根据权利要求1所述的火灾抑制系统，其特征在于：所述控制阀(5)为单向控制阀(5)。

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