CN219290485U - 一种带有防火灾系统的储能电池柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有防火灾系统的储能电池柜，包括柜体和储能单元存放架，其特征在于：上述储能单元存放架设置有若干个，依次互相贴合，呈两列布置在柜体的内部，两列储能单元存放架分别位于靠近柜体内对置的两个内壁位置处，呈镜像对称布置；上述储能单元存放架为沿竖直方向堆叠而成的多层板架，每个储能单元存放架配装连接有一个定点灭火机构；上述柜体的上端顶部设置有自动喷水灭火系统。本实用新型的有益效果为：系统设计合理，反应灵敏，可以及时发现火灾并采取相应的应急措施；特别针对于储能电池柜设计，能在某个电池包发生初期火灾时就进行处置、发出警报。

Description

一种带有防火灾系统的储能电池柜

技术领域

本实用新型涉及储能领域，具体涉及一种带有防火灾系统的储能电池柜。

背景技术

储能电池柜是一种用于储存电能的设备，通常由电池组、电池管理系统、电池柜和配电系统等组成。储能电池柜可以将电能储存起来，以备不时之需，例如在停电或能源供应不足的情况下，可以通过储能电池柜提供备用电源。此外，储能电池柜还可以在电网负荷高峰时释放储存的电能，以调节电网负荷。储能电池柜在可再生能源发电和电动汽车等领域也有广泛应用。

储能电池柜现有的防火设计主要包括以下几个方面：

1.防火材料：储能电池柜的外壳和内部隔板通常采用防火材料，例如岩棉、硅酸钙板等，以提高其防火性能。2.火灾探测系统：储能电池柜内部安装有火灾探测器，一旦发现火灾，探测器会立即向控制系统发出信号，触发灭火系统或警报系统。3.灭火系统：储能电池柜的灭火系统通常采用气体灭火或干粉灭火系统，以快速有效地控制火势。4.空气循环系统：储能电池柜内部还需要设置空气循环系统，以保证柜内空气流通，降低电池温度，减少火灾发生的可能性。5.安全距离：储能电池柜应与其他设备保持一定的安全距离，以防止火灾蔓延。

其中，火灾探测系统与其他场所使用的火灾探测系统相仿或一致，并不能满足电力密集场景下的使用。总的来说，储能电池柜的防火设计、防火措施不够全面：储能电池柜防火设计通常只考虑到外部火源对电池柜的影响，而忽略了电池本身可能的火灾风险，例如电池过充、过放、短路等问题，以至于安全性和可靠性不够高。同时也不能在火灾发生初期将火灾精准地抑制，以免造成更大的损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的提供一种带有防火灾系统的储能电池柜。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种带有防火灾系统的储能电池柜，包括柜体和储能单元存放架，其特征在于：上述储能单元存放架设置有若干个，依次互相贴合，呈两列布置在柜体的内部，两列储能单元存放架分别位于靠近柜体内对置的两个内壁位置处，呈镜像对称布置；上述储能单元存放架为沿竖直方向堆叠而成的多层板架，每个储能单元存放架配装连接有一个定点灭火机构；上述柜体的上端顶部设置有自动喷水灭火系统。

进一步的，上述定点灭火机构包括灭火剂储存罐、管路系统、喷嘴、气体式火灾探测器和电磁阀；灭火剂储存罐用于储存灭火剂，通常是一个高压容器，可以在灭火系统启动时将灭火剂喷洒到火灾现场。

喷嘴是将灭火剂喷洒到火灾现场的关键部件，在灭火系统启动时会自动喷洒灭火剂。上述喷嘴设置有若干个，分别位于储能单元存放架板架的上方位置处。

气体式火灾探测器利用气体的变化来检测火灾。当有火灾产生时，火焰会产生一些特殊的气体，如一氧化碳、二氧化碳等，探测器会检测这些气体的浓度，超过一定的阈值时，探测器会发出警报信号。每个上述喷嘴处配置有一个气体式火灾探测器。若干个上述喷嘴通过管路系统与灭火剂储存罐连通连接，且在喷嘴与灭火剂储存罐之间的管路上设置有电磁阀控制管路的通断；上述气体式火灾探测器和电磁阀均与控制系统电连接。

进一步的，上述控制系统包括控制面板、电源、控制器和火灾警报器；上述气体式火灾探测器和电磁阀均与控制器电连接，控制器为MCU；上述控制器分别与控制面板、电源、火灾警报器电连接。

进一步的，上述喷嘴、气体式火灾探测器与管路系统之间分别用不锈钢波纹管连通连接。不锈钢波纹管作为柔性材料，可以在一定范围内进行弯折，以便于电磁阀和气体式火灾探测器调整相对位置，适用于不同的储能电池尺寸。

进一步的，上述自动喷水灭火系统包括消防管道、闭式喷头温感元件和喷淋头；上述消防管道的一端与消防用水连接，另一端封闭；上述消防管道上设置有若干喷淋头，每个喷淋头与消防管道之间设置有闭式喷头温感元件；闭式喷头温感元件是一种用于火灾自动灭火系统中的温度探测器，通常由温感元件、密封管和喷头组成。闭式喷头温感元件的工作原理是通过温感元件感应周围温度的变化，当温度超过预设值时，温感元件会触发喷头，使水流释放，达到自动灭火的目的。上述消防管道上设置有水力警铃。

水力警铃是一种利用水流压力来产生声响的报警装置。它通常由水流开关、水管和警铃组成。当水流通过水流开关时，水流的压力会使水流开关内部的活塞移动，从而使警铃发出声响。水力警铃可以用于各种场合的火灾报警，例如建筑物、工厂、船舶等。它具有安装方便、维护简单、响度大等优点，但需要保证水流的稳定性和压力足够大，以确保警铃的正常工作。

进一步的，上述灭火剂储存罐内存储的灭火剂为液态全氟己酮。全氟己酮是一种无色、无味、无毒的化学物质，具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够快速有效地灭火，而且对人体和环境无害。全氟己酮灭火器广泛应用于各种场所，如计算机房、电力设备房、图书馆、博物馆、医院、地铁站等。当全氟己酮喷洒到火源上时，它会迅速蒸发并形成一层薄膜，将火源隔离。同时，全氟己酮分解产生的氟离子和氢氧自由基会与火焰中的自由基反应，抑制火焰的燃烧，达到灭火的效果。此外，全氟己酮具有良好的电气绝缘性能，也可用于灭电器火灾。总的来说，全氟己酮灭火器具有快速、有效、无毒、无残留等优点。

进一步的，上述灭火剂储存罐位于柜体的外部，管路系统穿过柜体将喷嘴、气体式火灾探测器和电磁阀置于其内部。

进一步的，上述柜体的六个内壁均设置有岩棉层。

进一步的，上述灭火剂储存罐上设置有加液口或加气口。

本实用新型的有益效果在于：系统设计合理，反应灵敏，可以及时发现火灾并采取相应的应急措施；特别针对于储能电池柜设计，能在某个电池包发生初期火灾时就进行处置、发出警报；并且设置有两套灭火机构，定点灭火机构用于定点扑灭初期火灾，并通过通信手段发出警报；自动喷水灭火系统用于前者失效后的保险手段，其灭火动作和警报通知均通过机械手段完成，进一步提高了系统的可靠性。

附图说明

图1：本实用新型的立体结构示意图；

图2：本实用新型的立体结构剖视图；

图3：本实用新型定点灭火机构的立体结构示意图；

图4：本实用新型自动喷水灭火系统的立体结构示意图；

图5：本实用新型储能单元存放架的立体结构示意图；

图6：本实用新型储能单元存放架的布置示意图；

图7：本实用新型控制系统的连接示意图；

图中：1-柜体、2-储能单元存放架、3-定点灭火机构、4-自动喷水灭火系统、31-灭火剂储存罐、32-管路系统、33-喷嘴、34-气体式火灾探测器、35-电磁阀、36-控制系统、41-消防管道、42-闭式喷头温感元件、43-喷淋头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

实施例：如图1-7所示，一种带有防火灾系统的储能电池柜，包括柜体1和储能单元存放架2，其特征在于：上述储能单元存放架2设置有若干个，依次互相贴合，呈两列布置在柜体1的内部，两列储能单元存放架2分别位于靠近柜体1内对置的两个内壁位置处，呈镜像对称布置；上述储能单元存放架2为沿竖直方向堆叠而成的多层板架，每个储能单元存放架2配装连接有一个定点灭火机构3；上述柜体1的上端顶部设置有自动喷水灭火系统4。

上述定点灭火机构3包括灭火剂储存罐31、管路系统32、喷嘴33、气体式火灾探测器34和电磁阀35；灭火剂储存罐31用于储存灭火剂，通常是一个高压容器，可以在灭火系统启动时将灭火剂喷洒到火灾现场。

喷嘴33是将灭火剂喷洒到火灾现场的关键部件，在灭火系统启动时会自动喷洒灭火剂。上述喷嘴33设置有若干个，分别位于储能单元存放架2板架的上方位置处。

气体式火灾探测器34利用气体的变化来检测火灾。当有火灾产生时，火焰会产生一些特殊的气体，如一氧化碳、二氧化碳等，探测器会检测这些气体的浓度，超过一定的阈值时，探测器会发出警报信号。每个上述喷嘴33处配置有一个气体式火灾探测器34。若干个上述喷嘴33通过管路系统32与灭火剂储存罐31连通连接，且在喷嘴33与灭火剂储存罐31之间的管路上设置有电磁阀35控制管路的通断；上述气体式火灾探测器34和电磁阀35均与控制系统36电连接。

上述控制系统36包括控制面板、电源、控制器和火灾警报器；上述气体式火灾探测器34和电磁阀35均与控制器电连接，控制器为MCU；上述控制器分别与控制面板、电源、火灾警报器电连接。

上述喷嘴33、气体式火灾探测器34与管路系统32之间分别用不锈钢波纹管连通连接。不锈钢波纹管作为柔性材料，可以在一定范围内进行弯折，以便于电磁阀35和气体式火灾探测器34调整相对位置，适用于不同的储能电池尺寸。

上述自动喷水灭火系统4包括消防管道41、闭式喷头温感元件42和喷淋头43；上述消防管道41的一端与消防用水连接，另一端封闭；上述消防管道41上设置有若干喷淋头43，每个喷淋头43与消防管道41之间设置有闭式喷头温感元件42；闭式喷头温感元件42是一种用于火灾自动灭火系统中的温度探测器，通常由温感元件、密封管和喷头组成。闭式喷头温感元件42的工作原理是通过温感元件感应周围温度的变化，当温度超过预设值时，温感元件会触发喷头，使水流释放，达到自动灭火的目的。上述消防管道41上设置有水力警铃。

水力警铃是一种利用水流压力来产生声响的报警装置。它通常由水流开关、水管和警铃组成。当水流通过水流开关时，水流的压力会使水流开关内部的活塞移动，从而使警铃发出声响。水力警铃可以用于各种场合的火灾报警，例如建筑物、工厂、船舶等。它具有安装方便、维护简单、响度大等优点，但需要保证水流的稳定性和压力足够大，以确保警铃的正常工作。

上述灭火剂储存罐31内存储的灭火剂为液态全氟己酮。全氟己酮是一种无色、无味、无毒的化学物质，具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够快速有效地灭火，而且对人体和环境无害。全氟己酮灭火器广泛应用于各种场所，如计算机房、电力设备房、图书馆、博物馆、医院、地铁站等。当全氟己酮喷洒到火源上时，它会迅速蒸发并形成一层薄膜，将火源隔离。同时，全氟己酮分解产生的氟离子和氢氧自由基会与火焰中的自由基反应，抑制火焰的燃烧，达到灭火的效果。此外，全氟己酮具有良好的电气绝缘性能，也可用于灭电器火灾。总的来说，全氟己酮灭火器具有快速、有效、无毒、无残留等优点。

上述灭火剂储存罐31位于柜体1的外部，管路系统32穿过柜体1将喷嘴33、气体式火灾探测器34和电磁阀35置于其内部。上述柜体1的六个内壁均设置有岩棉层。上述灭火剂储存罐31上设置有加液口或加气口。

工作流程如下：首先将本实用新型布置妥当，使每对气体式火灾探测器34与喷嘴33处于合适的位置；当某个电池包发生火灾时，首先被气体式火灾探测器34检测到，然后将信号传输至控制系统36的控制器，控制器同时向该气体式火灾探测器34所在位置的电磁阀35、火灾报警器发出信号；使电磁阀35打开，并发出警报；其中，火灾警报器包括警报器主机、声光报警器、备用电源，当报警器主机检测到无电流输出后，自动切换到备用电源并控制声光报警器发出报警信号，以提示火灾警报器故障。

当电磁阀35打开后，灭火剂储存罐31内存储的液态全氟己酮变为高压气体喷出，完成初期火灾的定点扑灭工作。

如果初期火灾的定点扑灭工作的效果不理想，或者定点灭火机构3由于各种电气故障原因失效。就由喷水灭火系统4继续执行火灾扑灭工作并警告，直至完成作业。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有防火灾系统的储能电池柜，包括柜体(1)和储能单元存放架(2)，其特征在于：所述储能单元存放架(2)设置有若干个，依次互相贴合，呈两列布置在柜体(1)的内部，两列储能单元存放架(2)分别位于靠近柜体(1)内对置的两个内壁位置处，呈镜像对称布置；所述储能单元存放架(2)为沿竖直方向堆叠而成的多层板架，每个储能单元存放架(2)配装连接有一个定点灭火机构(3)；所述柜体(1)的上端顶部设置有自动喷水灭火系统(4)。

2.如权利要求1所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述定点灭火机构(3)包括灭火剂储存罐(31)、管路系统(32)、喷嘴(33)、气体式火灾探测器(34)和电磁阀(35)；所述喷嘴(33)设置有若干个，分别位于储能单元存放架(2)板架的上方位置处；每个所述喷嘴(33)处配置有一个气体式火灾探测器(34)；若干个所述喷嘴(33)通过管路系统(32)与灭火剂储存罐(31)连通连接，且在喷嘴(33)与灭火剂储存罐(31)之间的管路上设置有电磁阀(35)控制管路的通断；所述气体式火灾探测器(34)和电磁阀(35)均与控制系统(36)电连接。

3.如权利要求2所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述控制系统(36)包括控制面板、电源、控制器和火灾警报器；所述气体式火灾探测器(34)和电磁阀(35)均与控制器电连接，控制器为MCU；所述控制器分别与控制面板、电源、火灾警报器电连接。

4.如权利要求2所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述喷嘴(33)、气体式火灾探测器(34)与管路系统(32)之间分别用不锈钢波纹管连通连接。

5.如权利要求1所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述自动喷水灭火系统(4)包括消防管道(41)、闭式喷头温感元件(42)和喷淋头(43)；所述消防管道(41)的一端与消防用水连接，另一端封闭；所述消防管道(41)上设置有若干喷淋头(43)，每个喷淋头(43)与消防管道(41)之间设置有闭式喷头温感元件(42)；所述消防管道(41)上设置有水力警铃。

6.如权利要求2-4任一项所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述灭火剂储存罐(31)内存储的灭火剂为液态全氟己酮。

7.如权利要求2-4任一项所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述灭火剂储存罐(31)位于柜体(1)的外部，管路系统(32)穿过柜体(1)将喷嘴(33)、气体式火灾探测器(34)和电磁阀(35)置于其内部。

8.如权利要求1-5任一项所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述柜体(1)的六个内壁均设置有岩棉层。

9.如权利要求7所述的一种带有防火灾系统的储能电池柜，其特征在于：所述灭火剂储存罐(31)上设置有加液口或加气口。

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