CN219462378U - 一种电力储能消防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电力储能消防系统，涉及储能设备领域，包括：储液箱，所述储液箱设于所述空槽内，所述储液箱内存储有灭火介质；进液控制机构，所述进液控制机构与所述储能电池的消防管道连接；消防泵，所述消防泵的进水端与所述储液箱连接，所述消防泵的出水端与所述进液控制机构连接；电池管理系统，所述电池管理系统与所述进液控制机构连接，所述电池管理系统能够控制所述进液控制机构的开关状态，本实用新型在不占用集装箱内有效空间的前提下存储更多的灭火介质，同时提高了热失控发生时消防系统的反应速度，能够更及时地对电池进行灭火。

Description

一种电力储能消防系统

技术领域

本实用新型涉及储能设备领域，特别涉及一种电力储能消防系统。

背景技术

随着清洁能源的大力发展，储能系统规模也越来越大，单个储能单元的体积越来越大，存储的电量也越多，相应的单个存储单元内的电芯数量也越来越多，系统运行累积的热量也越多，同时电芯数量多了以后系统的安全风险也会同步的升高。为保证系统安全可靠的运行，储能系统设计中带入了温度调节系统和消防系统。温度调节又细分为风冷系统和液冷系统。

目前主流的集装箱储能系统组成为：电池系统、消防系统、温度调节系统(风冷或液冷)、及电气配电系统组成。整个储能系统的集成度非常高。

随着集装箱储能系统的技术日趋完善，现有的系统配置也达到极致状态，几乎集装箱储能系统内都会带一套消防系统用于应对热失控的情况，将热失控控制在萌芽状态，规避热蔓延而引发更大规模的热失控，例如申请号为CN202120171185.8专利名称为一种具有消防结构的储能电池集装箱的专利公开了一种电池集装箱，该集装箱虽然具有用于灭火的消防系统，但是该消防系统占用了过多的集装箱空间。

为了降低度电成本，目前都是在现有的集装箱系统内尽可能多的装载电池来降低度电成本，因此内部集成度都非常高，而传统的消防系统会占用较多的内部空间，从而影响集装箱系统的度电成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电力储能消防系统，提高了电池集装箱的空间利用，提升了消防系统的防护效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电力储能消防系统，所述消防系统用于对电池集装箱进行热失控防护，所述电池集装箱的底端设于固定框架上，所述固定框架上具有空槽，所述电池集装箱具有多个储能电池，包括：储液箱，所述储液箱设于所述空槽内，所述储液箱内存储有灭火介质；进液控制机构，所述进液控制机构与所述储能电池的消防管道连接；消防泵，所述消防泵的进水端与所述储液箱连接，所述消防泵的出水端与所述进液控制机构连接；电池管理系统，所述电池管理系统与所述进液控制机构连接，所述电池管理系统能够控制所述进液控制机构的开关状态。

进一步地，还包括消防监测模块，所述消防监测模块能够监测储能电池的温度和所述电池集装箱内的可燃气体浓度。

进一步地，所述电池管理系统被配置为根据所述储能电池的温度和/或所述可燃气体浓度控制所述进液控制机构的开关状态。

进一步地，所述消防泵通过消防主管道与所述进液控制机构的输入端连接。

进一步地，所述进液控制机构包括电磁阀、管道刺破阀、二级管道和多个分支管道，所述电磁阀的一端与所述消防主管道连接，所述电磁阀的另一端与所述二级管道的一端连接，多个所述分支管道的一端均与所述二级管道连接，多个所述分支管道的另一端均连接有一个所述管道刺破阀，每个所述管道刺破阀与均与一个所述储能电池的消防管道连接；其中，当所述电磁阀和所述管道刺破阀均开启时，所述消防泵能够将储液箱内的灭火介质送入至所述储能电池的消防管道中。

进一步地，多个所述储能电池沿竖直方向依次排列，且所述消防泵设于所述固定框架上。

进一步地，所述消防主管道与所述电磁阀的连接处的竖直高度高于最上方的所述储能电池的消防管道得竖直高度。

进一步地，还包括雾化喷头，所述管道刺破阀通过所述雾化喷头与所述储能电池的消防管道连接。

进一步地，所述储液箱的数量为多个，多个所述储液箱相互连通。

进一步地，所述灭火介质为水或浓度为50％的乙二醇。

分析可知，本实用新型公开一种电力储能消防系统，本实用新型在不占用集装箱内有效空间的前提下存储更多的灭火介质，同时提高了热失控发生时消防系统的反应速度，能够更及时地对电池进行灭火。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1本实用新型一实施例的结构立体示意图。

图2本实用新型一实施例的结构主视示意图。

图3为图2的A处放大图。

附图标记说明：1、固定框架；2、储能电池箱；3、储液箱；4、消防泵；5、消防主管道；6、二级管道；7、分支管道；8、电磁阀；9、管道刺破阀；10、消防监测模块。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本实用新型的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本实用新型的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

如图1-3所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种电力储能消防系统，消防系统用于对电池集装箱进行热失控防护，电池集装箱的底端设于固定框架1上，固定框架1上具有空槽，电池集装箱具有多个储能电池，包括：储液箱3，储液箱3设于空槽内，储液箱3内存储有灭火介质，储液箱3可以是单个存在也可以为多个，当储液箱3为多个时，多个储液箱3相互联通，多个储液箱3联通后，单次灭火可调用的灭火介质更多，可以连续多次的对热失控电池箱进行漫灌灭火；进液控制机构，进液控制机构与储能电池的消防管道连接；消防泵4，消防泵4的进水端与储液箱3连接，消防泵4的出水端与进液控制机构连接；电池管理系统，电池管理系统与进液控制机构连接，电池管理系统能够控制进液控制机构的开关状态，电池集装箱通常设置在固定框架1上，固定框架1上的空槽，空槽位于电池集装箱的下方，当电池管理系统判断电池集装箱出现热失控时，通过消防泵4将储液箱3中的灭火介质送入至储能电池中，从而对储能电池进行灭火，本实用新型使用了固定框架1的空槽处的空间，此处的空间原本是未被利用的空间，储能箱的设置占用了此处的未被利用的空间，从而提升了空间使用效率，并且配合消防泵4使本消防系统的结构更加紧凑，进一步提高了空间的使用率。

优选地，还包括消防监测模块10，消防监测模块10集成温度探测(NTC)和烟雾探测的功能，消防监测模块10能够监测储能电池的温度和电池集装箱内的可燃气体浓度，可燃气体浓度和温度是电池热失控的重要指标，通过检测可燃气体浓度和储能电池温度能够有效的判断出储能电池的状态。

优选地，电池管理系统被配置为根据储能电池的温度和/或可燃气体浓度控制进液控制机构的开关状态，当储能电池的温度和/或可燃气体浓度达到热失控的阈值时，电池管理系统控制进液控制机构打开，通过消防泵4将储液箱3中的灭火介质输送至储能电池中，从而进行灭火。

优选地，消防泵4通过消防主管道5与进液控制机构的输入端连接。进液控制机构包括电磁阀8、管道刺破阀9、二级管道6和多个分支管道7，电磁阀8的一端与消防主管道5连接，电磁阀8的另一端与二级管道6的一端连接，多个分支管道7的一端均与二级管道6连接，多个分支管道7的另一端均连接有一个管道刺破阀9，每个管道刺破阀9与均与一个储能电池的消防管道连接；其中，当电磁阀8和管道刺破阀9均开启时，消防泵4能够将储液箱3内的灭火介质送入至储能电池的消防管道中，灭火介质要进入到储能电池的消防管道中需要依次经过电磁阀8和管道刺破阀9，电磁阀8能够控制整个二级管道6的开断，每个管道刺破阀9与一个储能电池相对应，当管道刺破阀9打开时，灭火介质即可经由消防主管道5、二级管道6、分支管道7进入至储能电池的消防管道中，管道刺破阀9和电磁阀8的设置实现了每个储能电池分开管理，并且电磁阀8能够作为前置控制，实现灭火介质的分级管理，电磁阀8和管道刺破阀9均直接受到电池管理系统的控制，通过电池管理系统能够对电磁阀8和管道刺破阀9进行直接控制，便于管理。

优选地，多个储能电池沿竖直方向依次排列，且消防泵4设于固定框架1上。消防主管道5与电磁阀8的连接处的竖直高度高于最上方的储能电池的消防管道得竖直高度，消防泵4将灭火介质抬升到较高的位置，之后通过二级管道6流入到对应的分支管道7中，用于电磁阀8位于二级管道6的顶端，灭火介质能够从顶端向下流动进入至各分支管道7内，从而使灭火介质在输送过程中分布更加均匀，不会存在部分分支管道7灭火介质流入不足的情况。

优选地，还包括雾化喷头，管道刺破阀9通过雾化喷头与储能电池的消防管道连接，雾化喷头能够将灭火介质雾化后喷入至储能电池的消防管道连接，灭火介质雾化后能够提高灭火效果。

优选地，灭火介质为水或浓度为50％的乙二醇，如果需要避免气温低时储水箱的水结冰，可用浓度为50％乙二醇替代水作为灭火介质。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本实用新型的基本原理是通过消防监测模块10(烟感、温感、氢气、VOC、OC等可燃气体)被触发后，消防主机根据检测到的温度或不同气体浓度来对应控制策略中的不同告警等级，来执行不同的控制策略，告警级别达到启动条件后，火灾报警控制装置发出启动指令，消防主机启动运行，同步发生热失控的储能电池箱2上的管道刺破阀9启动，灭火介质通过消防管道传递到储能电池箱2的管道刺破阀9位置，热失控的储能电池箱2上的管道刺破阀9打开后，消防水即可流经管道刺破阀9后通过消防管道达到储能电池箱2上的雾化喷头，雾化喷头对灭火介质进行雾化并向储能电池箱2内喷洒细水雾进行灭火。同时本消防系统除了自身存储的水以外，还能与消防供水系统连接，必要时打开阀门，让外接的消防水通过消防管路对储能电池箱2内进行喷洒灭火。

与现有技术相比，本实用新型是在电池集装箱的低部钢梁(固定框架1)之间的空置区域(空槽)设计储液箱3，储液箱3的底部用管道与消防泵4联通，消防主管道5上设有电磁阀8，消防主管道5与二级管道6连接，二级管道6上分支出和支路管道从而连接到储能电池箱2上的管道刺破阀9，管道刺破阀9的通到储能电池箱2。每个电池箱上安装有消防监测模块10，每个电池箱中都有电池管理系统，当电池管理系统通过布置在电芯上的温度监测探头(NTC)监测到热失控或者通过消防监测模块10检测到可燃气体超标时，电池管理系统可通过设定的条件参数来启动电磁阀8和管道刺破阀9打开，同时空置消防泵4启动，让储存在集装箱底部储液箱3内的灭火介质通过消防管道流入储能电池箱2中进行灭火。电池管理系统可提供干接点来作为电磁阀8和管道刺破阀9的驱动电源。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种电力储能消防系统，所述消防系统用于对电池集装箱进行热失控防护，所述电池集装箱的底端设于固定框架上，所述固定框架上具有空槽，所述电池集装箱具有多个储能电池，其特征在于，包括：

储液箱，所述储液箱设于所述空槽内，所述储液箱内存储有灭火介质；

进液控制机构，所述进液控制机构与所述储能电池的消防管道连接；

消防泵，所述消防泵的进水端与所述储液箱连接，所述消防泵的出水端与所述进液控制机构连接；

电池管理系统，所述电池管理系统与所述进液控制机构连接，所述电池管理系统能够控制所述进液控制机构的开关状态。

2.根据权利要求1所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，还包括消防监测模块，所述消防监测模块能够监测储能电池的温度和所述电池集装箱内的可燃气体浓度。

3.根据权利要求2所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述电池管理系统被配置为根据所述储能电池的温度和/或所述可燃气体浓度控制所述进液控制机构的开关状态。

4.根据权利要求1所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述消防泵通过消防主管道与所述进液控制机构的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述进液控制机构包括电磁阀、管道刺破阀、二级管道和多个分支管道，所述电磁阀的一端与所述消防主管道连接，所述电磁阀的另一端与所述二级管道的一端连接，多个所述分支管道的一端均与所述二级管道连接，多个所述分支管道的另一端均连接有一个所述管道刺破阀，每个所述管道刺破阀与均与一个所述储能电池的消防管道连接；

其中，当所述电磁阀和所述管道刺破阀均开启时，所述消防泵能够将储液箱内的灭火介质送入至所述储能电池的消防管道中。

6.根据权利要求5所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，多个所述储能电池沿竖直方向依次排列，且所述消防泵设于所述固定框架上。

7.根据权利要求6所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述消防主管道与所述电磁阀的连接处的竖直高度高于最上方的所述储能电池的消防管道得竖直高度。

8.根据权利要求5所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，还包括雾化喷头，所述管道刺破阀通过所述雾化喷头与所述储能电池的消防管道连接。

9.根据权利要求1所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述储液箱的数量为多个，多个所述储液箱相互连通。

10.根据权利要求1所述的一种电力储能消防系统，其特征在于，所述灭火介质为水或浓度为50％的乙二醇。