CN220175916U - 储能集装箱消防控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防设备技术领域，公开一种储能集装箱消防控制系统，包括多个检测组件，一个检测组件可对应设置于一个电池包内，以对电池包内是否发生热失控进行检测。还包括控制组件、抽气组件和消防组件，抽气组件和消防组件均与控制组件及电池包的BMS信号连接，在电池包内部发生热失控时，BMS控制电池包停止充放电，控制组件控制抽气组件对电池包内部进行抽气，且抽气完成后控制消防组件向电池包内输入灭火剂。另外，一个电池包均连接一个连通分管，多个电池包的多个连通分管连接于连通支管，连通支管通过连通主管与抽气管路和消防管路，不仅系统布置经济性高，且可对单个电池包精准灭火，实现火灾区域和非火灾区域的分隔，减少损失。

Description

储能集装箱消防控制系统

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种储能集装箱消防控制系统。

背景技术

储能系统火灾大多由储能电池引发，储能电池起火前期会产生大量可燃气体，而储能电池又大多由集装箱作为载体，集装箱内部有不少配电器件，配电器件动作时会引爆可燃气体。目前集装箱储能系统的消防系统通常采用集装箱内全淹没式消防方案，常用的抑制剂为七氟丙烷或全氟己酮。电池发生热失控时，电池本体温度会快速上升并会产生烟雾，消防探测器监测到火灾信号，抑制剂会在一定的时间内充满整个空间，达到灭火的效果。

但全淹没式的消防方案不能有效的隔离火灾区域和非火灾区域，火灾容易蔓延，灭火效果不理想。而且电池发生热失控容易热蔓延，导致相邻的电芯热失控后，会发生二次复燃风险。当采用液冷电池包的时候，抑制剂不能作用于电池包内的失控电芯，灭火效果更差。同时在电芯发生热失控时会产生可燃气体(氢气，一氧化碳)，若这些可燃气体不能及时排出，而在电池包内聚集到一定浓度时，在电池包内温度及其他因素的影响下，极易造成爆炸等安全风险。

因此，亟需一种储能集装箱消防控制系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能集装箱消防控制系统，可避免火灾蔓延，灭火效果好。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

储能集装箱消防控制系统，应用于储能集装箱，所述储能集装箱包括电池仓和电气仓，所述电池仓内设置有多个电池包，包括：

检测机构，所述检测机构包括多个检测组件，一个所述检测组件设置于一个所述电池包内，所述检测组件用于检测所述电池包内是否发生热失控，每个所述电池包均连接一个连通分管，多个所述连通分管连接于连通支管；

消防机构，设置于所述电气仓内，所述消防机构包括控制组件、抽气组件和消防组件，所述检测组件与所述控制组件及所述电池包的BMS均信号连接，所述抽气组件和所述消防组件均与所述控制组件信号连接，所述抽气组件的抽气管路和所述消防组件的消防管路均连接于连通主管，所述连通主管与所述连通支管连接，所述抽气管路未连接所述连通主管的一端伸出所述储能集装箱外。

可选地，所述电池包具有N列，每列所述电池包具有M个所述电池包，每列的M个所述电池包通过M个所述连通分管并联，M个所述连通分管连接于一个所述连通支管，N个所述连通支管连接于所述连通主管。

可选地，所述检测组件包括气体压力检测表，所述气体压力检测表设置于所述电池包内且与所述电池包的BMS和所述控制组件信号连接，所述气体压力检测表用于检测所述电池包内的压差变化是否超过警戒值。

可选地，所述检测组件还包括可燃气体浓度探测器，所述可燃气体浓度探测器设置于所述电池包内且与所述电池包的BMS和所述控制组件均信号连接，所述可燃气体浓度探测器用于检测所述电池包内的可燃气体浓度是否超过报警点。

可选地，所述抽气组件还包括负压泵和第一阀，所述负压泵和所述第一阀均设置于所述抽气管路上且均与所述控制组件信号连接。

可选地，所述第一阀在所述气体压力检测表检测到所述电池包内的压差变化超过警戒值时，或所述可燃气体浓度探测器检测到所述电池包内的可燃气体浓度超过报警点时开启。

可选地，所述消防组件还包括消防主体和第二阀，所述消防管路未连接所述连通主管的一端与所述消防主体连接，所述第二阀设置于所述消防管路上，所述消防主体和所述第二阀均与所述控制组件信号连接。

可选地，所述第一阀在所述电池包内的压力达到规定负压时关闭，所述第二阀在所述第一阀关闭后开启，所述第二阀在所述电池包内的压力达到规定正压时关闭。

可选地，一个所述连通支管上设置一个第三阀，所述第三阀与所述控制组件信号连接，所述第三阀在所述连通支管所连接的所述电池包发生热失控时开启。

可选地，所述连通分管通过接头与所述电池包连接，所述接头在所述连通分管所连接的所述电池包发生热失控时开启。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的储能集装箱消防控制系统，包括检测机构和消防机构，其中检测机构包括多个检测组件，一个检测组件可对应设置于一个电池包内，以对电池包内是否发生热失控进行检测，消防机构包括控制组件、抽气组件和消防组件，抽气组件和消防组件均与控制组件及电池包的BMS信号连接，在电池包内部发生热失控时，BMS控制电池包停止充放电操作，且控制组件控制抽气组件对电池包内部进行抽气，且抽气完成后控制消防组件向电池包内输入灭火剂。另外，上述连接通过一个电池包连接一个连通分管，多个电池包的多个连通分管连接于连通支管，而后再将连通支管与连通主管连接，连通主管未连接连通支管的一端分别与抽气管路和消防管路连接来实现，即可对单个电池包精准灭火，实现火灾区域和非火灾区域的分隔，减少损失，而且消防管路和抽气管路均通过同一个连通主管与电池包连接，也可减少消防控制系统的复杂度，降低布局难度，更具经济实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的储能集装箱消防控制系统的结构示意图。

图中：

10、电气仓；20、电池仓；201、电池包；

1、控制组件；2、抽气组件；21、抽气管路；22、负压泵；23、第一阀；3、消防组件；31、消防管路；32、消防主体；33、第二阀；4、连通主管；5、连通支管；51、第三阀；6、连通分管。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是信号连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种储能集装箱消防控制系统，应用于储能集装箱，储能集装箱包括电池仓20和电气仓10，电池仓20内设置有多个电池包201。该储能集装箱消防控制系统包括检测机构和消防机构，其中检测机构包括多个检测组件，一个检测组件可对应设置于一个电池包201内，可以对电池包201内是否发生热失控进行检测，而消防机构设置于电气仓10内，其可以在电池包201内发生热失控时通过管路对相应的电池包201进行灭火处理。如图1所示，消防机构包括控制组件1、抽气组件2和消防组件3，抽气组件2具有抽气管路21，抽气管路21能够与电池包201连通，利用抽气管路21可在电池包201内部发生热失控时，先将电池包201内部的可燃气体抽出，排至储能集装箱外，以免火势蔓延扩散。消防组件3具有消防管路31，消防管路31能够与电池包201连通，利用消防管路31可将灭火剂输入电池包201内部，以及时灭火。抽气组件2和消防组件3均与控制组件1信号连接，即抽气组件2和消防组件3对于电池包201内部实施的相关动作受控制组件1控制，可提高消防控制系统的精度，保证对热失控情况的及时发现和处理。另外，检测组件还与电池包201的BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)信号连接，则当检测组件检测到电池包201内部发生热失控时，则反馈信号至BMS以切断电池包201的充放电操作，保护用电设备的安全。

本实施例中，一个电池包201连接一个连通分管6，多个电池包201的多个连通分管6连接于连通支管5，而后再将连通支管5与连通主管4连接，连通主管4未连接连通支管5的一端分别与抽气管路21和消防管路31连接。以此即可实现对单个电池包201的精准灭火，可实现火灾区域和非火灾区域的分隔，减少损失。消防管路31和抽气管路21均通过同一个连通主管4与电池包201连接，也可减少消防控制系统的复杂度，降低布局难度，更具经济实用性。

具体实施时，连通分管6和连通支管5的布局连接与电池仓20内的电池包201的设置位置相关。如图1所示，若多个电池包201分隔为N列，且每列电池包201具有M个电池包201，则先将每列的M个电池包201分别通过M个连通分管6并联，而后再将这M个连通分管6连接于同一个连通支管5，最后再将N个连通支管5连接于连通主管4即可。

可选地，检测组件还包括气体压力检测表，气体压力检测表设置于电池包201内且与电池包201的BMS和控制组件1均信号连接，气体压力检测表用于检测电池包201内的压差变化是否超过警戒值。当气体压力检测表检测到电池包201内的压差变化超过警戒值时，则控制组件1控制抽气组件2对电池包201内部进行抽气，可将热失控产生的烟雾、热量及可燃气体(含氢气、一氧化碳)经连通分管6、连通支管5及连通主管4后排出储能集装箱外。且当气体压力检测表检测到电池包201内的压差变化超过警戒值时，则BMS将切断电池包201的充放电操作。优选地，电池包201内压差变化警戒值为100kpa。

可选地，检测组件包括可燃气体浓度检测器，可燃气体浓度探测器设置于电池包201内且与电池包201的BMS和控制组件1均信号连接，可燃气体浓度探测器用于检测电池包201内的可燃气体浓度是否超过报警点。当可燃气体浓度探测器检测到可燃气体浓度超过报警点时，则控制组件1控制抽气组件2对电池包201内部进行抽气，可将热失控产生的烟雾、热量及可燃气体(含氢气、一氧化碳)经连通分管6、连通支管5及连通主管4后排出储能集装箱外。且当可燃气体浓度探测器检测到可燃气体浓度超过报警点时，则BMS将切断电池包201的充放电操作。优选地，电池包201内可燃气体浓度报警点为25％LEL。

具体实施时，当电池包201内所设置的检测组件既包括气体压力检测表，还包括可燃气体浓度检测器时，则控制组件1和BMS在电池包201内的压差变化超过警戒值或电池包201内的可燃气体浓度超过报警点时均会接受到电池包201内发生热失控的信号，从而开启抽气组件2或者是切断电池包201的充放电操作。

可选地，抽气组件2还包括负压泵22和第一阀23，负压泵22和第一阀23均设置于抽气管路21上且均与控制组件1信号连接。当控制组件1接收到电池包201内发生热失控的信号后，则控制第一阀23开启即抽气管路21保持通畅，且控制负压泵22开启即使得抽气管路21内处于负压，加速电池包201内的烟雾、热量及可燃气体等排出。优选地，第一阀23为电磁阀。

可选地，消防组件3还包括消防主体32和第二阀33，消防管路31未连接连通主管4的一端与消防主体32连接，第二阀33设置于消防管路31上，消防主体32和第二阀33均与控制组件1信号连接。当控制组件1接收到开启消防组件3的信号后，则控制第二阀33开启即消防管路31保持通畅，且控制消防主体32开启，即使灭火剂进入消防管路31内以通入电池包201内，进行灭火。优选地，第二阀33为电池阀。

优选地，消防主体32为二氧化碳灭火系统，使用的灭火剂为二氧化碳，其价格优势明显，可降低储能集装箱消防控制系统的制造成本。二氧化碳无毒无害，对大气环境不会发生污染，且工作时不会对电池仓20的设备造成破坏，更加具备优势和推广性。

具体实施时，第一阀23在电池包201内的压力达到规定负压时关闭，第二阀33在第一阀23关闭后开启，且第一阀23在电池包201内的压力达到规定正压时关闭。优选地，规定负压为-50kpa。优选地，规定正压为50kpa。

可选地，一个连通支管5上设置一个第三阀51，第三阀51与控制组件1信号连接，第三阀51在该连通支管5所连通的电池包201发生热失控时开启。如上文所述，一个电池仓20内容置N列电池包201，且一列电池包201内的多个电池包201通过一个连通支管5连接，N列电池包201的多个连通支管5并联且与连通主管4连接，则当该列电池包201中有电池包201发生热失控时，即对应开启该连通主管4上的第三阀51即可。优选地，第三阀51为电磁阀。

可选地，连通分管6通过接头与电池包201连接，接头在该连通分管6所连通的电池包201发生热失控时开启。因此，当某个电池包201内被检测组件检测到发生热失控时，则信号将被传输到控制组件1，控制组件1依次控制连接该电池包201的接头、第三阀51及第一阀23开启，从而对电池包201抽气。而在对电池包201内的抽气完成后，第二阀33开启，以向电池包201内部输送灭火剂。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.储能集装箱消防控制系统，应用于储能集装箱，所述储能集装箱包括电池仓(20)和电气仓(10)，所述电池仓(20)内设置有多个电池包(201)，其特征在于，包括：

检测机构，所述检测机构包括多个检测组件，一个所述检测组件设置于一个所述电池包(201)内，所述检测组件用于检测所述电池包(201)内是否发生热失控，每个所述电池包(201)均连接一个连通分管(6)，多个所述连通分管(6)连接于连通支管(5)；

消防机构，设置于所述电气仓(10)内，所述消防机构包括控制组件(1)、抽气组件(2)和消防组件(3)，所述检测组件与所述控制组件(1)及所述电池包(201)的BMS均信号连接，所述抽气组件(2)和所述消防组件(3)均与所述控制组件(1)信号连接，所述抽气组件(2)的抽气管路(21)和所述消防组件(3)的消防管路(31)均连接于连通主管(4)，所述连通主管(4)与所述连通支管(5)连接，所述抽气管路(21)未连接所述连通主管(4)的一端伸出所述储能集装箱外。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述电池包(201)具有N列，每列所述电池包(201)具有M个所述电池包(201)，每列的M个所述电池包(201)通过M个所述连通分管(6)并联，M个所述连通分管(6)连接于一个所述连通支管(5)，N个所述连通支管(5)连接于所述连通主管(4)。

3.根据权利要求1所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述检测组件包括气体压力检测表，所述气体压力检测表设置于所述电池包(201)内且与所述电池包(201)的BMS和所述控制组件(1)信号连接，所述气体压力检测表用于检测所述电池包(201)内的压差变化是否超过警戒值。

4.根据权利要求3所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述检测组件还包括可燃气体浓度探测器，所述可燃气体浓度探测器设置于所述电池包(201)内且与所述电池包(201)的BMS和所述控制组件(1)均信号连接，所述可燃气体浓度探测器用于检测所述电池包(201)内的可燃气体浓度是否超过报警点。

5.根据权利要求4所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述抽气组件(2)还包括负压泵(22)和第一阀(23)，所述负压泵(22)和所述第一阀(23)均设置于所述抽气管路(21)上且均与所述控制组件(1)信号连接。

6.根据权利要求5所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述第一阀(23)在所述气体压力检测表检测到所述电池包(201)内的压差变化超过警戒值时，或所述可燃气体浓度探测器检测到所述电池包(201)内的可燃气体浓度超过报警点时开启。

7.根据权利要求6所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述消防组件(3)还包括消防主体(32)和第二阀(33)，所述消防管路(31)未连接所述连通主管(4)的一端与所述消防主体(32)连接，所述第二阀(33)设置于所述消防管路(31)上，所述消防主体(32)和所述第二阀(33)均与所述控制组件(1)信号连接。

8.根据权利要求7所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述第一阀(23)在所述电池包(201)内的压力达到规定负压时关闭，所述第二阀(33)在所述第一阀(23)关闭后开启，所述第二阀(33)在所述电池包(201)内的压力达到规定正压时关闭。

9.根据权利要求1所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，一个所述连通支管(5)上设置一个第三阀(51)，所述第三阀(51)与所述控制组件(1)信号连接，所述第三阀(51)在所述连通支管(5)所连接的所述电池包(201)发生热失控时开启。

10.根据权利要求1所述的储能集装箱消防控制系统，其特征在于，所述连通分管(6)通过接头与所述电池包(201)连接，所述接头在所述连通分管(6)所连接的所述电池包(201)发生热失控时开启。