CN220495447U - 消防装置及舱式储能电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池储能技术领域，公开了一种消防装置及舱式储能电站，其中，该消防装置包括：安装座；驱动机构，设于安装座，用于沿水平方向移动；伸缩机构，包括相对设置的固定端和伸缩端；固定端设于驱动机构的顶部；伸缩端背离驱动机构，用于竖直方向的伸缩；第一转动组件，设于伸缩端的顶部；第一转动组件的轴线与伸缩端的伸缩方向平行；第一转动组件的转动轴背离伸缩端，且设有第一连接件；第二转动组件，设于第一连接件的侧壁；第二转动组件的轴线与第一转动组件的轴线相互垂直；第二转动组件的转动轴设有第二连接件；消防喷头，设于第二连接件。本实用新型可针对不同方位的火灾进行定向灭火，提高了灭火效率。

Description

消防装置及舱式储能电站

技术领域

本实用新型涉及电池储存技术领域，具体涉及一种消防装置及舱式储能电站。

背景技术

舱式储能电站是指通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统。舱式储能电站内储存有多个电池模组。

电池模组热失控后易引起火灾。目前，针对电池模组的灭火方式，多采用灭火剂，对电池模组进行淹没式灭火。这种方式的缺陷在于：灭火剂会大量散开至未起火的电池模组处，没有针对起火的电池模组进行扑灭，因此灭火效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种消防装置及舱式储能电站，以解决电池模组的灭火效率低的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种消防装置，包括：安装座；驱动机构，设于安装座，用于沿水平方向移动；伸缩机构，包括相对设置的固定端和伸缩端；固定端设于驱动机构的顶部；伸缩端背离驱动机构，用于竖直方向的伸缩；第一转动组件，设于伸缩端的顶部；第一转动组件的轴线与伸缩端的伸缩方向平行；第一转动组件的转动轴背离伸缩端，且设有第一连接件；第二转动组件，设于第一连接件的侧壁；第二转动组件的轴线与第一转动组件的轴线相互垂直；第二转动组件的转动轴设有第二连接件；消防喷头，设于第二连接件。

有益效果：本实用新型通过驱动机构带动消防喷头沿水平方向移动至失火点。通过伸缩机构实现消防喷头竖直方向的伸缩，调整消防喷头的高度。第一转动组件和第二转动组件形成两个自由度的转动，调整消防喷头的喷射角度。消防喷头能够针对失火点的方位适应性调整自身方位，进行定向灭火，提高了灭火效率。此外，通过控制第一转动组件或第二转动组件的转速还可以扩大或缩小消防喷头的灭火范围，便于大面积扑灭火灾。

在一种可选的实施方式中，驱动机构包括驱动电机、丝杠和移动块；安装座的相对两端设有一对支撑板；丝杠可转动的安装于一对支撑板之间；驱动电机的输出轴与丝杠一端固定连接；移动块设有螺纹孔与丝杠配合连接。

有益效果：本实用新型的驱动机构采用丝杠的方式实现水平移动，结构简单，使用成本低，还可以通过丝杠实现自锁，且控制精度高。

在一种可选的实施方式中，一对支撑板之间还固定设有支撑杆；支撑杆穿过移动块，且与丝杠平行设置。

有益效果：本实用新型在一对支撑板之间固定设置支撑杆，能够在移动块水平移动时提供支撑。支撑杆与丝杠形成两端支撑结构，支撑性更好，以使移动块水平移动地更平稳。

在一种可选的实施方式中，驱动机构包括驱动气缸、移动杆和支撑块；驱动气缸与安装座固定连接；移动杆的一端与驱动气缸的输出轴固定连接，移动杆与支撑块固定连接。

有益效果：本实用新型的驱动机构采用驱动气缸的方式实现水平移动，运动稳定，方便安装，响应速度快。

在一种可选的实施方式中，驱动机构包括移动车载平台；安装座设有供移动车载平台水平移动的轨道。

有益效果：采用移动车载平台可进行远距离移动，适合大型舱式储能电站的使用。采用轨道可根据需要设定移动车载平台的移动轨迹，方便移动车载平台按预定轨迹快速移动。

在一种可选的实施方式中，消防喷头的灭火介质包括消防用水、二氧化碳、干粉中的至少一种。

有益效果：本实用新型的消防喷头可针对不同的失火场景，选择不同的灭火介质，灭火效果更好。

在一种可选的实施方式中，伸缩机构为伸缩气缸。

有益效果：本实用新型的伸缩机构采用伸缩气缸，不需要其它传动机构，结构紧凑，便于与驱动机构以及第一转动组件装配。

在一种可选的实施方式中，第一转动组件、第二转动组件均为电机。

有益效果：本实用新型的第一转动组件、第二转动组件采用电机，并通过电机的输出轴直接实现转动，体积小，重量轻，方便使用。

在一种可选的实施方式中，第一连接件的顶部形成开口，开口内设置可转动的连接轴；第二转动组件的转动轴与连接轴固定连接；第二连接件的一端与连接轴固定连接；第二连接件的另一端固定安装消防喷头。

有益效果：第二连接件通过连接轴与第一连接件连接，可使第二连接件在第一连接件的开口处有限的转动，从而调整消防喷头的作业角度，结构简单。

在一种可选的实施方式中，第二连接件设有多个消防喷头。

有益效果：多个消防喷头配合使用进行灭火，能够扩大消防喷头的作业面积，提高灭火效率。

在一种可选的实施方式中，消防装置还包括传感器组件；传感器组件设于消防喷头，适于检测电池模组的环境信号。

有益效果：本实用新型通过传感器组件对周围环境信号进行检测，判定是否出现火灾。传感器组件设于消防喷头，能够随消防喷头移动至出现火灾信号的电池模组处，进行失火的二次判断，提高失火判断的准确性。在确认电池模组失火后，可直接开启消防喷头进行灭火，无需重新调整消防喷头的位置，从而提高灭火响应速度。

在一种可选的实施方式中，传感器组件包括温度传感器和烟雾浓度传感器，温度传感器用于检测环境温度，烟雾浓度传感器用于检测环境烟雾浓度。

有益效果：通过采集环境的温度、烟雾浓度等环境信号参数，判定是否出现火灾，实现火灾的二次判断。

在一种可选的实施方式中，伸缩机构、第一转动组件、第一连接件、第二转动组件、第二连接件、消防喷头、传感器组件均成对设置；一对伸缩机构分别固定设置在驱动机构的上端，且位于驱动机构的移动方向两侧。

有益效果：本实用新型的一个驱动机构可以同时驱动一对传感器组件，分别对位于驱动机构两侧的电池模组，进行失火的二次判断，以及驱动一对消防喷头分别对位于驱动机构两侧的电池模组进行灭火，提高了灭火范围和灭火效率。

在一种可选的实施方式中，消防装置还包括控制器，控制器分别与驱动机构、伸缩机构、第一转动组件、第二转动组件、消防喷头以及传感器组件电性连接；控制器用于接收传感器组件的检测信号，以及控制驱动机构、伸缩机构、第一转动组件、第二转动组件、消防喷头动作。

有益效果：本实用新型的控制器接收火灾信号后，控制驱动机构带动消防喷头以及传感器组件移动到对应的失火电池模组处。控制器接收传感器组件发出的检测信号后，判断是否出现火灾。若是，则控制消防喷头进行灭火。可实现准确、及时地识别火灾并进行定向灭火，提高灭火效率和安全性。

第二方面，本实用新型还提供了一种舱式储能电站，包括：舱体以及上述的消防装置，舱体的底部设有安装槽，安装座与安装槽固定连接。

有益效果：因为舱式储能电站包括消防装置，具有与消防装置相同的效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种消防装置的结构示意图；

图2为图1的另一视角的结构示意图。

附图标记说明：

100、安装座；101、支撑板；200、驱动机构；201、驱动电机；202、丝杠；203、移动块；204、支撑杆；300、伸缩机构；301、固定端；302、伸缩端；400、第一转动组件；500、第一连接件；600、第二转动组件；700、第二连接件；800、消防喷头。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域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。

本实用新型的实施例针对采用灭火剂进行淹没式灭火的效率低的问题，提出一种可调整自身方位的消防装置。能够将消防喷头直接移动至着火的电池模组处，进行定向灭火，提高了灭火效率。

下面结合图1至图2，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种消防装置，包括：安装座100；驱动机构200，设于安装座100，用于沿水平方向移动。伸缩机构300，包括相对设置的固定端301和伸缩端302。固定端301设于驱动机构200的顶部。伸缩端302背离驱动机构200，用于竖直方向的伸缩。第一转动组件400，设于伸缩端302的顶部。第一转动组件400的轴线与伸缩端302的伸缩方向平行。第一转动组件400的转动轴背离伸缩端302，且设有第一连接件500。第二转动组件600，设于第一连接件500的侧壁。第二转动组件600的轴线与第一转动组件400的轴线相互垂直。第二转动组件600的转动轴设有第二连接件700。消防喷头800，设于第二连接件700。

本实用新型的实施例通过驱动机构200带动消防喷头800沿水平方向移动至失火点。通过伸缩机构300实现消防喷头800竖直方向的伸缩，调整消防喷头800的高度。第一转动组件400和第二转动组件600形成两个自由度的转动，调整消防喷头800的喷射角度。消防喷头800能够针对失火点的方位适应性调整自身方位，进行定向灭火，提高了灭火效率。此外，通过控制第一转动组件400或第二转动组件600的转速还可以扩大或缩小消防喷头800的灭火范围，便于大面积扑灭火灾。

具体地，固定端301的底面与驱动机构200的顶部固定连接。固定连接的方式可采用焊接、螺钉螺栓、卡扣等。第一转动组件400的底面与伸缩端302的顶部固定连接。第一转动组件400的转动轴与第一连接件500固定连接，能够带动第一连接件500进行360°转动。第二转动组件600的一侧固定安装在第一连接件500的侧壁。第二转动组件600的转动轴与第二连接件700固定连接。

第一连接件500呈U字型，顶部形成开口，开口内设置可转动的连接轴。第二转动组件600的转动轴与连接轴固定连接。第二连接件700的一端与连接轴固定连接。第二连接件700的另一端固定安装消防喷头800。第二转动组件600通过连接轴带动第二连接件700以及消防喷头800转动。第一连接件500的底部为平面，与第一转动组件400的转动轴固定连接。第二连接件700通过连接轴与第一连接件500连接，可使第二连接件700在第一连接件500的开口处有限的转动，从而调整消防喷头800的作业角度，结构简单。第一连接件500还可以根据需要适应性设置成其它形状，本实施例的保护范围并不受此限制。

根据本实用新型的实施例，驱动机构200可以有多种结构形式。

形式一

如图2所示，驱动机构200包括驱动电机201、丝杠202和移动块203。安装座100的相对两端设有一对支撑板101。丝杠202可转动的安装于一对支撑板101之间。可转动的安装可采用轴承。丝杠202的长度至少为消防装置需要水平移动的最大距离。消防装置需要水平移动的最大距离可根据实际需要选择设置。驱动电机201的输出轴与丝杠202一端固定连接。移动块203下端设有螺纹孔与丝杠202配合连接。驱动电机201带动丝杠202转动，丝杠202转动时，移动块203沿丝杠202水平移动。伸缩机构300安装在移动块203的上表面，能够随移动块203移动。驱动机构200采用丝杠202的方式实现水平移动，结构简单，使用成本低。丝杠202停止转动后，还可以通过丝杠202实现自锁，且控制精度高。

另外，一对支撑板101之间还固定设有支撑杆204。支撑杆204穿过移动块203，且与丝杠202平行设置。在一对支撑板101之间固定设置支撑杆204，能够在移动块203水平移动时提供支撑。支撑杆204与丝杠202形成两端支撑结构，支撑性更好，以使移动块203水平移动地更平稳。

形式二

驱动机构200包括驱动气缸、移动杆和支撑块(图中未示出)。驱动气缸与安装座100固定连接。移动杆的一端与驱动气缸的输出轴固定连接，固定连接的方式可采用联轴器、键套等。移动杆与支撑块固定连接，固定连接的方式可采用焊接、卡扣等。驱动气缸驱动移动杆进行水平移动，移动杆带动支撑块水平移动。伸缩机构300安装在支撑块的上表面。驱动机构200采用驱动气缸的方式实现水平移动，运动稳定，方便安装，响应速度快。

形式三

驱动机构200包括移动车载平台(图中未示出)。安装座100设有供移动车载平台水平移动的轨道。移动车载平台在轨道处沿水平方向移动。采用移动车载平台可进行远距离移动，适合大型舱式储能电站的使用。采用轨道可根据需要设定移动车载平台的移动轨迹，方便移动车载平台按预定轨迹快速移动。移动车载平台可以采用现有任意结构，具体设置形式可以根据实际情况设定，本实施例对此不作过多限定。当然，驱动机构200还可以根据需要，选用其它现有任意的可以进行水平移动的驱动机构，这里不再一一列举。

在一个实施例中，消防喷头800的灭火介质包括消防用水、二氧化碳、干粉中的至少一种。消防喷头800可针对不同的场景选择不同的灭火介质。

例如：对于电压较低的锂电池的电池模组，灭火介质可采用消防用水。消防用水不仅可以扑灭锂电池的明火，还可以实现降温，并且低电压的锂电池不会因为接触消防用水导致短路产生二次伤害。需要说明的是，消防喷头800还连接有引入消防用水的水管、储水箱以及控制出水的水泵等其它结构，这些结构均可根据需要采用现有的任意结构以及具体设置形式，简洁起见，这里不再详细阐述。

对于电压较高的电池模组，灭火介质采用二氧化碳和/或干粉。二氧化碳和/或干粉在灭火的同时，不会与电池模组产生反应引起二次伤害，对电池模组的影响小。

在一个实施例中，第二连接件700设有多个消防喷头800。可根据需要选择其中一个消防喷头800单独进行灭火，或多个消防喷头800配合使用，进行灭火。多个消防喷头800配合使用进行灭火，能够扩大消防喷头800的作业面积，提高灭火效率。

在一个实施例中，伸缩机构300为伸缩气缸，不需要其它传动机构，结构紧凑，便于与驱动机构200以及第一转动组件400装配。第一转动组件400、第二转动组件600均为电机，并通过电机的输出轴直接实现转动，体积小，重量轻，方便使用。

可以理解的是，伸缩机构300、第一转动组件400、第二转动组件600还可以根据需要选择现有其它的任意结构，具体设置形式根据需要设置，本实施例的保护范围并不受此限制。

在一个实施例中，消防装置还包括传感器组件。传感器组件设于消防喷头800适于检测电池模组的环境信号。通过传感器组件对周围环境信号进行检测，判定是否出现火灾。

具体地，环境信号包括温度、烟雾浓度等能够反馈火灾的信号。传感器组件包括温度传感器、烟雾传感器等常规检测火灾信号的传感器。温度传感器用于检测环境温度，烟雾浓度传感器用于检测环境烟雾浓度。通过采集环境的温度、烟雾浓度等环境信号参数，判定是否出现火灾，实现火灾的二次判断。

传感器组件设于消防喷头800，能够随消防喷头800移动至出现火灾信号的电池模组处，可实现失火的二次判断，提高失火判断的准确性。

火灾信号可通过检测电池模组的电压、电流等信号得到。在电池模组的电压、电流等信号超过设定阈值时，发送火灾信号至传感器组件。传感器组件移动至失火的电池模组处，正对失火的电池模组，进行失火的二次判断。在确认电池模组失火后，可直接开启消防喷头800进行灭火，无需重新调整消防喷头800的位置。相较于传统的安装在固定位置的点型感温和点型感烟探测器，需要等待温度和烟气蔓延到传感器组件的位置再报警的方式，本实施例显著提高了灭火效率。

在一个实施例中，如图1和图2所示，伸缩机构300、第一转动组件400、第一连接件500、第二转动组件600、第二连接件700、消防喷头800、传感器组件均成对设置。一对伸缩机构300分别固定设置在驱动机构200的上端，且位于驱动机构200的移动方向两侧。另外，支撑杆204也成对设置，以提高其支撑性能。一个驱动机构200可以同时驱动一对传感器组件，分别对位于驱动机构200两侧的电池模组，进行失火的二次判断，以及驱动一对消防喷头800分别对位于驱动机构200两侧的电池模组进行灭火，进一步提高了灭火范围和灭火效率。

另外，在本实施例中，成对设置的伸缩机构300、第一转动组件400、第二转动组件600、消防喷头800以及传感器组件分别独立控制。例如，驱动机构200的一侧电池模组起火，则由该侧传感器组件进行失火的二次判断，消防喷头800进行灭火，另一侧的消防喷头800以及传感器组件不动作，以减少无效动作，提高能源利用率。

在一个实施例中，消防装置还包括控制器(图中未示出)，控制器分别与驱动机构200、伸缩机构300、第一转动组件400、第二转动组件600、消防喷头800以及传感器组件电性连接。控制器用于接收传感器组件的检测信号，以及控制驱动机构200、伸缩机构300、第一转动组件400、第二转动组件600、消防喷头800动作。通过控制器联动传感器组件和消防装置，可实现准确、及时地识别火灾并进行定向灭火，提高灭火效率和安全性。控制器可采用单片机、PLC等常规控制器。

控制器与电池模组电性连接，能够接收电池模组的电流、电压信号。在电池模组的电流信号和/或电压信号超过预设阈值时，判定为失火。之后控制驱动机构200带动传感器组件移动至超出预设阈值处的电池模组，采集温度、烟雾等信号。控制器接收传感器组件的信号后，与预设温度阈值、预设烟雾阈值比较，实现对失火的二次判断。例如，控制器设定预设温度阈值，传感器组件检测到的温度信号大于预设温度阈值时，控制器判定出现火灾。

本实施例的工作过程如下：

控制器接收电池模组的火灾信号后，控制驱动机构200带动消防喷头800以及传感器组件移动至对应的失火电池模组处。之后控制伸缩机构300、第一转动组件400、第二转动组件600调整传感器组件的位置，使其正对失火的电池模组。传感器组件进行温度、烟雾的检测，并将检测的结果输送至控制器。控制器判定是否出现火灾。若是，则控制消防喷头800进行灭火。若不是，反馈误报信号，通知操作人员排查出现火灾信号的实际原因。

为实现消防装置的基本功能，本实施例中的消防装置还可以包括其他必需的模块或部件，例如导线、电路等。需要说明的是，消防装置所包括的其他必需的模块或部件，可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但应该理解，本实用新型在范围上并不因此而受到限制。

根据本实用新型的实施例，另一方面，本实用新型还提供了一种舱式储能电站，包括：舱体以及上述的消防装置，舱体的底部设有安装槽，安装座100与安装槽固定连接。因为舱式储能电站包括消防装置，具有与消防装置相同的效果，在此不再赘述。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (15)

1.一种消防装置，其特征在于，包括：

安装座(100)；

驱动机构(200)，设于所述安装座(100)，用于沿水平方向移动；

伸缩机构(300)，包括相对设置的固定端(301)和伸缩端(302)；所述固定端(301)设于所述驱动机构(200)的顶部；所述伸缩端(302)背离所述驱动机构(200)，用于竖直方向的伸缩；

第一转动组件(400)，设于所述伸缩端(302)的顶部；所述第一转动组件(400)的轴线与所述伸缩端(302)的伸缩方向平行；所述第一转动组件(400)的转动轴背离所述伸缩端(302)，且设有第一连接件(500)；

第二转动组件(600)，设于所述第一连接件(500)的侧壁；所述第二转动组件(600)的轴线与所述第一转动组件(400)的轴线相互垂直；所述第二转动组件(600)的转动轴设有第二连接件(700)；

消防喷头(800)，设于所述第二连接件(700)。

2.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述驱动机构(200)包括驱动电机(201)、丝杠(202)和移动块(203)；所述安装座(100)的相对两端设有一对支撑板(101)；所述丝杠(202)可转动的安装于一对所述支撑板(101)之间；所述驱动电机(201)的输出轴与所述丝杠(202)一端固定连接；所述移动块(203)设有螺纹孔与所述丝杠(202)配合连接。

3.根据权利要求2所述的消防装置，其特征在于，一对所述支撑板(101)之间还固定设有支撑杆(204)；所述支撑杆(204)穿过所述移动块(203)，且与所述丝杠(202)平行设置。

4.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述驱动机构(200)包括驱动气缸、移动杆和支撑块；所述驱动气缸与所述安装座(100)固定连接；所述移动杆的一端与所述驱动气缸的输出轴固定连接，所述移动杆与所述支撑块固定连接。

5.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述驱动机构(200)包括移动车载平台；所述安装座(100)设有供所述移动车载平台水平移动的轨道。

6.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述消防喷头(800)的灭火介质包括消防用水、二氧化碳、干粉中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述伸缩机构(300)为伸缩气缸。

8.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述第一转动组件(400)、所述第二转动组件(600)均为电机。

9.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述第一连接件(500)的顶部形成开口，所述开口内设置可转动的连接轴；所述第二转动组件(600)的转动轴与所述连接轴固定连接；所述第二连接件(700)的一端与所述连接轴固定连接；所述第二连接件(700)的另一端固定安装所述消防喷头(800)。

10.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述第二连接件(700)设有多个所述消防喷头(800)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的消防装置，其特征在于，所述消防装置还包括传感器组件；所述传感器组件设于所述消防喷头(800)，适于检测电池模组的环境信号。

12.根据权利要求11所述的消防装置，其特征在于，所述传感器组件包括温度传感器和烟雾浓度传感器，所述温度传感器用于检测环境温度，所述烟雾浓度传感器用于检测环境烟雾浓度。

13.根据权利要求11所述的消防装置，其特征在于，所述伸缩机构(300)、第一转动组件(400)、所述第一连接件(500)、所述第二转动组件(600)、所述第二连接件(700)、所述消防喷头(800)、所述传感器组件均成对设置；一对所述伸缩机构(300)分别固定设置在所述驱动机构(200)的上端，且位于所述驱动机构(200)的移动方向两侧。

14.根据权利要求11所述的消防装置，其特征在于，所述消防装置还包括控制器，所述控制器分别与所述驱动机构(200)、所述伸缩机构(300)、所述第一转动组件(400)、所述第二转动组件(600)、所述消防喷头(800)以及所述传感器组件电性连接；所述控制器用于接收所述传感器组件的检测信号，以及控制所述驱动机构(200)、所述伸缩机构(300)、所述第一转动组件(400)、所述第二转动组件(600)、所述消防喷头(800)动作。

15.一种舱式储能电站，其特征在于，包括：舱体以及权利要求1至14中任一项所述的消防装置，所述舱体的底部设有安装槽，所述安装座(100)与所述安装槽固定连接。