一种自带预警及消防系统的储能电站技术方案

本实用新型专利技术公开一种自带预警及消防系统的储能电站，电站按列排布，每列均设有：多个电池柜、电气柜及空调系统，列与列相对设置，相对设置的两列之间设有蓄水池；电池柜为分列、分层结构，隔开为多个独立空间，每个独立空间为一个最小防护单元，最小防护单元为柜式单元，每个最小防护单元内均设有一个封闭式电池箱；最小防护单元中还设有自动弹出机构，发生火情时，将封闭式电池箱弹出至蓄水池中；多个电池柜中的最小防护单元通过总线电连接至电气柜，电气柜中设有电气设备。由此，本实用新型专利技术的自动弹出设计和蓄水池设计可有效抑制电池热失控蔓延，防止电池复燃，保障其它未发生故障的电池不受损害，在保证人身和财产安全的同时将损失降到最低。

A energy storage power station with early warning and fire control system

The utility model discloses a built-in warning and fire fighting system of energy storage power station, power station in rows, each column is provided with a plurality of battery cabinet and air conditioning system, column and column relative setting, reservoir is arranged between the oppositely arranged two columns; the battery cabinet for breakdown, layered structure, separated into an independent space, each independent space for a minimum protection unit, the minimum protection unit for each unit cabinet, the minimum protection unit are arranged in a closed type battery box; automatic ejection mechanism is also provided with a minimum protection unit, when the fire occurred, will be closed to the battery box pop-up reservoir; the minimum protection unit number battery cabinet in the bus is electrically connected to the electrical cabinet, electrical equipment with electrical cabinet. Thus, the utility automatically design and design of reservoir model can effectively inhibit the spread of battery thermal runaway, prevent the battery again, other security without a fault of the battery from damage, to ensure the safety of life and property at the same time to minimize the loss.

【技术实现步骤摘要】
一种自带预警及消防系统的储能电站
本技术涉及储能电站
，尤其涉及一种自带预警及消防系统的储能电站。
技术介绍
锂离子电池作为新能源电池不仅更加环保而且性能更加优越，其广泛应用于储能电站。但是锂离子电池在储存过程中可能会因为自身化学反应放热积聚或外界热源影响发生热失控，严重影响储能电站的安全性能。另外，新能源汽车的动力电池性能会随着使用次数的增加而衰减，当性能下降到初始性能80％时，将意味着在新能源汽车上的使用寿命终止。随着中国新能源汽车数量的增加，不能达到新能源汽车使用标准的动力电池组将会大量淘汰下来。国家在《节能与新能源汽车产业发展规划(2011—2020)》就明确提出了要制定动力电池回收利用管理办法，建立动力电池梯级利用和回收管理体系。由于储能系统对电池的性能要求较电动汽车低，电动汽车报废的电池具备在储能系统继续使用的条件。然而，回收的动力电池一致性较差，电芯的性能参数差异较大，此时对电池的实时监控、预警和消防显得尤为重要。目前的储能电站主要通过以下方式实现预警及消防功能：在储能电站箱体的顶部设置多个不同类型的火灾探测器(感温、感烟或烟温一体型)来监控储能电站的运行情况，并安装气体灭火装置及灭火剂输送管道，当发生火情时，利用惰性气体灭火。在现有技术中，对储能柜的整体进行监控，准确度不够高，当单体电池发生热失控时可能检测不到，当检测到火情时，在整个储能站空间内喷射灭火剂，不能针对发生火灾的电池柜进行灭火，对电池的消防灭火效果不太明显，不能快速、有效、安全地灭绝火源。由于电池热失控是连锁反应，惰性气体灭火装置容量有限，只能短时抑制火灾，一旦电池复燃，会造成巨大危险和财产损失。且灭火剂储存时间长易失效，需定期更换。对于较大型储能站来讲，通常设有多个电池柜，每个电池柜又分隔成多个空间，每个最小空间内放置电池组(敞开式电池组结构或封闭式电池包结构)。电池组由多个单体电池串并联而成，较大的电池组造价高达数万元，电池的热失控一般是发自某个电池组内部，并逐渐向外蔓延，时间久了会危及整个电池柜，甚至危及整个储能站，因此对单个电池组的处置并与柜体隔离是消灭后患、尽最大限度减少损失的一个途径。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种自带预警及消防系统的储能电站，需要解决的技术问题有如下两点：1、对储能站中的电池组分别监控，提高监控准确性，发生火情时只对发生热失控的电池组进行灭火，保障其他电池不受损失，降低财产损失；2、电池起火易复燃，传统灭火手段由于灭火剂剂量有限，只能暂时抑制电池热失控蔓延，寻求一种方案彻底抑制电池热失控蔓延。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种自带预警及消防系统的储能电站，所述储能电站按列排布，每列均设有：多个电池柜、电气柜以及空调系统，列与列相对设置，相对设置的两列之间设有蓄水池，其中，所述电池柜为分列、分层结构，隔开为多个独立空间，每个独立空间为一个最小防护单元，所述最小防护单元为柜式单元，每个最小防护单元内均设有一个封闭式电池箱；所述最小防护单元中还设有自动弹出机构，发生火情时，将所述封闭式电池箱弹出至所述蓄水池中；多个电池柜中的最小防护单元通过总线电连接至所述电气柜，所述电气柜中设有电气设备。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步地，所述自动弹出机构包括：自动脱落机械臂、自动脱落航空插座、导轨、柜门、小型电机、自动脱落航空端子以及滑轮，其中，所述自动脱落机械臂和自动脱落航空插座均安装于所述最小防护单元的背板上，所述导轨安装于所述最小防护单元的底面上；所述柜门为所述最小防护单元的门，其为可弹开式结构；所述小型电机电连接至所述自动脱落机械臂并为其提供动力；所述自动脱落航空端子安装于所述封闭式电池箱的后侧板上，与所述最小防护单元背板上的所述自动脱落航空插座相适配，所述自动脱落航空端子还与所述封闭式电池箱中的电池组的电源通信端子电连接；所述滑轮安装于所述封闭式电池箱的底板上，嵌设于所述最小防护单元底面上的所述导轨中；所述封闭式电池箱中还设有相互连接的探测控制器和灭火装置，所述小型电机亦连接至所述探测控制器；进一步地，所述电气柜中所设的电气设备包括：数据集中器、报警显示器、手动启动开关以及BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)主机，其中，多个电池柜的探测控制器通过总线连接至所述电气柜内的所述数据集中器；所述报警显示器连接至所述数据集中器，所述手动启动开关连接至所述报警显示器，所述BMS主机与所述数据集中器相连接；优选地，所述电气柜中还设有蓄水池驱动电机，所述蓄水池驱动电机连接至所述数据集中器；所述蓄水池设有上盖，所述上盖与所述蓄水池驱动电机相连接，所述蓄水池驱动电机可控制所述上盖的开闭；优选地，所述手动启动开关内置应急启动按钮，供工作人员应急手动开启使用；当数据集中器判断到应急启动按钮被按下后，强制启动灭火装置，并控制蓄水池驱动电机和自动脱落机械臂动作；优选地，所述电气柜置于每列的端部，所述空调系统置于每列的中部，多个电池柜置于所述空调系统的两侧；优选地，所述柜门上部安装有结合于最小防护单元柜体的卡扣，底部安装有与最小防护单元的底面相连的合页，柜门两侧设有伸缩拉杆，以使柜门弹开后形成向下倾斜的滑板；优选地，所述探测控制器和灭火装置均安装于所述封闭式电池箱的上盖内侧；优选地，所述总线为CAN总线；优选地，所述灭火装置为洁净气体灭火器。与现有技术相比，本技术可产生如下技术效果：1、对每个防护单元进行分别监控，提高监控准确度，及早灭火；2、每个最小防护单元的自动弹出设计和蓄水池设计可有效抑制电池热失控蔓延，防止电池复燃，保障其它未发生故障的电池组不受损害，在保证人身和财产安全的同时将损失降到最低；3、相对于惰性气体灭火剂，水成本低，不受剂量影响，且不存在不易储存及时间久失效等隐患。附图说明图1为本技术的俯视结构示意图；图2为本技术的最小防护单元结构示意图；图3为本技术的封闭式电池箱结构示意图；图4为本技术的电气连接图；在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：100电池柜101自动脱落机械臂102自动脱落航空插座103导轨104柜门105卡扣106伸缩拉杆107小型电机108探测控制器109灭火装置110自动脱落航空端子111滑轮200电气柜201数据集中器202报警显示器203手动启动开关204BMS主机205蓄水池驱动电机300空调系统400蓄水池具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。请先参照图1所示，图1为本技术的俯视结构示意图，所述储能电站按列排布，每列均设有：多个电池柜100、电气柜200以及空调系统300，其中，列与列相对设置，相对设置的两列之间设有蓄水池400；为方便运行管理，一般将所述电气柜200置于每列的端部，将所述空调系统300置于每列的中部，而多个电池柜100则置于所述空调系统300的两侧，然而并不以此设置为限。在本技术的自带预警及消防系统的储能电站中，所述电池柜100为分列、分层结构，隔开为多个独立空间，每个独立空间为一个最小防护单元，所述最小防护单元为柜式单元，每个最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自带预警及消防系统的储能电站，其特征在于，所述储能电站按列排布，每列均设有：多个电池柜、电气柜以及空调系统，列与列相对设置，相对设置的两列之间设有蓄水池，其中，所述电池柜为分列、分层结构，隔开为多个独立空间，每个独立空间为一个最小防护单元，所述最小防护单元为柜式单元，每个最小防护单元内均设有一个封闭式电池箱；所述最小防护单元中还设有自动弹出机构，发生火情时，将所述封闭式电池箱弹出至所述蓄水池中；多个电池柜中的最小防护单元通过总线电连接至所述电气柜，所述电气柜中设有电气设备。

【技术特征摘要】
1.一种自带预警及消防系统的储能电站，其特征在于，所述储能电站按列排布，每列均设有：多个电池柜、电气柜以及空调系统，列与列相对设置，相对设置的两列之间设有蓄水池，其中，所述电池柜为分列、分层结构，隔开为多个独立空间，每个独立空间为一个最小防护单元，所述最小防护单元为柜式单元，每个最小防护单元内均设有一个封闭式电池箱；所述最小防护单元中还设有自动弹出机构，发生火情时，将所述封闭式电池箱弹出至所述蓄水池中；多个电池柜中的最小防护单元通过总线电连接至所述电气柜，所述电气柜中设有电气设备。2.根据权利要求1所述的自带预警及消防系统的储能电站，其特征在于，所述自动弹出机构包括：自动脱落机械臂、自动脱落航空插座、导轨、柜门、小型电机、自动脱落航空端子以及滑轮，其中，所述自动脱落机械臂和自动脱落航空插座均安装于所述最小防护单元的背板上，所述导轨安装于所述最小防护单元的底面上；所述柜门为所述最小防护单元的门，其为可弹开式结构；所述小型电机电连接至所述自动脱落机械臂并为其提供动力；所述自动脱落航空端子安装于所述封闭式电池箱的后侧板上，与所述最小防护单元背板上的所述自动脱落航空插座相适配，所述自动脱落航空端子还与所述封闭式电池箱中的电池组的电源通信端子电连接；所述滑轮安装于所述封闭式电池箱的底板上，嵌设于所述最小防护单元底面上的所述导轨中；所述封闭式电池箱中还设有相互连接的探测控制器和灭火装置，所述小型电机亦连接至所述探测控制器。3.根据权利要求2所述的自带预警及消防系统的储能电站，其特征在于，所述电气柜中所设的电气设备包括：数据集中器、报警显示器、手动启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立磊，
申请(专利权)人：烟台创为新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37