一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法和灭火系统。所述方法和系统通过在储能电池模块内部采集电池本体参数和环境参数，将所述采集的参数值与设置的参数阈值进行比较，根据比较结果生成不同级别的报警指令，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令，执行对应级别的报警操作，最后根据灭火指令的级别执行对应级别的灭火操作。所述方法和系统实现了对储能电池模块的全方位检测，根据检测结果将储能电池模块内的安全情况进行分级，生成不同级别的报警指令和灭火指令，执行不同级别的报警操作和灭火操作，使灭火的效率更高，而且所述方法和系统在采集到的信号持续一段时间后才会生成报警指令，在火灾可控范围内有效降低了误报率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法和系统
本专利技术涉及电池安全领域,并且更具体地，涉及一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法和系统。
技术介绍
锂离子储能电池的大规模应用，有效提升了可再生能源消费，对于保障电网安全稳定运行也做出了突出贡献。但随着锂离子电池的大量使用，如果使用过程中缺乏有效的安全防护措施，发生安全性事故将是偶然中的必然。目前建设的锂离子电池储能电站中，灭火系统主要采用传统的七氟丙烷灭火系统，判断电池火灾的发生与否主要依靠安置在集装箱顶部的烟雾传感器。这样的监测条件和灭火系统往往导致在烟感触发时，系统火灾已到不可控的地步。安全事故频发对锂离子储能电池的大规模应用提出了严峻挑战，因此，需要一种锂离子电池专用灭火技术来提高灭火率，保障储能系统安全稳定运行。
技术实现思路
为了解决现有技术中的储能电池灭火系统仅采用烟雾传感器触发容易引起火灾的技术问题，本专利技术提供一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法，所述方法包括：采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值；将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令；根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令；根据灭火指令的级别执行对应级别的灭火操作。进一步地，所述方法还包括根据报警指令的级别执行对应级别的报警操作。进一步地，所述采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值包括：采集锂离子储能电池模块内的电池温度和电池电压；采集锂离子储能电池模块内的气体浓度和烟雾浓度。进一步地，所述将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令是指将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，当至少一个采集的参数值持续不在所述参数阈值范围一段时间后，根据延时反馈的比较结果，生成不同级别的报警指令。进一步地，所述将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令包括：将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中有且仅有一个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成一级报警指令；将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中有至少两个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成二级报警指令；将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中任意一个参数值不在设置的参数阈值内，且烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成三级报警指令；将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，有且仅有烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成特殊报警指令。进一步地，所述根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令包括：当所述报警指令为一级报警指令时，切断电池模块电源，并生成一级灭火指令，提醒技术人员排查隐患；当所述报警指令为二级报警指令时，切断电池模块电源，并生成二级灭火指令，所述二级灭火指令为向电池模块内部喷射复燃抑制剂，当执行二级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；当所述报警指令为三级报警指令时，切断电池模块电源，并生成三级灭火指令，所述三级灭火指令为向电池模块内先喷射灭火剂，后喷射复燃抑制剂，当执行三级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；当所述报警指令为特殊报警指令时，切断电池模块电源，并生成特殊灭火指令，所述特殊灭火指令为上报临近人员通过监控视频或现场观察判断火灾情况，并采取相应措施。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种用于锂离子储能电池模块的灭火系统，所述系统包括：检测单元，其与控制单元连接，用于采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值，以及将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令传输至报警单元和控制单元；控制单元，其与检测单元和灭火单元连接，用于根据检测单元的报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令，并将所述灭火指令发送至灭火单元；灭火单元，其与控制单元连接，用于根据控制单元传输的的灭火指令级别执行对应级别的灭火操作。进一步地，所述系统还包括报警单元，其与检测单元连接，用于根据检测单元传输的报警指令的级别执行对应级别的报警操作。进一步地，所述检测单元包括：信号采集单元，其用于采集锂离子储能电池模块内的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度；信号比较单元，其用于将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，并输出比较结果；报警指令单元，其用于当电池温度、电池电压、气体浓度中有且仅有一个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成一级报警指令；当电池温度、电池电压、气体浓度中有至少两个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成二级报警指令；当电池温度、电池电压、气体浓度中任意一个参数值不在设置的参数阈值内，且烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成三级报警指令；以及有且仅有烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成特殊报警指令。进一步地，所述灭火单元包括灭火剂，复燃抑制剂，若干个储瓶，管路，阀门和喷头，其中，储瓶用于分别存储灭火剂和复燃抑制剂，阀门用于控制管路的开关，喷头用于在阀门打开时，喷射灭火剂和/或复燃抑制剂。进一步地，所述检测单元将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令是指将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，当至少一个采集的参数值持续不在所述参数阈值范围一段时间后，根据延时反馈的比较结果，生成不同级别的报警指令。进一步地，所述控制单元根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令包括：当所述报警指令为一级报警指令时，切断电池模块电源，并生成一级灭火指令，所述一级灭火指令为提醒技术人员排查隐患；当所述报警指令为二级报警指令时，切断电池模块电源，并生成二级灭火指令，所述二级灭火指令为向电池模块内部喷射复燃抑制剂，当执行二级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；当所述报警指令为三级报警指令时，切断电池模块电源，并生成三级灭火指令，所述三级灭火指令为向电池模块内先喷射灭火剂，后喷射复燃抑制剂，当执行三级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；当所述报警指令为特殊报警指令时，切断电池模块电源，并生成特殊报警指令，所述特殊报警指令为上报临近人员通过监控视频或现场观察判断火灾情况，并采取相应措本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值；/n将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令；/n根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令；/n根据灭火指令的级别执行对应级别的灭火操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子储能电池模块的灭火方法，其特征在于，所述方法包括：
采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值；
将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令；
根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令；
根据灭火指令的级别执行对应级别的灭火操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括根据报警指令的级别执行对应级别的报警操作。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集锂离子储能电池模块内的电池本体参数值和环境参数值包括：
采集锂离子储能电池模块内的电池温度和电池电压；
采集锂离子储能电池模块内的气体浓度和烟雾浓度。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令是指将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，当至少一个采集的参数值持续不在所述参数阈值范围一段时间后，根据延时反馈的比较结果，生成不同级别的报警指令。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将采集的参数值与预先设置的参数阈值进行比较，并根据比较结果，生成不同级别的报警指令包括：
将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中有且仅有一个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成一级报警指令；
将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中有至少两个参数值不在设置的参数阈值范围，且烟雾浓度在设置的参数阈值范围时，生成二级报警指令；
将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，当电池温度、电池电压、气体浓度中任意一个参数值不在设置的参数阈值内，且烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成三级报警指令；
将采集的电池温度、电池电压、气体浓度和烟雾浓度分别与预先设置的参数阈值进行比较，有且仅有烟雾浓度不在设置的参数阈值范围时，生成特殊报警指令。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据报警指令切断电池模块电源，并根据报警指令的级别生成对应级别的灭火指令包括：
当所述报警指令为一级报警指令时，切断电池模块电源，并生成一级灭火指令，提醒技术人员排查隐患；
当所述报警指令为二级报警指令时，切断电池模块电源，并生成二级灭火指令，所述二级灭火指令为向电池模块内部喷射复燃抑制剂，当执行二级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；
当所述报警指令为三级报警指令时，切断电池模块电源，并生成三级灭火指令，所述三级灭火指令为向电池模块内先喷射灭火剂，后喷射复燃抑制剂，当执行三级灭火操作后仍无法解除报警操作时，上报火警部门和监控人员；
当所述报警指令为特殊报警指令时，切断电池模块电源，并生成特殊灭火指令，所述特殊灭火指令为上报临近人员通过监控视频或现场观察判断火灾情况。


7.一种用于锂离子储能电池模块的灭火系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明杰，杨凯，刘皓，赖铱麟，高飞，耿萌萌，范茂松，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11