一种储能消防系统和方法技术方案

本申请公开了一种储能消防系统和方法，通过多区域火灾探测装置准确定位热失控电池单元所在区域，消防控制器联动隔离装置对热失控电池单元所在区域进行物理隔离；储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气输出接口，消防控制器启动灭火剂瓶组中主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火，储能控制器实时接收电池温度监测器上传的隔离区域的电池单元温度，当其温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与消防控制器进行通信，使得消防控制器启动灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶对隔离区域进行再次灭火，从而解决了现有的储能消防系统灭火速度慢、效率低并且存在电池二次复燃的风险，使得灭火效果不理想的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种储能消防系统和方法
本申请涉及消防安全
，尤其涉及一种储能消防系统和方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池储能系统在电力系统中所处的位置越来越重要，广泛应用于用户侧、电网侧、发电侧、新能源并网及微电网等各个领域。随着电池储能电站的规模化应用，储能系统的安全性能引起了广泛关注，锂离子电池在充放电过程中可能会以为自身的化学反应或外界影响发生热失控，严重影响储能电站的安全。锂离子电池储能电站的火灾可以分为两类：一类是电气引发的火灾；另一类是电池引发的火灾，储能系统的消防安全要全周期监测、早期预警，在火灾征兆发生的萌芽阶段及时预警并介入消防措施，保证储能电站的整体安全。如何保证储能电站的消防安全，确保储能电站的安全运行时储能行业亟需解决的问题。目前，储能消防系统常采用全淹没式七氟丙烷灭火，通过设置多个不同类型的火灾探测器监测储能系统的运行情况，电池发生热失控时，电池本体温度会快速上升，探测器监测到火灾信号时，电池损伤已经比较严重；检测到火灾后喷射七氟丙烷灭火剂，在一定时间内将灭火剂充满整个空间，火灾区域与未发生火灾部分未进行有效隔离，火灾容易蔓延，针对整个储能系统喷射灭火剂，而不是针对发生火灾的部分进行灭火，灭火效果不理想，无法快速、高效和安全灭火；此外，电池热失控是连锁反应，采用七氟丙烷灭火可以暂时抑制火灾，火灾扑灭后，热失控电池内部温度仍可能较高，存在着二次复燃的风险。
技术实现思路
本申请提供了一种储能消防系统和方法，用于解决现有的储能消防系统灭火速度慢、效率低并且存在电池二次复燃的风险，使得灭火效果不理想的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种储能消防系统，包括：电池柜、多区域火灾探测装置、隔离装置、灭火剂瓶组、灭火剂输送装置、消防控制器和储能控制器；所述隔离装置包括电磁铁、拉杆和挡板，所述电磁铁与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述挡板连接，所述挡板设置于所述电池柜的柜顶或柜门处；所述多区域火灾探测装置包括电池温度监测器和复合型探测器，用于准确定位热失控电池单元所在区域，所述电池温度监测器设置于所述电池柜中的电池单元内部，所述复合型探测器设置于所述电池柜中；所述消防控制器，用于联动所述隔离装置对所述热失控电池单元所在区域进行物理隔离，并与所述储能控制器通信，使得所述储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气输出接口；所述消防控制器，还用于启动所述灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过所述灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火；所述储能控制器，用于实时接收所述电池温度监测器上传的所述隔离区域的电池单元温度，当所述电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与所述消防控制器进行通信，使得所述消防控制器启动所述灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过所述灭火剂输送装置对所述隔离区域进行再次灭火。可选的，所述灭火剂输送装置包括：主管道、连接在主管道上的若干个分支管道、常开电动阀和喷头；相邻的两个防护单元中的所述灭火剂瓶组通过所述主管道连接，使得所述相邻的两个防护单元中的所述灭火剂瓶组互为备用，其中，一个或多个所述电池柜作为一个所述防护单元；所述分支管道的一端通过所述常开电动阀与所述主管道连接，另一端活动连接所述喷头。可选的，所述灭火剂输送装置还包括：单向阀和常闭电动阀；所述单向阀设置于所述灭火剂瓶组与所述常闭电动阀之间，用于防止灭火剂反向流动；所述相邻的两个防护单元之间的所述主管道通过所述常闭电动阀连接，所述储能控制器通过控制所述常开电动阀和所述常闭电动阀来确保灭火剂的正确喷放。可选的，所述防护单元内设置有用于放置所述灭火剂瓶组的消防瓶组柜。可选的，所述电磁铁和所述挡板的材料均为耐高温防火材料。可选的，还包括：控制柜；所述消防控制器和所述储能控制器设置于所述控制柜中。可选的，还包括：紧急启停按钮。可选的，还包括：手自动转换开关；所述手自动转换开关，用于在自动模式和手动模式之间进行切换。本申请第二方面提供了一种储能消防方法，包括：基于多区域火灾探测装置准确定位热失控电池单元所在区域，所述多区域火灾探测装置包括电池温度监测器和复合型探测器；通过消防控制器联动隔离装置对所述热失控电池单元所在区域进行物理隔离，其中，所述隔离装置包括电磁铁、拉杆和挡板，所述电磁铁与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述挡板连接，所述挡板设置于所述电池柜的柜顶或柜门处；在储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气接口后，通过消防控制器启动灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火；当储能控制器基于所述电池温度监测器发送的所述隔离区域的电池单元温度监测到所述电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，所述储能控制器与所述消防控制器进行通信，使得所述消防控制器启动所述灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过所述灭火剂输送装置对所述隔离区域进行再次灭火。从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请提供了一种储能消防系统，包括：电池柜、多区域火灾探测装置、隔离装置、灭火剂瓶组、灭火剂输送装置、消防控制器和储能控制器；隔离装置包括电磁铁、拉杆和挡板，电磁铁与拉杆的一端连接，拉杆的另一端与挡板连接，挡板设置于电池柜的柜顶或柜门处；多区域火灾探测装置包括电池温度监测器和复合型探测器，用于准确定位热失控电池单元所在区域，电池温度监测器设置于电池柜中的电池单元内部，复合型探测器设置于电池柜中；消防控制器，用于联动隔离装置对热失控电池单元所在区域进行物理隔离，并与储能控制器通信，使得储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气输出接口；消防控制器，还用于启动灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火；储能控制器，用于实时接收电池温度监测器上传的隔离区域的电池单元温度，当电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与消防控制器进行通信，使得消防控制器启动灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行再次灭火。本申请中的储能消防系统，通过电池温度监测器和复合型探测器准确定位热失控电池单元所在区域，通过控制器控制电磁铁的控制电源来联动隔离装置对热失控电池单元所在区域进行物理隔离，从而有效隔离发生火灾区域和未发生火灾区域，避免火灾蔓延，提高灭火速度；通过储能控制器断开排风设备的电源，停止一切影响灭火效果的设备，提高灭火效率和安全性；通过消防控制器启动灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火，通过储能控制器实时接收电池温度监测器发送的隔离区域的电池单元温度，当电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与消防控制器进行通信，使得消防控制器启动灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过灭火剂输送装置对隔离区域进行再次灭火，有效抑制电池再次复燃，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能消防系统，其特征在于，包括：电池柜、多区域火灾探测装置、隔离装置、灭火剂瓶组、灭火剂输送装置、消防控制器和储能控制器；/n所述隔离装置包括电磁铁、拉杆和挡板，所述电磁铁与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述挡板连接，所述挡板设置于所述电池柜的柜顶或柜门处；/n所述多区域火灾探测装置包括电池温度监测器和复合型探测器，用于准确定位热失控电池单元所在区域，所述电池温度监测器设置于所述电池柜中的电池单元内部，所述复合型探测器设置于所述电池柜中；/n所述消防控制器，用于联动所述隔离装置对所述热失控电池单元所在区域进行物理隔离，并与所述储能控制器通信，使得所述储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气输出接口；/n所述消防控制器，还用于启动所述灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过所述灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火；/n所述储能控制器，用于实时接收所述电池温度监测器上传的所述隔离区域的电池单元温度，当所述电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与所述消防控制器进行通信，使得所述消防控制器启动所述灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过所述灭火剂输送装置对所述隔离区域进行再次灭火。/n...

【技术特征摘要】
1.一种储能消防系统，其特征在于，包括：电池柜、多区域火灾探测装置、隔离装置、灭火剂瓶组、灭火剂输送装置、消防控制器和储能控制器；
所述隔离装置包括电磁铁、拉杆和挡板，所述电磁铁与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述挡板连接，所述挡板设置于所述电池柜的柜顶或柜门处；
所述多区域火灾探测装置包括电池温度监测器和复合型探测器，用于准确定位热失控电池单元所在区域，所述电池温度监测器设置于所述电池柜中的电池单元内部，所述复合型探测器设置于所述电池柜中；
所述消防控制器，用于联动所述隔离装置对所述热失控电池单元所在区域进行物理隔离，并与所述储能控制器通信，使得所述储能控制器断开排风设备的电源和电池系统的电气输出接口；
所述消防控制器，还用于启动所述灭火剂瓶组中的主灭火剂瓶的电磁阀，使得灭火剂通过所述灭火剂输送装置对隔离区域进行灭火；
所述储能控制器，用于实时接收所述电池温度监测器上传的所述隔离区域的电池单元温度，当所述电池单元温度超过温度阈值或温升速率超过速率阈值时，与所述消防控制器进行通信，使得所述消防控制器启动所述灭火剂瓶组中的备用灭火剂瓶的电磁阀，灭火剂通过所述灭火剂输送装置对所述隔离区域进行再次灭火。


2.根据权利要求1所述的储能消防系统，其特征在于，所述灭火剂输送装置包括：主管道、连接在主管道上的若干个分支管道、常开电动阀和喷头；
相邻的两个防护单元中的所述灭火剂瓶组通过所述主管道连接，使得所述相邻的两个防护单元中的所述灭火剂瓶组互为备用，其中，一个或多个所述电池柜作为一个所述防护单元；
所述分支管道的一端通过所述常开电动阀与所述主管道连接，另一端活动连接所述喷头。


3.根据权利要求2所述的储能消防系统，其特征在于，所述灭火剂输送装置还包括：单向阀和常闭电动阀；
所述单向阀设置于所述灭火剂瓶组与所述常闭电动阀之间，用于防止灭火剂反向流动；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇琦，陈满，彭鹏，吴斌，杨振华，李硕，胡振恺，李毓烜，张敏，郭婷婷，彭潜，邹伦森，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司，广州调峰调频科技发展有限公司，调峰调频储能广州科技有限公司，北京海博思创科技股份有限公司，深圳蓄能发电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44