电池舱灭火装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电池舱灭火装置及方法，其火灾探测机构安装于电池舱内并靠近电池模组设置；排风机构安装于电池舱内并用于将电池舱中的气体排出；液冷抑火机构包括液冷管道和安装于液冷管道上的抑火喷嘴，抑火喷嘴用于供液冷抑火介质喷出；火灾探测机构、排风机构以及抑火喷嘴均与控制器电连接，火灾探测机构被配置为检测火灾发生信号，并将检测到的火灾发生信号发送至控制器，控制器被配置为根据火灾发生信号控制同步开启排风机构和抑火喷嘴。本发明专利技术电池舱灭火装置通过液冷抑火机构对电池模组持续冷却降温的同时，在火灾发生时同步对电池舱内进行排气和液冷抑火介质降温，快速抑制明火并将火灾扑灭，提高了灭火效率。提高了灭火效率。提高了灭火效率。

【技术实现步骤摘要】
电池舱灭火装置及方法


[0001]本专利技术涉及电池灭火
，特别涉及一种电池舱灭火装置及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，锂离子电池储能技术发展迅速，但是锂离子储能电池是巨大的能量载体，不仅包含存储的电能，锂离子储能电池内部易燃的电极、有机电解液在热失控时燃烧和分解也会产生巨大的能量，导致锂离子储能电池起火爆炸时的安全风险很大。近年来，锂离子储能电池火灾事故频发。
[0003]锂离子储能电池的安全性问题归根于锂离子储能电池的热失控。热失控是指电池内部由于连锁反应引起温升速率急剧变化的过热现象，是引发电池冒烟、起火燃烧以及爆炸的根本原因。目前锂离子储能电池灭火主要采用细水雾和七氟丙烷电池舱灭火装置。细水雾电池舱灭火装置采用水灭火，水导电，释放到电池和电气设备上将造成设备短路。七氟丙烷灭火剂无法降温，更无法抑制电池热失控，难以扑灭锂离子电池火灾，灭火速度极慢。因此亟需开发高效安全且低成本的锂电池储能系统灭火方法和系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种电池舱灭火装置及方法，旨在解决现有技术中电池舱灭火装置灭火速度慢的技术问题。
[0005]为实现上述目的，所述电池舱内容置有电池模组，本专利技术提出的所述电池舱灭火装置包括：火灾探测机构，安装于所述电池舱内并靠近所述电池模组设置；排风机构，安装于所述电池舱内并用于将所述电池舱中的气体排出；液冷抑火机构，包括液冷管道和安装于所述液冷管道上的抑火喷嘴，所述液冷管道紧贴于所述电池模组的外表面且所述液冷管道内容置有液冷抑火介质，所述抑火喷嘴用于供所述液冷抑火介质喷出；控制器，所述火灾探测机构、所述排风机构以及所述抑火喷嘴均与所述控制器电连接，所述火灾探测机构被配置为检测火灾发生信号，并将检测到的火灾发生信号发送至所述控制器，所述控制器被配置为根据火灾发生信号控制同步开启所述排风机构和所述抑火喷嘴。
[0006]可选的，所述电池舱灭火装置还包括：测温模块，所述测温模块用于获取所述电池舱内的温度，且所述测温模块与所述控制器电连接，所述控制器被配置为在所述电池舱内的温度低于明火温度时同步关闭所述排风机构和所述抑火喷嘴；气冷降温机构，包括气冷管道和安装于所述气冷管道上的降温喷嘴，所述降温喷嘴对应所述电池模组的位置设置，所述气冷管道用于供降温介质进入所述降温喷嘴，所述控制器被配置为在所述电池舱内的温度低于明火温度且高于热失控温度时打开所述气冷管道，并在所述电池舱内的温度低于热失控温度时关闭所述气冷管道。
[0007]可选的，所述气冷管道的数量为多个，所述降温喷嘴和所述气冷管道的数量一致且一一对应设置；所述气冷降温机构还包括：气冷存储器，用于存储所述降温介质，所述气冷存储器上设置有用于对所述降温介质持续降温的冷冻模块；开启阀，多个所述气冷管道
通过气冷主管与所述气冷存储器连接，所述开启阀安装于所述气冷主管，所述开启阀与所述控制器电连接且所述开启阀用于打开或关闭所述气冷主管。
[0008]可选的，所述液冷管道的数量为多个，所述抑火喷嘴和所述液冷管道的数量一致且一一对应设置；所述液冷抑火机构还包括：液冷存储器，用于存储所述液冷抑火介质；分流器，所述液冷管道的入口通过所述分流器与所述液冷存储器管道连接；集流器，所述液冷管道的出口通过所述集流器与所述液冷存储器管道连接。
[0009]可选的，所述液冷抑火机构还包括与所述控制器电连接的节流阀，所述节流阀设置于所述分流器和所述液冷存储器之间的管道上，所述控制器被配置为根据所述电池舱内的温度控制所述节流阀的开度。
[0010]可选的，所述降温介质为氮气、氩气、氦气、二氧化碳中的一种或多种的组合。
[0011]可选的，所述火灾探测机构包括感烟组件、感温组件、可燃气体探测组件、压力监测组件中的一种或多种的组合。
[0012]可选的，所述液冷抑火介质为全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚、全氟丁基丙醚、全氟丙基甲醚、全氟丙基乙醚、全氟乙基甲醚、全氟乙基丁醚、全氟甲基丁醚、全氟丙基丁醚、全氟甲基戊醚、全氟甲基乙醚、全氟甲基丙醚、全氟甲基溴甲基醚、1
‑1‑
二氟甲基溴甲基醚、全氟
‑2‑
甲基戊烷
‑3‑
甲氧基醚、全氟
‑2‑
甲基己烷
‑3‑
乙氧基醚、全氟C6环醚、全氟C7环醚、全氟C8环醚、五氟丁烯、六氟丁烯、四氟丁烯、2
‑
溴三氟丙烯、全氟三丙胺、全氟三丁胺、全氟三戊胺、全氟二甲基乙基胺、全氟二甲基乙烯基胺中的一种或多种的组合。
[0013]本专利技术还提出一种电池舱灭火方法，
[0014]所述电池舱灭火方法包括以下步骤：
[0015]控制器获取电池舱内是否存在火灾发生信号；
[0016]在所述电池舱内存在火灾发生信号的情况下，开启排风机构，以排出所述电池舱内的气体，同时开启抑火喷嘴，以使液冷介质对所述电池舱进行冷却；
[0017]获取所述电池舱内的温度；
[0018]在所述电池舱内的温度低于明火温度且高于热失控温度的情况下，关闭所述排风机构和所述抑火喷嘴，并控制气冷管道向电池模组喷出降温介质；
[0019]在所述电池舱内的温度低于所述热失控温度的情况下，关闭所述气冷管道。
[0020]可选的，所述降温介质的用量根据以下公式得到：
[0021]W＝K Q/C
p
(T
‑
T)；
[0022]其中，W为降温介质用量；C
p
为降温介质的比热容；T2为热失控的温度； T1为降温介质的温度；K为降温介质的冷却效率；Q1为电池模组单位时间内发生火灾产生的热量。
[0023]本专利技术的技术方案中，电池舱内的电池模组工作时，液冷管道内的液冷抑火介质为电池模组进行持续冷却降温，可保证电池模组始终处于明火温度以下，提高了电池舱的使用安全性，同时火灾探测机构实时检测电池舱内是否存在火灾发生信号，在火灾探测机构检测到火灾发生信号时，控制器控制排风机构开启，使排风机构能将电池舱内的可燃气体排出，控制器控制抑火喷嘴开启。液冷管道紧贴于述电池模组的外表面，液冷抑火介质能从抑火喷嘴快速喷至电池模组，在发生火灾后，可迅速防止明火的蔓延和扩散，将火灾控制在小规模范围内，同时结合可燃气体排出，能更快迅速地抑止火灾。本专利技术电池舱灭火装置通过液冷抑火机构对电池模组持续冷却降温的同时，结合排风机构和液冷抑火机构在检测
到火灾发生信号时，同步对电池舱内进行排气和液冷抑火介质降温，采用隔氧和冷却相结合的双重灭火方式，能快速抑制明火并将火灾扑灭，提高了灭火效率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0025]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池舱灭火装置，所述电池舱(200)内容置有电池模组，其特征在于，所述电池舱灭火装置(100)包括：火灾探测机构(1)，安装于所述电池舱(200)内并靠近所述电池模组设置；排风机构(2)，安装于所述电池舱(200)内并用于将所述电池舱(200)中的气体排出；液冷抑火机构(3)，包括液冷管道(31)和安装于所述液冷管道(31)上的抑火喷嘴(32)，所述液冷管道(31)紧贴于所述电池模组的外表面且所述液冷管道(31)内容置有液冷抑火介质，所述抑火喷嘴(32)用于供所述液冷抑火介质喷出；控制器(4)，所述火灾探测机构(1)、所述排风机构(2)以及所述抑火喷嘴(32)均与所述控制器(4)电连接，所述火灾探测机构(1)被配置为检测火灾发生信号，并将检测到的火灾发生信号发送至所述控制器(4)，所述控制器(4)被配置为根据火灾发生信号控制同步开启所述排风机构(2)和所述抑火喷嘴(32)。2.如权利要求1所述的电池舱灭火装置，其特征在于，所述电池舱灭火装置(100)还包括：测温模块(5)，所述测温模块(5)用于获取所述电池舱(200)内的温度，且所述测温模块(5)与所述控制器(4)电连接，所述控制器(4)被配置为在所述电池舱(200)内的温度低于明火温度时同步关闭所述排风机构(2)和所述抑火喷嘴(32)；气冷降温机构(6)，包括气冷管道(61)和安装于所述气冷管道(61)上的降温喷嘴(62)，所述降温喷嘴(62)对应所述电池模组的位置设置，所述气冷管道(61)用于供降温介质进入所述降温喷嘴(62)，所述控制器(4)被配置为在所述电池舱(200)内的温度低于明火温度且高于热失控温度时打开所述气冷管道(61)，并在所述电池舱(200)内的温度低于热失控温度时关闭所述气冷管道(61)。3.如权利要求2所述的电池舱灭火装置，其特征在于，所述气冷管道(61)的数量为多个，所述降温喷嘴(62)和所述气冷管道(61)的数量一致且一一对应设置；所述气冷降温机构(6)还包括：气冷存储器(63)，用于存储所述降温介质，所述气冷存储器(63)上设置有用于对所述降温介质持续降温的冷冻模块；开启阀(64)，多个所述气冷管道(61)通过气冷主管(65)与所述气冷存储器(63)连接，所述开启阀(64)安装于所述气冷主管(65)，所述开启阀(64)与所述控制器(4)电连接且所述开启阀(64)用于打开或关闭所述气冷主管(65)。4.如权利要求2所述的电池舱灭火装置，其特征在于，所述液冷管道(31)的数量为多个，所述抑火喷嘴(32)和所述液冷管道(31)的数量一致且一一对应设置；所述液冷抑火机构(3)还包括：液冷存储器(33)，用于存储所述液冷抑火介质；分流器(34)，所述液冷管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝辉，周天念，吴传平，刘毓，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：