一种用于储能电池站主动安全防护系统技术方案

本实用新型专利技术属于储能电池技术领域，具体涉及一种用于储能电池站主动安全防护系统。其技术方案为：一种用于储能电池站主动安全防护系统，包括安装于相邻锂电池模组之间的若干温度传感器和若干气体浓度探测器；还包括控制装置，锂电池模组、温度传感器和气体浓度探测器均与控制装置电连接；还包括灭火剂储罐，灭火剂储罐上连接有泵组，泵组的出口连接有灭火剂输送管道，灭火剂输送管道上连接有若干分支管道，分支管道上安装有电磁阀，锂电池模组上安装有喷嘴，喷嘴伸进锂电池模组内，喷嘴通过管道与分支管道连接，泵组和电磁阀均与控制装置电连接。本实用新型专利技术提供了一种能及时探测热失控并进行处理的用于储能电站主动安全防护系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于储能电池站主动安全防护系统


[0001]本技术属于储能电池
，具体涉及一种用于储能电池站主动安全防护系统。

技术介绍

[0002]现有的储能电池温度探测系统多通过在集装箱设置点型温度传感器，对环境温度进行探测，具有响应严重滞后，无法真实有效反应电池组内电芯发生热失控的时间点，也无法准确定位失控电池组。现有BMS(电池管理系统)当中也有针对电芯温度的监测预警，单多数仅对电池组内的数个焊接点温度进行监测。由于精确到单个电芯温度管理的技术成本较高难以普及，无法有效对单个电芯的热失控产生的温度异常进行监控，同样存在响应滞后。
[0003]现有的气体浓度探测仪仅能针对单一气源进行浓度探测，而锂电池模组发生热失控或故障时，电芯将释放出CO、H2、CH4等可燃气体，现有的气体浓度探测装置难以对多元混合气体的浓度分析与判定问题。并且，储能电池气体探测系统目前多通过在集装箱设置点型气体浓度探测器，对环境气体浓度进行探测，具有响应严重滞后，无法真实有效反应电池组内电芯发生热失控的时间点，也无法准确定位失控电池组。
[0004]现有的储能电池探测系统无法早期热失控时释放的气体进行浓度、温度等各种参数进行全面探测，从而无法及时、准确发现早期热失控并进行相应处理。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种能及时探测热失控并进行处理的用于储能电站主动安全防护系统。
[0006]本技术所采用的技术方案为：
[0007]一种用于储能电池站主动安全防护系统，包括安装于相邻锂电池模组之间的若干温度传感器和若干气体浓度探测器；还包括控制装置，若干锂电池模组、若干温度传感器和若干气体浓度探测器均与控制装置电连接；还包括灭火剂储罐，灭火剂储罐上连接有泵组，泵组的出口连接有灭火剂输送管道，灭火剂输送管道上连接有若干分支管道，分支管道上安装有电磁阀，锂电池模组上安装有喷嘴，喷嘴伸进锂电池模组内，喷嘴通过管道与分支管道连接，泵组和电磁阀均与控制装置电连接。
[0008]本技术的温度传感器嵌入式地安装于锂电池模组之间的间隙内，则温度传感器能及时探测锂电池模组的电芯发生热失控时释放的高热气体的温度，气体浓度探测器能及时探测可燃气体浓度，从而可根据探测结果判断早期热失控的发生并迅速定位发生热失控的锂电池模组，为及时灭火创造必要条件。控制装置接收温度传感器和气体浓度探测器的信号，并计算温升速率，控制装置还可检测锂电池模组的电压降速率，从而方便通过锂电池模组的锂电池模组电压降速率、绝对温度、温升速率和气体浓度来判断早期热失控。
[0009]根据工信部的《电动客车安全技术条件》和即将实施的国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，对于热失控状态判定，一般依据以下条件：当以下的
①
、
③
同时发生或
②
、
③
同时发生时，判定发生热失控：
①
监测点温度达到制造商规定的最高工作温度(一般为60℃)；
②
电池电压下降值超过初始电压25％；
③
监测点温升速率≥1℃/s,且持续3s以上。
[0010]作为本技术的优选方案，所述温度传感器为光纤光栅测温元件或热敏电阻传感器。使用光纤光栅测温元件进行测温，容易实现对被测信号的远距离监控。光纤光栅测温元件电绝缘性能好、抗雷击性能好、抗电磁干扰能力强、长期稳定性好，且具有高灵敏度的优点。
[0011]作为本技术的优选方案，所述气体浓度探测器包括CO浓度探测器、H2浓度探测器、CH4浓度探测器。本技术对CO浓度、H2浓度、CH4浓度均设置一级预警阈值和二级报警阈值，并设置判断热失控或其他故障的规则，即：当CO浓度、H2浓度、CH4浓度中任意两个出现一级预警时或任意一个出现二级报警时则判断锂电池模组内部电芯出现包括热失控的若干故障中的一种或多种。因此，本技术能通过气体探测监控来判定储能电池热失控。
[0012]作为本技术的优选方案，所述灭火剂为全氟己酮灭火剂。全氟己酮灭火剂属于氟化酮类，是一种液体灭火剂；且不属于危险物品，释放后不留残余物，运输时储罐压力低，运输和储存十分方便稳定。根据中科大火灾重点实验室的研究，全氟己酮表现出了对磷酸铁锂电池火灾良好的抑制作用，其在阻断电池内部反应的同时，通过汽化吸收热量，对电池火灾的抑制效果明显优于其他灭火剂。
[0013]作为本技术的优选方案，还包括安装于电池仓上的通风装置，通风装置与控制装置电连接。当气体浓度探测器检测到电池仓内可燃气体浓度报警信号时将信号发送至控制装置，控制装置控制通风装置启动，从而降低电池仓内可燃气体浓度。
[0014]作为本技术的优选方案，所述灭火剂储罐上设置有补液接口，补液接口连接有用于补充灭火剂的补液装置。补液装置可为单独的灭火剂储存罐体或者消防车。当灭火剂储罐内的灭火剂不足时，补液装置通过补液接口向灭火剂储罐补充灭火剂，保证灭火能连续进行。
[0015]作为本技术的优选方案，还包括安装于电池仓内的点型感烟探测器，点型感烟探测器与控制装置电连接。点型感烟探测器可探测到电池仓内是否有烟雾，当点型感烟探测器探测到烟雾时表明有锂电池模组出现着火情况。此时，可通过控制装置控制所有分支管道上的电磁阀打开，从而电池仓内进行全淹没灭火防护。
[0016]本技术的有益效果为：
[0017]本技术的温度传感器嵌入式地安装于锂电池模组之间的间隙内，则温度传感器能及时探测锂电池模组的电芯发生热失控时释放的高热气体的温度，气体浓度探测器能及时探测可燃气体浓度，从而可根据探测结果判断早期热失控的发生并迅速定位发生热失控的锂电池模组，为及时灭火创造必要条件。控制装置接收温度传感器和气体浓度探测器的信号，并计算温升速率，控制装置还可检测锂电池模组的电压降速率，从而方便通过锂电池模组的锂电池模组电压降速率、绝对温度、温升速率和气体浓度来判断早期热失控。综上，本技术可通过多种方式对锂电池模组的状态进行监控，并在热失控发生的第一时间对锂电池模组进行冷却或灭火，实现主动安全防护。
附图说明
[0018]图1是本技术的结构示意图；
[0019]图2是本技术的部分结构图。
[0020]图中，1
‑
锂电池模组；2
‑
温度传感器；3
‑
气体浓度探测器；4
‑
控制装置；5
‑
灭火剂储罐；6
‑
电池仓；7
‑
湿度传感器；31
‑
CO浓度探测器；32
‑
H2浓度探测器；33
‑
CH4浓度探测器；51
‑
泵组；52
‑
灭火剂输送管道；53
‑
分支管道；54
‑
电磁阀；55
‑
喷嘴；56
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于储能电池站主动安全防护系统，其特征在于，包括安装于相邻锂电池模组(1)之间的若干温度传感器(2)和若干气体浓度探测器(3)；还包括控制装置(4)，若干锂电池模组(1)、若干温度传感器(2)和若干气体浓度探测器(3)均与控制装置(4)电连接；还包括灭火剂储罐(5)，灭火剂储罐(5)上连接有泵组(51)，泵组(51)的出口连接有灭火剂输送管道(52)，灭火剂输送管道(52)上连接有若干分支管道(53)，分支管道(53)上安装有电磁阀(54)，锂电池模组(1)上安装有喷嘴(55)，喷嘴(55)伸进锂电池模组(1)内，喷嘴(55)通过管道与分支管道(53)连接，泵组(51)和电磁阀(54)均与控制装置(4)电连接。2.根据权利要求1所述的一种用于储能电池站主动安全防护系统，其特征在于，所述温度传感器(2)为光纤光栅测温元件或热敏电阻传感器。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓锋，王庆，李勇，吴定洪，陈定海，刘亮，李彦君，彭晓，余盛宽，彭梁，戢行毅，王妍萍，杨曦，李斐然，汪映标，李伟，
申请(专利权)人：威特龙消防安全集团股份公司，
类型：新型
国别省市：