一种具有消防灭火功能的储能热管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电池热管理技术领域，公开了一种具有消防灭火功能的储能热管理系统，包括控制器、开关组件、消防组件、消防探测系统、冷却组件、喷淋组件和流体循环管道，消防探测系统安装在电池箱内，流体循环管道贯穿电池箱，喷淋组件安装在流体循环管道上，且喷淋组件位于电池箱的内部，冷却组件安装在流体循环管道上，消防组件与流体循环管道连接，开关组件设置在消防组件与流体循环管道之间，开关组件、冷却组件、消防探测系统、喷淋组件均与控制器电信号连接。本实用新型专利技术集成了消防和热管理功能，降低了电池储能系统的占用空间，降低成本，且热管理系统与消防系统相互关联，互相联动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种具有消防灭火功能的储能热管理系统


[0001]本技术涉及电池热管理
，特别是涉及一种具有消防灭火功能的储能热管理系统。

技术介绍

[0002]随着电化学储能电站市场的扩大，安全事故逐渐多发。锂离子电池储能系统由十几组电池芯以串并联方式构成电池箱，多个电池箱进行串联连接成电池组串，将电池组串并联集成安置在一个储能电池柜内形成。锂离子电池储能系统中的密闭空间内存储着大量能量，具有危险的本质，而“热失控”是导致锂离子电池安全隐患的根本原因，有机小分子引发的副反应的链式反应导致电池热失控的发生。火灾蔓延过程，主要是由于首节电池单体热失控，通过热传质、热辐射引发相邻电池单体相继发生热失控，最终导致整个锂电池储能系统发生火灾事故。锂离子电池材料的能量密度越高，安全风险也就越高，发生热失控的风险也更大。要避免火灾，需要从电池单体到整个系统进行改善优化，优化储能系统中的热管理系统和消防系统，控制甚至避免热失控、热扩散的发生，并且保证及时有效的消防灭火。
[0003]电池储能系统中主要包括热管理(即换热)系统和消防系统，热管理系统对电池储能系统进行冷却降温，消防系统用于在电池储能系统发生热失控时进行消防灭火。
[0004]随着高能量密度电池芯的发展和储能电站大容量的需求增大，储能系统中的热管理系统对于电池系统的一致性和稳定性起着越发重要的作用，储能系统的性能受其热管理系统影响极大。电池系统中，温度是影响锂电池老化的重要因素，合适的工作温度能够减缓电池的老化，同时发挥电池的最优性能。电池储能系统内，集成成千上万只电池单体在一个系统中，单体性能的一致性直接影响电池组整体的性能和寿命。处在电池系统内不同位置，自然散热条件千差万别，若要获得一致的老化进度，则需要创造一致的工作温度。但是多个电池同时通电，不可避免地会产生发热现象，尤其是在温度较高的环境下，电池组的这种发热现象表现得尤为严重，可能造成电池过热燃烧甚至爆炸，存在严重的安全隐患，影响电池的使用寿命。
[0005]目前，储能电站中对电池的降温方式一般采用风冷和水冷两种。风冷主要依靠外界的冷风对电池进行冷却降温，从而带走电池表面的热量，但其降温过程中受气流、风速等许多不稳定因素的限制，容易造成散热不均，影响电池的工作性能和使用寿命。水冷降温主要通过水流带走电池的热量达到降温目的，这种降温冷却方式降温均匀稳定、安全可靠。
[0006]消防系统常用七氟丙烷气体消防，也有六氟丙烷、全氟己酮等。七氟丙烷是一种以化学灭火为主兼有物理灭火作用的洁净气体化学灭火剂，属于多氟代烷烃；它无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象，不会对财物和精密设施造成损坏。七氟丙烷为卤代烷替代物，灭火过程中产生的分解物是弱酸性气体，排放到大气中会造成环境影响，产生温室效应。虽然惰性气体由大气中自然存在的气体组成，无毒、无腐蚀性分解物产生，但是火灾时产生的烟气会对环境产生影响。
[0007]但是，现有电池储能系统中的热管理系统和消防系统是独立的、信息不互联，使得
电池储能系统的占用空间大，且成本高。

技术实现思路

[0008]鉴于以上问题，本技术的目的是提供一种具有消防灭火功能的储能热管理系统，以解决现有电池储能系统中的热管理系统和消防系统是独立的、信息不互联，使得电池储能系统的占用空间大，且成本高的问题。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0010]本技术所述具有消防灭火功能的储能热管理系统，用于对电池箱进行热管理；所述储能热管理系统包括控制器、开关组件、消防组件、消防探测系统、冷却组件、喷淋组件和流体循环管道，所述消防探测系统安装在所述电池箱内，所述流体循环管道贯穿所述电池箱，所述喷淋组件安装在所述流体循环管道上，且所述喷淋组件位于所述电池箱的内部，所述冷却组件安装在所述流体循环管道上，所述消防组件与所述流体循环管道连接，所述开关组件设置在所述消防组件与所述流体循环管道之间，所述开关组件、所述冷却组件、所述消防探测系统、所述喷淋组件均与所述控制器电信号连接。
[0011]优选地，所述喷淋组件包括喷淋管道、第二控制阀和高压细水雾喷头，所述喷淋管道的一端连接在所述流体循环管道上，所述高压细水雾喷头安装在所述喷淋管道的另一端，所述第二控制阀安装在所述喷淋管道上。
[0012]优选地，所述第二控制阀与所述控制器电信号连接。
[0013]优选地，所述电池箱的内部设置有多个电池芯，每个电池芯的一侧均设置有所述喷淋组件。
[0014]优选地，所述消防组件包括消防栓和消防管道，所述消防管道的一端与所述消防栓连接，所述消防管道的另一端连接在所述流体循环管道上。
[0015]优选地，所述开关组件包括第一控制阀，所述第一控制阀安装在所述消防管道上。
[0016]优选地，所述冷却组件为冷却水泵。
[0017]优选地，多个电池芯在所述电池箱的内部间隔设置，所述流体循环管道穿过每一组相邻所述电池芯之间的间隙。
[0018]本技术实施例一种具有消防灭火功能的储能热管理系统与现有技术相比，其有益效果在于：
[0019]本技术实施例的具有消防灭火功能的储能热管理系统将消防组件、消防探测系统、喷淋组件和冷却组件集成于一体，使得该热管理系统集成了消防和热管理功能，降低了电池储能系统的占用空间，降低成本。并且，各组件均与控制器连接，使得热管理系统与消防系统相互关联，互相联动，既能对储能系统的电池进行热管理，又能在储能系统出现热失控时进行消防灭火。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例所述具有消防灭火功能的储能热管理系统的结构示意图；
[0021]图2是本技术实施例中热管理功能下电信号和流体流向的示意图；
[0022]图3是本技术实施例中热管理功能下电池箱内的流体流动示意图；
[0023]图4是本技术实施例中消防功能下电信号和流体流向的示意图；
[0024]图5是本技术实施例中消防功能下电池箱内的流体流动示意图；
[0025]图中，1、电池箱；11、电池芯；2、消防栓；3、第一控制阀；4、冷却水泵；5、流体循环管道；6、第二控制阀；7、控制器；8、消防探测系统。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0027]本技术所述储能热管理系统用于对储能电池箱1进行热管理，在热管理的同时兼具消防灭火功能。
[0028]如图1所示，本技术实施例优选实施例的一种具有消防灭火功能的储能热管理系统，包括控制器7、开关组件、消防组件、消防探测系统8、冷却组件、喷淋组件和流体循环管道5，所述消防探测系统8安装在所述电池箱1内，用于探测电池箱1内是否发生热失控，以便于判断是否需要启动消防组件进行消防灭火；所述流体循环管道5贯穿所述电池箱1，以利用流体循环管道5中的流体对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有消防灭火功能的储能热管理系统，其特征在于，所述储能热管理系统用于对电池箱进行热管理；所述储能热管理系统包括控制器、开关组件、消防组件、消防探测系统、冷却组件、喷淋组件和流体循环管道，所述消防探测系统安装在所述电池箱内，所述流体循环管道贯穿所述电池箱，所述喷淋组件安装在所述流体循环管道上，且所述喷淋组件位于所述电池箱的内部，所述冷却组件安装在所述流体循环管道上，所述消防组件与所述流体循环管道连接，所述开关组件设置在所述消防组件与所述流体循环管道之间，所述开关组件、所述冷却组件、所述消防探测系统、所述喷淋组件均与所述控制器电信号连接。2.根据权利要求1所述的具有消防灭火功能的储能热管理系统，其特征在于，所述喷淋组件包括喷淋管道、第二控制阀和高压细水雾喷头，所述喷淋管道的一端连接在所述流体循环管道上，所述高压细水雾喷头安装在所述喷淋管道的另一端，所述第二控制阀安装在所述喷淋管道上。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙婉妹，李明飞，陈正鹏，董江波，邓啟熙，许仁辞，
申请(专利权)人：广东能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：