一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统，包括储能舱，所述储能舱的内部安装有锂电池单簇支架，所述锂电池单簇支架的中部安装有若干锂电池单簇侧边横隔，本发明专利技术通过设置氮气阀在水雾降温时，控制单元打开氮气阀，自增压液氮罐内氮气进入水雾水源罐，水雾加压装置启动，相应的水雾阀和选择阀启动，水雾输送至灭火喷嘴进行进一步灭火，实现水雾和液氮的协同灭火，且在每组锂电池单组位置处均设置有选择阀和灭火喷嘴，方便单独对某一个锂电池单组进行灭火，同时设置氮气泄压阀、氮气泄压喷嘴和氮气动力罐，系统超压时，控制单元驱动氮气泄压阀启动，氮气泄压喷嘴动作排气，保证系统安全。保证系统安全。保证系统安全。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统及其方法


[0001]本专利技术涉及锂电池灭火
，具体为一种锂电池储能电站液 氮和水雾协同抑灭火系统及其方法。

技术介绍

[0002]锂电池由于其能量密度高、输出功率大以及充放电效率高等优点， 被广泛应用于电动汽车、电子消费产品、储能电站等领域，风力、太 阳能等新能源的利用以及电能削峰填谷需求，锂电池作为高效储能介 质将继续被大量使用，进一步推动了锂电池储能电站的快速发展；
[0003]但是锂电池极易发生热失控风险，导致起火甚至爆炸，锂电池储 能电站成组成簇布置的锂电池本身有着不可忽视的安全问题，常见的 灭火方法，效果十分有限，且易复燃，只有能够快速冷却降温效果的 灭火方法，迅速带走化学反应及燃烧产生的热量，使得反应不具备持 续进行的条件，才能扑灭锂电池火灾。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统及 其方法，可以有效解决上述
技术介绍
中提出锂电池极易发生热失控风 险，导致起火甚至爆炸，锂电池储能电站成组成簇布置的锂电池本身 有着不可忽视的安全问题，常见的灭火方法，效果十分有限，且易复 燃的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种锂电池储能电 站液氮和水雾协同抑灭火系统，包括储能舱；
[0006]所述储能舱的内部安装有锂电池单簇支架，所述锂电池单簇支架 的中部安装有若干锂电池单簇侧边横隔，相邻所述锂电池单簇侧边横 隔之间安装有锂电池单组，所述锂电池单组一侧安装有锂电池单组空 冷；
[0007]所述储能舱内部安装有自增压液氮罐，所述自增压液氮罐的顶部 连接有自增压阀，所述自增压液氮罐的顶部安装有压力表，所述自增 压液氮罐的顶部连接有真空软管，所述真空软管一端连接有低温液体 泵，所述低温液体泵的一端连接有控制单元，所述控制单元一端连接 有液氮阀，所述自增压液氮罐的顶部连接有氮气管路，所述氮气管路 一端连接有氮气阀，所述液氮阀的一端连接有液氮消防管路，所述液 氮消防管路中部安装有选择阀，所述选择阀一端连接有灭火喷嘴；
[0008]所述氮气阀一端连接有水雾水源罐，所述水雾水源罐的输出端连 接有水雾管路，所述水雾管路的中部连接有加压装置，所述水雾管路 的一端连接有控制单元，所述控制单元一端连接有水雾阀，所述水雾 阀一端连接有水雾消防管路，所述水雾消防管路与灭火喷嘴之间连接 有选择阀。
[0009]根据上述技术方案，所述氮气管路的一端连接有氮气动力罐，所 述氮气动力罐的顶部连接有氮气泄压阀，所述氮气泄压阀的输出端连 接有氮气泄压喷嘴。
[0010]根据上述技术方案，所述灭火喷嘴设置在锂电池单组一侧，所述 灭火喷嘴的输入端连接有两个选择阀，一个所述选择阀接入水雾消防 管路，另一个所述选择阀接入液氮消防管路。
[0011]根据上述技术方案，所述控制单元设置有两个，一个所述控制单 元连接低温液体泵和液氮阀，另一个所述控制单元连接水雾水源罐、 加压装置和水雾阀。
[0012]根据上述技术方案，利用上述的锂电池储能电站液氮和水雾协同 抑灭火系统进行灭火，该灭火方法的步骤如下：
[0013]步骤1、首先根据锂电池储能电站热失控火灾的实际情况，确定 灭火需求；
[0014]步骤2、触发控制单元，从液氮阀和水雾阀中选择开启，将灭火 介质输送到对应的消防管路；
[0015]步骤3、联动调控选择阀，确定灭火介质喷射位置；
[0016]步骤4、灭火喷嘴发生动作并喷射灭火介质，进行火灾抑灭。
[0017]根据上述技术方案，所述灭火系统超压时，氮气泄压阀启动，氮 气泄压喷嘴排气泄压。
[0018]根据上述技术方案，所述液氮阀开启，液氮输送至灭火喷嘴，所 述水雾阀开启，氮气进入水雾水源罐，加压成水雾输送至灭火喷嘴。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0020]1、通过设置氮气阀在水雾降温时，控制单元打开氮气阀，自增 压液氮罐内氮气进入水雾水源罐，水雾加压装置启动，相应的水雾阀 和选择阀启动，水雾输送至灭火喷嘴进行进一步灭火，实现水雾和液 氮的协同灭火，且在每组锂电池单组位置处均设置有选择阀和灭火喷 嘴，方便单独对某一个锂电池单组进行灭火，同时设置氮气泄压阀、 氮气泄压喷嘴和氮气动力罐，系统超压时，控制单元驱动氮气泄压阀 启动，氮气泄压喷嘴动作排气，保证系统安全。
[0021]2、通过明确热失控火灾情况后，使用液氮和水雾协同抑灭火系 统，可以有选择的开启液氮和细水雾，实施单一或协同抑制作用，逐 步将灭火介质输送到火源位置，实现局部抑灭火的效果，达到有效扑 灭锂电池火灾的效果，完全确保了锂电池热失控火灾降温冷却的需求， 操作灵活，可调节性强，且可推广性强，能广泛应用于锂电池储能电 站火灾现场。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分， 与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。 在附图中：
[0023]图1是本专利技术锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统布置 示意图；
[0024]图2是本专利技术锂电池单簇抑灭火系统局部详图；
[0025]图3是本专利技术锂电池单簇各个模组喷嘴分布示意图；
[0026]图4是本专利技术的灭火步骤流程图；
[0027]图中标号：1、储能舱；2、自增压阀；3、自增压液氮罐；4、氮 气泄压阀；5、氮气泄压喷嘴；6、氮气动力罐；7、水雾水源罐；8、 加压装置；9、水雾阀；10、氮气阀；11、压力表；12、真空软管； 13、低温液体泵；14、液氮阀；15、选择阀；16、氮气管路；17、水 雾管路；18、液氮消
防管路；19、水雾消防管路；20、灭火喷嘴；21、 锂电池单组；22、控制单元；23、锂电池单簇支架；24、锂电池单组 空冷；25、锂电池单簇侧边横隔。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处 所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]实施例1：
[0030]如图1
‑
3所示，本专利技术提供一种技术方案，一种锂电池储能电站 液氮和水雾协同抑灭火系统，包括储能舱1；
[0031]储能舱1的内部安装有锂电池单簇支架23，锂电池单簇支架23 的中部安装有若干锂电池单簇侧边横隔25，相邻锂电池单簇侧边横 隔25之间安装有锂电池单组21，锂电池单组21一侧安装有锂电池 单组空冷24；
[0032]储能舱1内部安装有自增压液氮罐3，自增压液氮罐3的顶部连 接有自增压阀2，自增压液氮罐3的顶部安装有压力表11，自增压液 氮罐3的顶部连接有真空软管12，真空软管12一端连接有低温液体 泵13，低温液体泵13的一端连接有控制单元22，控制单元22一端 连接有液氮阀14，自增压液氮罐3的顶部连接有氮气管路16，氮气 管路16一端连接有氮气阀10，液氮阀14的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统，其特征在于：包括储能舱(1)；所述储能舱(1)的内部安装有锂电池单簇支架(23)，所述锂电池单簇支架(23)的中部安装有若干锂电池单簇侧边横隔(25)，相邻所述锂电池单簇侧边横隔(25)之间安装有锂电池单组(21)，所述锂电池单组(21)一侧安装有锂电池单组空冷(24)；所述储能舱(1)内部安装有自增压液氮罐(3)，所述自增压液氮罐(3)的顶部连接有自增压阀(2)，所述自增压液氮罐(3)的顶部安装有压力表(11)，所述自增压液氮罐(3)的顶部连接有真空软管(12)，所述真空软管(12)一端连接有低温液体泵(13)，所述低温液体泵(13)的一端连接有控制单元(22)，所述控制单元(22)一端连接有液氮阀(14)，所述自增压液氮罐(3)的顶部连接有氮气管路(16)，所述氮气管路(16)一端连接有氮气阀(10)，所述液氮阀(14)的一端连接有液氮消防管路(18)，所述液氮消防管路(18)中部安装有选择阀(15)，所述选择阀(15)一端连接有灭火喷嘴(20)；所述氮气阀(10)一端连接有水雾水源罐(7)，所述水雾水源罐(7)的输出端连接有水雾管路(17)，所述水雾管路(17)的中部连接有加压装置(8)，所述水雾管路(17)的一端连接有控制单元(22)，所述控制单元(22)一端连接有水雾阀(9)，所述水雾阀(9)一端连接有水雾消防管路(19)，所述水雾消防管路(19)与灭火喷嘴(20)之间连接有选择阀(15)。2.根据权利要求1所述的一种锂电池储能电站液氮和水雾协同抑灭火系统，其特征在于，所述氮气管路(16)的一端连接有氮气动力罐(6)，所述氮气动力罐(6)的顶部连接有氮气泄压阀(4)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，史波波，安伟光，钱廷玉，孙消消，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：