一种锂电池防复燃灭火装置及其灭火剂经济喷射方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及锂电池防复燃灭火装置及灭火剂经济喷射方法，装置包括一个或多个红外温度监测模块、通讯控制供电总线、报警联动主机、灭火剂喷头、电磁阀和灭火剂容器；将红外温度监测模块串联在工业总线上使用，从而实现了单个报警主机对多个空间和其中单个空间的多个监测角度的温度预警，使得锂电池火灾的预警发现更快速、复燃发现处置更及时。该装置应用的监测距离近，温度监测模块使用低分辨率红外阵列传感器即可保证监测效果，组合使用可提升覆盖效果同时大幅降低成本；串联的红外温度监测模块通过总线进行供电与通信，避免了复杂的网络布线安装工程，更适合对小空间设备的改装和集成；多次按需喷射灭火剂的方法使得灭火剂使用更加经济有效。更加经济有效。更加经济有效。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池防复燃灭火装置及其灭火剂经济喷射方法


[0001]本专利技术涉及锂电池防复燃
，更具体地说，涉及一种锂电池防复燃灭火装置及其灭火剂经济喷射方法。

技术介绍

[0002]在涉及锂离子电池存放及充电的生产、测试、应用领域，常常需要在密闭的空间内进行锂电池或含锂电池产品的充放电或者静止存放行为，例如在电池生产企业研发实验室内的一些测试是在各类模拟环境试验箱、防爆测试箱中进行的；而户外常见的电动汽车自动换电柜，乃至使用锂电池的储能集装箱也是在密闭的空间进行大量锂电池的存放和充电。然而由于锂电池自身特性，当前还无法实现完全安全的应用锂电池产品。在进行上述应用上，往往需要增加配套的火灾监测装置和火灾扑灭装置。
[0003]由于锂电池自燃瞬间，会喷射出大量的浓烟甚至火焰，上述火灾监测装置，通常以烟雾报警器作为信号来源，感知电池火灾后触发动作，然而烟雾报警器是需要在电池失控后才能发现并报警的，无法实现事故预警预防功能。个别应用实践中可能会在电池表面粘贴热电偶、热电阻型测温装置来在电池过充电前识别，然而这些仅限于少量电池芯在进行测试，电池较多或者电池成组后此种方式操作难度非常大。
[0004]在应用灭火剂方面，扑灭电池火灾时，行业应用过的灭火耗材有喷淋水、气溶胶灭火器、喷射二氧化碳降温、喷射七氟丙烷气体灭火剂以及近来兴起的喷洒全氟己酮灭火剂。水是公认的灭火效果最佳方式，但是对于设备内带有电气装置等场合，不能使用。而气体灭火剂效果越好，应用价格越高，如对环境友好且灭火效果优秀的全氟己酮，就因其成本限制了其快速推广应用。应用价格高除了因为这类清洁灭火剂自身昂贵，另一方面是因为喷射时难以掌控有效灭火剂量造成的浪费。
[0005]由于锂离子电池尤其是容量、体积较大的电池组，在火灾产生时，都是核心温度急剧上升并穿透到电池表面，而对其进行灭火不仅需要扑灭明火，更需要将其彻底冷却到电池内部核心。如果电池火灾扑灭后不能持续降温直到失控电池内部核心温度降低到安全，不再发热，那么电池内部能量将会持续反应并向外表面传递，引发二次起火。所以，锂离子电池扑灭火灾的关键在于预防和扑灭二次、多次复燃。对于开放场合的锂离子电池火灾，扑灭其火灾都是使用大量的水持续不停的降温覆盖，明火扑灭后还继续进行喷射和防范。然而对于不适宜用水灭火的含高价值电气部件的应用锂电池的封闭空间，行业使用清洁高效的灭火剂进行过量的喷射，持续长时间淹没空间，以达到防范电池复燃目的。
[0006]这类灭火方式，无法对灭火效果进行识别，对仅需较少灭火剂即可控制的低容量、低荷电状态电池也是无差别喷射，此外，火灾触发后对于火情火势缺乏进一步的监测感知能力，需等待较长时间无异常才可认定处置完毕。即，当前针对锂离子电池火灾的灭火装置系统非常不经济、不智能。
[0007]在专利号：202022637075.4的申请中，就公开了一种锂离子电池火灾自动报警自动灭火的装置。该专利技术在防爆柜里设置无线报警烟感探测器来感应锂电池火灾，应用液态
二氧化碳瓶进行二氧化碳气雾喷射来实现灭火。如前文所述，烟雾探测器发现火灾但难以防患未“燃”；二氧化碳灭火所达到的降温和灭火效果在应对小型锂离子电池集中存放中起火尚可，在应对较大电池模组、系统时已被行业证明冷却效果，降温难以作用到电池起火燃烧局部有限，难以有效防止二次复燃。
[0008]申请号202010466904.9中公开了一种全氟己酮快速灭火装置及灭火系统，其使用烟雾报警器作为火灾信号源，起火时又一次性将效果好成本高的灭火剂全部使用，经济性一般；无法区别不复燃的少量电池还是会多次复燃的大量密集电池堆起火，该系统不使用足量灭火剂就可能造成灭火后电池二次复燃，使用足量灭火剂又可能造成灭火剂的大量浪费。
[0009]申请号201610942209.9中公开了一种消防炮灭火效果自动监测、防复燃系统及方法，其使用了水炮上的红外热成像仪作为火灾的信息采集单元和位置采集单元，火灾时联动高压水枪实现“水炮”的灭火动作。水炮可以防止复燃，其方法是大量水流直接喷射起火位置。但是水炮的灭火剂不绝缘、水炮的定向射流部件复杂体积大、成本高，仅对大空间场景下的火灾控制有效，对于纵深较小的密闭空间、且需要绝缘灭火的锂电池箱内舱内存放场景，难以施展。虽然行业曾简单类比将消防水炮类喷射装置至于密闭空间，也将水流改为喷射其他灭火剂，但由于这类红外探测易受遮挡、没有有效的探测纵深实现较大的覆盖面积、在小空间难以布设高带宽通讯网络，对没有探测纵深的小空间不具备经济可行性，没有得到较好的应用；需要一种能够以较低的成本，给锂离子电池灭火的系统增加防患未“燃”的预警能力，还能够增加灭火系统应对锂离子电池火灾复燃的能力，同时有效节省灭火剂提升高效清洁灭火剂的效用比的锂电池防复燃灭火装置及其灭火剂经济喷射方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂电池防复燃灭火装置及其灭火剂经济喷射方法。
[0011]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂电池防复燃灭火装置，其中，包括一个或多个红外温度监测模块、通讯控制供电总线、报警联动主机、与所述红外温度监测模块对应的灭火剂喷头、与所述灭火剂喷头对应的电磁阀和灭火剂容器；所述红外温度监测模块以及所述电磁阀均通过通讯控制供电总线与所述报警联动主机电连接并受其控制；所述灭火剂容器上连接设置有灭火剂管道，所述灭火剂喷头与所述灭火剂管道连接，所述电磁阀用于一一对应控制所述灭火剂喷头的启动和关闭；所述红外温度监测模块，应用了低分辨率面阵式红外温度传感器与微处理器，可以从不同角度对目标进行面式覆盖的红外温度检测,并将温度监测结果通过总线上报给报警联动主机；所述报警联动主机，用于问询每个所述红外温度监测模块的监测温度数据，在多个红外温度监测模块中有红外温度监测模块监测温度数据满足设定的报警条件时进行报警，在多个红外温度监测模块中各红外温度监测模块监测温度数据满足设定的复位条件时
取消报警，在多个红外温度监测模块中有红外温度监测模块监测温度数据满足设定的首次动作条件时进行开启电磁阀灭火，在多个红外温度监测模块中所有红外温度监测模块监测温度数据满足设定的防复燃待命条件时进行关闭电磁阀并进入防复燃待命状态，在多个红外温度监测模块中有红外温度监测模块监测温度数据满足设定的防复燃动作条件时开启电磁阀灭火。
[0012]本专利技术所述的锂电池防复燃灭火装置，其中，所述报警联动主机包括声光报警器、总线接口和控制电路板，所述控制电路板上设置有微处理器、声光报警器控制电路和无线通讯模块；所述微处理器，用于调度管理与红外温度监测模块的数据总线，判断报警并触发声光报警器报警，控制无线通讯模块上传对应的报警数据，控制继电器输出联动灭火逻辑；所述总线接口，用于连接到各个所述红外温度监测模块和所述电磁阀的控制信号接口。
[0013]本专利技术所述的锂电池防复燃灭火装置，其中，所述灭火剂喷头上设置有手动球阀。
[0014]本专利技术所述的锂电池防复燃灭火装置，其中，所述灭火剂容器上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池防复燃灭火装置，其特征在于，包括一个或多个红外温度监测模块、通讯控制供电总线、报警联动主机、与所述红外温度监测模块对应的灭火剂喷头、与所述灭火剂喷头对应的电磁阀和灭火剂容器；所述红外温度监测模块以及所述电磁阀均通过通讯控制供电总线与所述报警联动主机电连接并受其控制；所述灭火剂容器上连接设置有灭火剂管道，所述灭火剂喷头与所述灭火剂管道连接，所述电磁阀用于一一对应控制所述灭火剂喷头的启动和关闭；所述红外温度监测模块，从不同角度对目标区域进行面式覆盖和实时温度检测，应用低分辨率阵列式红外测温传感器及微处理器，自动查找最高温数值及位置坐标并通过总线将监测温度数据上报至报警联动主机；所述报警联动主机，用于在通讯控制总线上快速问询获得每个所述红外温度监测模块的监测温度数据，在多个红外温度监测模块中有模块的监测温度数据满足设定的报警条件时进行报警，在多个红外温度监测模块中各模块监测温度数据满足设定的复位条件时取消报警，在多个红外温度监测模块中有模块监测温度数据满足设定的首次动作条件时进行开启电磁阀灭火，在多个红外温度监测模块中所有模块监测温度数据满足设定的防复燃待命条件时进行关闭电磁阀并进入防复燃待命状态，在多个红外温度监测模块中有模块监测温度数据满足设定的防复燃动作条件时开启电磁阀灭火。2.根据权利要求1所述的锂电池防复燃灭火装置，其特征在于，所述报警联动主机包括声光报警器、总线接口和控制电路板，所述控制电路板上设置有微处理器、声光报警器控制电路和无线通讯模块；所述微处理器，用于调度管理与红外温度监测模块的数据总线，判断报警并触发声光报警器报警，控制无线通讯模块上传对应的报警数据，控制继电器输出联动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭佩，江泽富，罗畅，田源，陈晓滨，
申请(专利权)人：深圳达温技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：