一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及储能柜火灾预警技术领域，提供一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，包括电池柜和主控制器，主控制器上连接线路，通过线路和电池柜上各元器件建立连接，电池柜包括设备室和电池室，由电池柜内置的隔热阻燃材料分隔，电池室内置电池簇，电池簇内设有电池箱，电池室右侧置入排风扇，电池室顶部还安装探测模块，探测模块包括氢气浓度传感器、氧气浓度传感器。解决了现有的储能柜火灾预警暂无对储能电池柜采用氮气惰化，低温气体冷却，强制散热和强制排风产品，暂无采用氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧气浓度传感器和压力传感器综合探测的缺陷。感器综合探测的缺陷。感器综合探测的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法及系统


[0001]本专利技术涉及储能柜火灾预警
，特别涉及一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法及系统。

技术介绍

[0002]现有储能柜火灾预警仅采用烟雾或温度传感器探测，电池柜内部电池在充电和放电过程产生大量的热量、可燃气体和氧气，在早期热失控和高低压线路老化过程中会产生烟雾，单一靠烟雾浓度传感器或温度传感器，无法及时探测和发现早期火灾隐患，等探测到烟雾和温度异常时再做干预，此时的火灾已不可逆，会造成较大经济损失。在传感器探测到火情后，启动灭火装置喷灭火介质，目前主流灭火介质采用干粉灭火剂或者消防水实现被动灭火，干粉灭火剂或者消防水灭火为全淹没式灭火，不能定点喷射定点灭火，且灭火剂对电池箱损害大，且不可逆。电池柜在充放电过程中产生的大量热量、可燃气体和氧气会大量聚集在电池柜内部无法及时排出，在电池柜内部出现高温、高低压线路老化或者电池箱发生早期热失控时，高温、可燃气体和氧气会加剧热失控发生甚至爆炸。电池柜内部电池箱体采用自然冷却方式实现电池箱降温，冷却效果差；
[0003]目前行业内主要采用烟雾或温度探测，热失控时采用干粉灭火剂或消防水被动灭火，采用自然冷却方式对电池箱体降温，暂无对储能电池柜采用氮气惰化，低温气体冷却，强制散热和强制排风产品，暂无采用氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧气浓度传感器和压力传感器综合探测，实现早发现、早预警、早干预的灭火方案。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本专利技术的目的是提供一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法及系统，用以解决现有的储能柜火灾预警暂无对储能电池柜采用氮气惰化，低温气体冷却，强制散热和强制排风产品，暂无采用氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧气浓度传感器和压力传感器综合探测的缺陷。
[0006](二)
技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，包括电池柜和主控制器，所述主控制器上连接线路，通过线路和所述电池柜上各元器件建立连接；
[0008]所述电池柜包括设备室和电池室，由所述电池柜内置的隔热阻燃材料分隔，所述电池室内置电池簇，所述电池簇内设有电池箱，所述电池室右侧置入排风扇，所述电池室顶部还安装探测模块，所述探测模块包括氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、CO传感器、VOC传感器、烟雾浓度传感器、温度传感器以及压力传感器；
[0009]所述设备室内置灭火装置，所述灭火装置一侧为热管理系统，所述热管理系统一
侧为减压装置，所述减压装置、热管理系统和灭火装置上皆连通有管路；
[0010]所述电池柜外部还设备用储氮瓶，所述备用储氮瓶气路连接减压装置。
[0011]优选的，所述备用储氮瓶和所述减压装置之间通过连接氮气路电磁阀控制。
[0012]优选的，所述热管理系统上方管路上连通电磁阀一。
[0013]优选的，所述灭火装置上方管路上连通电磁阀二。
[0014]优选的，所述电池柜左侧连接消防外接口和消防内接口，所述管路左端通过消防内外接口延伸出电池柜外部，所述电池柜外部设蓄水池，所述管路左端连接水滤延伸到蓄水池内，靠近所述蓄水池的管路上还连通抽水泵。
[0015]优选的，所述电池簇内部顶端安装雾化喷头，所述管路右端支管和电池簇内雾化喷头相连通，所述管路和雾化喷头之间安装电磁阀三控制。
[0016]优选的，所述管路左端延伸到设备室的位置处连接水路电磁阀。
[0017]优选的，所述排风扇设置有若干个，其中一个或几个安装至所述电池柜顶部最高处。
[0018]一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法，其特征在于，包括如下步骤，
[0019]步骤一，电池室顶部安装的探测模块实时监测电池室内的各种参数指标；
[0020]步骤二，主控制器根据探测模块测量数据和设定逻辑中的参数对比，综合判定连接不同电池簇的电磁阀三是否开启，将备用储氮罐中的氮气充入对应的电池簇中；
[0021]步骤三，在电磁阀向主控制器请求开启时，主控制器给氮气路电磁阀传递开启信号，备用储氮瓶内部氮气经过氮气减压装置，将高压氮气降压至低压状态，低压氮气经过热管理系统将进入电池室内的氮气降温至低温氮气；
[0022]步骤四，同步打开排风扇强制对流排风，将电池室内部的电池箱在充放电过程中产生的热量、可燃气体和氧气排出电池室，低温氮气经电磁阀一，电磁阀三和雾化喷头喷到电池簇内部；
[0023]步骤五，主控制器根据探测模块探测到的数据判定，电池室内部的温度、可燃气体和氧气浓度低于设定阈值时，关闭排风扇；
[0024]步骤六，备用储氮瓶内氮气继续通过管路、电磁阀一和电磁阀三向电池簇和电池室内部充高纯度氮气；
[0025]步骤七，电池室顶部安装压力传感器达到设定阈值后，主控制器通过线路关闭电磁阀一和电磁阀三，让电池室一直处于微正压状态，保证电池室内氮气浓度和压力，及时将可燃气体和氧气置换至电池室外部；
[0026]步骤八，电池簇内部电池箱发生热失控，主控制器通过线路打开氮气路电磁阀、电磁阀一、电磁阀三将备用储氮瓶中高压氮气和灭火装置中灭火剂，通过管路和雾化喷头定点喷射到电池簇内部；
[0027]步骤九，备用储氮瓶中高压氮气和灭火装置中灭火剂，经雾化喷头被雾化成细水雾，高压氮气和细水雾灭火剂形成气液两相混合物，将电池簇内的电池箱完全淹没隔绝氧气灭火；
[0028]步骤十，若火情没有控制住或防止复燃，主控制器根据电池柜内部的探测器监测数据，打开水路电磁阀，通过抽水泵和水滤，将蓄水池内部消防水，通过管路、电磁阀三和雾
化喷头喷射到电池簇内部，持续对电池室、电池簇和电池箱降温抑制火灾。
[0029](三)有益效果
[0030]本专利技术提供的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控方法及系统，其优点在于：
[0031]1、传感器集成技术，实现电池柜内探测模块集成化：氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧气浓度传感器和压力传感器集成，实现探测装置和系统的集成化、轻量化、微型化和经济性。
[0032]2、电池室惰化技术，将高浓度氮气填充在电池室内部，将电池箱在充放电过程中产生的可燃气体和氧气置换到电池室外部，在电池室内部形成惰化低氧甚至绝氧环境，防止火灾发生。
[0033]3、氮气冷却+强排技术，在氮气充进电池室内部时，开启风扇强排，强制性将电池箱在充放电过程中产生的热量、可燃气体和氧气对流到电池室外部，同时实现低温氮气对电池室内部电箱降温作用。
[0034]4、利用分布在电池柜内部的探测模块，及时探测电池柜内部的温度、压力、可燃气体浓度、烟雾和氧浓度，通过传感器探测数据与主控制器设定的阈值比对判定，采用低温氮气填充和排风扇强制置换的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，包括电池柜和主控制器，其特征在于，所述主控制器上连接线路，通过线路和所述电池柜上各元器件建立连接；所述电池柜包括设备室和电池室，由所述电池柜内置的隔热阻燃材料分隔，所述电池室内置电池簇，所述电池簇内设有电池箱，所述电池室右侧置入排风扇，所述电池室顶部还安装探测模块，所述探测模块包括氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、CO传感器、VOC传感器、烟雾浓度传感器、温度传感器以及压力传感器；所述设备室内置灭火装置，所述灭火装置一侧为热管理系统，所述热管理系统一侧为减压装置，所述减压装置、热管理系统和灭火装置上皆连通有管路；所述电池柜外部还设备用储氮瓶，所述备用储氮瓶气路连接减压装置。2.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述备用储氮瓶和所述减压装置之间通过连接氮气路电磁阀控制。3.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述电池柜左侧连接消防外接口和消防内接口，所述管路左端通过消防内外接口延伸出电池柜外部，所述电池柜外部设蓄水池，所述管路左端连接水滤延伸到蓄水池内，靠近所述蓄水池的管路上还连通抽水泵。4.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述热管理系统上方管路上连通电磁阀一。5.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述灭火装置上方管路上连通电磁阀二。6.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述电池簇内部顶端安装雾化喷头，所述管路右端支管和电池簇内雾化喷头相连通，所述管路和雾化喷头之间安装电磁阀三控制。7.如权利要求3所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特征在于，所述管路左端延伸到设备室的位置处连接水路电磁阀。8.如权利要求1所述的一种储能电站氮气抑制和高压雾化灭火剂的防控系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚海波，张利绍，张静飞，张小丽，张新志，常治岗，丁奇，
申请(专利权)人：江苏智安行能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：