一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，集装箱内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓上设有CO2喷头；启动瓶和CO2药剂瓶位于所述设备室内，CO2药剂瓶通过释放管路与每个电池仓的CO2喷头连通，启动瓶与CO2药剂瓶连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶向电池仓输送CO2。通过上述优化设计的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，利用CO2的窒息特性，喷射至电池仓后，由于自身密度较大，快速覆盖在电池仓底部，挤走氧气，并且在液态转为气态过程中，对环境降温，从而实现对目标电池仓快速隔绝降温。标电池仓快速隔绝降温。标电池仓快速隔绝降温。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统


[0001]本技术涉及电化学储能
，尤其涉及一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统。

技术介绍

[0002]目前，储能领域装机规模中，电化学储能以较快的速度持续增长。在未来一段时间内，占地空间小、布置灵活的预制舱式电化学储能电站的装机规模将进一步扩增。电化学储能系统中火灾危险性较高的就是装配的电池设备，这其中锂离子电池占比电化学储能装机量接近90％。以锂离子电池为例，其具有能量密度高、循环寿命长、自放电小等优点。相应地，但是如果不当使用或受到外界因素的影响和破坏后，容易引发锂离子电池热失控现象，产生高温、挥发性组分和多种易燃易爆气体。而储能系统的应用场景多为储能集装箱、分布式储能柜和储能设备室等场所，这其中不仅有大量能量密度极高的电池密集排布，一旦某块电池发生热失控就容易蔓延和扩散，可能诱发相邻电池的热失控，进而引发更大的火灾反应。而且还有许多电气设备，如PCS、BMS、配电柜和空调等，会使火灾情况更加复杂，扑救更加困难。现有的预制舱式锂离子储能站内的消防系统普遍搭载气体灭火装置，虽然能扑灭电池火灾，但是无法有效的降温和散热。由于热失控电池内部的化学反应是不可逆的，灭火后内部化学反应继续进行，持续有易燃易爆组分和高温产生，如有没有及时有效的降温，就会有复燃甚至爆炸的风险。

技术实现思路

[0003]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统。
[0004]本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，包括：集装箱、CO2药剂瓶、启动瓶和释放管路；
[0005]集装箱内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓上设有CO2喷头；启动瓶和CO2药剂瓶位于所述设备室内，CO2药剂瓶内盛装有液态CO2，CO2药剂瓶通过释放管路与每个电池仓的CO2喷头连通，启动瓶内设有驱动气体，启动瓶与CO2药剂瓶连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶向电池仓输送CO2。
[0006]优选地，所述电池贮存室内设有电池安装架，电池安装架上设有多个电池仓放置位，每个电池仓放置位上设有相对布置的两个支撑角钢。
[0007]优选地，多个电池仓的进口位于电池安装架的同一侧。
[0008]优选地，释放管路包括主管路和多个支路，主管路位于一端与CO2药剂瓶连接且另一端在电池安装架上方连接，多个支路一端与主管路连通且另一端与电池仓的进口连通。
[0009]优选地，启动瓶和CO2药剂瓶之间的管路采用柔性金属管，所述柔性金属管上设有第一单向阀。
[0010]优选地，释放管路上设有第二单向阀。
[0011]优选地，CO2药剂瓶上设有称重报警装置。
[0012]优选地，启动瓶的出口设有第一电磁阀，CO2药剂瓶的出口设有第二电磁阀。
[0013]本技术中，所提出的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，集装箱内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓上设有CO2喷头；启动瓶和CO2药剂瓶位于所述设备室内，CO2药剂瓶通过释放管路与每个电池仓的CO2喷头连通，启动瓶与CO2药剂瓶连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶向电池仓输送CO2。通过上述优化设计的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，利用CO2的窒息特性，喷射至电池仓后，由于自身密度较大，快速覆盖在电池仓底部，挤走氧气，并且在液态转为气态过程中，对环境降温，从而实现对目标电池仓快速隔绝降温，阻断电池内部化学反应。
附图说明
[0014]图1为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的结构示意图。
[0015]图2为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的爆炸结构示意图。
[0016]图3为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的CO2管路结构示意图。
具体实施方式
[0017]如图1至3所示，图1为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的结构示意图，图2为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的爆炸结构示意图，图3为本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的一种实施方式的CO2管路结构示意图。
[0018]参照图1至3，本技术提出的一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，包括：集装箱1、CO2药剂瓶2、启动瓶3和释放管路；
[0019]集装箱1内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓4上设有CO2喷头；启动瓶3和CO2药剂瓶2位于所述设备室内，CO2药剂瓶2内盛装有液态CO2，CO2药剂瓶2通过释放管路与每个电池仓4的CO2喷头连通，启动瓶3内设有驱动气体，启动瓶3与CO2药剂瓶2连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶2向电池仓4输送CO2。
[0020]本实施例的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统的具体工作过程中，当某一电池仓热失控发生火灾时，远程控制器发出指令打开启动瓶，释放驱动气体，驱动气体通过管路打开CO2药剂瓶，CO2经释放管路向整个集装箱的电池仓喷放，通过液态CO2汽化，体积膨胀，降低电池周围氧气浓度，使火焰维持失去助燃物，实现灭火。
[0021]在本实施例中，所提出的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，集装箱内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓上设有CO2喷头；启动瓶和CO2药剂瓶位于所述设备室内，CO2药剂瓶通过释放管路与每个电池仓的CO2喷头连通，启动瓶与CO2药剂瓶连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶向电池仓输送CO2。通过上述优化设计的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，利用CO2的窒息特性，喷
射至电池仓后，由于自身密度较大，快速覆盖在电池仓底部，挤走氧气，并且在液态转为气态过程中，对环境降温，从而实现对目标电池仓快速隔绝降温。
[0022]在电池仓在集装箱内的具体布置方式中，所述电池贮存室内设有电池安装架5，电池安装架5上设有多个电池仓放置位，每个电池仓放置位上设有相对布置的两个支撑角钢6。通过两个相对布置的支撑角钢，形成电池仓放置位，保证电池仓的支撑可靠性，同时便于电池仓的安装和取出。
[0023]为了便于管路布置，多个电池仓4的进口位于电池安装架5的同一侧。
[0024]在释放管路的具体布置方式中，释放管路包括主管路71和多个支路72，主管路71位于一端与CO2药剂瓶2连接且另一端在电池安装架5上方连接，多个支路72一端与主管路71连通且另一端与电池仓4的进口连通。
[0025]为了防止CO2倒灌，在具体实施方式中，启动瓶3和CO2药剂瓶2之间的管路采用柔性金属管，所述柔性金属管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，其特征在于，包括：集装箱(1)、CO2药剂瓶(2)、启动瓶(3)和释放管路；集装箱(1)内设有设备室和电池贮存室，所述电池贮存室内设有多个电池舱，每个电池仓(4)上设有CO2喷头；启动瓶(3)和CO2药剂瓶(2)位于所述设备室内，CO2药剂瓶(2)内盛装有液态CO2，CO2药剂瓶(2)通过释放管路与每个电池仓(4)的CO2喷头连通，启动瓶(3)内设有驱动气体，启动瓶(3)与CO2药剂瓶(2)连接用于通过驱动气体控制CO2药剂瓶(2)向电池仓(4)输送CO2。2.根据权利要求1所述的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，其特征在于，所述电池贮存室内设有电池安装架(5)，电池安装架(5)上设有多个电池仓放置位，每个电池仓放置位上设有相对布置的两个支撑角钢(6)。3.根据权利要求2所述的基于液态CO2的电化学储能预制舱灭火降温系统，其特征在于，多个电池仓(4)的进口位于电池安装架(5)的同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李煌，李勇琦，陈满，张艺超，
申请(专利权)人：安徽中科久安新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：