灭火装置和系统的制作方法

本实用新型涉及电池灭火技术领域，尤其涉及一种灭火装置和系统。

背景技术：

随着电动汽车的不断发展，新能源汽车的保有量不断上升，由于电动汽车可采用动力电池供能，因此，动力电池的保有量也不断上升。现有的的电动汽车的动力电池多为锂离子电池，大量的锂离子电池可存储在锂离子电池仓库；从电动车上淘汰的锂离子电池，可作为梯次利用的电池，存储在锂离子电池储能站。

由于锂离子电池仓库、锂离子电池储能站都放置有大量锂离子电池，因此，当电池出现火情时，会给锂离子电池仓库和锂离子电池储能站带来极大的安全隐患。尤其是锂离子电池储能站，通常存储的是梯次利用电池，因此，锂离子电池储能站的锂离子电池事故发生概率较新电池大为提高。且这些场所电池放置也比较密集，当一块电池着火后，很容易向其他电池蔓延。同理，类似于上述模式的很多灭火场景，当一个待灭火物着火后，很容易向其他的待灭火物蔓延，因此如何有效地灭掉待灭火物燃烧，且同时在灭火过程中能有效控制火情蔓延成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种灭火装置和系统，既能迅速有效地灭掉待灭火物燃烧，且能控制单个待灭火物的火情不影响到其他待灭火物，从而有效阻止火情蔓延。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种灭火装置，包括:消防主管、一个以上消防支管以及和每个消防支管相对应的灭火箱体，其中，所述消防支管连接在所述消防主管上，且延伸到对应的灭火箱体内；

每个所述灭火箱体对应一个待灭火物，用于为对应的待灭火物灭火，所述灭火箱体固定在对应待灭火物的表面，所述灭火箱体远离待灭火物表面一端为封闭结构，靠近待灭火物表面一端为中空结构，且与待灭火物密封连接，所述灭火箱体和所述待灭火物表面组成灭火空间。

进一步的，所述灭火箱体靠近待灭火物表面一端的外周长小于等于所述待灭火物的外周长，且所述灭火箱体靠近所述待灭火物表面一端的每一边均密封固定在所述待灭火物表面。

进一步的，所述待灭火物为电池包，包括电池包壳体和设于所述电池包壳体内部的电池模组，所述电池模组和所述电池包壳体每一侧的内壁均存在间隙；

所述灭火箱体靠近电池包表面一端的每一边均为窄边，每一所述窄边与所述电池包的一侧相对应，所述窄边的宽度不大于该窄边所对应的电池包的一侧所对应的所述间隙的宽度，且该窄边固定在对应的所述间隙沿垂直于电池包表面的投影中，从而使所述电池模组沿垂直于电池包表面的投影全部落在所述灭火空间内，其中，所述窄边的宽度为所述窄边沿垂直于对应电池包的一侧的宽度，所述间隙的宽度为所述间隙沿垂直于对应电池包的一侧的宽度。

进一步的，所述灭火箱体靠近所述待灭火物表面一端的每一边均采用粘合、紧压、焊接或铆接的方式密封固定在所述待灭火物的表面。

进一步的，所述灭火箱体靠近待灭火物表面一端的外周长大于对应待灭火物的外周长，所述待灭火物嵌入所述灭火箱体之中，在所述待灭火物与所述灭火箱体连接处设置密封条，将所述灭火箱体和所述待灭火物密封连接。

进一步的，所述待灭火物为电池包，以电池包表面作为底面，所述灭火箱体的四周至少一个侧面上开设有散热孔，用于在烧穿电池包表面时进行散热和泄压。

进一步的，所述消防支管从所述散热孔延伸入所述灭火箱体内部，或者所述消防支管从所述灭火箱体顶部开设的通孔延伸入所述灭火箱体内部，所述消防支管与所述通孔接口处密封连接。

进一步的，所述消防支管紧贴于所述灭火箱体顶部设置。

进一步的，所述灭火装置还包括消防喷淋头，连接在所述消防支管上，每个所述消防支管上连接一个以上所述消防喷淋头，所述消防喷淋头包括温度感应部，所述温度感应部用于感知所述灭火空间内的温度，当高于第一预设温度时，启动所述消防喷淋头。

进一步的，所述消防主管内存储有灭火剂，所述消防主管用于输送所述灭火剂，将所述灭火剂通过所述消防支管，喷射在对应待灭火物表面进行灭火。

进一步的，所述灭火剂为水，所述待灭火物为电池包。

进一步的，所述消防主管连接消防管道或消防水箱。

进一步的，所述灭火装置还包括水位控制开关，设于消防管道或消防水箱，用于控制供水量。

进一步的，所述水位控制开关还用于根据每个待灭火物所需供水量，控制对应消防支管的供水量，并根据所有待灭火物的所需供水量确定供水总量，根据所述供水总量，控制所述消防管道或消防水箱的供水总量。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种电池灭火系统，用于电池储能站或电池存储装置，所述灭火系统包括所述灭火装置、排烟风机和传感器，所述灭火装置、排烟风机和所述传感器分别独立设置，

所述传感器设于靠近灭火箱体上的泄压口的位置，包括烟感传感器，用于感知烟雾浓度；

所述排烟风机用于在所述烟感传感器感知的烟雾浓度超过预设烟雾浓度时，启动并进行排烟。

所述电池灭火装置用于对所述待灭火物进行灭火。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种灭火装置和系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

(1)本实用新型采用灭火箱体与待灭火物紧密结合的方式，快速有效地灭掉单个待灭火物火情，提高了灭火效率。

(2)本实用新型结构简单，成本低，可在每个待灭火物设置一个灭火箱体，由于灭火箱体作用，使明火，热辐射都在灭火箱体内部，不会对其他电池产生影响。

(3)由于灭火箱体的分隔作用，一个待灭火物起火后不会向其他的待灭火物蔓延，有效阻止火情蔓延，安全可靠。

(4)本实用新型的灭火箱体可以根据实际电池架高度设定尺寸，灵活性强，适用于各种类型的电池储存空间。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供灭火装置示意图；

图2(a)为本实用新型一实施例提供的灭火装置的灭火箱体倒置示意图；

图2(b)为本实用新型一实施例提供的灭火装置的灭火箱体和待灭火物结合后的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供灭火系统示意图；

图4为本实用新型一实施例提供灭火系统灭火流程示意图。

符号说明：

1：消防主管 2：消防支管

3：灭火箱体 4：待灭火物

5：灭火空间 6：散热孔

7：消防喷淋头 8：温度感应部

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种灭火装置和系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本实用新型实施例提供了一种灭火装置，如图1所示，灭火装置包括:消防主管1、一个以上消防支管2以及和每个消防支管2相对应的灭火箱体3，其中，消防支管2连接在消防主管1上，且延伸到对应的灭火箱体3内。每个所述灭火箱体3对应一个待灭火物4，用于为对应的待灭火物4灭火，灭火箱体3固定在对应待灭火物4的表面，灭火箱体3远离待灭火物4的表面一端为封闭结构，靠近待灭火物4一端为中空结构，且与待灭火物4密封连接，灭火箱体3和待灭火物4表面组成灭火空间5，采用灭火箱体3和待灭火物4紧密结合的方式，提高灭火效率。

灭火箱体3和待灭火物4的结合方式可以包括以下两种：

方式一、

灭火箱体3靠近待灭火物4表面一端的外周长小于等于待灭火物4的外周长，且灭火箱体3靠近待灭火物4表面一端的每一边均密封固定在所灭火物4表面。灭火箱体3靠近待灭火物4表面一端的每一边均可采用粘合、紧压、焊接或铆接等方式密封固定在待灭火物3的表面，从而将灭火箱体3和待灭火物4的表面紧密结合起来，如图2(a)及图2(b)所示，但可以理解的是，固定连接方式也不限于上述示例，实际应用中可适应性调整。

作为一种示例，待灭火物4为电池包，包括电池包壳体和设于所述电池包壳体内部的电池模组，所述电池模组可为一个或多个，电池模组和电池包壳体每一侧的内壁存在间隙。

灭火箱体靠3近电池包表面一端的外周长小于等于电池包的外周长，且灭火箱体3靠近电池包表面一端的每一边均为窄边，窄边密封固定在对应电池包表面，所述窄边的宽度不大于所述间隙，从而使所有电池模组均对应在所述灭火空间5内，即所有电池模组朝向灭火空间延伸，均可延伸进灭火空间5内，从而保证无论是哪个电池模组起火，均能在灭火空间5内部内进行灭火。每一窄边与电池包的一侧相对应，且述窄边的宽度不大于该窄边所对应的电池包的一侧所对应的间隙的宽度，从而使所有电池模组沿垂直于电池包表面的投影全部落在灭火空间5内，这样可以保证电池模组喷出的火焰或者烧穿电池包表面时的喷射物均能喷射在灭火空间5内。其中，窄边的宽度为该窄边沿垂直于对应电池包的一侧的宽度，间隙的宽度为该间隙沿垂直于对应电池包的一侧的宽度。但可以理解的是，上述说明仅为示例，待灭火物并不仅限于电池包。

方式二、

将灭火箱体3靠近待灭火物表面一端的外周长设置为大于对应待灭火物4的外周长，采用套筒形式将灭火箱体3和待灭火物4相结合，具体为，待灭火物4嵌入灭火箱体3之中，然后可在待灭火物4与灭火箱体3连接处设置密封条，或采用其他密封形式，将灭火箱体3和所述待灭火物4密封连接，具体的，可在灭火箱体3底部内侧增加密封条，起到密封和灭火箱体3控制套入深度的作用。

以上两种形式仅为两种示例，其他可将灭火箱体3和待灭火物4的表面密封结合，形成待灭火物4上的灭火空间5的形式也适用于此。

以待灭火物4为电池包作为示例，以电池包表面作为底面，所述灭火箱体3的四周至少一个侧面上开设有散热孔6，用于在烧穿电池包表面时进行散热和泄压。作为示例，假设灭火箱体3为长方体结构，可以理解的是，灭火箱体为上部平顶，无箱底的长方体结构，需要说明的是，以靠近电池包表面一端为底部。则可在其中面对面设置的两个侧面上，各开设一个散热孔6，易于空气流通，当电池包表面烧穿时，散热孔6还可起到泄压的作用。

作为示例，散热孔6可以为长方形，实际应用中，可根据具体需求，选择设定在一个以上侧面上，设置一个以上散热孔，散热孔的形状，大小，不作具体限定，可根据灭火箱体3的具体形状、尺寸以及应用需求来设定。灭火箱体可以采用高熔点、高强度材料制成，不易变形和锈蚀，例如，可以为不锈钢材料。

作为一种示例，消防支管2从散热孔6延伸入灭火箱体3内部。作为示例，散热孔6可设置在箱体侧面靠近顶部位置，即远离电池包表面一端，从而使消防支管2紧贴于灭火箱体3顶部设置，提高灭火效果。

作为另一种示例，消防支管2还可从灭火箱体3顶部开设的通孔延伸入灭火箱体3内部，消防支管2与通孔接口处密封连接，消防支管2也可紧贴于灭火箱体3顶部设置，提高灭火效果。

所述灭火装置还包括消防喷淋头7，连接在消防支管2上，每个消防支管2上连接一个以上消防喷淋头7，消防喷淋头7包括温度感应部8，温度感应部8用于感知灭火空间5内的温度，当高于第一预设温度时，启动消防喷淋头7，其中，第一预设温度根据温度感应部8而定，例如温度感应部8可包括电磁阀，第一预设温度可设置为68度，当灭火空间5内的温度达到68时，电磁阀闭合控制消防喷淋头7开始喷射出灭火剂进行灭火。温度感应部8也可采用速熔型材料，则此时第一预设温度可设定为50度。

消防主管1内存储有灭火剂，消防主管1用于输送所述灭火剂，将所述灭火剂通过所述消防支管2，喷射在对应待灭火物4表面进行灭火。灭火剂具体的具体组成视待灭火物4设定。作为一种示例，待灭火物4可为电池包，灭火剂可为水。根据所述灭火装置设定的地理位置所拥有的灭火资源特征，所述消防主管1可连接消防管道或消防水箱，例如在消防设施成熟的地点，可直接将消防主管1连接消防管道，而在没有消防管道的地段，可直接设置消防水箱，然后将消防主管1连接在消防水箱上，可以理解的是，消防水箱的最小存储量不小于等于单个待灭火物一次灭火的用水量。

为防止供水过度造成损失，或引起电路设备短路等隐患，可以设置水位控制开关，根据消防水源的特点，设置对应的水位控制开关，水位控制开关还用于根据每个待灭火物4所需供水量，控制对应消防支管2的供水量，并根据所有待灭火物4的所需供水量确定供水总量，根据供水总量，控制消防管道或消防水箱的供水总量。作为示例，将消防主管1接入消防管道时，水位控制开关为流量计，通过流量计等设备来控制流水量。如果采用消防水箱供水，水位控制开关可为浮球等水位控制设备，来控制水流量。

基于本实用新型实施例所述的灭火装置，本实用新型实施例还提供的灭火方法，包括以下步骤：

步骤S11、检测待灭火物4达到灭火需求后，控制该待灭火物4对应的消防支管2从所述消防主管1输送灭火剂，灭火剂对应待灭火物的种类来具体设定。

作为示例，可通过设置传感器感应对应参数来判断是否达到灭火需求，例如，温度传感器和烟感传感器等，可视具体情况选择设定。

步骤S12、所述消防支管2将所述灭火剂喷射于灭火空间5内进行灭火。

由于尽在灭火空间5中即可进行灭火，使明火，热辐射都在灭火箱体内部，不会对其他待灭火物4产生影响。此外，由于灭火箱体3的的分隔作用，一个待灭火物4起火后不会向其他的待灭火物4蔓延，有效阻止火情蔓延，安全可靠。

作为一种示例，待灭火物4为电池包，以电池包表面作为底面，所述灭火箱体3的四周至少一个侧面上开设有散热孔6，所述方法还包括，步骤S13、电池包表面烧穿时，通过散热孔6进行散热和泄压，提高灭火效果。

作为一种示例，灭火剂为水，对应的待灭火物为电池包，其中，所述电池包可以为锂离子电池包，步骤S12包括以下步骤：

消防支管2将水喷射于所述灭火空间5，水在电池包表面积蓄，水通过所述电池包表面被烧穿的空洞流入所述电池包的内部，稀释冷却燃烧反应，降低反应速率，直至燃烧反应终止。

作为一种示例，每个消防支管2上还可连接一个以上消防喷淋头7，消防喷淋头包括温度感应部8，所述方法还包括步骤S14，当温度感应部感知到灭火空间5内的温度高于第一预设温度时，启动消防喷淋头7喷射灭火剂。

作为一种示例，消防主管2连接消防管道或消防水箱，所述方法还包括：

步骤S15、根据每个待灭火物所需供水量，控制对应消防支管的供水量；

步骤S16、根据所有待灭火物的所需供水量，控制所述消防管道或消防水箱的供水总量。

通过有效控制止消防支管的供水量、以及所述消防管道或消防水箱的供水总量，可有效防止供水过度造成损失，或引起电路设备短路等隐患，提高了灭火的安全性和可靠性。

本实用新型实施例还提供一种电池灭火系统，可用于电池储能站或电池存储装置，电池存储装置可以为电池仓、电池架等。电池灭火系统包括，上述实施例所述的灭火装置、排烟风机和传感器，所述灭火装置、排烟风机和所述传感器分别独立设置。

其中，传感器可设于靠近灭火箱体上的泄压口6的位置，包括温度传感器和烟感传感器等，用于感知温度和烟雾浓度。排烟风机用于在烟感传感器感知的烟雾浓度超过预设烟雾浓度时，则启动并进行排烟；需要说明的是，为了保证及时排烟，预设烟雾浓度值通常设定的较低，基本可达到所述烟感传感器感知到烟感动作时，便启动排烟风机。排烟风机可依据电池特点，选择对应排烟量的风机。灭火装置用于对发生燃烧的待灭火物4进行灭火，既能灭掉单个待灭火物4的火情，又能有效阻止火情蔓延。

如图3所示，作为一种示例，将所述灭火装置设于电池架上，每个待灭火物4表面设有一灭火箱体3，利用电池架的结构，将灭火箱体3和待灭火物4分别固定的同时，使灭火箱体3紧压在待灭火物4表面，从而使二者紧密结合。

以图3所示灭火系统为例，待灭火物4为电池包，灭火工作过程如图4所示，具体如下所述：当电池架的其中一个电池包发生燃烧后，泄压口6会喷出一定量的浓烟，被烟感传感器获知，当烟雾浓度达到预设烟雾浓度时，启动排烟风机。当电池包上表面烧穿，高温烟气从烧穿的孔洞喷射而出。位于灭火箱体3顶部的消防喷淋头7内部的温度感应部8，本示例中，温度感应部8为玻璃球，玻璃球体内充有热膨胀系数高的有机溶液，常温下，玻璃球体的外壳可承受一定的支撑力，保证喷头的密封性能，受到高于第一预设温度的高温时，有机溶液迅速膨胀，玻璃球破裂，密封件失去支撑后被水流冲离，玻璃球受热破裂喷淋头打开，水从喷淋头7处喷出，并在电池包的上表面蓄积。由于电池包燃烧通过烧穿的空洞向外喷射燃烧产物及反应物并非完全均匀、恒压喷射，所以水便能进入电池包，稀释冷却燃烧反应。使反应速率急速降低，直至反应终止，从而灭掉电池包的火情，整个灭火过程在灭火空间5内，即明火、辐射都在灭火箱体3内部，不会影响其他电池包，从而有效阻止火势蔓延。

基于本实用新型实施例所述的灭火系统，本实用新型实施例还提供一种灭火方法，包括以下步骤：

步骤S21、待灭火物4发生燃烧，灭火箱体3的泄压口6喷出浓烟；

步骤S22、烟感传感器感知烟雾浓度达到预设烟雾浓度时，启动排烟风机进行排烟；

步骤S23、所述灭火装置对发生燃烧的待灭火物进行灭火。

步骤S23的具体灭火方式可采用本实用新型实施例中所述的基于所述灭火装置的灭火方法的所有实施例，在此不再赘述。

本实用新型实施例所述灭火装置和系统采用灭火箱体与待灭火物4紧密结合的方式，快速有效地灭掉单个待灭火物4的火情，提高了灭火效率。所述灭火装置结构简单，成本低，可在每个待灭火物4设置一个灭火箱体3，由于灭火箱体3的作用，使明火，热辐射都在灭火箱体内部，不会对其他待灭火物4产生影响。此外，由于灭火箱体3的的分隔作用，电池起火后不会向其他的待灭火物4蔓延，有效阻止火情蔓延，安全可靠。灭火箱体3可以根据实际电池架高度设定尺寸，灵活性强，适用于各种类型的电池储存空间。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。