一种储能电站灭火系统的制作方法

1.本实用新型涉及灭火装备技术领域，更具体地说，涉及一种储能电站灭火系统。


背景技术：

2.在储能电站、新能源动力汽车等技术领域，锂离子电池得到广泛应用。
3.锂离子电池在使用过程中，由于过充、加热或机械滥用等原因，容易因电池材料之间发生化学反应产生热量的链式积累而诱发热失控，从而导致爆炸和起火等。
4.目前采用的灭火系统通常有两种，一种是环境沉浸式的灭火系统，另一种是点对点式的灭火系统。
5.环境沉浸式的灭火系统利用设置在封闭式区域环境中的消防气瓶直接向封闭式区域环境中释放消防气体，通过改变封闭式区域环境内的气体成分，来降低氧气浓度，从而达到灭火效果。
6.点对点式的灭火系统则通过管道将设置于封闭式区域内的消防气瓶接到每一个储能电池模组内，当某一个储能电池模组内的温度过高发生局部热失控时，通过控制对应管道打开，将消防气体释放到发热的储能电池模组内，达到局部灭火的目的。
7.然而，以上两种灭火系统均只能进行一次性灭火，主要用于对火灾早期进行抑制，无法应对火灾中后期的二次复燃情形。
8.现有技术中，为了应对火灾中后期的二次复燃，通常是盲目采取外部水喷洒的方式来降温，显然，这对电气设备和电池设备来说容易产生不可逆的财产损失；而且，由于消防气体消散后，可燃气体和助燃气体混合，加之水喷淋后会加剧产生可燃气体，因此，容易造成燃爆，对人员和财产造成伤害，安全风险较大。
9.综上所述，如何提供一种能够进行二次灭火且安全可靠的储能电站灭火系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

10.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种储能电站灭火系统，能够进行二次灭火且安全可靠。
11.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
12.一种储能电站灭火系统，包括：
13.设于封闭式区域内的第一灭火装置，其用于向所述封闭式区域内释放灭火剂，以对所述封闭式区域的内部环境进行灭火；
14.设于所述封闭式区域内的第二灭火装置，其用于向所述封闭式区域内的各个储能电池模组的内部释放灭火剂，以对单个局部热失控的所述储能电池模组进行灭火；
15.设于所述封闭式区域的外部的外部二次气体灭火装置，其通过外部消防管道与所述封闭式区域的二次灭火气体接口相连，所述二次灭火气体接口通过内部消防管道为所述封闭式区域和/或各个所述储能电池模组补充二次灭火剂；
16.消防控制装置，其用于控制所述第一灭火装置、所述第二灭火装置和所述外部二次气体灭火装置协调有序工作。
17.优选地，所述外部二次气体灭火装置包括二次消防灭火剂制造装置和/或二次消防灭火剂储存装置。
18.优选地，单个所述外部二次气体灭火装置通过外部消防管网与n个所述封闭式区域的所述二次灭火气体接口相连，n为大于或等于2的正整数。
19.优选地，单个所述外部二次气体灭火装置配置有20％n～50％n个所述封闭式区域的二次灭火剂用量。
20.优选地，还包括设于所述封闭式区域内且用于检测可燃气的含量的气体探测器，所述气体探测器与所述消防控制装置相连，以使所述消防控制装置根据所述气体探测器的检测信号，计算得到所述可燃气的燃爆上下限。
21.优选地，所述外部二次气体灭火装置包括手动式控制阀，以使运维人员根据所述控制装置的计算结果手动启动所述外部二次气体灭火装置。
22.优选地，还包括与所述外部二次气体灭火装置一一对应设置的站级消防控制室。
23.优选地，所述第一灭火装置的灭火剂包括七氟丙烷灭火气体、六氟丙烷灭火气体或全氟己酮灭火气体。
24.优选地，所述第二灭火装置的灭火剂包括干冰二氧化碳灭火剂。
25.优选地，所述外部二次气体灭火装置的灭火剂包括低压二氧化碳灭火气、氮气、混合型惰性气体、七氟丙烷灭火气体、六氟丙烷灭火气体、全氟己酮灭火气体或干冰二氧化碳灭火剂。
26.本实用新型提供的储能电站灭火系统，在封闭式区域内部采用第一灭火装置和第二灭火装置来分别进行环境浸没式灭火和点对点式灭火，也即，采用一次混合灭火方式，来达到较好的一次灭火效果。同时，通过设置在封闭式区域外部的外部二次气体灭火装置，来对封闭式区域和/或各个储能电池模组进行二次消防气体的补充，以便在火灾中后期，由于一次灭火未完全起作用时，采用外部二次气体灭火装置进行二次补充灭火，防止火灾二次复燃。
27.另外，由于外部二次气体灭火装置补充的是二次灭火剂，例如消防气体等，而灭火剂本身对储能设备和电气设备来说不会造成不可逆的损失，相比于现有技术盲目的喷洒外部水来说，安全可靠，造成的损失小。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
29.图1为本实用新型具体实施例所提供的储能电站灭火系统的封闭式区域的内部布局示意图；
30.图2为图1的内部结构示意图；
31.图3为本实用新型具体实施例所提供的储能电站灭火系统的外部二次气体灭火装
置的外部局部示意图。
32.图1至图3中的附图标记如下：
33.1为第一灭火装置、11为第一消防柜、12为第一消防管、2为第二灭火装置、21为第二消防柜、22为第二消防管、23为消防喷头、3为外部二次气体灭火装置、4为气体探测器、5为站级消防控制室、6为控制阀、7为封闭式区域、71为二次灭火气体接口、81为温度传感器、82为烟雾传感器、9为泄压阀。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.本实用新型的核心是提供一种储能电站灭火系统，能够进行二次灭火且安全可靠。
36.请参考图1
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图3，图1为本实用新型具体实施例所提供的储能电站灭火系统的封闭式区域的内部布局示意图；图2为图1的内部结构示意图；图3为本实用新型具体实施例所提供的储能电站灭火系统的外部二次气体灭火装置的外部局部示意图。
37.本实用新型提供一种储能电站灭火系统，主要包括第一灭火装置1、第二灭火装置2、外部二次气体灭火装置3以及消防控制装置等。
38.具体地，第一灭火装置1设于封闭式区域7内，用于向封闭式区域7内释放灭火剂，以对封闭式区域7的内部环境进行灭火。
39.需要说明的是，本文中的封闭式区域7是指设置有若干个储能电池模组的封闭式区域7，例如集装箱等。
40.也就是说，第一灭火装置1为环境浸没式的灭火装置，主要通过向封闭式区域7内直接释放灭火剂来改变封闭式区域7内环境的气体成分，以降低封闭式区域7内环境中的氧气浓度，从而通过减小助燃剂的浓度来达到灭火的目的。
41.第二灭火装置2设于封闭式区域7内，用于向封闭式区域7内的各个储能电池模组的内部释放灭火剂，以对单个局部热失控的储能电池模组进行灭火。
42.也就是说，第二灭火装置2为点对点式的灭火装置，主要通过向局部热失控的储能电池模组内释放灭火剂来降低着火点温度，并降低氧气等助燃剂的浓度，从而达到中断燃烧反应，实现灭火的目的。
43.外部二次气体灭火装置3设于封闭式区域7的外部，其通过外部消防管道与封闭式区域7的二次灭火气体接口71相连，二次灭火气体接口71通过内部消防管道为封闭式区域7和/或各个储能电池模组补充二次灭火剂。
44.也就是说，本实用新型通过增设外部二次气体灭火装置3，来对封闭式区域7和/或各个储能电池模组进行二次消防气体的补充，以当第一灭火装置1 和第二灭火装置2均用于火灾早期的一次灭火后，通过该外部二次气体灭火装置3补充的二次消防气体进行火灾中后期的二次灭火，以应对火灾二次复燃的情形。
45.消防控制装置用于控制第一灭火装置1、第二灭火装置2和外部二次气体灭火装置
3协调有序工作。
46.可以理解的是，在进行灭火时，当某一个储能电池模组发生热失控时，消防控制装置优选控制第二灭火装置2动作，以对局部热失控的储能电池模组进行区域灭火。
47.当出现多个储能电池模组同时发生热失控而起火时，或者，当第二灭火装置2对某一个储能电池模组进行灭火后，该热失控储能电池模组未完全灭火时，消防控制装置控制第一灭火装置1启动，以对封闭式区域7的内部环境进行整体浸没式灭火。
48.当第一灭火装置1和第二灭火装置2均进行灭火动作后，而火灾尚未完全消灭时，则消防控制装置控制外部二次气体灭火装置3启动，进行二次灭火。
49.由此可以看出，本实用新型提供的储能电站灭火系统，在封闭式区域7 内部采用第一灭火装置1和第二灭火装置2来分别进行环境浸没式灭火和点对点式灭火，也即，采用一次混合灭火方式，来达到较好的一次灭火效果。同时，通过设置在封闭式区域7外部的外部二次气体灭火装置3，来对封闭式区域7和/或各个储能电池模组进行二次消防气体的补充，以便在火灾中后期，由于一次灭火未完全起作用时，采用外部二次气体灭火装置3进行二次补充灭火，防止火灾二次复燃。
50.另外，由于外部二次气体灭火装置3补充的是二次灭火剂，例如消防气体等，而灭火剂本身对储能设备和电气设备来说不会造成不可逆的损失，相比于现有技术盲目的喷洒外部水来说，安全可靠，造成的损失小。
51.需要说明的是，本实施例对第一灭火装置1的灭火剂不做具体限定，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，第一灭火装置1的灭火剂包括七氟丙烷灭火气体、六氟丙烷灭火气体或全氟己酮灭火气体。
52.优选地，第一灭火装置1包括用于盛装灭火剂的第一消防柜11和用于将灭火剂送至封闭式区域7的合适位置的第一消防管12。
53.另外，可以理解的是，第一灭火装置1优选包括设于封闭式区域7内的温度传感器81和烟雾传感器82，温度传感器81和烟雾传感器82分别与消防控制装置相连，以使消防控制装置根据温度传感器81和烟雾传感器82的检测信号，来控制第一灭火装置1启动。
54.优选地，温度传感器81和烟雾传感器82设于封闭式区域7的顶部，以便于探测封闭式区域7的内部环境。
55.另外，本实施例对第二灭火装置2的灭火剂不做具体限定，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，第二灭火装置2的灭火剂包括干冰二氧化碳灭火剂。
56.可以理解的是，干冰二氧化碳灭火剂能够快速降温，以降低着火点温度，并降低氧气等助燃剂的浓度，以达到快速灭火的目的。
57.优选地，第二灭火装置2包括用于盛装灭火剂的第二消防柜21和与各个储能电池模组一一对应相连的第二消防管22，第二消防管22设有用于控制对应的第二消防管22导通或断开的控制阀6，控制阀6与消防控制装置相连，以通过消防控制装置控制相应的控制阀6打开，来使与该控制阀6对应的储能电池模组与第二灭火装置2接通。
58.优选地，第一消防管12和第二消防管22分别设有消防喷头23。
59.第一消防柜11和第二消防柜21优选设于同一个混合消防柜中。
60.进一步地，第二灭火装置2优选包括设于各个储能电池模组内的温度传感器81，用于探测对应的储能电池模组内的温度变化，温度传感器81与消防控制装置相连，以当某一
个储能电池模组内的温度过高发生局部热失控时，使消防控制装置控制该热失控储能电池模组对应的控制阀6打开，以对该储能电池模组进行灭火。
61.另外，本实施例对外部二次气体灭火装置3的灭火剂不做具体限定，外部二次气体灭火装置3的灭火剂可以与第一灭火装置1的灭火剂相同，也可以与第二灭火装置2的灭火剂相同，当然，外部二次气体灭火装置3的灭火剂也可以与第一灭火装置1和第二灭火装置2的灭火剂不相同，外部二次气体灭火装置3的灭火剂优选采用成本低、环境危害性较小、对设备无腐蚀的气体。
62.作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，外部二次气体灭火装置3 的灭火剂包括低压二氧化碳灭火气、氮气、混合型惰性气体、七氟丙烷灭火气体、六氟丙烷灭火气体、全氟己酮灭火气体或干冰二氧化碳灭火剂。
63.进一步地，考虑到外部二次气体灭火装置3获取灭火剂的方便性，在上述实施例的基础之上，外部二次气体灭火装置3包括二次消防灭火剂制造装置和/或二次消防灭火剂储存装置。
64.顾名思义，二次消防灭火剂制造装置能够临时制造灭火剂；二次消防灭火剂储存装置平时储存有灭火剂，以保证可供给二次灭火剂。
65.可以理解的是，当对每一个封闭式区域7配备一个外部二次气体灭火装置3时，容易造成设备浪费，为了合理布置外部二次气体灭火装置3，在上述实施例的基础之上，单个外部二次气体灭火装置3通过外部消防管网与n个封闭式区域7的二次灭火气体接口71相连，n为大于或等于2的正整数。
66.也就是说，本实施例中，n个封闭式区域7共用同一个外部二次气体灭火装置3，以免造成外部二次气体灭火装置3的冗余闲置和浪费。
67.需要说明的是，本实施例对n的具体取值不做限定，本领域技术人员可以根据实际需求来设定。
68.进一步地，考虑到通常情况下，n个外部二次气体灭火装置3同时发生火灾的概率较低，为了合理配合单个外部二次气体灭火装置3的灭火剂用量，在上述实施例的基础之上，单个外部二次气体灭火装置3配置有20％n～50％n 个封闭式区域7的二次灭火剂用量。
69.例如，当n的取值为十时，也即，十个封闭式区域7共用同一个外部二次气体灭火装置3，此时，可优选对外部二次气体灭火装置3配置两个封闭式区域7的二次灭火剂用量。
70.可以理解的是，外部消防管网至少设有n个控制阀6，用于分别控制单个封闭式区域7与外部二次气体灭火装置3连通与否。
71.另外，考虑到火灾中后期，封闭式区域7内设置的温度传感器81和烟雾传感器82以及储能电池模组内设置的温度传感器81有可能失效，为了有效控制外部二次气体灭火装置3的启动时机，在上述实施例的基础之上，还包括设于封闭式区域7内且用于检测可燃气的含量的气体探测器4，气体探测器 4与消防控制装置相连，以使消防控制装置根据气体探测器4的检测信号，计算得到可燃气的燃爆上下限，从而控制外部二次气体灭火装置3的启动时机。
72.也就是说，消防控制装置根据其接收的气体探测器4的检测数据，进行综合评估，给出操作方案后，控制外部二次气体灭火装置3启动。
73.需要说明的是，本实施例对气体探测器4的具体类型不做限定，例如，气体探测器4
可以为一氧化碳探测器、氢气探测器或甲烷探测器等。
74.另外，本实施例对气体探测器4的具体数量不做限定，气体探测器4可以为多个不同的气体探测器4组合使用。
75.考虑到人员安全性，在上述实施例的基础之上，外部二次气体灭火装置3 包括手动式控制阀，以使运维人员根据控制装置的计算结果手动启动外部二次气体灭火装置3。
76.也就是说，当消防控制装置根据气体探测器4的检测数据，给出操作方案后，由人为判断是否安全，在确定人员安全的情况下，打开手动式控制阀来启动外部二次气体灭火装置3。
77.需要说明的是，外部二次气体灭火装置3的内部消防管道可以设置自动的控制阀6，以当手动式控制阀打开时，通过控制与特定封闭式区域7对应的内部消防管道的控制阀6来对该特定封闭式区域7补充二次灭火剂。
78.考虑到对外部二次气体灭火装置3操作的方便性，在上述实施例的基础之上，还包括与外部二次气体灭火装置3一一对应设置的站级消防控制室5。
79.由此可见，本实用新型首次提出了储能电站站级的概念，并通过设立站级消防控制室5来更方便的控制外部二次气体灭火装置3。
80.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
81.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
82.以上对本实用新型所提供的储能电站灭火系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。