一种具有消防结构的储能电池簇的制作方法

本实用新型涉及储能系统技术领域，具体而言，涉及一种具有消防结构的储能电池簇。

背景技术：

锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻等优点，应用于较多场景。

在储能系统中，电源的动力电池要求具有较大的容量和电压，需要将多个单体电池装置于电池箱内，通过串、并联形成电池组来达到动力源的要求，多个电池箱组合构成的储能电站。

当发生火灾时，灭火剂可以有效扑灭明火，锂电池由于自身特性存在较大的复燃可能性，储能系统使用环境多为半开放环境，随着时间的推移，灭火剂浓度下降。当锂电池复燃时灭火剂浓度有可能不能达到预期浓度，而使电池复燃，火灾扩大。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种具有消防结构的储能电池簇，旨在解决现有电池发生火灾后容易复燃致使火灾扩大的问题。

本实用新型提出了一种具有消防结构的储能电池簇，该储能电池簇包括：若干个并排设置的储能电池机柜和介质流通管道；其中，各所述储能电池机柜均包括机柜本体和设置于所述机柜本体内的电池箱；所述机柜本体上设有消防管路，其与所述电池箱上设置的消防注液口相连接；各所述消防管路均与所述介质流通管道相连接，以注入灭火剂和复燃抑制剂，并流经所述消防管路和所述消防注液口注入至所述电池箱内。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述介质流通管道上设置有第一截止阀，用以控制所述介质流通管道的导通与截止；所述消防管路上设置有第二截止阀，用以控制所述消防管路的导通与截止。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，该储能电池簇还包括：第一触发装置和第二触发装置；其中，所述第一触发装置与所述第一截止阀相连接，用以在任一个所述储能电池机柜发生火灾时触发所述第一截止阀，以使所述介质流通管道导通，用以向所述消防管路内注入灭火剂和复燃抑制剂；所述第二触发装置与所述第二截止阀相连接，用以在所述储能电池机柜发生火灾时触发所述第二截止阀，以使所述储能电池机柜上的消防管路导通，用以向所述储能电池机柜上的电池箱内注入灭火剂和复燃抑制剂。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述第一触发装置和/或所述第二触发装置为手动触发装置，其设置在所述机柜本体的外壁或所述储能电池机柜的操作区，用以通过所述手动触发装置人为触发所述第一截止阀和/或所述第二截止阀。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述第一触发装置和/或所述第二触发装置为自动触发装置，其与所述电池箱内部的温度传感器电连接，在所述温度传感器检测到所述电池箱的温度大于预设温度时，触发所述第一截止阀和/或所述第二截止阀；或，所述第一触发装置和/或所述第二触发装置为自动触发装置，其与所述电池箱内部的烟雾传感器电连接，在所述烟雾传感器检测到所述电池箱内的烟雾浓度大于预设浓度时，触发所述第一截止阀和/或所述第二截止阀。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述消防管路与各所述电池箱上的消防注液口之间均设有第三截止阀，用以独立控制所述消防管路与各所述消防注液口之间的导通与截止。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，各所述第三截止阀均与其对应所述电池箱内部的温度传感器或其对应所述电池箱内部的烟雾传感器电连接，用以在所述温度传感器检测到所述电池箱的温度大于预设温度时或所述烟雾传感器检测到所述电池箱内的烟雾浓度大于预设浓度时，进行开启，以向对应所述电池箱内注入灭火剂和复燃抑制剂。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，该储能电池簇还包括：报警器；其中，所述报警器与所述电池箱内部的温度传感器或所述电池箱内部的烟雾传感器电连接，用以在所述温度传感器检测到所述电池箱的温度大于预设温度时或所述烟雾传感器检测到所述电池箱内的烟雾浓度大于预设浓度时，进行报警。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述介质流通管道的端部连接有灭火剂储罐，用以向所述消防管路内注入灭火剂；所述介质流通管道的端部连接有复燃抑制剂储罐，用以向所述消防管路内注入复燃抑制剂。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述介质流通管道和所述复燃抑制剂储罐的输出端之间设有增压泵，用以将所述复燃抑制剂储罐内的复燃抑制剂抽出并经所述介质流通管道注入至所述机柜本体内。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述机柜本体包括：壳体和隔板；其中，所述壳体为内部中空结构；所述隔板设置于所述壳体内，用以将所述壳体内的中空型腔分割为若干个用以放置一个所述电池箱的存放型腔。

进一步地，上述具有消防结构的储能电池簇，所述消防管路设置在所述机柜本体的顶部。

本实用新型提供的具有消防结构的储能电池簇，通过介质流通管道连接在储能电池机柜的机柜本体的消防管路上，以便向机柜本体内注入灭火剂和复燃抑制剂，通过电池箱上设置的消防注液口连接消防管路，将消防管路内注入的灭火剂和复燃抑制剂经消防注液口输送至电池箱内，进而通过灭火剂在电池箱内扑灭明火并通过复燃抑制剂浸没电池，使电池无法复燃，实现快速扑灭明火以及长时间抑制复燃的效果，从而避免火灾的发生和扩大，提高其安全性，同时保证了电池安全稳定的运行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的具有消防结构的储能电池簇的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的储能电池机柜的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的储能电池机柜的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的电池箱的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的具有消防结构的储能电池簇的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1至图5，其示出了本实用新型实施例提供的具有消防结构的储能电池簇的优选结构。如图所示，该储能电池簇包括：若干个并排设置的储能电池机柜1和介质流通管道2；其中，

各储能电池机柜1均包括机柜本体11和设置于机柜本体11内的电池箱12。机柜本体11上设有消防管路111，其与电池箱12上设置的消防注液口121相连接。

具体地，机柜本体11内部中空，用以放置电池箱12。为减小电池箱12的占地面积，优选地，电池箱12并列设置于机柜本体11内，本实施例中以两列且各列均设有7个电池箱12为例进行说明，即机柜本体11内设有14个电池箱。电池箱12内并列设置有若干个电池（图中未示出），电池通过串并联组成电池组放置在电池箱12内，本实施例中以电池经2并16串组成电池组为例进行说明。为避免电池箱12内的电池发生火灾，优选地，电池箱12上均设有消防注液口121，用以对电池箱12内部注入灭火剂和复燃抑制剂，以通过灭火剂在电池箱内扑灭明火并通过复燃抑制剂浸没电池，使电池无法复燃。为避免消防注液口121影响电池箱12的正常使用，优选地，消防注液口121设置于电池箱12的后侧壁122上。进一步优选地，消防注液口121设置于后侧壁122的中上部，以确保注入的灭火剂和复燃抑制剂可对电池箱12内的所有电池进行灭火，并将所有电池进行浸没，以避免电池的复燃。其中，消防注液口121可以为设置在电池箱12上的管道，且管道与电池箱12之间进行密封处理。为避免注入的灭火剂和复燃抑制剂的泄漏，优选地，电池箱12为密封结构，不仅避免灭火剂和复燃抑制剂的泄漏，同时可避免电池箱12内的火向外蔓延，以阻止火灾的发生。另外，各电池箱12与机柜本体11之间密封连接，以进一步避免灭火剂和复燃抑制剂的泄漏。机柜本体11上设有消防管路111，优选地，消防管路111穿设于机柜本体11的壳体112，使得消防管路111的部分设置在机柜本体11内，以便实现消防管路111和各个电池箱12的消防注液口121之间的连接。各储能电池机柜1为长方体结构，其并排设置，以使储能电池簇结构紧凑，占地面积小。

各消防管路111均与介质流通管道2相连接，以注入灭火剂和复燃抑制剂，并流经消防管路111和消防注液口121注入至电池箱12内。具体地，介质流通管道2可直接注入灭火剂和复燃抑制剂，以便灭火剂和复燃抑制剂流经消防管路111和消防注液口121喷洒在电池箱12内扑灭明火，直至将电池箱12内注满复燃抑制剂，使得复燃抑制剂浸没电池箱12内的电池，使电池无法复燃，从而实现快速扑灭明火以及长时间抑制复燃的效果，10-300秒的间隔亦可选择其他时间段，本实施例中对其做任何限定。为便于注入的灭火剂和复燃抑制剂的流动，优选地，消防管路111设置在机柜本体11的顶部（相对于图1所示的位置而言）。

在上述实施例中，为实现对电池箱12的监控，优选地，电池箱12内设有温度传感器3和/或烟雾传感器4，其中，温度传感器3用以检测电池箱12内部的温度，烟雾传感器4用以检测电池箱12内部的烟雾浓度，进而检测电池箱12内的电池是否发生热失控。

进一步优选地，该储能电池簇还可包括：报警器5；其中，报警器5与电池箱12内部的温度传感器3或电池箱12内部的烟雾传感器4电连接，用以在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时或烟雾传感器4检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，进行报警。其中，报警器5可以为蜂鸣器或报警灯。当然，报警器5亦可与温度传感器3和烟雾传感器4同时连接，以便在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时、烟雾传感器4检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，两个条件满足其一便进行报警。其中，预设温度和烟雾浓度可以根据实际情况确认，本实施例中对其不做任何限定。

在上述实施例中，为便于实现灭火剂和复燃抑制剂的注入，优选地，介质流通管道2的端部连接有灭火剂储罐（图中未示出），用以向消防管路111内注入灭火剂；介质流通管道2的端部连接有复燃抑制剂储罐，用以向消防管路111内注入复燃抑制剂。其中，灭火剂储罐和复燃抑制剂储罐可通过两支路管道连接到介质流通管道2上，以便通过灭火剂储罐和复燃抑制剂储罐对介质流通管道2进行灭火剂和复燃抑制剂的注入和控制。其中，灭火剂储罐和复燃抑制剂储罐可放置在消防控制柜10内。为便于灭火剂和复燃抑制剂的注入，优选地，储能电池机柜1可均分为两组，两组分别设置在消防控制柜10的两侧。进一步优选地，介质流通管道2和复燃抑制剂储罐的输出端之间设有增压泵（图中未示出），用以将复燃抑制剂储罐内的复燃抑制剂抽出并经介质流通管道2和消防管路111注入至机柜本体11内，进而使得灭火剂在机柜本体11内自孔道121流动至电池箱12内将电池浸没，防止其复燃。

继续参见图1至图5，为实现对注入灭火剂和复燃抑制剂的控制，优选地，介质流通管道2上设置有第一截止阀6，用以控制介质流通管道2的导通与截止，以便控制是否向消防管路111注入灭火剂和复燃抑制剂。消防管路111上设置有第二截止阀7，用以控制消防管路111的导通与截止，用以控制是否向电池箱12内注入灭火剂和复燃抑制剂。当发生火灾时，可通过控制第一截止阀6和第二截止阀7同时开启，以便注入灭火剂和复燃抑制剂，当然亦可选择性的开启，例如可开启第一截止阀6和部分第二截止阀7，以便仅对部分储能电池机柜1内的电池箱12进行灭火剂和复燃抑制剂的注入。当消防管路111为两个时，其分别注入灭火剂和复燃抑制剂，则亦可通过第二截止阀7的控制，以便进行系统工作状态的控制。

为实现对第一截止阀6和第二截止阀7的触发即控制，优选地，该储能电池簇还可包括：第一触发装置8和第二触发装置9；其中，

第一触发装置8与第一截止阀6相连接，用以在任一个储能电池机柜1发生火灾时触发第一截止阀6，以使介质流通管道2导通，用以向各个消防管路111内注入灭火剂或复燃抑制剂。具体地，第一截止阀6触发开启后，灭火剂储罐内的灭火剂和复燃抑制剂储罐内的复燃抑制剂可经过介质流通管道2流动至各个储能电池机柜1的消防管路111内。

第二触发装置9与第二截止阀7相连接，用以在一个或多个储能电池机柜1发生火灾时触发第二截止阀7，以使储能电池机柜1对应的消防管路111导通，用以向储能电池机柜1对应的电池箱12内注入灭火剂和复燃抑制剂。具体地，对于注入灭火剂的消防管路111上的第二截止阀7，可在该储能电池机柜1发生火灾时被触发，以便注入的灭火剂注入至电池箱12内进行灭火，对于注入复燃抑制剂的消防管路111上的第二截止阀7，可在消防管路111内注入灭火剂并延时预设时间段时被触发，以便注入的复燃抑制剂注入至电池箱12内浸没电池，使电池无法复燃。第二触发装置9可根据储能电池机柜1是否发生火灾确定是否触发其对应的储能电池机柜1的消防管路111上的第二截止阀7，以便确定是否向储能电池机柜1内注入灭火剂和复燃抑制剂，以此可仅向发生火灾的储能电池机柜1的电池箱12内注入灭火剂和复燃抑制剂，而没有发生火灾的可阻止灭火剂和复燃抑制剂注入。

优选地，第一触发装置8和/或第二触发装置9可以为手动触发装置，其设置在机柜本体11的外壁或储能电池机柜1的操作区，用以通过手动触发装置人为触发第一截止阀6和/或第二截止阀7，使其开启，进而实现灭火剂和复燃抑制剂的注入。当然，第一触发装置8和/或第二触发装置9也可以为自动触发装置，以便实现该储能电池系统消防结构的自动化，自动触发装置可以与电池箱12内部的温度传感器3电连接，在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时，触发第一截止阀6和/或第二截止阀7；当然，自动触发装置亦可与电池箱12内部的烟雾传感器5电连接，在烟雾传感器5检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，触发第一截止阀6和/或第二截止阀7；另外，自动触发装置还可以同时与温度传感器3和烟雾传感器4连接，以便在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时、烟雾传感器4检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，两个条件满足其一便触发第一截止阀6和/或第二截止阀7。

在上述实施例中，消防管路111与各个电池箱12的消防注液口21之间均设置有第三截止阀10，用以独立控制消防管路111与各消防注液口121之间的导通与截止。当其中某个电池箱12内发生火灾时，可通过其对应的第三截止阀10的控制，以便使得对应的第三截止阀10开启，以注入灭火剂和复燃抑制剂，当然亦可选择性的开启其他第三截止阀10，例如可开启该电池箱12周边的电池箱12对应的第三截止阀10，以便部分电池箱12进行灭火剂和复燃抑制剂的注入。

为实现对第三截止阀10的控制，优选地，各第三截止阀10均与其对应电池箱12内部的温度传感器3或其对应电池箱12内部的烟雾传感器4电连接，用以在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时或烟雾传感器4检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，进行开启，以向对应电池箱12内注入灭火剂和复燃抑制剂。当然，第三截止阀10亦可与温度传感器3和烟雾传感器4同时连接，以便在温度传感器3检测到电池箱12的温度大于预设温度时、烟雾传感器4检测到电池箱12内的烟雾浓度大于预设浓度时，两个条件满足其一便进行报警。其中，预设温度和烟雾浓度可以根据实际情况确认，本实施例中对其不做任何限定。

继续参见图1至图4，机柜本体11包括：壳体112和隔板113；其中，

壳体112为内部中空结构。具体地，壳体112为长方体结构，其内部中空以便放置电池箱12。

隔板113设置于壳体112内，用以将壳体112内的中空型腔分割为若干个用以放置一个电池箱12的存放型腔。具体地，壳体112内设置有若干个隔板113，以使壳体112内的中空型腔隔设成多个方形的存放型腔，当然，存放型腔也可以为其他形状，其取决于电池箱12的外部结构，本实施例对其不做任何限定。

综上，本实施例提供的储能电池簇，通过介质流通管道2连接在储能电池机柜1的机柜本体11的消防管路111上，以便向机柜本体11内注入灭火剂和复燃抑制剂，通过电池箱12上设置的消防注液口121连接消防管路111，将消防管路111内注入的灭火剂和复燃抑制剂经消防注液口121输送至电池箱12内，进而通过灭火剂在电池箱12内扑灭明火并通过复燃抑制剂浸没电池，使电池无法复燃，实现快速扑灭明火以及长时间抑制复燃的效果，从而避免火灾的发生和扩大，提高其安全性，同时保证了电池安全稳定的运行。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。