一种自动灭火装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电化学储能领域，具体涉及一种自动灭火装置。


背景技术：

[0002]
截至2018年底，中国已投运储能项目累计装机规模31.3gw，占全球市场总规模的17.3％。多类储能技术将在不同的应用场景中发挥各自优势，其中物理储能方面，抽水蓄能的装机规模仍占绝对优势；电化学储能规模预计将在2022年突破10gw，2023年接近20gw。
[0003]
7月1日，国家发改委网站发布了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》2019-2020年行动计划。行动计划提出，要加强先进储能技术研发，集中攻克瓶颈技术问题，使我国储能技术在未来5-10年甚至更长时期内处于国际领先水平。储能产业亦相应迎来拐点后的发展。储能的技术成本的突破面临爆发，在应用端的经济性发展问题也亟待解决，同时储能将会探寻更加多元化的商业应用场景。其中电池安全问题尤为急迫和重大，由电池起火引起的火灾不仅危害人身安全，而且会造成巨大的财产损失。
[0004]
电化学储能实践证明，由于锂离子电池的自身特性，单元内的电解质是易燃物，在火焰暴露下迅速燃烧，一旦电池起火，很难用传统的方式将其扑灭。
[0005]
因此，有必要提供一种新结构且更安全的自动灭火装置。


技术实现要素：

[0006]
为解决现在技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种自动灭火装置，其包括：所述自动灭火装置包括：外壳体，其具有收容空间，所述外壳体包括与进水管相连接的壳体进水口、与出水管相连接的壳体出水口；支架，其内置于所述外壳体内；电池组件，其设置于所述支架上，冷却组件，其包括储水单元，其位于所述电池组件的上方，与所述壳体出水口和所述壳体进水口连通；监测单元，其包括温度监控组件，所述温度监控组件缠绕于所述支架上且抵接于所述电池组件，并且所述温度监控组件用于监测所述电池组件的温度；以及控制单元，其与温度监控组件相连接，所述控制单元设置于所述外壳体内，并用于控制开启或关闭进水阀。
[0007]
优选地，所述控制单元包括弹簧机构，所述弹簧机构包括可伸缩的弹性构件，该弹性构件的上端与所述温度监控组件的一端连接，所述弹性构件的下端与所述进水阀连接，所述弹性构件用于在受到所述温度监控组件向下的作用力时开启所述进水阀。
[0008]
优选地，所述控制单元包括位于所述弹簧构件下方的挡板，所述弹簧构件用于受力向下推动挡板以开启进水阀。
[0009]
优选地，所述控制单元包括重力机构，所述重力机构包括重力构件，该重力构件的上端与所述温度监控组件的一端连接且处于悬吊状态，所述重力构件的下端与所述进水阀连接，所述重力构件用于在受到所述温度监控组件的作用力时开启所述进水阀。
[0010]
优选地，所述温度监控组件为低熔点合金条或塑料拉绳，所述温度监控组件的一端锁定于所述支架，另一端与所述控制单连接，所述温度监控组件与每组电池组件之间均
形成特定贴合面积，以用于监测电池组件的温度。
[0011]
优选地，所述进水阀包括阀入口和阀出口，该阀入口位于所述外壳体的底部，该阀出口与外部冷水源连接。
[0012]
优选地，所述自动灭火装置还包括：在所述温度监控组件监测到所述电池组件的温度低于设定阈值的情况下，所述温度监控组件的一端用于触发所述控制单元以开启进水阀。
[0013]
优选地，所述自动灭火装置还包括位于所述外壳体的一侧壁的壳体出水口，该壳体出水口通过排出管道与外部地漏连通。
[0014]
优选地，在所述排出管道与所述壳体出水口之间设有单向阀，所述单向阀用于控制排出外壳体内的气体或液体。
[0015]
优选地，所述冷却组件还包括与所述储水单元连通的进水管和出水管，该进水管通过所述进水阀与外部冷水源，所述出水管通过单向阀与外部地漏连通。
[0016]
本实用新型的有益效果：
[0017]
与现有技术相比，本实用新型采用注水侵泡方式降温冷却，并通过封闭水道将电池箱内部的空气和水导入下水道。上述结构设计能够避免例如蓄电池等电池组件发生的火灾事故，能够提供可靠的保障，并且电池箱的外壳体的密封设计能够避免水溢出，不会对室内造成任何影响，由此提高了装置的安全性。此外，由于温度监控组件与电池组件表面之间特定贴合面积(在本实用新型中，也称为监测点)以用于进行分布式监测，任何一个监测点发生热失控即可触发自动灭火装置，提高了装置的灵敏性；采用注水侵泡方式降温灭火，灭火快速高效；电池箱的外壳体的密封性强，从而不会对室内造成任何影响。
附图说明
[0018]
图1为本实用新型的自动灭火装置的示意性结构图。
[0019]
图2为本实用新型的自动灭火装置的另一角度的示意性结构图。
具体实施方式
[0020]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0021]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不能理解为对本实用新型的限制。另外，在本实用新型中，以第一表面为上表面，以第二表面为与第一表面相对的下表面。
[0022]
实施例1
[0023]
下面将参照图1和图2描述本实用新型的自动灭火装置的实施例。
[0024]
图1为本实用新型的自动灭火装置的示意性结构立体图。
[0025]
如图1所示，所述自动灭火装置包括：外壳体1(也称为电池箱)，其是具有收容空间的密闭容器，并作为电池箱，所述外壳体1包括与进水管相连接的壳体进水口、与出水管相连接的壳体出水口，其中，外壳体1的底部安装有一个进水阀3，进水阀3与例如自来水管等外部冷水源连接，进水阀3的出口则裸露于外壳体1的底部；支架2，其内置于所述外壳体 1
内；电池组件12，其设置于所述支架2上；冷却组件，其包括储水单元，其位于所述电池组件12的上方，与所述壳体出水口和所述壳体进水口连通；监测单元，其包括温度监控组件9，所述温度监控组件9缠绕于所述支架2上且抵接于所述电池组件12，并且所述温度监控组件9用于监测所述电池组件12的温度；以及控制单元，其与温度监控组件9相连接，所述控制单元设置于所述外壳体1内，并用于控制开启或关闭进水阀3。
[0026]
在本示例中，如图2所示，所述控制单元包括弹簧机构8，所述弹簧机构8包括可伸缩的弹性构件，该弹性构件的上端与所述温度监控组件9 的一端连接，所述弹性构件的下端与所述进水阀3连接，所述弹性构件用于在受到所述温度监控组件9向下的作用力时开启所述进水阀3。
[0027]
具体地，所述控制单元包括位于所述弹簧构件下方的挡板7，所述弹簧构件用于受力向下推动挡板7以开启进水阀3。
[0028]
在本示例中，弹簧构件为弹簧；进水阀3为常态关闭，受压开启状态。
[0029]
在另一示例中，所述控制单元包括重力机构，所述重力机构5包括重力构件，该重力构件的上端与所述温度监控组件9的一端连接且处于悬吊状态，所述重力构件的下端与所述进水阀3连接，所述重力构件用于在受到所述温度监控组件9的作用力时开启所述进水阀3。
[0030]
需要说明的是，采用处于压缩状态弹簧提供的弹性势能(或重力构件的重力势能)作为能量源，由于温度监控组件9卷绕每一组电池组件12，并与各个电池组件12形成特定贴合面积(在本实用新型中，也称为监测点)，这些监测点分布在电池表面作为多个监测点，以保证监控的高灵敏性。
[0031]
具体地，所述温度监控组件9为低熔点合金条或塑料拉绳，所述温度监控组件9的一端锁定于所述支架2，另一端与所述控制单元连接，所述温度监控组件9与每组电池组件12之间贴合形成特定贴合面积，以用于监测电池组件12的温度。
[0032]
需要说明的是，在本实用新型中，低熔点合金是指熔点在300℃以下的金属及其合金，通常由bi、sn、pb、in等低熔点金属元素组成。
[0033]
在本示例中，所述温度监控组件9为塑料拉绳，该塑料拉绳例如超高压聚乙烯，将弹簧拉成压缩状态(或悬吊一配重块)。如图2所示，温度监控组件9布置在支架2的滚轮13上，温度监控组件9的一端连接弹簧 (或配重块)，另一端拉紧后用锁紧块14锁定在支架2上。
[0034]
进一步地，支架2紧贴在电池组12上，一旦在拉绳任何一个位置发生热失控导致融化断裂，进水阀3便开启。
[0035]
在本示例中，支架2为框架构件，其包括横向肋条和竖向肋条。
[0036]
进一步地，所述进水阀3包括阀入口和阀出口，该阀入口位于所述外壳体1的底部，该阀出口与外部冷水源4连接。
[0037]
更进一步地，所述自动灭火装置还包括：在所述温度监控组件9监测到所述电池组件12的温度低于设定阈值的情况下，所述温度监控组件9 的一端用于触发所述控制单元以开启进水阀3，以允许外部冷水源的水进入电池箱(外壳体)1内，用于为电池组冷却降温或灭火。
[0038]
在本示例中，所述自动灭火装置还包括位于所述外壳体1的一侧壁的壳体出水口，
该壳体出水口通过排出管道10与外部地漏连通。
[0039]
具体地，在所述排出管道10与所述壳体出水口之间设有单向阀11，所述单向阀11用于控制排出外壳体内的气体或液体。
[0040]
进一步地，所述冷却组件还包括与所述储水单元连通的进水管和出水管，该进水管通过所述进水阀3与外部冷水源，所述出水管通过单向阀11 与外部地漏6连通。
[0041]
在本示例中，单向阀11的阀入口处于电池箱内顶部，出口连接排出管道10，排出管道10的一端连接单向阀11的出口，另一端连接外部地漏 6，该外部地漏6与下水道连通。
[0042]
需要说明的是，上述仅作为示例进行说明，不能理解对本实用新型的限制。
[0043]
工作原理
[0044]
当电池箱(外壳体)1内一旦出现热失控、短路、漏液导致内部出现火情，电池箱1的温度升高触发控制单元，控制单元执行动作使进水阀3 开启，从而让例如自来水等冷却水快速由电池箱体1的底部注入。伴随自来水的注入，箱体内部的空气通过顶部的单向阀11，最终排入地漏，直至液面灌满，水流也以同样路径导出箱体，直至下水道。
[0045]
通常情况下，进水阀3为常态关闭，但在受压时处于开启状态，在水阀压力开关上方用低熔点塑料拉绳(如超高压聚乙烯)作为温度监控组件时，将弹簧拉成压缩状态(或悬吊一配重块)，由于支架紧贴在电池组上，一旦在该拉绳任何一个位置发生热失控导致融化断裂时，进水阀3都会被触发开启。
[0046]
由此，一旦电池箱体内发生火情，电池箱温度升高，塑料拉绳快速融化断裂，在控制单元为弹簧机构的情况下，弹簧伸展推动挡板，以触发进水阀开启(或配重块落下触发水阀开启)，从而避免了火灾发生，提高了装置的整体安全性。
[0047]
与现有技术相比，本实用新型采用注水侵泡方式降温冷却，并通过封闭水道将电池箱内部的空气和水导入下水道。上述结构设计能够避免例如蓄电池等电池组件发生的火灾事故，能够提供可靠的保障，并且电池箱的外壳体的密封设计能够避免水溢出，不会对室内造成任何影响，由此提高了装置的安全性。此外，由于温度监控组件与电池组件表面之间特定贴合面积(在本实用新型中，也称为监测点)以用于进行分布式监测，任何一个监测点发生热失控即可触发自动灭火装置，提高了装置的灵敏性；采用注水侵泡方式降温灭火，灭火快速高效；电池箱的外壳体的密封性强，从而不会对室内造成任何影响。
[0048]
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0049]
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。