一种储能电站安全管理用智能化消防系统的制作方法

本发明涉及储能电站，具体为一种储能电站安全管理用智能化消防系统。

背景技术：

1、通过对行业公开信息进行搜集整理，2011-2021年间，全球共发生32起储能电站起火爆炸事故。其中2017年以后的储能项目占30起。主要原因一是储能电站火灾事故多数发生在充电中或充电后休止中，此时电池电压较高，电池活性较大，并联电池簇间形成环流，导致电芯处于过充状态，电压升高形成内短路，易造成火灾事故；二是储能电站起火后，采用七氟丙烷等气体灭火装置，是通过隔绝氧气来实现灭火，但无法使电池降温，一旦有外部氧气进入，就易引起电池复燃，且电池燃烧过程中会产生一氧化碳、甲烷等易燃易爆气体，电池复燃后无持续防控(抑制)手段以及可能引发气体爆炸的阻爆抑爆技术

2、锂电池在热失控中由于高温会导致负极sei膜分解、正极活性物质分解和电解液的氧化分解，产生大量的气体，导致锂电池内部气体压力急剧升高，引起电池发生爆炸，大量高温、可燃和有毒的气体从电池中释放出来。随着锂电池尺寸和容量的不断增加，热失控释放出的气体往往也会成倍地增加。

3、至今为止，我国虽然电化学储能电站的发展建设呈几何级增长，但针对性的安全防控方案绝大部分仍然停留在传统的“消防+灭火”的技术方案上。一旦储能电站发生锂电池热失控等安全隐患，根本无法解决问题并且可能引发更大的安全隐患—储能电站爆炸。储能舱主要由锂电池组成。一旦锂电池发生热失控及扩散，其过程较长(单体锂电池热失控初期至结束需要30至50分钟)。且在热失控的不同阶段产生大量的热量及不同的气体，如co、h2、甲烷等，随着这些热量的积聚、气体的浓度不断增加，储能舱内的气体压力也不断增大，火灾及爆炸的危险也在不断加剧。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种储能电站安全管理用智能化消防系统，解决了现有的储能电站安全系数低，容易发生爆炸事故的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种储能电站安全管理用智能化消防系统，包括电站柜体和安装在电站柜体内部的储能电池组，所述电站柜体的外侧表面安装有液晶显示屏，所述电站柜体的内部安装有微处理器，所述储能电池组的外侧表面安装有火灾探测器，所述电站柜体的顶端表面安装有灭火系统，所述灭火系统通过全氟己酮灭火剂对储能电池组进行灭火，所述灭火系统的外侧表面安装有散热系统，所述散热系统用于保证灭火系统的稳定性，所述电站柜体的外侧表面安装有惰化抑爆系统，所述惰化抑爆系统用于确保电站柜体内的极限氧浓度始终低于2％。

5、优选地，所述灭火系统包括灭火剂储罐和灭火剂导出组件，所述电站柜体的顶端表面安装有垂直支架，所述灭火剂储罐安装在垂直支架的顶端表面，所述灭火剂导出组件安装在电站柜体的内部。

6、优选地，所述灭火剂导出组件包括加压泵和导出管道，所述导出管道连接在灭火剂储罐的外侧表面，所述加压泵安装在电站柜体的内壁顶端，所述导出管道的底端表面连接至加压泵的输入端，所述加压泵的输出端外侧表面安装有第一连接管，所述第一连接管的底端表面安装有水平横管，所述水平横管的底端表面均匀分布有第二连接管，所述第二连接管的底端表面皆安装有雾化喷头。

7、优选地，所述散热系统包括散热组件和冷却循环组件，所述散热组件安装在灭火剂储罐的外侧表面，所述冷却循环组件安装在散热组件的外侧表面。

8、优选地，所述散热组件包括散热管和集成管，所述灭火剂储罐的外侧表面均匀分布有固定卡环，所述散热管安装在固定卡环的内壁处，所述散热管的外侧表面与灭火剂储罐的外侧表面相互接触，所述集成管安装在散热管的末端表面，所述散热管的一端表面连接至集成管的内部。

9、优选地，所述冷却循环组件包括冷却器和循环连接管，所述冷却器安装在电站柜体的顶端表面，所述集成管的末端表面连接至冷却器的输入端外侧表面，所述循环连接管安装在冷却器的输出端外侧表面，所述循环连接管的末端连接有抽吸泵，所述抽吸泵的输出端连接至散热管的另一端表面。

10、优选地，所述灭火剂储罐的外侧表面安装有温度传感器，所述灭火剂储罐的内部安装有液位传感器，所述温度传感器和液位传感器电性连接至微处理器。

11、优选地，所述惰化抑爆系统包括惰气发生组件和惰气存储组件，所述惰气发生组件安装在电站柜体的顶端表面，所述惰气存储组件安装在电站柜体的外侧表面。

12、优选地，所述惰气发生组件包括惰性气体发生器和惰气输出管，所述惰性气体发生器安装在电站柜体的顶端表面，所述惰气输出管安装在惰性气体发生器的输出端外侧表面，所述惰气输出管的内部安装有第一控制阀，所述惰性气体发生器下方的电站柜体的一侧表面安装有均匀管，所述惰气输出管的末端表面连接至均匀管的内部，所述均匀管道的外侧表面均匀分布有吹扫管，所述吹扫管的末端延伸至电站柜体的内部。

13、优选地，所述惰气存储组件包括惰气存储罐和第二控制阀，所述惰气存储罐安装在均匀管下方的电站柜体一侧表面，所述惰气存储罐和均匀管之间共同安装有第三连接管，所述第二控制阀安装在第三连接管的内部。

14、有益效果

15、本发明具有以下有益效果：

16、(1)、该储能电站安全管理用智能化消防系统，根据火灾探测器实时监测电站柜体内氧含量以及可燃气体浓度变化的状况，火灾探测器将检测信息传送至微处理器，一旦发现电站柜体内氧含量持续变化且检测到可燃气体的出现，立即通过微处理器控制启动惰性气体发生器，通过惰性气体发生器产生惰性气体，例如氮气，并打开第一控制阀，使得惰性气体自惰气输出管进入均匀管，然后通过吹扫管对电站柜体内的气体进行吹扫置换，直至恢复正常，现有的电站柜体的内部皆开设有透气孔，该方式可以反复循环使用，能够提高电站柜体内的安全性能。

17、(2)、该储能电站安全管理用智能化消防系统，若在启动惰性气体发生器进行吹扫置换时，电站柜体内可燃气体浓度仍持续增加，则立即通过微处理器控制第二控制阀打开，惰气存储罐的输出端配备有输出泵，将惰气存储管内大量预存的惰气通过第三连接管导出均匀管，从而将惰气快速注入电站柜体内，迅速降低电站柜体内可燃气体的爆炸危险，达到阻爆抑爆的作用。

18、(3)、该储能电站安全管理用智能化消防系统，当火灾探测器检测到电站本体内部出现明火时，通过微处理器启动加压泵，从而通过导出管道将灭火剂储罐内存储的全氟己酮抑制剂导出至第一连接管，然后通过水平横管均匀导出至雾化喷头，对储能电池组进行均匀喷洒，充分利用全氟己酮所具备的优良吸热性能、无压储存性能、高沸点液体、低蒸气压、在室温下为液态等优点，采用加压泵导出的方式，可以使无压储存的全氟己酮抑制剂瞬间加压汽化，达到吸热降温的效果，而且可以通过微处理器控制设定加压泵启动的时间间隔，使得锂电池热失控的全过程均可在持续不断的吸热降温循环中，直至锂电池热失控过程的完全结束。

19、(4)、该储能电站安全管理用智能化消防系统，当温度传感器感应到灭火剂储罐表面温度升高时，启动抽吸泵，将循环连接管内的冷却水抽吸至散热管内，通过散热管对灭火剂储罐表面进行降温，保证了灭火剂储罐内全氟己酮抑制剂的稳定性。

20、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。