一种集装箱储能系统的消防设备的制作方法

1.本技术涉及储能设备技术领域，特别是一种集装箱储能系统的消防设备。


背景技术：

2.集装箱储能系统是新能源的一个新的发展方向，由于集装箱储能系统中一般由若干电池簇构成，电池簇是一种含高能物质的部件，在进行充、放电的过程中，电池簇由于能量转化及电流作用，会产生大量的热量。因此。在集装箱储能系统应用时，必须配置配套的消防设备，以提高储能系统及周围环境的安全性。
3.由于现有的消防设备是在探测到集装箱报警信号后启动的，若误报警，则会导致消防设备被误触发，会对集装箱储能系统的电池簇产生损坏，增加维护成本，严重的误触发还可能引发电气火灾。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供一种集装箱储能系统的消防设备，以解决现有技术中的技术问题，它能够防止消防设备误喷情况。
5.第一方面，本技术提供了一种集装箱储能系统的消防设备，应用于集装箱储能系统内，所述集装箱储能系统包括若干电池簇，消防设备包括：
6.检测单元，用于发出所述集装箱储能系统内的环境信号；
7.控制单元，获取所述环境信号，当所述环境信号满足预设条件时，判定所述集装箱储能系统处于热失控状态，所述控制单元发出延迟信号；
8.灭火单元，获取所述延迟信号，当所述延迟信号满足阈值时，所述灭火单元执行灭火操作。
9.本技术实施例的技术方案中，通过将控制单元设定为延迟信号满足阈值后，灭火单元才进行灭火，从而给出了一定的时间给工作人员进行判断，是否确实发生了火情或其他热失控情况，如果确实发生，可以提前让灭火单元进行灭火，如果是误报情况，可以停止延迟信号，阻止灭火作业，降低了误报警损坏电池系统的可能性。
10.在一些实施例中，所述延迟信号的阈值包括20s-40s之间，当超过此阈值范围时，延迟信号的时间过长，对控制火情不利，而小于此阈值范围时，工作人员的反应时间不够，在误判火情的情况下来不及制止灭火单元开始灭火操作。
11.在一些实施例中，所述延迟信号的阈值为30s，这样既可以留给工作人员充足时间来判断是否确实发生了热失控情况，又可以在确实发生了热失控情况下，及时进行灭火作业。
12.在一些实施例中，所述检测单元包括烟雾探测器、温度探测器和/或气体探测器，所述环境信号包括所述烟雾探测器所探测的烟雾信号、所述温度探测器所探测的温度信号和/或所述气体探测器所探测的气体信号。当其中一项检测到超过预设条件时，控制单元判定所述集装箱储能系统处于热失控状态，从而发出延迟信号给灭火单元，当灭火单元进行
灭火操作时，控制单元还可以切断储能系统电源，停止储能系统运行。
13.在一些实施例中，所述灭火单元包括管路以及设于所述管路上的电动控制阀以及喷嘴，所述管路连通有消防气体源和/或消防液体源，所述喷嘴设于所述管路上，所述电动控制阀用于开启或关闭管路。
14.在一些实施例中，初始状态下，所述管路内未填充消防气体和/或消防液体，当所述延迟信号达到阈值时，所述电动控制阀开启所述管路，所述管路内填充消防气体和/或消防液体。这样可以避免喷嘴误开情况下，有消防气体或消防液体漏出，造成电芯损伤。
15.在一些实施例中，所述喷嘴为感温闭式喷嘴，当所述喷嘴感知的环境温度超过预设温度值时，所述喷嘴开启。从而可以避免误喷情况的发生。
16.在一些实施例中，所述预设温度值大于等于60
°
。当喷嘴感知到环境温度超过60
°
时，喷嘴才打开，这时候如果管路内已经填充有消防液体或消防气体，则进行灭火操作，从而可以避免误喷情况的发生。
17.在一些实施例中，所述管路包括主管路以及连接于所述主管路上的若干分管路，所述电动控制阀设于所述主管路上，每个所述分管路上均分布有若干所述喷嘴。从而可以针对性的进行灭火作业，尽量避免损伤其他未热失控的电芯。
18.在一些实施例中，所述控制单元通信连接有提示单元。以达到提醒工作人员的目的，来对火情进行判断，看是否存在误报情况。
19.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
20.通过阅读对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，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
21.图1是本技术所提供实施例的消防设备的结构框图；
22.图2是本技术所提供实施例的灭火单元的结构示意图；
23.图3是本技术所提供实施例的喷嘴的结构示意图；
24.在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
25.具体实施方式中的附图标号如下：
26.10-检测单元，11-烟雾探测器，12-温度探测器，13-气体探测器；
27.20-控制单元；
28.30-灭火单元，31-管路，311-主管路，312-分管路，32-喷嘴，33-电动控制阀；
29.40-提示单元。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
32.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
35.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
36.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
37.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
38.当前储能系统采用的消防方案采取两种方式，一种是水管接头+管路+开式喷嘴，当发生火灾时，人为判定开启喷嘴；另一种是水管接头+电动控制阀+管路+开式喷嘴+探测器，当探测器探测到报警信号时，消防控制器开启电动控制阀，喷嘴开启。
39.上述两种方式中，第一种人为判定开启方式，在集装箱相对密闭的环境中不易判断内部是否存在火情，无法确认开启时机；第二种探测器报警方式，存在探测器误报的情况，当发生误报情况，电动阀就启动，导致喷嘴误喷，存在电芯短路加剧火灾的风险。
40.为解决上述技术问题，本技术提供了一种集装箱储能系统的消防设备，应用于集装箱储能系统内，集装箱储能系统包括若干电池簇，每个电池簇设有若干个电池箱，参照图1所示，消防设备包括：
41.检测单元10，可检测集装箱储能系统内的环境信息，并发出集装箱储能系统内的环境信号。
42.控制单元20，与检测单元10通信连接，检测单元10发出的环境信号传输给控制单元20，当环境信号满足预设条件时，当判定集装箱储能系统处于热失控状态，控制单元20发
出延迟信号，本技术所提供的实施例中，此预设条件是指集装箱储能系统内的烟雾浓度、气体浓度或温度超过阈值，这时候，控制单元20就可以判定集装箱储能系统处于热失控状态。
43.灭火单元30，与控制单元20通信连接，控制单元20发出的延迟信号传输至灭火单元30，灭火单元30在接收到延迟信号后，并不立刻进行灭火操作，当延迟信号满足阈值时，灭火单元30才执行灭火操作，延迟信号的阈值是时间值，到达预设时间后，延迟信号超过了阈值，灭火单元30才进行灭火，这样可以给出了一定的时间给工作人员进行判断，是否确实发生了火情或其他热失控情况，如果确实发生，可以提前让灭火单元30进行灭火，如果是误报情况，可以停止延迟信号，阻止灭火作业，降低了误报警损坏电池系统的可能性。
44.本技术所提供的实施例中，延迟信号的阈值包括20s-40s之间，包括端点值，延迟信号的阈值具体可以是20s、25s、30s、35s、40s等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定，当超过此阈值范围时，延迟信号的时间过长，对控制火情不利，而小于此阈值范围时，工作人员的反应时间不够，在误判火情的情况下来不及制止灭火单元30开始灭火操作，在一种可行的实施例中，延迟信号的阈值为30s，这样既可以留给工作人员充足时间来判断是否确实发生了热失控情况，又可以在确实发生了热失控情况下，及时进行灭火作业，本领域的技术人员可以知晓，可以根据实际情况，将延迟信号的阈值选为其他值，只要能满足上述要求即可，在此不做限定。
45.本技术实施例中，检测单元10包括烟雾探测器11、温度探测器12和/或气体探测器13，其中：
46.烟雾探测器11用于探测集装箱储能系统内的烟雾浓度，从而判断电芯是否发生了热失控，一旦检测到集装箱储能系统内的烟雾浓度增加，遮盖住了烟雾探测器11，则表明有电芯可能发生了热失控。
47.温度探测器12用于探测电芯的温度，当集装箱储能系统进入运行状态时，电池簇中的电芯会产生热量，温度探测器12对集装箱储能系统中的电芯温度进行实时监测。
48.气体探测器13用于检测特定气体的浓度情况，一种可行的实施例中，电芯为磷酸铁锂类型，此类型电芯发生热失控时候，产生的气体中，含有一定比例的氢气成分，气体探测器13主要探测空气中的氢气的含量，以判断电芯是否发生了热失控。
49.本技术所提供的实施例中，环境信号包括烟雾探测器11所探测的烟雾信号、温度探测器12所探测的温度信号和/或气体探测器13所探测的气体信号，当其中一项检测到超过预设条件时，控制单元20判定集装箱储能系统处于热失控状态，从而发出延迟信号给灭火单元30，当灭火单元30进行灭火操作时，控制单元20还可以切断储能系统电源，停止储能系统运行。
50.本技术提供的实施例中，灭火单元30包括管路31以及设于管路31上的电动控制阀33以及喷嘴32，管路31连通有消防气体源和/或消防液体源，喷嘴32设于管路31上，电动控制阀33与控制单元20通信连接，用于开启或关闭管路31，一种可行的实施方式中，管路31由设于集装箱外部的消防气体源和/或消防液体源输入消防气体和/或消防液体，可选的，本技术实施例中的消防气体为七氟丙烷，消防液体为高压细水。
51.初始状态下，电动控制阀33以及喷嘴32均为关闭状态，管路31内未填充消防气体或消防液体，这样可以避免喷嘴32误开情况下，有消防气体或消防液体漏出，造成电芯损伤，当延迟信号达到阈值时，电动控制阀33开启管路31，管路31内填充消防气体和/或消防
液体，但此时并不从喷嘴32内喷出至集装箱内，而是处于待喷发状态，待喷嘴32打开后，消防气体和/或消防液体才从喷嘴32喷出。
52.本技术所提供的实施例中，喷嘴32为感温闭式喷嘴，平时处于常闭状态，喷嘴32内部设有温敏材料，当喷嘴32感知的环境温度超过预设温度值时，喷嘴32开启，将管路31内的消防气体和/或消防液体喷出进行灭火操作，由于电池簇在工作状态下，也会持续散发热量，所以喷嘴32感知的环境温度需要设定一个预设温度值，低于这个预设温度值时，电池簇的电芯是正常工作状态，当超过这个预设温度值，判定集装箱储能系统处于热失控状态，喷嘴32才打开，从而可以避免误喷情况的发生。
53.在一种可行的实施方式中，预设温度值大于等于60
°
，当喷嘴32感知到环境温度超过60
°
时，喷嘴32才打开，这时候如果管路31内已经填充有消防液体和/或消防气体，则消防液体和/或消防气体从喷嘴32喷出，进行灭火操作，如果管路31内未填充消防液体和/或消防气体，则表明控制单元20未发出延迟信号，代表其他环境信息，例如气体浓度、烟雾浓度等均未达到预设条件，电动控制阀33未开启，大概率是单纯的温度升高而不是发生了火情。本领域的工作人员也可以知晓，预设温度值可以根据实际情况认为定义，在此不做限定。
54.参照图2以及图3所示，管路31包括主管路311以及连接于主管路311上的若干分管路312，电动控制阀33设于主管路311上，每个分管路312上均分布有若干喷嘴32。本技术实施例中，每个分管路312对应一列电池箱，每个电池箱上均喷有一个或多个喷嘴32，在热失控的电池箱处，局部环境温度升高，对应位置处的喷嘴32感知到温度过高，从而开启，与此同时，控制单元20发出延迟信号，延迟信号满足阈值后，电动控制阀33开启，管路31内填充消防气体和/或消防液体，从对应位置处的喷嘴32喷出，从而可以针对性的进行灭火作业，尽量避免损伤其他未热失控的电芯。
55.本技术实施例中，控制单元20通信连接有提示单元40，提示单元40可以为声光报警器，当控制单元20发出延迟信号的同时，发出指令信号给提示单元40，提示单元40也会同时发出声光报警信号，以达到提醒工作人员的目的，来对火情进行判断，看是否存在误报情况，如果是误报情况，则关闭灭火单元30，如果不是误报情况，则可以提前开启灭火单元30进行灭火。本领域的技术人员可以知晓，提示单元40也可以是其他报警器，或者通过无线网络与移动设备连通发出信号，具体根据实际运行场景选定。
56.基于以上实施例，本技术的消防设备的控制逻辑方法为：
57.s101：烟雾探测器11、温度探测器12和/或气体探测器13检测到烟雾浓度、气体浓度或温度超过阈值，发出环境信号给控制单元20；
58.s102：控制单元20发出延迟信号给电动控制阀33，与此同时，提示单元40提示工作人员进行判断，看是否存在误报情况，如果是误报情况，则关闭延迟信号，如果不是误报情况，则提前开启电动控制阀33；
59.s103：如果工作人员没有进行干涉，当延迟信号达到阈值时，电动控制阀33开启，管路31内填充消防液体和/或消防气体；
60.s104：当喷嘴32所感知的温度超过预设温度值，喷嘴32开启，进行灭火作业。
61.本技术设置多级控制策略，从而可以减少因为检测单元10误报、电动控制阀33误动作导致的误喷情况，降低了误报警损坏电池系统的可能性。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。