一种储能柜消防系统的制作方法

本技术提出了一种储能柜消防系统，属于储能消防领域。

背景技术：

1、国家对汽车领域采用电动新能源汽车支持力度越来越大，电动汽车的保有量也是越来越发，预计到2025年中国将突破一亿台新能源电动汽车。同时，新型电力系统的提出，充分为绿色能源进行配储，储能柜系统正在以越来越大增长率在增长。保有量大以后，每年汽车着火自燃的事故越来越多，国家应急管理部发布的消息，汽车自燃类火灾平均每天10起以上，对新能源汽车行业的发展起到负面效应。

2、储能柜系统的特殊之处是火灾一旦发生，靠灭火器无法进行灭火，只有依靠大量的水浸泡储能柜降温后才可实现火灾的浇灭，当在发生火灾的时候，直接进行水浸灭火，会对储能系统造成不可逆的损害。

技术实现思路

1、本技术提供一种储能柜消防方法，通过分级预警，针对不同预警基本采取不同的降温灭火策略，进而降低对电池储能系统的损害。

2、本技术提供了一种储能柜消防系统，包括：

3、安全参数监测模块、处理模块和储能柜降温灭火模块；处理模块包括安全研判单元、降温灭火控制单元；安全参数监测模块与处理模块电连接，处理模块与储能柜降温灭火模块电连接安全参数监测模块和储能柜降温灭火模块设置在每个消防分区，其中安全参数监测模块用于对所在消防分区内电池组的热失控情况进行实时监测，并将监测得到安全参数反馈给安全研判单元，其中消防分区以电池组为单位，n个电池组为一个消防分区；

4、安全研判单元用于根据安全参数对所在消防分区内电池组的热失控情况进行研判并生产分级预警信号，同时发送给降温灭火控制单元；

5、降温灭火控制单元用于根据分级预警信号启动与分级预警信号对应的控制策略，并生成对应的控制信号给储能柜降温灭火模块；

6、储能柜降温灭火模块用于根据控制信号对储能柜中的电池组进行降温灭火处理。

7、通过采用上述技术方案，获取每个消防分区内电池组的安全参数，并根据安全参数确定对应消防分区内电池组的热失控情况，生成对应的分级预警信号，之后根据分级预警信号启动对应的降温灭火策略对发生热失控的消防分区内的电池进行处理，达到提前预防火情，分区扑灭火情的目的，减少了电池热失控对储能系统的危害。

8、可选的，在安全研判单元中，根据安全参数对所在消防分区内电池组的热失控情况进行研判并生产分级预警信号，包括：

9、根据不同安全参数对应的权重进行加权求和得到安全值；

10、基于预设的安全阈值和安全值确定预警信号。

11、通过采用上述技术方案，对不同安全参数对应的权重进行加权求和得到安全值，基于预设的安全阈值和安全值确定预警信号能够更好的反映消防分区内电池组的热失控情况。

12、可选的，分级预警信号包括一级预警信号、二级报警信号和三级报警信号，在降温灭火控制单元中，根据不同的分级预警信号启动不同的控制策略，包括：

13、当降温灭火控制单元收到一级预警信号时，控制bms系统和ems系统降低运行功率；

14、当降温灭火控制单元收到二级报警信号时，控制bms系统和ems系统降低运行功率，并切断直流侧高压继电器，同时控制储能柜降温灭火模块对热失控的消防分区内的电池组进行降温；

15、当降温灭火控制单元收到三级报警信号时，控制bms系统和ems系统降低运行功率至零，并切断交流侧高压继电器和直流侧高压继电器，同时控制储能柜降温灭火模块对热失控的消防分区内的电池组进行灭火。

16、通过采用上述技术方案，根据不同等级的预警信号，降温灭火控制单元采用不同的控制策略来对消防分区内的电池组进行处理，通过“先断电、后灭火”的效果，防止电池组着火失控或火情波及相邻间隔正在运行中的电池组。

17、可选的，安全参数监测模块和储能柜降温灭火模块设置在每个消防分区，包括：

18、每个消防分区内布置一套储能柜降温灭火模块以及若干套安全参数监测模块。

19、通过采用上述技术方案，对储能柜中的电池组进行分区管理，每个消防分区配置相应的储能柜降温灭火模块和安全参数监测模块来防止火灾问题，提高了对电池热失控情况的响应速度，同时分区管理也避免了降温灭火时对其它正常消防分区内电池组的损伤。

20、可选的，安全参数监测模块包括氢气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、二维交叉温度传感器、电压传感器和光敏传感器；

21、其中，每个电池组设置一个氢气浓度传感器和一氧化碳浓度传感器监测各电池组氢气浓度和一氧化碳浓度；

22、二维交叉温度传感器包括ntc型和ptc型温度传感器，每个电池组的单体电池配置多个ntc型温度传感器用于监测电池电芯的温度，同时在每个电池组的散热极耳处配置一个ptc传感器用于监测电池组散热极耳的温度；

23、电压传感器为bms中的afe芯片用于采集各电池组的电压；

24、所述光敏传感器包括一级光敏传感器和二级光敏传感器，其中一级光敏传感器带有滤光片用于过滤可见光，所述二级光敏传感器不带有滤光片；

25、当一级光敏传感器检测到不可见光后，控制供电电路给所述二级光敏传感器供电。

26、通过采用上述技术方案，采集多种电池参数，可以更好的确定电池组的情况，能够及时的发现电池组热失控的情况。

27、可选的，储能柜降温灭火模块包括储能柜降温装置和储能柜灭火装置；

28、储能柜降温装置用于对热失控的消防分区内的电池组通过细水雾和降温通道对电池组进行降温；

29、储能柜灭火装置对热失控的消防分区内的电池组通过高压细水雾和气溶胶对电池组进行灭火，其中所述气溶胶装置包括一级气溶胶组和二级气溶胶组。

30、通过采用上述技术方案，采用两种控制措施来对热失控区域的电池进行处理，根据预警等级的采用对应措施，避免对电池的损伤。

31、可选的，储能柜降温装置包括：细水雾降温装置和通道降温装置；

32、细水雾降温装置包括第一控制器、第一电磁阀组以及降温剂存储装置，第一控制器与上位机相连接，第一控制器与第一电磁阀组中的电磁阀信号连接，降温剂储存装置的降温剂释放通道与喷头相连接；

33、通道降温装置包括防爆阀、排风扇、明火隔离网、隔热气凝胶垫和散热极耳；

34、防爆阀位于电池组中的每一个电池上；

35、防爆阀与排气涵道相连通；

36、排气涵道的排气口设置有排风扇；

37、排气涵道中设置有多个明火隔离网；

38、隔热气凝胶垫设置于每个电池之间将每个电池分隔；

39、散热极耳设置于电池组的正负极上与电池组的安装外壳相连接。

40、通过采用上述技术方案，通过结构散热和细水雾降温两种方式对热失控的消防分区内的电池进行降温处理，提高了降温效率，同时结构设置避免了热失控的扩散。

41、可选的，灭火剂为20％～50％乙二醇水溶液。

42、通过采用上述技术方案，灭火剂采用20％～50％乙二醇水溶液可以防止冬季冻结冰。

43、可选的，灭火剂储存装置内中还设置了液位传感器，当灭火剂小于预设安全液位时给处理模块发送液位警报。

44、通过采用上述技术方案,在灭火剂储存装置内设置液位传感器，能及时清楚知道灭火剂存量情况，避免发生火灾时出现灭火剂不足的情况。

45、综上，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本技术通过获取每个消防分区内电池组的安全参数，并根据安全参数确定对应消防分区内电池组的热失控情况，生成对应的分级预警信号，之后根据分级预警信号启动对应的降温灭火策略对发生热失控的消防分区内的电池进行处理，达到提前预防火情，分区扑灭火情的目的，减少了电池热失控对储能系统的危害。

46、2、本技术通过根据不同等级的预警信号，降温灭火控制单元采用不同的控制策略来对消防分区内的电池组进行处理，通过“先断电、后灭火”的效果，防止组着火失控或火情波及相邻间隔正在运行中的电池组。

47、3、本技术通过结构散热和细水雾降温两种方式对热失控的消防分区内的电池进行降温处理，提高了降温效率，同时结构设置避免了热失控的扩散。