一种用于一体柜的多级简易消防系统及方法与流程

本发明涉及一体柜消防，具体地指一种用于一体柜的多级简易消防系统及方法。

背景技术：

1、根据cnesa不完全统计，从2011年起全球累计发生储能安全事故70多起。即便在经历十多年发展后，2022年全球储能安全事故仍发生17起，国外还发生数起户用储能事故。除1起事故项目是铅蓄电池之外，均为锂离子电池。随着储能装机容量快速增加，储能安全隐患也在不断增加，安全已成为制约锂离子电池储能产业进一步发展的瓶颈。

2、对于工商业储能来说，储能系统容量大，一旦发生热失控之后，会持续地进行化学反应，持续地释放热量，包括产生各种各样的可燃性气体。所以对消防来讲，对于早期的探测尤为重要。

3、现今在针对储能柜的消防布置中，通常会设置层级，针对电池包和箱体依次设置消防防护装置，比如公布号为cn115869563a的“一种用于储能集装箱的消防灭火系统与消防预警控制方法”中提出的按照舱级、簇级、pack级进行预防和监测。

4、然而已知方法中存在以下问题：

5、1、系统通常依赖监测装置传输数据，从而判断是否存在起火情况，监测装置通常使用传感器等探测装置，在电池组存在起火的情境中，探测器容易受损，提高消防预防过程中的成本；

6、2、监测过程中，探测器根据成本计算其设置个数有限，其主要监测范围依赖感应端，在远离感应端有起火征兆时，感应端范围内温度达到设定值需要一定时间，探测有略微的滞后性，无法及时准确地对火源进行处理；

7、3、探测装置使得在储能电池柜中引入额外的电学元件，当电芯热失控后，大量的可燃气体从泄压阀处溢出，探测器等电学元件在火势影响下与可燃气体接触可能引发二次火灾，存在安全隐患；

8、4、探测模块误报率高，烟雾传感器、温度传感器及可燃气体传感器等探测模块从着火点的信号传输至感应反映并且超过设定值皆需要一定时间；

9、5、探测模块属于电子元器件，需定期维护巡检。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于一体柜的多级简易消防系统及方法，通过将消防灭火装置按照簇级、pack级依次设置，并在各个灭火装置的监管区域内设置热敏线，使该区域内的热敏线成为对应灭火装置的启动线，解决上述提到的现有消防预警方法中使用探测器带来的成本较高、远离感应端起火存在滞后性以及存在二次火灾隐患的问题。

2、本发明为了克服上述不足，提供一种用于一体柜的多级简易消防系统，包括一体柜、pack级灭火装置和簇级灭火装置，每个所述一体柜内设有若干电池pack箱，所述一体柜内设有针对一体柜整体消防防护的簇级消防子系统，每个所述电池pack箱上皆设有针对单个电池pack箱消防防护的pack级消防子系统；

3、每个所述pack级消防子系统包括多条热敏线与对应的pack级灭火装置，所述pack级灭火装置设于对应的电池pack箱上，且pack级灭火装置的喷口覆盖电池pack箱，多条所述热敏线沿对应的电池pack箱箱内表面均匀分布，且电池pack箱箱内表面的所有热敏线皆与对应的pack级灭火装置相连，任意一条相连的热敏线皆为对应的pack级灭火装置的启动线；

4、作为优选地，所述簇级消防子系统包括多条热敏线与簇级灭火装置，所述簇级灭火装置设于柜体内壁，且簇级灭火装置的喷口朝向柜内，多条所述热敏线沿一体柜内壁均匀分布，且柜体内壁的所有热敏线皆与对应的簇级灭火装置相连，任意一条相连的热敏线皆为对应的簇级灭火装置的启动线。

5、作为优选地，所述簇级消防子系统与一体柜一一对应，簇级消防子系统的热敏线沿一体柜棱边以及柜内电池pack箱箱外表面均匀布置，一体柜棱边以及柜内电池pack箱箱外表面的热敏线皆为对应的簇级灭火装置的启动线。

6、作为更优选地，所述pack级消防子系统与电池pack箱一一对应。

7、进一步地，所述pack级消防子系统的热敏线在电池pack箱箱内表面呈s型曲线排列，pack级灭火装置设于电池pack箱顶部中间位置，且pack级灭火装置设有多个喷口，多个喷口沿不同方向喷射，喷射范围覆盖整个电池pack箱。

8、更进一步地，所述pack级灭火装置设于电池pack箱泄压阀一侧，且电池pack箱泄压阀上方设有热敏线，pack级灭火装置设有多个喷口，多个喷口沿不同方向喷射，喷射范围覆盖整个电池pack箱，多个喷口中至少有一个喷口对准电池pack箱泄压阀。

9、具体地，所述pack级灭火装置和簇级灭火装置皆为热气溶胶灭火装置，热敏线在受热后引燃灭火组件，并喷射出大量灭火剂，当温度不低于185℃或者出现明火时，所述热敏线引燃灭火组件。

10、一种用于一体柜的多级简易消防方法，包括以下步骤：

11、s1：在一体柜内安装对应的簇级消防子系统；

12、s2：使s1中簇级消防子系统的热敏线沿柜体内壁以及柜内电池pack箱箱外表面均匀分布，且对应柜体内壁以及柜内电池pack箱箱外上每根热敏线皆与对应子系统的簇级灭火装置相连，任意一根对应柜体内壁以及柜内电池pack箱箱外上的热敏线皆为对应pack级灭火装置的启动线；

13、s3：在每个电池pack箱上安装对应的pack级消防子系统；

14、s4：使s3中pack级消防子系统的热敏线沿电池pack箱箱内表面均匀分布，且对应箱内表面上每根热敏线皆与对应子系统的的pack级灭火装置相连，任意一根对应箱内表面上的热敏线皆为对应pack级灭火装置的启动线；

15、s5：火情发生时，若s4中的热敏线探测到火情，则热敏线引燃对应的pack级灭火装置的灭火组件，释放气溶胶灭火剂对对应电池pack箱进行全淹没式灭火；

16、s6：火情发生时，若s2中的热敏线探测到火情，则热敏线引燃对应的簇级灭火装置的灭火组件，释放气溶胶灭火剂对对应一体柜内进行全淹没式灭火；

17、s7：s5中的pack级灭火装置和s6中的簇级灭火装置在启动时皆会产生无源开关量信号，无源开关量信号传输至后台，后台接收到无源开关量信号后知晓火情发生，派遣人员紧急处理。

18、作为优选地，所述s4中还包括以下步骤：将pack级灭火装置设于电池pack箱泄压阀一侧，且电池pack箱泄压阀上方设有热敏线，使pack级灭火装置的喷口中至少有一个喷口对准电池pack箱泄压阀。

19、作为优选地，所述s5中还包括以下步骤：当初期火灾未扑灭时，相邻两侧的pack级灭火装置会在热敏线的引燃下辅助初始起火点进行灭火。

20、作为优选地，所述s7中还包括以下步骤：后台人员可根据无源开关量信号辅助消防人员进行火情判断，当无源开关量信号在首次产生后持续并无新的无源开关量信号产生，说明火灾初期得到控制，而当新的无源开关量信号持续产生时，说明火灾持续未扑灭或者有重大事故产生。

21、本发明的有益效果：

22、1、本发明利用热敏线作为各个灭火装置的启动线，使其均匀分布在各监控领域内，进行全方位防护，成本降低，响应速度提高，第一时间获取起火信息；

23、2、通过热敏线的理化性质成为灭火装置的启动线，当温度超标时引燃灭火组件喷出药剂，无需额外引入电器元件，二次事故产生的可能性低；

24、3、pack箱的泄压阀处设有热敏线，且pack级灭火装置喷口对准pack箱泄压阀，电芯热失控后，大量的可燃气体从泄压阀处溢出，此时，箱内氧气不足，达不到着火点，泄压阀为空气与可燃气体接触点，氧气充足，故此处应为重要着火点，将热敏线7有限布置此处，可第一时间探测到火情并启动灭火装置；

25、4、使用热敏线不光提高感应敏感程度，还提高及时性；

26、5、热敏线成本低，且无需频繁检查。