一种集成式灭火装置的制作方法
- 国知局
- 2024-07-05 17:02:27
本发明涉及电池安全,特别涉及一种集成式灭火装置。
背景技术:
1、目前在储能领域,由于锂离子电池有着能量密度大、寿命长、绿色环保等优点,已经成为储能的主要能量存储装置。随着锂电池在工程上的深入应用,其火灾安全问题也日益突出,由于锂电池是含能物质,特别是当其发生过热、短路、挤压等情况下,都会产生大量的热,引发内部电极材料和电解液的链式反应,进而发生热失控并发展成为大规模火灾、爆炸事故。
2、对于大型储能系统,往往是锂离子电池先组装成模组,然后模组再组装成电池pack,电池pack再组装成电池簇,电池簇放置在电池箱内。
3、电池簇或电池箱的灭火方式采用消防灭火系统进行灭火,传统的消防灭火系统的一般采用刺破阀,刺破阀一刺破,就一次性喷放,无法进行多次间歇喷放,对于锂电池的反复热失控没有效果。有鉴于此,本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究,遂有本案产生。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种集成式灭火装置,其通过设置多通路选择阀,能独立控制每一输出通道喷放灭火剂,实现多次间歇喷发,实现对电池箱内任一锂电池发生热失控时进行快速抑制或者灭火。
2、为达到上述目的,本发明提出了一种集成式灭火装置,包括箱体、锂电池、操作面板、灭火剂瓶和多通路选择阀;
3、锂电池设置为n个,每一锂电池设置在箱体内,操作面板设置在箱体上,灭火剂瓶设置在箱体内,多通路选择阀设置在箱体内,多通路选择阀包括第一阀体和驱动组件,第一阀体内设置输入通道,输入通道与灭火剂瓶连接,第一阀体内还设置n个输出通道和n个隔膜,每一输出通道通过一喷放管连接一锂电池,每一输出通道与输入通道之间形成一密封座,每一隔膜可形变设置在第一阀体内,每一隔膜初始状态抵靠在密封座上,驱动组件设置为n个,每一驱动组件设置在第一阀体上,每一驱动组件独立控制一隔膜产生形变以使隔膜远离密封座,n为大于等于2的整数。
4、进一步,箱体内设置n个抽屉,每一抽屉内放置一锂电池。
5、进一步,操作面板上设置液晶显示屏。
6、进一步,操作面板上设置n个第一接口,每一锂电池内设置一热失控探测器,每一热失控探测器与一第一接口连接。
7、进一步,操作面板上还设置第二接口,第二接口通过储能报警控制器can连接启动。
8、进一步,箱体上部设置容纳腔,容纳腔内设置灭火剂瓶。
9、进一步,灭火剂瓶设置为多个,每一灭火剂瓶通过一截止单向阀与总管连接。
10、进一步,截止单向阀包括包括第二阀体、阀盖、限位套、第二阀芯、弹性件、转轴、手轮和活动条;第二阀体内形成第一流道;阀盖设置在第二阀体端部,阀盖内形成第二流道;限位套设置在第二阀体内,限位套上设置限位通道和供流体流入的穿孔;第二阀芯包括芯杆和芯头,芯杆可移动设置在限位通道内,芯头设置在芯杆端部;弹性件一端抵靠在限位套上,弹性件另一端抵靠在芯头上,弹性件处于压缩状态以使芯头抵靠在阀盖上;转轴可转动设置在第二阀体上;手轮与转轴连接并驱使转轴转动;活动条与转轴啮合并由转轴驱使其在限位通道内移动。
11、进一步,转轴上设置斜齿轮,活动条上设置与斜齿轮啮合的斜齿条。
12、进一步,第二阀体内还设置固定座,固定座包括限位孔和供流体流入的出孔,活动条一端可移动设置在限位孔内。
13、进一步,活动条包括左活动条、中活动条和右活动条,左活动条可移动设置在限位孔内,中活动条一端与左活动条连接,中活动条内侧设置斜齿条,中活动条另一端与右活动条连接,右活动条可移动设置在限位通道内。
14、进一步,中活动条一侧形成抵靠在固定座上的第一抵靠面,中活动条另一侧形成抵靠在限位套上的第二抵靠面。
15、进一步,芯头上设置密封圈安装槽。
16、进一步,第二阀体外侧设置卡套,转轴上设置与卡套配合的卡环以防止转轴脱离第二阀体。
17、进一步,转轴上设置主动轮,第二阀体上设置信号反馈器,信号反馈器与从动轮连接,从动轮与主动轮啮合。
18、进一步,第二阀体内壁设置供转轴下端部插入的定位孔。
19、进一步,弹性件为压缩弹簧。
20、进一步,第二阀体内设置内螺纹,阀盖上设置与内螺纹配合的外螺纹。
21、进一步,每一灭火剂瓶设置充气口。
22、进一步,每一灭火剂瓶与一压力表连接,每一压力表设置在操作面板上。
23、进一步,第一阀体包括隔膜阀体和控制阀体,隔膜阀体内设置输入通道和n个输出通道,控制阀体设置在隔膜阀体上,控制阀体上设置n个驱动组件,控制阀体与隔膜阀体之间设置隔膜。
24、进一步,控制阀体内设置第一通道和第二通道,第一通道与输入通道连通,第二通道与输出通道连通,驱动组件控制第一通道与第二通道连通或者不连通,控制阀体内设置供隔膜产生形变的让位压力腔,让位压力腔与第一通道连通。
25、进一步,输出通道的横截面面积大于第一通道的横截面面积。
26、进一步,让位压力腔的侧壁为半球形侧壁。
27、进一步,密封座靠近输入通道的一侧形成上升曲面,密封座靠近输出通道的一侧形成下降曲面。
28、进一步,第一通道包括第一弯折通道和第二弯折通道,第一弯折通道一端与输入通道连通,第二弯折通道与第一弯折通道另一端连通,第二弯折通道的底部与让位压力腔连通。
29、进一步,第一弯折通道的截面面积小于第二弯折通道的截面面积。
30、进一步,第二通道的截面面积等于第二弯折通道的截面面积,第二弯折通道的截面面积等于第一弯折通道的截面面积的两倍。
31、进一步,第二弯折通道包括竖直通道和水平通道,竖直通道侧部与第一弯折通道连通,竖直通道下端与让位压力腔连通,水平通道与竖直通道上端连通。
32、进一步,驱动组件包括壳体、驱动阀芯和复位弹簧,壳体内设置安装槽,驱动阀芯可移动设置在安装槽内,复位弹簧一端抵靠在安装槽内,复位弹簧另一端抵靠在驱动阀芯上以使驱动阀芯堵住第二通道。
33、进一步,控制阀体内形成气腔,气腔一端与第一通道连通,气腔另一端与第二通道连通,气腔与第二通道的连接位置设置连接座;驱动阀芯端部设置密封垫片,密封垫片抵靠在连接座上而堵住第二通道。
34、进一步,密封垫片为聚氨酯衬四氟乙烯垫片。
35、进一步,驱动阀芯内部形成通孔,通孔包括第一通孔和第二通孔,第一通孔用于安装复位弹簧,第二通孔与第一通孔连通,第二通孔与第一通孔之间形成台阶。
36、进一步,驱动阀芯侧部设置开槽。
37、进一步,驱动阀芯端部设置连接头,连接头内形成容纳槽,密封垫片设置在容纳槽内。
38、进一步,驱动阀芯端部设置包络板,包络板包括第一平板、竖板和第二平板,第一平板抵靠在连接头和密封垫片下端,竖板一端与第一平板连接,第二平板与竖板另一端连接,第二平板抵靠在连接头上端。
39、进一步,壳体内设置安装座,安装座内形成安装槽,安装座与控制阀体连接,安装座与控制阀体连接位置设置密封圈。
40、进一步,驱动阀芯包括竖直段和倒圆台段,倒圆台段外侧设置塔形弹簧,塔形弹簧一端抵靠在第二平板上,塔形弹簧另一端抵靠在安装座上。
41、进一步,控制阀体侧部设置应急手动机构以手动驱使第二通道与第一通道连通。
42、进一步,应急手动机构包括连接外壳和驱动轴,连接外壳设置在控制阀体侧部,连接外壳内设置安装通道,驱动轴可转动设置在安装通道内,驱动轴端部位于气腔内,驱动轴端部设置驱动杆,转动驱动杆驱使安装座远离连接座。
43、进一步,应急手动机构还包括拔销,连接外壳上设置供拔销穿入的第一穿孔,驱动轴上设置供拔销穿入的第二穿孔,拔销穿入第一穿孔和第二穿孔而防止驱动轴转动。
44、进一步,驱动轴外端部设置驱动转轮。
45、进一步,隔膜包括内层、中层和外层,内层由耐酸碱橡胶材料制成,中层上侧与内层连接,中层下侧与外层连接,中层为尼龙纤维骨架,外层由耐酸碱橡胶材料制成。
46、进一步,隔膜与让位压力腔之间设置驱使隔膜抵靠在密封座上的预压弹簧。
47、进一步,内层上设置限制预压弹簧的弹簧限位座。
48、进一步,外层上设置凸块,凸块上设置凸头。
49、进一步,隔膜包括第一安装部、半球形膜部和第二安装部,第一安装部固定在控制阀体和隔膜阀体上,半球形膜部一端与第一安装部连接,半球形膜部另一端与第二安装部连接,第二安装部固定在控制阀体和隔膜阀体上。
50、进一步,控制阀体为单直排式控制阀体。
51、进一步,控制阀体为双直排式控制阀体,双直排式控制阀体包括上控制阀体和下控制阀体,上控制阀体与隔膜阀体上侧连接,下控制阀体与隔膜阀体下侧连接。
52、进一步,n为4-16。
53、进一步,上控制阀体的输出通道与下控制阀体的输出通道对称设置。
54、进一步,上控制阀体的输出通道与下控制阀体的输出通道错开设置。
55、进一步,上控制阀体设置六个输出通道,下控制阀体设置六个输出通道。
56、进一步,输入通道与上控制阀体的输出通道和下控制阀体的输出通道连通。
57、进一步,输入通道一端设置第一接头,第一接头与总管一端连接,输入通道另一端设置第二接头,第二接头通过回管与总管另一端连接。
58、进一步,回管为紫铜管。
59、采用上述结构后,本发明涉及的一种集成式灭火装置,其至少具有以下有益效果:
60、一,在使用时,当箱体内的某一锂电池发生热失控时,多通路选择阀的其中一驱动组件驱使一隔膜产生形变以使隔膜远离密封座,如此,使得与该隔膜对应的输出通道与输入通道连通,由于输入通道与灭火剂瓶连接,从而使得灭火剂瓶内的灭火剂从该输出通道输出,该输出通道连接一喷放管,而该喷放管另一端连接该锂电池,从而可以及时快速扑灭,而其他未发生热失控的锂电池不受影响。
61、二,通过设置抽屉,便于将锂电池设置在一抽屉内,通过在操作面板上设置液晶显示屏,便于观看和了解抽屉内各个锂电池的信息。
62、三,通过设置第一接口和热失控探测器,当某一锂电池发生热失控时,该热失控探测器可以及时检测,并通过连接线和第一接口发送信号至相对应的驱动组件,该驱动组件驱使对应的喷放管输出灭火剂,从而实现及时灭火。
63、与现有技术相比,本发明通过设置多通路选择阀,能独立控制每一输出通道喷放灭火剂,实现多次间歇喷发,实现对电池箱内任一锂电池发生热失控时进行快速灭火。
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