一种用于储能系统的消防系统及储能系统的制作方法

本技术涉及电池，尤其涉及一种用于储能系统的消防系统及储能系统。

背景技术：

1、随着我国双碳目标(碳达峰、碳中和)的提出，加快发展可再生能源，成为当前我国能源事业发展的重要任务。储能行业在此背景下应运而生，储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放出来的过程。储能系统在设计建造时要遵守储能标准要求，其中规范要求，着火时应对每个储能电池包进行消防灭火，因此，市面上所有消防方案都设计为通过消防管路往每个电池包注入消防灭火介质的形式。电池包消防灭火工作原理为：储能集装箱在充放电时过充或者过放，有机率引起电池包内电芯热失控从而发生火灾，电池包内热失控探测器探测到动作并发出报警信号，控制打开通向着火电池包的管道阀门，同时启动消防灭火装置输送灭火介质到电池包。

2、以上消防方案虽然可以将灭火或冷却介质输送到电池包内，但存在以下缺点：

3、(1)电池包内电芯热失控，放出的是高温(一般不超过150℃)的电解液和可燃气体，还不是明火，此时注入灭火介质(七氟丙烷、全氟己酮等)只能惰化抑制，冷却效果有限；

4、(2)电池包本身安装有安全阀，当电池包内部压力超过此压力值就会打开泄压，灭火药剂的注入、电芯热失控放出的可燃气体和电解液会很容易打开安全阀，使灭火药剂流失从而达不到灭火浓度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种用于储能系统的消防系统及储能系统，以解决现有技术中提出的七氟丙烷、全氟己酮等灭火介质的冷却效果有限，灭火药剂从安全阀流失从而达不到灭火浓度的问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本实用新型提供了一种用于储能系统的消防系统，所述储能系统包括储能箱和设置于储能箱内的多个电池包，所述消防系统包括药剂箱、进液管线和排液管线，其中：

4、所述药剂箱内存储有消防介质，所述消防介质为消防水基冷却剂；

5、所述进液管线包括进液主管和多个进液支管，所述进液主管分别与所述药剂箱和多个所述进液支管连接，所述进液支管与电池包一一对应连接且与所述电池包的连接端设置有进液阀，所述进液阀为常闭阀，在电池包内的压力达到预设阈值时，所述进液阀打开，将消防介质输送至电池包中与电解液混合并对其冷却；

6、所述排液管线包括多个排液支管，所述排液支管与所述电池包一一对应连接，用于将消防介质与电解液的混合液排出储能箱。

7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述排液管线还包括排液主管，所述排液主管与多个所述排液支管连接，所述排液主管的出口位于储能箱外部。

8、在以上技术方案的基础上，优选的，所述排液主管的顶部设置有用于排出废气的排气孔。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，所述排液支管与所述电池包的连接端设置有排液阀，所述排液阀采用止回阀，以防止废液回流至电池包中。

10、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括多个压力传感器和控制箱，每个电池包上设置有一个所述压力传感器，多个所述压力传感器与控制箱电信号连接，控制箱用于根据压力传感器监测的电池包内的压力信号，控制与所述压力传感器对应的所述进液阀的开启。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括报警器，所述报警器分别与所述压力传感器和所述控制箱连接，所述控制箱用于在所述压力传感器检测到的电池包内的压力达到预设阈值时向所述报警器发送报警指令，所述报警器用于根据所述报警指令发出报警信号。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述进液主管上还设置有电动阀，所述电动阀与所述控制箱电连接，用于在控制箱的控制下打开以导通进液主管。

13、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括位于进液主管上的输送泵，所述输送泵位于所述药剂箱和所述电动阀之间。

14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述进液阀为刺破类阀门、电动驱动阀门和电磁驱动阀门。

15、第二方面，本实用新型提出了一种储能系统，包括储能箱和设置于储能箱内的多个电池包，以及所述的用于储能系统的消防系统，每个电池包连接一根进液支管和一根排液支管。

16、本实用新型的用于储能系统的消防系统相对于现有技术具有以下有益效果：

17、(1)由于注入的消防介质是消防水基冷却剂，无论电池包是否有明火，都可有明显的冷却降温效果，并且将热量带离电池包；在电池包内的压力达到预设阈值时，所述进液阀打开，将消防介质输送至电池包中与电解液混合并对其冷却，通过排液支管将消防介质与电解液的混合液排出储能箱外安全区域，从而避免电池包起火；由于是一边注液一边排液，电池包内气体不会急剧增加而导致安全阀打开，从而避免热失控产生的可燃气体从安全阀跑漏，在电池包外引起火灾，同时避免了电池包内的废液从安全阀流出而污染其它电池包；

18、(2)通过排液主管的顶部设置有用于排出废气的排气孔，电池包内一部分废气也在压力驱使下会进入排液主管，由于废气比空气轻，且由于管路存在烟囱效应，在排液管内会向上逃逸，最终从排气孔排至储能箱顶部，储能箱顶部的可燃气体探测器探测到废气之后启动排风系统排至室外；

19、(3)控制箱用于根据压力传感器监测的电池包内的压力信号，控制与所述压力传感器对应的所述进液阀的开启，解决了可燃气体探测器由于传感器特性(催化燃烧式、电化学式、半导体式传感器)，长时间使用零点漂移而造成误报警的问题，提高装置的可靠性和稳定性；

20、(4)通过所述进液阀为刺破类阀门、电动驱动阀门和电磁驱动阀门，具有减压稳压功能，可以调节注入电池包液体的压力，从而精确控制注入液体的时间或者注入量；

21、(5)所述排液支管与所述电池包的连接端设置有排液阀，所述排液阀采用止回阀，止回阀平时处于关闭状态，不会影响电池包ip等级，在电池包内废液压力达到一定值后自动开口排液；多个所述排液支管共用一根排液管，排液支管和排液支管规格根据排液量大小确定，由于排液阀具有止回作用，废液不会进入其它电池包。

技术特征：

1.一种用于储能系统的消防系统，所述储能系统包括储能箱(100)和设置于储能箱(100)内的多个电池包(200)，其特征在于，所述消防系统包括药剂箱(1)、进液管线(2)和排液管线(3)，其中：

2.如权利要求1所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，所述排液管线(3)还包括排液主管(32)，所述排液主管(32)与多个所述排液支管(31)连接，所述排液主管(32)的出口位于储能箱(100)外部。

3.如权利要求2所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，所述排液主管(32)的顶部设置有用于排出废气的排气孔(321)。

4.如权利要求1所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，所述排液支管(31)与所述电池包(200)的连接端设置有排液阀(311)，所述排液阀(311)采用止回阀，以防止废液回流至电池包(200)中。

5.如权利要求1所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，还包括多个压力传感器(4)和控制箱(5)，每个电池包(200)上设置有一个所述压力传感器(4)，多个所述压力传感器(4)与控制箱(5)电信号连接，控制箱(5)用于根据压力传感器(4)监测的电池包(200)内的压力信号，控制与所述压力传感器(4)对应的所述进液阀(221)的开启。

6.如权利要求5所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，还包括报警器(6)，所述报警器(6)分别与所述压力传感器(4)和所述控制箱(5)连接，所述控制箱(5)用于在所述压力传感器(4)检测到的电池包(200)内的压力达到预设阈值时向所述报警器(6)发送报警指令，所述报警器(6)用于根据所述报警指令发出报警信号。

7.如权利要求6所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，所述进液主管(21)上还设置有电动阀(7)，所述电动阀(7)与所述控制箱(5)电连接，用于在控制箱(5)的控制下打开以导通进液主管(21)。

8.如权利要求7所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，还包括位于进液主管(21)上的输送泵(8)，所述输送泵(8)位于所述药剂箱(1)和所述电动阀(7)之间。

9.如权利要求1-8任一项所述的用于储能系统的消防系统，其特征在于，所述进液阀(221)为刺破类阀门、电动驱动阀门和电磁驱动阀门。

10.一种储能系统，其特征在于，包括储能箱(100)和设置于储能箱(100)内的多个电池包(200)，以及权利要求1-9任一项所述的用于储能系统的消防系统，每个电池包(200)连接一根进液支管(22)和一根排液支管(31)。

技术总结本技术提出了一种用于储能系统的消防系统及储能系统，其中，消防系统包括药剂箱、进液管线和排液管线，进液管线包括进液主管和多个进液支管，进液主管分别与药剂箱和多个进液支管连接，进液支管设置有进液阀；排液管线包括多个排液支管。通过进液支管将消防介质输送至电池包中与电解液混合并对其冷却，通过排液支管将消防介质与电解液的混合液排出储能箱，消防介质为消防水基冷却剂，具有明显的冷却降温效果，并且将热量带离电池包，由于进液和排液同时进行，电池包内气体不会急剧增加而导致安全阀打开，从而避免热失控产生的可燃气体从安全阀跑漏，在电池包外引起火灾，同时避免了电池包内的废液从安全阀流出而污染其它电池包。技术研发人员：殷慧源,张宝宝,尹飞,吴细彬,蒋远富,卜相楠,王云霞受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司技术研发日：20230918技术公布日：2024/4/22