一种自唤醒式工商业储能消防系统及方法与流程

本发明涉及一种储能消防系统，尤其涉及一种自唤醒式工商业储能消防系统及方法。

背景技术：

1、现有的工商业储能消防系统正在逐步由整舱级消防逐步向pack级消防转变，目前市场上pack级消防主要采用位于储能舱内或电池包内的感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器、或者采用复合型探测器(集成感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器)进行探测，由于各类探测器使用寿命有限，长时间运行后探测器灵敏度会有所降低，要重新标定，后期会产生维护成本以及因维护周期不当的存在潜在危险。

2、现有的探测器安装在储能舱内或电池包盖板内侧，与电池包内的电芯有较大的距离，不能在第一时间探测到电芯实时状态的突变，电芯热失控后要间隔一定的实践才能传到探测器，不能在火灾初期进行有效控制，使火灾蔓延及扩大化。

3、此外，传统工商业储能消防系统采用多种探测器组合+三级报警触发逻辑触发消防启动，通过多个不同种类的探测器单元上传信号并通过逻辑组合判断，如果某个探测器单元或触发条件失效，消防无法实现报警或自启动。

4、比如，探测器报警级别及触发条件：

5、一级报警：

6、a.温度大于70℃；

7、或b.探测到气体报警信号(＞190ppm)；

8、或c.探测到烟雾报警信号(0.15db/m)；

9、二级报警：

10、a.温度大于80℃；

11、或b.探测到烟雾(0.35db/m)及气体(＞300ppm)报警信号；

12、或c.探测到温度突变10/10s报警信息；

13、三级报警：

14、温度大于90℃及烟雾(0.55db/m)气体(＞600ppm)报警；

15、自动启动灭火触发条件：通过烟雾及颗粒物浓度超限报警、一氧化碳浓度超限报警、高温报警或温度突变报警等探测，并将数据通过can总线传送给bms管理系统进行逻辑分析判断，一般达到三级报警条件，bms管理系统发送启动数据给控制器启动灭火装置，以上只要一个环节出现问题就会造成消防误启动或不启动。

技术实现思路

1、为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种自唤醒式工商业储能消防系统及方法。

2、为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是一种自唤醒式工商业储能消防系统，包括：

3、集成盖板，焊接于电池包内的电芯的顶部，集成盖板上对应每个电芯的位置上焊接有一温度传感器，温度传感器与电芯贴合；

4、从机bmu，通过集成盖板内的预制线路连接至所对应位置电芯上的温度传感器；

5、主控bcu，与每个电池包上的从机bmu通讯连接；

6、电磁阀喷头，安装于每个电池包的前端，每个电磁阀喷头引出一线束连接器；

7、复合探测器，连接于多个线束连接器的公共端；

8、火灾抑制装置，通过消防软管连通电磁阀喷头，并与主控bcu电连接。

9、进一步地，多个线束连接器的公共端共同通过电磁阀启动线束连接在复合探测器和声光报警器上。

10、进一步地，复合探测器安装在工商业储能机柜顶部并与火灾抑制装置电连接。

11、进一步地，雾化喷头安装于工商业储能机柜的顶部，每个电磁阀喷头上连接有消防软管共同通过t型转接头或者直角快速接头形成一路输出，消防软管的进气口与火灾抑制装置的气体喷发口相连通。

12、进一步地，消防软管的出气口上连接有雾化喷头。

13、进一步地，火灾抑制装置上电连接有启停按钮。

14、进一步地，多个从机bmu的公共端共同通过通讯线束连接主控bcu。

15、一种自唤醒式工商业储能消防系统的控制消防启动方法，控制消防启动方法是通过电池包内电芯顶部集成盖板上的温度传感器实时监测每颗电芯的温度变化，将监测到的温度数据和电池的热模型相结合，通过热失控模拟算法实时评估电池的热状态，判断是否存在热失控风险；一旦检测到热失控风险，系统会发出预警，并在电池包前端安装电磁阀喷头，通过主控bcu发送的动作指令控制电磁阀喷头的开启和关闭，实现对灭火气体的精确控制。

16、进一步地，将监测到的温度数据和电池的热模型相结合，通过热失控模拟算法实时评估电池的热状态，判断是否存在热失控风险的具体方法是通过温度传感器实时监测电芯温度并将实时温度变化信息传给从机bmu，从机bmu通过通讯线束将温度信息传送给主控bcu，主控bcu通过内部锂电池热失控模拟算法判断是否触发消防系统，当需要触发消防系统时，主控bcu将带有包编号的动作指令传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启声光报警器，并输出v电源到对应电池包上的电磁阀喷头。

17、自唤醒式工商业储能消防系统的控制消防启动方法下的抑制复燃方法，抑制复燃方法为当需要触发消防系统时，主控bcu将带有包编号的动作指令传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启内部的双腔灭火气瓶中的一个气室，同时开启声光报警器，并输出v电源到对应电池包上的电磁阀喷头；当电池包复燃时，主控bcu将带有包编号的动作指令再传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启内部的双腔灭火气瓶中的另一个气室，并重新打开电磁阀喷头进行二次喷射以抑制复燃引起的火灾。

18、本发明公开了一种自唤醒式工商业储能消防系统及方法具有以下好处：

19、1.性能稳定：取消了传统储能消防系统中的感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器，利用电芯顶部集成盖板上的温度传感器进行实时监测，有效避免了因探测器长时间运行后灵敏度降低的风险。

20、2.安全可靠：温度传感器与电芯贴合，与电芯融为一体，提高了监测的准确性，同时也缩短了与电芯之间的距离，降低了环境因素导致的性能降低的风险。

21、3.自唤醒功能：一旦电芯出现热失控，系统能通过温度传感器和热失控模拟算法迅速作出判断并启动消防系统，实现极早期抑制火灾隐患，防止火灾扩大化。

22、4.精准控制：通过结合热失控模拟算法，取代了繁琐的多种探测器组合和三级报警触发逻辑，能更精准地控制消防系统的启动，防止误动作和因复杂的三级报警逻辑组合问题而产生的误启动及不启动现象。

23、5.抑制复燃：采用双腔体储压结构气瓶支持二次喷射，有效抑制动力锂电池的热失控及热失控扩展，解决了传统储压式气瓶只能喷发一次的缺点，同时解决了泵组式气瓶价格昂贵的缺点。

24、6.经济实用：本系统具有多重优点，包括性能稳定、安全可靠、自唤醒、精准控制、二次喷发、抑制复燃和经济实用，对于工商业储能系统的安全防护具有重要意义。

技术特征：

1.一种自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：多个所述线束连接器(3)的公共端共同通过电磁阀启动线束(7)连接在复合探测器(6)和声光报警器(10)上。

3.根据权利要求1或2所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：所述复合探测器(6)安装在工商业储能机柜顶部并与火灾抑制装置(8)电连接。

4.根据权利要求2所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：所述雾化喷头(5)安装于工商业储能机柜的顶部，每个所述电磁阀喷头(2)上连接有消防软管(13)共同通过t型转接头(4)或者直角快速接头(12)形成一路输出，消防软管(14)的进气口与火灾抑制装置(8)的气体喷发口相连通。

5.根据权利要求1或4所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：所述消防软管(13)的出气口上连接有雾化喷头(5)。

6.根据权利要求1所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：所述火灾抑制装置(8)上电连接有启停按钮(11)。

7.根据权利要求1所述的自唤醒式工商业储能消防系统，其特征在于：多个所述从机bmu(15)的公共端共同通过通讯线束(14)连接主控bcu(9)。

8.一种自唤醒式工商业储能消防系统的控制消防启动方法，其特征在于：控制消防启动方法是通过电池包内电芯顶部集成盖板上的温度传感器实时监测每颗电芯的温度变化，将监测到的温度数据和电池的热模型相结合，通过热失控模拟算法实时评估电池的热状态，判断是否存在热失控风险；一旦检测到热失控风险，系统会发出预警，并在电池包前端安装电磁阀喷头，通过主控bcu发送的动作指令控制电磁阀喷头的开启和关闭，实现对灭火气体的精确控制。

9.根据权利要求8所述的自唤醒式工商业储能消防系统的控制消防启动方法，其特征在于：所述将监测到的温度数据和电池的热模型相结合，通过热失控模拟算法实时评估电池的热状态，判断是否存在热失控风险的具体方法是通过温度传感器实时监测电芯温度并将实时温度变化信息传给从机bmu，从机bmu通过通讯线束将温度信息传送给主控bcu，主控bcu通过内部锂电池热失控模拟算法判断是否触发消防系统，当需要触发消防系统时，主控bcu将带有包编号的动作指令传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启声光报警器，并输出24v电源到对应电池包上的电磁阀喷头。

10.根据权利要求9所述的自唤醒式工商业储能消防系统的控制消防启动方法下的抑制复燃方法，其特征在于：所述抑制复燃方法为当需要触发消防系统时，主控bcu将带有包编号的动作指令传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启内部的双腔灭火气瓶中的一个气室，同时开启声光报警器，并输出24v电源到对应电池包上的电磁阀喷头；当电池包复燃时，主控bcu将带有包编号的动作指令再传送给火灾抑制装置，火灾抑制装置开启内部的双腔灭火气瓶中的另一个气室，并重新打开电磁阀喷头进行二次喷射以抑制复燃引起的火灾。

技术总结本发明公开了一种自唤醒式工商业储能消防系统及方法，包括集成盖板，焊接于电池包内的电芯的顶部，集成盖板上对应每个电芯的位置上焊接有一温度传感器，温度传感器与电芯贴合；从机BMU，通过集成盖板内的预制线路连接至所对应位置电芯上的温度传感器；主控BCU，与每个电池包上的从机BMU通讯连接；电磁阀喷头，安装于每个电池包的前端，每个电磁阀喷头引出一线束连接器；复合探测器，连接于多个线束连接器的公共端；火灾抑制装置，通过消防软管连通电磁阀喷头，并与主控BCU电连接。自唤醒式工商业储能消防系统通过集成盖板上的温度传感器和热失控模拟算法，以及双腔体储压结构气瓶的支持，实现了对储能系统的安全防护。技术研发人员：罗林,姚映青,林伟,张钰华受保护的技术使用者：南通国轩新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29