[发明专利]一种具备冷却效果及消防功能的能量储存系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为各种移动设备与非移动设备储能载体的能量储存系统，更具体地说，它涉及一种具备冷却效果及消防功能的能量储存系统。

背景技术

用于移动设备与非移动设备的能量储存系统在工作时会产生热量，温度过高会直接影响能量储存系统的工作性能和寿命，甚至发生过热、起火、爆炸等安全事故隐患。因此，能量储存系统的热管理系统需有效管控使其工作在最佳温度区域并同时保证在极限故障起火情况下的消防功能。为了确保能量储存系统的安全性，制造商不遗余力地采用各种措施，如各种结构设计优化、阻燃材料选择、以及从控制策略上对能量储存系统的安全性进行保护。但是一旦能量储存系统起火，以上的措施基本无效。因此，当能量储存系统发生危险时，如何确保能量储存系统及设备的安全和人员安全显得尤为重要。公开号为CN103515674A的发明专利于2014年1月15日公开了一种可散热保暖与阻燃的电池安全模组，是于电池组二端分别设置一导电模组，至少一导电模组连通一送风装置与一灭火装置，该送风装置可输出冷风或热风，该灭火装置可输出灭火泡沫或粉，一控制单元，连接各该导电模组、送风装置与灭火装置，该模组可感测该导电模组周遭的温度，使当该导电模组周遭的温度超过或低于预设值时即启动送风装置或灭火装置，使该送风装置与灭火装置可输送冷风或热风、灭火泡沫或灭火粉至导电模组与电池组；借此，可获致散热、保暖与阻燃的安全功效。但该电池安全模组只能通过检测温度启动送风和灭火，缺少更多的检测手段，防护响应速度会受影响。

发明内容

现有的能量储存系统降温防火防爆措施不够丰富，难以提供更好安全防护，为解决这一问题，本发明提供了一种降温防火防爆措施更多，可产生更好防护效果，利用液体阻燃剂吸热汽化达到阻燃效果且具备消防功能的能量储存系统。

本发明的技术方案是：一种具备冷却效果及消防功能的能量储存系统，用于各种移动设备与非移动设备的电源供应，包括若干储能载体单元、监测装置、控制单元、受控制单元控制的液体阻燃剂汽化冷凝循环机构及消防机构，以及具备绝缘性能，对化学物质燃烧具备阻燃效果且无腐蚀，易挥发汽化且易冷凝的液体阻燃剂，储能载体单元设于一能量储存系统外箱中，液体阻燃剂汽化冷凝循环机构构成一液体阻燃剂汽化冷凝循环回路，能量储存系统外箱接在该液体阻燃剂汽化冷凝循环回路中，液体阻燃剂封闭于该液体阻燃剂汽化冷凝循环回路中。当能量储存系统发生故障时主要表现为冒烟、起火和温度升高，本系统中的监测装置可以监测烟雾和温度，检测到烟雾和温度的变化后生成信号并将信号传递给控制单元，控制单元驱动液体阻燃剂汽化冷凝循环机构和消防机构做出相应动作，将阻燃剂送入能量储存系统外箱内，一可起到冷却电池箱中环境温度效果，二可稀释电池箱中氧气含量，产生冷却、灭火功效。

作为优选，所述储能载体单元之间设有便于气体流通的间隙。保留一定间隙便于汽化后的阻燃剂全方位深入储能载体单元周围，产生更快更好的冷却、灭火功效。

作为优选，所述液体阻燃剂汽化冷凝循环机构包括阻燃剂循环管道、鼓液泵、气体回收口、抽气泵、冷热交换器和储液罐，鼓液泵、储液罐、冷热交换器和抽气泵依次通过阻燃剂循环管道连接。可从液体阻燃剂汽化冷凝循环机构中输出到能量储存系统外箱中，此间液体阻燃剂因降压、受热而膨胀发生相变成气体，抽气泵将吸热汽化后的阻燃剂气体经过气体回收口回收进冷热交换器进行热交换，然后冷凝成液体形态被储存进储液罐，从而形成阻燃剂的循环使用。

作为优选，所述消防机构包括冷却液体喷嘴、消防液体喷嘴和消防管道，冷却液体喷嘴、消防液体喷嘴设于所述能量储存系统外箱上，冷却液体喷嘴通过消防管道与鼓液泵连通，消防液体喷嘴通过消防管道与所述消防机构连通，气体回收口与抽气泵连通。消防机构与液体阻燃剂汽化冷凝循环机构共用同一个鼓液泵、抽气泵，液体输送管道分离；其中消防机构在启动后，迅速将储液罐中的液体阻燃剂喷洒在故障点，达到消防效果；抽气泵加大抽风功率，对汽化后的阻燃剂进行抽离液化，加大循环消防力度。

作为优选，所述监测装置包括温度监测装置和烟雾监测装置，温度监测装置和烟雾监测装置均固设于所述能量储存系统外箱中并与所述控制单元电连接，温度监测装置为一阵列式热感应器集成板，烟雾监测装置为一阵列式化学感应器集成板。所述烟雾监测装置用于监测能量储存系统外箱内部的烟雾状况，从而开启消防机构。

作为优选，所述冷却液体喷嘴上设有雾化机构。雾化机构使冷却液体喷嘴具备雾化功能，鼓液泵将储液罐中的液体阻燃剂借助阻燃剂循环管道通过冷却液体喷嘴喷洒在能量储存系统外箱内部，雾化的液体阻燃剂吸热后汽化达到冷却温度的效果。