[发明专利]一种锂离子电池储能系统火灾防控装置及实现方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池储能系统火灾防控装置及实现方法，当储能站中锂离子电池箱或电气柜发生火灾，安装在电池箱或电气柜中的火灾探测装置探测到火灾，探测装置将火灾信号传输至电气控制装置，电气控制装置联动风道截止阀关闭，打开发生火灾电池簇或电气柜的分选择阀，启动灭火系统，灭火剂通过安装在电池箱或电气柜中的喷嘴喷射灭火剂，扑灭火灾。若保护空间的氧浓度低于16%，则发出声光报警信号，严禁人员进入保护区域。本发明的有益效果是，储能站中的锂离子电池一旦发生热失控火灾事故，安装在电池箱中的火灾探测装置能够快速、准确探测到火灾，启动灭火系统，实现快速将火灾扑灭并对电池进行有效降温。

技术领域

本发明涉及一种火灾防控装置，特别是涉及一种锂离子电池储能系统火灾防控装置及实现方法，当集装箱式储能系统中锂离子电池或电气柜发生火灾时，安装在电池箱内或电气柜内火灾探测装置快速探测火灾，并将信号传输给火灾报警控制器，发出报警信号并启动灭火系统扑灭火灾。当灭火系统未及时启动，安装在电池簇间、电池簇与电气柜间的防火分隔装置阻隔火灾蔓延至相邻部位。

背景技术

随着我国能源消费结构转型升级、大力发展可再生能源政策的深入，以储能技术与系统为核心的现代智能电网体系的建设与规划日渐引起重视，并以此为基础，由多组分布式电源单元并联接入，形成储能技术为节点的微结构，起到削峰填谷的作用。

储能技术的出现有效的提升了微网功率控制水平及电能质量。随着江苏镇江百兆瓦级储能电站的并网投运昭示着我国储能产业逐步从示范走向了商业化，应用场景也从用户侧开始向调峰调频等辅助服务推进，储能正在成为我国能源革命的重要支撑力量。

但是，储能单元是以锂离子电池为基本构成单元，锂离子电池是含能物质，从本质上讲具有危险本质，特别是在密闭封闭的空间。因此，锂离子电池的安全问题越来越受到社会各界关注，加之近年来电动车用动力电池发生了多起燃烧、爆炸事故，引发了人们对于锂离子电池储能的安全顾虑。尤其韩国灵岩储能电站起火爆炸事故，更是将锂离子电池储能系统的安全问题推向了舆论风口。锂离子电池火灾与普通火灾具有较大的不同，其作为能量聚集体，在热失控发生后容易引发周围电池发生连锁燃烧爆炸反应。目前国际上对锂离子电池火灾尚未建立有效的防控措施，也未形成统一的技术标准。锂离子电池储能系统消防保护研究尚处于起步阶段，主要沿用传统民用建筑领域的电气消防灭火技术，该技术对锂离子电池火灾缺乏针对性，锂离子电池火灾的预测预警、防火分隔、灭火设施的功能设计、设置方案等也有待完善。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，当储能系统中锂离子电池箱或电气柜发生火灾，安装在电池箱或电气柜中的火灾探测装置探测到火灾，探测装置将火灾信号传输至电气控制装置，电气控制装置联动风道截止阀关闭，打开发生火灾电池簇或电气柜的分选择阀，启动灭火系统，灭火剂通过输送主管道、发生火灾电池簇支管道和安装在电池箱或电气柜中的喷嘴喷射灭火剂，扑灭火灾并在24小时内达到不复燃的目的。

本发明采用的具体技术方案是：一种锂离子电池储能系统火灾防控装置，包括多个储能站，在每个储能站内设有多个电气柜和多个电池簇，每个电池簇由多个电池箱构成，其特征在于：还包括灭火系统、火灾报警及电气控制系统、进风通道截止阀、氧浓度探测器、出风通道截止阀；

所述灭火系统包括喷嘴、灭火剂储存装置、集流管、主选择阀、主管道、电池簇支管路、电池簇支管路分选择阀、电气柜支管路、电气柜支管路选择阀；

所述火灾报警及电气控制系统包括火灾探测装置、电气控制装置、声光报警器；

多个电池箱及多个电池簇之间分别设有防火分隔装置，每个电池簇通过金属板封装作为独立空间设有进风通道和出风通道，在进出风通道上设有进风通道截止阀，在出风通道上设有出风通道截止阀，每个电池簇进风通道和出风通道分别与外部空调系统连接，实现电池箱内锂离子电池通过空调系统进行温度调节控制；