[发明专利]一种锂离子电池预制舱用火灾防控系统及控制方法

说明书

一种锂离子电池预制舱用火灾防控系统及控制方法，包括控制组件、进排风装置和灭火装置；每个电池储能柜设有进气口、排气口和液氮喷射装置，其内设有锂离子电池簇；进排风装置包括氮气储罐，氮气储罐的输出端与每个进气口连通，每个排气口与氮气储罐的输入端连接；灭火装置包括液氮储罐，液氮储罐的输出端与每个液氮喷射装置连接、输入端与制氮器连接；控制组件包括控制器和多个探测装置，每个探测装置对应设置在电池储能柜内，用于监测火灾情况；控制器与液氮储罐、液氮喷射装置、氮气储罐、排气组件、进气组件连接。本系统不仅对锂离子电池簇运的正常运行进行降温冷却，而且对其进行高效灭火防控，氮气与液氮的相互转化，使其效率更高。

技术领域

本发明涉及灭火领域，具体涉及一种锂离子电池预制舱用火灾防控系统及控制方法。

背景技术

为推动我国能源消费产业结构转型升级，提高能源利用率，目前以锂离子电池为基础结构的锂电池储能电站的规划与建设得到大力发展。

由于锂离子电池本质上的储能特性，当储能站内大量的锂离子电池持续运行时，将产生大量热量，使得温度升高，并且锂离子电池储能系统多为狭小封闭的空间，无法及时散热，因此存在很大的危险性；

国内外对于锂离子电池火灾的研究均处于探索阶段，对锂离子电池火灾的防控措施亦未建立起一套较为完善的技术体系。目前，对于锂电池预制舱电池簇采取的冷却散热措施多是在锂电池组外部设置附加的散热装置，一定程度上增加了锂电池组的体积，相同设置条件下使得电池预制舱空间更加狭小受限，并且锂离子电池簇之间的防火分隔都没有采取较为有效的措施，单个锂离子电池簇发生热失控后的链式传播无法及时得到有效的制止；

另外在考虑对锂离子电池簇冷却散热的同时，也要对锂离子电池储能电站进行火灾防控，现有火灾防控一是利用外部消防设施对整个电池储能箱体进行灭火处理；二是以传统的建筑消防系统为模型，在箱体内部布置一套小型的消防系统，利用自动报警装置和内部灭火系统的联动运行，从而控制并扑灭火灾；此两种方式也均单独占用空间，无法与锂离子电池簇冷却散热同时匹配进行，造成资源的浪费，另外采用传统水基型灭火装置，灭火喷射完毕后可能会对电池造成损伤。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池预制舱用火灾防控系统及控制方法，不仅对锂离子电池簇运行的冷却散热，而且对其进行高效灭火防控，通过氮气与液氮的相互转化，使得冷却散热和灭火防控相互配合作用，整体占用空间小，效率更高，更加节省资源。

为实现上述目的，本一种锂离子电池预制舱用火灾防控系统，包括电池组件，所述电池组件设置在电池预制舱本体内，包括成排设置的多个电池储能柜，每个电池储能柜内划分多个上下排列的网格，每个网格上设有进气口、排气口和液氮喷射装置，其内设有锂离子电池簇；

本装置还包括控制组件、进排风装置和灭火装置；

所述进排风装置包括氮气储罐、排气组件和进气组件，所述氮气储罐的输出端与进气组件连接后，再通过进气管路与每个进气口连通，每个排气口通过排气管路与排气组件、氮气储罐的输入端连接；

所述灭火装置包括液氮储罐，液氮储罐的输出端通过输送管路与每个液氮喷射装置连接、输入端与制氮器连接；

所述控制组件包括控制器和多个探测装置，多个探测装置均与控制器连接，每个探测装置对应设置在每个网格内，用于监测相应电池储能柜内的火灾情况；

控制器与液氮储罐、液氮喷射装置连接，用于将液氮从液氮储罐输送至液氮喷射装置内并喷射灭火，与氮气储罐、排气组件、进气组件连接，用于将氮气从氮气储罐输送至电池储能柜内降温冷却，再排出至氮气储罐内进行循环。

进一步的，所述液氮储罐的输出端与氮气储罐输入端连接，并且其之间设有单向阀，液氮储罐上设有第一压力表，单向阀与第一压力表均与控制器连接，当第一压力表数值未位于设定数值区间时，控制器控制制氮器的开闭、单向阀的开闭。