[发明专利]一种锂离子电池储能系统自动灭火系统及方法

说明书

一种锂离子电池储能系统自动灭火系统及方法，包括探测单元、控制单元以及灭火单元；探测单元包括探测器与声光报警器；灭火单元包括柜式七氟丙烷灭火装置和带有压力反馈装置的火探管式自动灭火装置；探测器，用于检测烟雾浓度，并将检测到的烟雾浓度信息发送给控制单元；控制单元，用于判断接收到的烟雾信息是否超过阈值，若是超过阈值，则启动声光报警器，判定火灾类型，并根据类型确定是否启动柜式七氟丙烷灭火装置；或用于根据压力反馈装置的动作信号，判断发生电池火灾且火探管式自动灭火装置已动作。本发明可以智能判定储能系统中不同的火灾类型，并采取相应的灭火策略，从而高效彻底的扑灭系统火灾。

技术领域

本发明涉及一种灭火系统，具体涉及你一种锂离子电池储能系统自动灭火系统及方法。

背景技术

在国家政策与社会发展需要的双重推力下，电化学储能市场快速发展，锂离子电池的总体保有量逐年递增，据CNESA统计，截止2019年底锂离子电池储能保有量达到8454MW。

但锂离子电池不是本征安全体系，在过充、过热、短路等条件下容易发生热失控连锁反应,导致火灾事故发生。近年来，锂离子电池起火乃至爆炸事件时有发生，据统计2017年至今，韩国发生27起电化学储能电站火灾事故，我国公开报道3起，严重威胁了电网和人身安全。

锂离子电池储能系统中除电池外还存在大量电气设备，随着电气设备的大量使用，电气设备里面电器元件的损耗、电器电路过负荷运行、电气设备的短路等都会造成电气火灾的发生。当锂离子电池储能系统中发生电气火灾时，由于锂离子电池为化学能量聚集体，极易由电气火灾引发电池火灾，电池火灾又将引发电池间的连锁反应，从而将整个储能系统烧毁。

当前锂离子电池储能系统的消防灭火系统大都是在检测到烟雾气体后喷射七氟丙烷等气体灭火剂，且喷射灭火剂时针对的是整个储能系统，而不是对着火点或对出现热失控电池模块进行喷射。这类灭火系统对扑灭电气火灾具有良好效果，但由于无法对锂离子电池进行持续降温，一旦储能系统中某一电池模块发生热失控，其内部化学反应将难以得到有效控制，从而极易导致电池复燃现象的发生。这时由于储能系统中的灭火装置已动作，在缺乏有效灭火的情况下，局部的电池火灾将蔓延成整个系统的火灾。因此，在配制七氟丙烷灭火系统之外，需要单独配制专门针对电池火灾的灭火装置，同时配制锂离子电池火灾专用灭火剂，实现对电池长时间持续降温，从而彻底扑灭电池火灾，确保储能系统安全。

目前单一的七氟丙烷灭火系统或其他气体灭火系统，由于无持续降温效果，难以抑制电池复燃，灭火后遗留的隐患极大。

当前某些锂离子电池储能电站采用细水雾灭火系统，该灭火系统虽可长时间对电池降温，但试验表明，使用细水雾在灭火初期会出现短暂的加剧电池火灾的现象，同时细水雾的使用将导致电池燃烧不完全，从而产生大量有毒的气体和废液。而且由于水为导体，细水雾灭火系统动作后，整个储能系统将受到毁灭性破坏，灭火后的电池将难以再利用。

发明内容

为了满足现有技术需要，本发明的目的是提供一种锂离子电池储能系统自动灭火系统及方法，通过智能判定锂离子电池储能系统中火灾类型，并采取相应灭火策略。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池储能系统自动灭火系统，包括探测单元、控制单元以及灭火单元；探测单元包括探测器；灭火单元包括柜式七氟丙烷灭火装置和带有压力反馈装置的火探管式自动灭火装置；

探测器，用于检测烟雾浓度，并将检测到的烟雾浓度信息发送给控制单元；

控制单元，用于判断接收到的烟雾信息是否超过阈值，若是超过阈值，判定火灾类型，并根据类型确定是否启动柜式七氟丙烷灭火装置；或用于根据压力反馈装置的动作信号，判断发生电池火灾且火探管式自动灭火装置已动作。

本发明进一步的改进在于，探测单元包括烟感探测器与特殊气体探测器。