一种具有泄压功能的储能方舱火警消防系统的制作方法

1.本实用新型涉及电化学储能及消防领域，具体涉及一种储能方舱内具有泄压功能的火警消防系统。


背景技术：

2.电化学储能系统在新能源发电侧、电网侧都有着大量的应用与发展，但是由于其本身采用的蓄电池在充放电过程中均产生一定的热量，容易造成电池本体热失控，从而引发火灾；而且，目前电化学储能系统在工程建设中多采用户外方舱式的设计方案，蓄电池引发火灾后造成爆燃的情况很容易对方舱本体造成冲击，破坏方舱结构。
3.目前，研究、工程上也提出各种储能方舱内消防系统的解决办法，包括布置自动灭火装置，配置手持灭火剂等，但是目前的消防策略大多通过单一的探测手段进行探测，存在误差较大；另一方面，由于缺乏有效的泄压装置，在储能系统发生火灾时容易造成储能箱体结构的破坏。


技术实现要素：

4.针对现有的储能方舱内火警消防系统所存在的问题，本实用新型提出了一种具有泄压功能的储能方舱火警消防系统，支持电池着火前预警泄压、火灾初期预警灭火，以及事故后泄压恢复等多级综合预警及泄压功能。
5.为此，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种具有泄压功能的储能方舱火警消防系统，其特征在于包括：火灾探测系统、火灾报警系统、泄压系统、空调暖通系统以及气体灭火系统，实现消防探测、报警、泄压及灭火功能；所有火灾探测系统的探测器设置在储能方舱内，所述泄压系统包括储能方舱的泄压窗口，所述气体灭火系统包括设置在储能方舱内的气体消防管路和喷射机构。
7.其中，火灾探测系统包括三种探测机制，包括温度探测器、感烟探测器和红外探测器，不同探测器放置于不同位置，温度探测器集成于电池电芯之中，感烟探测器和红外摄像机布置于储能方舱棚顶。感烟探测器可采用管路吸气式感烟探测器。温度探测器、红外探测器和感烟探测器与火灾报警系统探测主机相连，所述火灾报警系统探测主机通过光纤与火灾报警系统联动主机连接，两种主机采用机架形式布置于机柜之中，电池风扇与储能电站的能量管理系统连接，气体灭火系统、泄压系统的泄压控制系统等与火灾报警系统联动主机连接，实现与火灾报警系统联动控制。三种探测系统共同工作实现整个储能消防系统的多级探测，当温度探测器和红外探测器监测到电池温度发生异常时，火灾报警系统将会发送预警信号给能量管理系统，加强风扇运转强度；当感烟探测器也探测到异常时，将会同时将报警信号发送给气体灭火系统和泄压系统。
8.进一步的，所述火警消防系统还设置有工业电视摄像机，所述工业电视摄像机设置在储能方舱内，并与工业电视系统主机连接，工业电视系统主机与火灾报警系统联动主机连接，实现工业电视系统与火灾报警系统联动控制。当探测器发生报警信号时，会根据探
测器所探测区域，联动储能方舱内的工业电视摄像机等，实现对火灾区域的监控与事故回顾。
9.火灾报警系统主要包含手动报警按钮、声光报警器等，声光报警器与火灾报警系统联动主机连接，当感烟探测器探测到异常或手动报警按钮被按下时，声光报警器将发出报警信息疏散储能方舱内人员。
10.进一步的，火灾报警系统联动主机与消防广播主机相连，火灾报警系统会联动电站的广播系统，对储能站区域进行广播，疏散舱内和周边人员，防止火灾引起人员伤害。
11.泄压系统包括泄压阀和泄压窗口、泄压控制系统，泄压阀和泄压窗口安装在储能方舱外壁，由电动操作机构和机械操作开关控制，所述电动操作机构与泄压控制系统连接；泄压控制系统与火灾报警系统联动主机相连，泄压系统与火灾报警系统联动，当收到温度探测器和红外探测器监测的异常信号时候，泄压控制系统通过电动操作机构打开泄压装置，配合电池风扇的运转，降低电池方舱内易燃气体的浓度。
12.当感烟探测器也探测到异常时，在打开气体灭火系统的喷射装置并延时后，泄压控制系统关闭泄压装置，确保整个舱体形成密闭空间，当气体压力超过泄压阀容纳上限时，泄压阀打开泄压窗口而进行泄压。
13.本实用新型提供的具有泄压功能的储能方舱火警消防系统能够支持电池着火前预警泄压、火灾初期预警灭火，以及事故后泄压恢复等多级综合预警及泄压功能，不仅仅能够在火灾前、火灾发生过程中及火灾发生后都能够保障储能系统的运行，也能够通过泄压装置实现火灾发生时泄压，保证方舱舱体的正常。此外也能够实现事故后泄压，防止气体灭火剂对舱体产生影响。
附图说明
14.图1是本实用新型的俯视图，显示了方舱内的布置结构。
15.图2是本实用新型的左视图，显示了方仓内一侧的布置结构。
16.图3是本实用新型的运行系统流程图。
17.图4是本实用新型的系统连接示意图。
具体实施方式
18.下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。
19.所述的消防系统包括所述系统包括火灾报警系统、泄压系统以及气体消防设备，所有系统集成于储能方舱内，实现消防探测、报警、泄压及灭火功能。
20.图1为本实用新型的俯视图，所述的感烟探测器1和红外摄像机2在方舱100内居中沿长度方向相间排列。温度探测器布置于电池盒5内。气体灭火系统的气体消防管路3沿着方舱顶部环绕，气体喷嘴朝下，气体消防管路3与气体消防系统的气瓶间相连接，气瓶间内部装有七氟丙烷灭火剂。电池盒5设置电池风扇。
21.温度探测器、红外探测器和感烟探测器与火警报警系统探测主机相连，电池风扇与储能电站能量管理系统相连，气体灭火系统、泄压系统的控制系统和火警报警系统联动主机相连。
22.本实用新型的储能方舱内泄压系统参考图2，方舱泄压系统由泄压阀、泄压窗口41
和42、泄压控制系统和操作机构组成，其中操作机构包括手动和电动两种，其中电动操作机构与泄压控制系统连接，受泄压控制系统控制。泄压窗口作为泄压装置，采用的是百叶窗，分布在集装箱式方舱100长边两侧，左侧包含四个顶部泄压窗口41和一个落地式泄压窗口42，右侧布置的是五个顶部泄压窗口。当泄压控制系统接收到启闭信号时，通过电动操作机构实现泄压窗口的启闭。
23.火灾报警系统中的声光报警器与火灾报警联动主机连接，当感烟探测器探测到异常或手动报警按钮被按下时，声光报警器将发出报警信息疏散储能方舱内人员。
24.火灾报警系统的联动主机与消防广播系统相连，火灾报警系统会联动电站的广播系统，对储能站区域进行广播，疏散舱内和周边人员，防止火灾引起人员伤害。
25.图3为本实用新型的运行系统流程图，火灾报警系统通过分级预警的方式分别与泄压系统、气体消防系统、电池风扇系统联动，实现储能方舱在火警消防过程中具有自泄压功能，具体的运行流程如下：
26.1)根据内置于储能电池箱内的温度传感器和红外摄像机2共同判断是否达到火情预警阈值，其中温度传感器的火警阈值设定包括温度阈值以及升温幅度阈值，当两者都达到报警阈值时，开启泄压窗口41、42，并加大电池风扇送风能力，疏散方舱内易燃气体浓度。
27.2)若温度探测器和红外探测器2解除火灾预警，即达到了安全阈值范围内，则关闭泄压窗口41、42，正常运行。若没有，则继续开启泄压窗口41、42，并监控感烟探测器1或消防手动报警按钮是否给出报警信号。
28.3)如果监测到感烟探测器1或消防手动报警按钮的报警信号，则开启消防广播、声光报警灯系统，打开气体消防系统的喷淋阀，并延时关闭泄压窗口41、42，延时时间能够满足方舱内人员撤离的需要。如果方舱内压力值过大，则通过泄压窗口对方舱泄压。
29.4)根据工业电视系统等观测火情是否结束，如果结束则关闭气体消防系统，正常运行电池系统，如果没有结束，则继续关闭泄压窗口，打开气体消防系统，继续监测方舱内气压。
30.以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。