一种灭火装置、灭火方法、控制器及计算机可读存储介质与流程

1.本发明属于电池灭火技术领域，具体涉及一种灭火装置、灭火方法、控制器及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻等优点，其作为高能电源得到了越来越多的应用。但是，锂电池工作产生的热量容易造成安全隐患，特别是在电池进行大电流的充、放电时，极易导致电池爆炸，从而对人身安全和环境造成危害。此外，多个电池组成的电池模组其内部的热量更高，且单体电池发生故障后，如遇异常情况发生爆炸或燃烧时，如何快速熄灭火焰，降低对其它电池的影响，避免点燃其它电池和整个模组的爆炸，是电动汽车和储能系统等大型动力电源急需解决的问题。
3.目前的电池灭火装置只能对电池火焰进行紧急扑灭，往往是事后处理，电池早已损坏。甚至单体电池起火造成多只电池密集排列成组的电池组热失控，引起相邻电池发生热失控并相继产生爆喷、燃烧。尤其是在储能柜中放置的多层电池和多个电池模块，一旦发生火灾将造成重大安全事故，不仅是电池的损坏，还可能造成人员伤亡或工业影响。
4.火探装置是由装有灭火剂的压力容器、容器阀及能释放灭火剂的火探管和/或释放管等组成。将火探管置于靠近或在火源最可能发生处的上方，同时，依靠沿火探管的诸多探测点(线型)进行探测。一旦着火时，火探管在受热温度最高处被软化并爆破，将灭火介质通过火探管本身(直接系统)或喷嘴(间接系统)释放到被保护区域。其中，火探管是高科技领域开发的新品种，是一种高科技非金属合成品。它集长时间抗漏，柔韧性及有效的感温性于一体，在一定温度范围内爆破，喷射灭火介质或传递火灾信号。
5.现有灭火装置未对储能系统火灾进行详细区分，使得灭火效率较低，电池火灾灭火后可能会出现复燃的现象。


技术实现要素：

6.为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种灭火装置、灭火方法、控制器及计算机可读存储介质，该装置能够提高灭火效率。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
8.一种灭火装置，包括控制器、烟感、温感以及火探管；
9.烟感和温感用于设置在电池的预制舱储能系统的电气区域，烟感和温感均与控制器相连，并将采集的烟感和温感信号发送给控制器；
10.火探管用于伸入到电池的预制舱储能系统的电池区域；
11.控制器用于根据接收到的烟感和温感的信号，判断电池的预制舱储能系统的电气区域是否起火，若是起火，则采用七氟丙烷进行灭火；以及用于根据火探管是否破裂，判断电池的预制舱储能系统的电池区域是否起火，若是起火，则火探管破裂，进行灭火。
12.进一步的，火探管上设置有压力传感器。
13.进一步的，火探管连接有灭火剂瓶灭火剂瓶上设置有用于与控制器相连，并将灭火剂瓶的压力发送给控制器的头阀。
14.进一步的，灭火剂瓶经截止阀、第一单向阀与火探管入口端相连。
15.进一步的，火探管连接有复燃抑制剂瓶，复燃抑制剂瓶用于火探管破裂，进行灭火后，使复燃抑制剂进入电池的预制舱储能系统的电池区域。
16.进一步的，复燃抑制剂瓶经第二单向阀与火探管入口端相连。
17.进一步的，火探管上设置有插头和第三单向阀。
18.一种基于如上所述装置的灭火方法，包括以下步骤：
19.控制器根据接收到的烟感和温感的信号，判断电池的预制舱储能系统的电气区域是否起火，若是起火，则采用七氟丙烷进行灭火；以及根据是否破裂，判断电池的预制舱储能系统的电池区域是否起火，若是起火，则火探管破裂，进行灭火。
20.进一步的，电池的预制舱储能系统的电池区域起火时，火探管破裂，灭火剂瓶头阀反馈信号给控制器，控制器接收到火探管压力值与灭火剂瓶压力值，待火探管压力值和灭火剂瓶均达到阈值后，消防动作结束；
21.电气区域起火时，烟感和温感发送信号给控制器，控制器进行倒计时，并判断是否进行紧急停止，若是紧急停止，则停止消防动作，否则，持续到倒计时结束，倒计时结束后，控制器发送信号给七氟丙烷气瓶，并开启七氟丙烷气瓶，七氟丙烷气瓶开启达到设定时间后，消防动作结束。
22.进一步的，该方法还包括：紧急启动时，控制器进行倒计，并判断是否紧急停止，若是紧急停止，则停止消防动作，否则，持续到倒计时结束，倒计时结束后开启七氟丙烷气瓶，七氟丙烷气瓶开启达到设定时间后，消防动作结束。
23.一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的灭火方法。
24.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如上所述的灭火方法。
25.与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
26.本发明通过设置火探管，火探管伸入到电池柜中电池区域，火探管前端探测抗干扰强，不会受到外界电磁干扰；电气区域通过灭火剂可有效快速扑灭电池明火；与灭火剂相连的火探管可以实现电池区域的火灾，本发明灭火装置针对预制舱储能系统中不同类型的火灾使用不同的灭火方式，并且结构简单，灭火效率更高。
27.进一步的，通过复燃抑制剂可长时间抑制电池复燃。
附图说明
28.图1为本发明的火灾检测区域划分示意图。
29.图2为本发明的电池区域和电气区域的位置示意图。
30.图3为本发明的灭火方法的流程图。
31.图中，1为灭火剂瓶，2为复燃抑制剂瓶，3为第一单向阀，4为截止阀，5为第二单向阀，6为火探管，7为插头，8为第三单向阀，9为电池柜，10为电池区域，11为电气区域，12为七氟丙烷气瓶，13为灭火介质，14为复燃抑制剂。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明进行详细描述。
33.为消除或减小现有技术中的安全隐患，同时，降低人力成本、维护成本，提高灭火准确率，提出基于火探管的锂电池灭火方法及灭火装置。与现有复杂设计相比，本发明的灭火装置简单，灭火效率更高，并能够长时间防止电池复燃。
34.本发明的基于火探管的锂电池灭火装置，包括控制器、烟感、温感以及火探管6；火探管6带有压力传感器，其中，控制器包括主机；烟感和温感设置在电池柜9内部电池的预制舱储能系统内，烟感和温感均与主机相连，火探管6一端伸入到电池柜9内部电池的预制舱储能系统内部，另一端连接有灭火剂瓶1与复燃抑制剂瓶2。灭火剂瓶1上设置有用于与控制器相连，并将灭火剂瓶的压力发送给控制器的头阀。
35.参见图2，灭火剂瓶1中的灭火介质13经截止阀4、第一单向阀3后与复燃抑制剂瓶2中的复燃抑制剂14经第二单向阀5后进行混合，再与火探管6的入口端相连，火探管6经插头7、第三单向阀8后出口端伸入到电池柜9内部电池的预制舱储能系统内部。其中，灭火介质13为灭火剂。
36.参见图1，本发明中将电池柜9内部电池的预制舱储能系统火灾检测区域划分为电池区域10与电气区域11，电气区域11使用烟感、温感进行火灾探测，电气区域11使用七氟丙烷气瓶12内的七氟丙烷灭火剂进行灭火；电池区域10使用火探管探测电池火灾，电池区域10使用灭火剂与复燃抑制剂灭火，灭火剂瓶1内的灭火剂与复燃抑制剂瓶2内的复燃抑制剂共用一条管路，通过火探管实现锂离子电池火灾探测，当电池发生火灾后，火探管破裂，火探管的灭火剂扑灭明火，灭火介质释放完毕后，复燃抑制剂通过相同的路径进入电池柜，持续对电池降温，防止电池复燃。
37.参见图3，本发明的基于上述装置的灭火方法，包括如下步骤：
38.控制器用于根据接收到的烟感和温感的信号，判断电池的预制舱储能系统的电气区域11是否起火，若是起火，则采用七氟丙烷进行灭火；以及用于根据火探管6的压力，判断电池的预制舱储能系统的电池区域10是否起火，若是起火，则火探管破裂，进行灭火。
39.具体的，针对电池箱起火，即电池区域10起火：电池箱起火后，火探管破裂，灭火剂瓶头阀反馈信号给控制器的主机，主机进行定时3min，同时主机控制开启警铃、声光报警装置，并开启放气勿入指示灯；通过压力传感器测量火探管压力值，通过灭火剂瓶头阀传感器测量灭火介质气瓶压力值，待火探管压力值和灭火介质气瓶压力值均达到阈值后，主机控制开启复燃抑制剂，开启达到设定时间后，消防动作结束。
40.针对电气起火，即电气区域11起火，电气起火后，首先烟感和温感进行报警，并发送信号给主机，主机控制开启警铃、声光报警装置，同时主机倒计时，倒计时的同时，判断是否需要进行紧急停止，若是紧急停止，则停止消防动作，若是不紧急停止，则持续到倒计时结束，结束后，主机发送信号给七氟丙烷气瓶，并开启七氟丙烷气瓶一定时间，一定时间为30s，同时开启放气勿入指示灯，七氟丙烷气瓶开启达到设定时间后，消防动作结束。
41.针对紧急启动，紧急启动后，主机进行倒计时，并且主机控制开启警铃、声光报警装置以及放气勿入指示灯，倒计时的过程中，判断是否紧急停止，若是紧急停止，则停止消防动作，否则，持续到倒计时结束后，开启七氟丙烷气瓶，同时开启放气勿入指示灯，七氟丙烷气瓶开启达到设定时间后，消防动作结束。
42.灭火装置的控制器功能具体如下表1所示：
43.表1消防装置控制器功能
44.[0045][0046]
本发明还提供一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的灭火方法。
[0047]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如上所述的灭火方法。
[0048]
本发明通过设置火探管，火探管伸入到电池柜中预制舱储能系统的电池区域10内，前端探测抗干扰强，不会收到外界电磁干扰；并且灭火装置通过灭火剂可有效快速扑灭电池明火；通过复燃抑制剂可长时间抑制电池复燃。针对预制舱储能系统中不同类型的火灾使用不同的灭火方式，提升灭火效率。
[0049]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。