一种储能系统的消防泄压系统及其消防泄压方法与流程

1.本发明涉及储能系统技术领域，具体涉及一种储能系统的消防泄压系统及 其消防泄压方法。


背景技术：

2.随着居民家中用电需求的日益增加，各类新型功率器件如智能地暖、智能 投影等越来越普及，因此每户居民的日用电量以及高峰时的用电功率也在日益 增长。同时，国内工厂中的设备也逐渐进入更新换代的步伐中，用更加智能和 更大功率的设备替代老旧设备，商业用电的日用电量和峰值功率也在日益增长。 这种情况的出现进一步加剧电网负荷的压力，在火电厂在逐渐关停，电力供应 紧张，商业用电出现限电的情况下，使用储能系统和绿色发电设备如光伏、风 电或者氢燃料发电系统组成智能微网，能通过调控能量流动有效降低电网峰值 的负荷，减轻电网的负荷压力，起到调峰的作用。因此储能系统将在工业领域 甚至是家用领域有更多的应用，而应用的同时如何保证储能系统的使用安全、 不会热失控以及热失控后如何确保处理过程中安全性，已经成为了一个亟待解 决的问题。
3.现有的储能系统的消防系统大多只在集装箱内安装一氧化碳和烟雾探测器， 当电芯热失控后，集装箱内氢气浓度较高，在消防灭火剂喷洒之后，内部氢气 浓度依然处在浓度很高的水平，若工作人员在不清楚储能集装箱内氢气浓度的 情况下进行开门操作，操作过程中因为开关产生的电弧可能会导致出现爆炸， 因为传统的消防系统，在消防灭火剂喷洒的时候，需要集装箱内部保持密闭的 状态，确保消防灭火剂的浓度，而始终保持密闭状态下，集装箱内的氢气就无 法排出。从系统设计的角度，保证集装箱内的供电，在热失控发生时能够保证 系统反应及时进行灭火同时在处理结束后输出一个明确的信号，告诉处理现场 消防员，当前电池集装箱为可进入的状态了，可以为消防员提供极大的安全保 障。
4.同时传统的储能消防系统通常采用通讯线进行连接通讯，反应速度慢且不 稳定，在出现通讯干扰或者通讯屏蔽的情况下容易发生通讯丢失，导致本来触 发启动的消防系统无法正常启动，造成重大的安全隐患，且通常设备上发报文 的反应的时间都是在秒级别，从控制器收到数据反馈，到报文上发消防系统， 一直到消防系统进行动作，整个反馈流程的时间通常在5～15s，甚至更长，还有 通讯中断的风险，反应速度慢。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种储能系统的消防泄压系统，提升 储能系统热失控后的消防泄压处理的安全性和及时性。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种储能系统的消防泄压系统，包括消防子系统和泄压子系统，所述消防 子系统包括：
8.可燃气体探测器，用于探测储能集装箱内的可燃气体浓度，并发送可燃气 体浓度信号，并在所述可燃气体浓度信号达到预警值时发出可燃气体硬线信号；
9.消防控制器，与所述可燃气体探测器硬线及通讯线连接，用于接收所述可 燃气体浓度信号和所述可燃气体硬线信号，并在所述可燃气体浓度信号达到预 警值时或者接收到所述可燃气体硬线信号时发出消防启动信号，在所述可燃气 体浓度信号小于预警值时发出消防停止信号；
10.消防喷洒装置，与所述消防控制器硬线及通讯线连接，用于接收所述消防 启动信号和所消防停止信号，并在接收到所述消防启动信号时向储能集装箱内 喷洒消防灭火介质，在接收到所述消防停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消 防灭火介质；
11.所述泄压子系统包括：
12.氢探测器，用于探测储能集装箱内的氢气浓度，并发送氢气浓度信号，并 且在所述氢气浓度信号达到预警值时发出氢气硬线信号；
13.氢控制器，与所述氢探测器硬线及通讯线连接，用于接收所述氢气浓度信 号和所述氢气硬线信号，并在所述氢气浓度信号达到预警值时或者接收到所述 氢气硬线信号时发出泄压启动信号，在所述氢气浓度信号小于预警值时发出泄 压停止信号；
14.泄压通风装置，与所述氢控制器硬线及通讯线连接，用于接收所述泄压启 动信号、所述泄压停止信号和所述消防启动信号，并在接收到所述泄压启动信 号且未接收到所述消防启动信号时对储能集装箱进行通风泄压，在接收所述泄 压停止信号或所述消防启动信号时停止对储能集装箱进行通风泄压。
15.为了解决上述技术问题，本发明提供的另一个技术方案为：
16.一种储能系统的消防泄压方法，应用于上述的一种储能系统的消防泄压系 统，包括步骤：
17.s1、可燃气体探测器实时采集储能集装箱内的可燃气体浓度并发送可燃气 体浓度信号给消防控制器，并且在所述可燃气体浓度信号达到预警值时发出可 燃气体硬线信号给所述消防控制器，氢探测器实时采集储能集装箱内的氢气浓 度并发送氢气浓度信号给氢控制器，并且在所述氢气浓度信号达到预警值时发 出氢气硬线信号；
18.s2、所述消防控制器实时接收所述可燃气体浓度信号和所述可燃气体硬线 信号，当所述可燃气体浓度信号达到预警值时或者接收到所述可燃气体硬线信 号时，所述消防控制器发送消防启动信号给消防喷洒装置，当所述可燃气体浓 度信号小于预警值时，所述消防控制器发送消防停止信号给所述消防喷洒装置；
19.所述氢控制器实时接收所述氢气浓度信号和所述氢气硬线信号，当所述氢 气浓度信号达到预警值或者接收到所述氢气硬线信号时，所述氢控制器发送泄 压启动信号给所述泄压通风装置，当所述氢气浓度信号小于预警值时，所述氢 控制器发送泄压停止信号给所述泄压通风装置；
20.s3、所述消防喷洒装置在接收到所述消防启动信号时向储能集装箱内喷洒 消防灭火介质，在接收到所述消防停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消防灭 火介质；
21.所述泄压通风装置在在接收到所述泄压启动信号且未接收到所述消防启动 信号时对储能集装箱进行通风泄压，在接收所述泄压停止信号或所述消防启动 信号时停止对储能集装箱进行通风泄压。
22.本发明的有益效果在于：本发明提供一种储能系统的消防泄压系统及其消 防泄压方法，通过将消防子系统与泄压子系统相配合，将传统采用通讯线连接 探测器与控制器
的方式替换为采用硬线及通讯线双连接的方式，由硬线的高效 传输性能配合通讯线的信号通讯确保储能集装箱内可燃气体浓度超过预警值时 消防控制器能及时发出消防启动信号从而控制消防喷洒装置向集装箱内喷洒灭 火介质，达到及时灭火，并能通过泄压子系统中的氢探测器实时采集集装箱内 的氢气浓度，确保氢气浓度达到预警时氢控制器能够及时发出泄压启动信号从 而控制泄压通风装置启动进行泄压排出氢气，又能在消防喷洒装置工作时及时 关闭泄压通风装置保持集装箱内空间密闭达到更好的灭火效果，整体提升了储 能系统热失控后的消防泄压处理的安全性和及时性。
附图说明
23.图1为本发明实施例的一种储能系统的消防泄压系统的整体结构图；
24.图2为本发明实施例的一种储能系统的消防泄压系统中储能集装箱的进风 口和出风口的位置示意图；
25.图3为本发明实施例的一种储能系统的消防泄压方法的整体流程图；
26.图4为本发明实施例的一种储能系统的消防泄压方法的具体流程图。
具体实施方式
27.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并 配合附图予以说明。
28.请参照图1至图2，一种储能系统的消防泄压系统，包括消防子系统和泄压 子系统，所述消防子系统包括：
29.可燃气体探测器，用于探测储能集装箱内的可燃气体浓度，并发送可燃气 体浓度信号，并在所述可燃气体浓度信号达到预警值时发出可燃气体硬线信号；
30.消防控制器，与所述可燃气体探测器硬线及通讯线连接，用于接收所述可 燃气体浓度信号和所述可燃气体硬线信号，并在所述可燃气体浓度信号达到预 警值时或者接收到所述可燃气体硬线信号时发出消防启动信号，在所述可燃气 体浓度信号小于预警值时发出消防停止信号；
31.消防喷洒装置，与所述消防控制器硬线及通讯线连接，用于接收所述消防 启动信号和所消防停止信号，并在接收到所述消防启动信号时向储能集装箱内 喷洒消防灭火介质，在接收到所述消防停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消 防灭火介质；
32.所述泄压子系统包括：
33.氢探测器，用于探测储能集装箱内的氢气浓度，并发送氢气浓度信号，并 且在所述氢气浓度信号达到预警值时发出氢气硬线信号；
34.氢控制器，与所述氢探测器硬线及通讯线连接，用于接收所述氢气浓度信 号和所述氢气硬线信号，并在所述氢气浓度信号达到预警值时或者接收到所述 氢气硬线信号时发出泄压启动信号，在所述氢气浓度信号小于预警值时发出泄 压停止信号；
35.泄压通风装置，与所述氢控制器硬线及通讯线连接，用于接收所述泄压启 动信号、所述泄压停止信号和所述消防启动信号，并在接收到所述泄压启动信 号且未接收到所述消防启动信号时对储能集装箱进行通风泄压，在接收所述泄 压停止信号或所述消防启动信号时停止对储能集装箱进行通风泄压。
36.由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将消防子系统与泄压子系 统相配合，将传统采用通讯线连接探测器与控制器的方式替换为采用硬线及通 讯线双连接的方式，由硬线的高效传输性能配合通讯线的信号通讯确保储能集 装箱内可燃气体浓度超过预警值时消防控制器能及时发出消防启动信号从而控 制消防喷洒装置向集装箱内喷洒灭火介质，达到及时灭火，并能通过泄压子系 统中的氢探测器实时采集集装箱内的氢气浓度，确保氢气浓度达到预警时氢控 制器能够及时发出泄压启动信号从而控制泄压通风装置启动进行泄压排出氢气， 又能在消防喷洒装置工作时及时关闭泄压通风装置保持集装箱内空间密闭达到 更好的灭火效果，整体提升了储能系统热失控后的消防泄压处理的安全性和及 时性。
37.进一步地，还包括电池管理子系统；
38.所述电池管理子系统与所述消防子系统硬线及通讯线连接，用于接收所述 消防启动信号，并在接收到所述消防启动信号后发出下高压指令。
39.由上述描述可知，电池管理子系统能够实时监测储能系统集装箱内电池中 各个电芯的运行状态，通过硬线及通讯线连接消防子系统，以便在消防子系统 发出消防启动信号时及时对各电芯进行下高压，关闭通电，避免未发生热失控 的电芯收到损坏。
40.进一步地，还包括能量管理子系统；
41.所述能量管理子系统与所述消防子系统和所述泄压子系统采用rs485通讯 连接，用于实时获取所述消防子系统和所述泄压子系统的工作状态；
42.所述能量管理子系统与所述电池管理子系统采用can总线通讯连接，用于 接收所述下高压指令，并在接收到所述下高压指令后控制储能系统的电池下高 压及储能集装箱的供电总闸的断开。
43.由上述描述可知，通过能量管理子系统达到对储能系统内的消防子系统、 泄压子系统以及电池管理子系统的实时监控和控制。
44.进一步地，所述可燃气体探测器包括烟雾探测器和一氧化碳浓度探测器；
45.所述烟雾探测器用于探测储能集装箱内的烟雾含量，并发送所述烟雾含量 给所述消防控制器，并且所述烟雾探测器自身判断所述烟雾含量达到预警值时 发送烟雾硬线信号给所述消防控制器；
46.所述一氧化碳浓度探测器用于探测储能集装箱内的一氧化碳含量，并发送 所述一氧化碳含量给所述消防控制器，并且所述一氧化碳浓度探测器自身判断 所述一氧化碳含量达到预警值时发送一氧化碳硬线信号给所述消防控制器；
47.所述消防控制器用于在接收到的所述烟雾含量达到预警值或者接收到所述 烟雾硬线信号、以及所述一氧化碳含量达到预警值时或者接收到所述一氧化碳 硬线信号时发出所述消防启动信号。
48.由上述描述可知，通过一氧化碳浓度探测器和烟雾探测器实现对储能集装 箱内发生热失控的准确检测，只有当一氧化碳含量和烟雾含量均超过预警值时 才启动消防灭火，避免对一氧化碳含量及烟雾含量两者中只有单一异常时并未 达到热失控状态的情况也进行消防灭火介质的喷洒。
49.进一步地，所述泄压子系统还包括泄压蜂鸣报警器；
50.所述泄压蜂鸣报警器与所述氢控制器硬线及通讯线连接，用于接收所述泄 压启
动信号和所述泄压停止信号，并在接收到所述泄压启动信号时启动蜂鸣报 警，在接收到所述泄压停止信号时停止蜂鸣报警。
51.由上述描述可知，加装泄压蜂鸣报警器便于对工作人员进行告警提示，避 免集装箱内氢气浓度超过预警值时工作人员贸然进入导致爆炸的情况。
52.进一步地，所述消防控制器和所述氢控制器集成在同一个控制板的芯片中。
53.由上述描述可知，消防控制器和氢控制器集成在同块控制板芯片中，以便 实现两者的协同控制。
54.进一步地，所述泄压通风装置包括进风口和出风口；
55.所述进风口和所述出风口相对设置在储能集装箱的两侧，且所述进风口位 于靠近储能集装箱的底部的位置，所述出风口位于靠近储能集装箱的顶部的位 置；
56.所述进风口设置有进风风扇，所述出风口设置有出风风扇。
57.由上述描述可知，由于一氧化碳等绝大多数可燃气体及氢气的重量均小于 空气，在储能集装箱内会堆积在上方，因此在集装箱一侧靠近下方的位置开设 进风口，在另一侧靠近上方的位置则开设出风口，以便泄压通风装置达到更好 的通风泄压效果，及时排出集装箱内的有害气体，同时加装进风风扇和出风风 扇，进一步提高排风效果，确保集装箱内的空气能够完全被替换。
58.进一步地，所述氢探测器为至少两个，且均设置在所述出风口上方。
59.由上述描述可知，氢探测器采用至少两个的冗余设计，当其中一个氢探测 器检测到的氢气浓度达到预警值时氢控制器就发出泄压启动信号，保证及时泄 压通风。
60.进一步地，所述可燃气体探测器为至少两组，且均设置在所述出风口上方。
61.由上述描述可知，可燃气体探测器也采用至少两组的冗余设计，当其中一 组可燃气体探测器检测到的可燃气体浓度达到预警值时消防控制器就发出消防 启动信号，保证及时的消防灭火。
62.进一步地，所述泄压子系统还包括泄压手动开关；
63.所述泄压手动开关设置在储能集装箱外部且与所述泄压通风装置硬线及通 讯线连接，用于手动控制所述泄压通风装置的启停。
64.由上述描述可知，由于消防启动信号发出时的泄压通风装置需要关闭以使 集装箱内处于密闭状态，以便消防喷洒装置进行灭火工作，因此在储能集装箱 的外部加装泄压手动开关，可便于工作人员根据实际情况选择是否手动开启泄 压通风装置，以在泄压通风装置即使接收到消防启动信号处于未工作时也能通 过手动启动的方式被开启从而对集装箱进行泄压通风工作。
65.请参照图3至图4，一种储能系统的消防泄压方法，应用于上述的一种储能 系统的消防泄压系统，包括步骤：
66.s1、可燃气体探测器实时采集储能集装箱内的可燃气体浓度并发送可燃气 体浓度信号给消防控制器，并且在所述可燃气体浓度信号达到预警值时发出可 燃气体硬线信号给所述消防控制器，氢探测器实时采集储能集装箱内的氢气浓 度并发送氢气浓度信号给氢控制器，并且在所述氢气浓度信号达到预警值时发 出氢气硬线信号；
67.s2、所述消防控制器实时接收所述可燃气体浓度信号和所述可燃气体硬线 信号，当所述可燃气体浓度信号达到预警值时或者接收到所述可燃气体硬线信 号时，所述消防
控制器发送消防启动信号给消防喷洒装置，当所述可燃气体浓 度信号小于预警值时，所述消防控制器发送消防停止信号给所述消防喷洒装置；
68.所述氢控制器实时接收所述氢气浓度信号和所述氢气硬线信号，当所述氢 气浓度信号达到预警值或者接收到所述氢气硬线信号时，所述氢控制器发送泄 压启动信号给所述泄压通风装置，当所述氢气浓度信号小于预警值时，所述氢 控制器发送泄压停止信号给所述泄压通风装置；
69.s3、所述消防喷洒装置在接收到所述消防启动信号时向储能集装箱内喷洒 消防灭火介质，在接收到所述消防停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消防灭 火介质；
70.所述泄压通风装置在在接收到所述泄压启动信号且未接收到所述消防启动 信号时对储能集装箱进行通风泄压，在接收所述泄压停止信号或所述消防启动 信号时停止对储能集装箱进行通风泄压。
71.由上述描述可知，本发明的有益效果在于：基于同一技术构思，配合上述 的一种储能系统的消防泄压系统，提供一种储能系统的消防泄压方法，通过将 消防子系统与泄压子系统相配合，将传统采用通讯线连接探测器与控制器的方 式替换为采用硬线及通讯线双连接的方式，由硬线的高效传输性能配合通讯线 的信号通讯确保储能集装箱内可燃气体浓度超过预警值时消防控制器能及时发 出消防启动信号从而控制消防喷洒装置向集装箱内喷洒灭火介质，达到及时灭 火，并能通过泄压子系统中的氢探测器实时采集集装箱内的氢气浓度，确保氢 气浓度达到预警时氢控制器能够及时发出泄压启动信号从而控制泄压通风装置 启动进行泄压排出氢气，又能在消防喷洒装置工作时及时关闭泄压通风装置保 持集装箱内空间密闭达到更好的灭火效果，整体提升了储能系统热失控后的消 防泄压处理的安全性和及时性。
72.本发明的一种储能系统的消防泄压系统及其消防泄压方法，用于在储能系 统发生热失控后对储能集装箱进行及时且安全的消防及泄压处理，以下结合具 体实施例进行说明。
73.请参照图1，本发明的实施例一为：
74.一种储能系统的消防泄压系统，如图1所示，包括消防子系统和泄压子系 统。
75.其中，消防子系统包括可燃气体探测器、消防控制器和消防喷洒装置。
76.在本实施例中，可燃气体探测器用于探测储能集装箱内的可燃气体浓度， 并发送可燃气体浓度信号，同时在本实施例中，如图1所示，可燃气体探测器 包括两个或两个以上的烟雾探测器和一氧化碳浓度探测器，其中烟雾探测器用 于探测储能集装箱内的烟雾含量并发送给消防控制器，并且当烟雾探测器检测 到烟雾含量超过设定阈值时发送烟雾硬线信号给消防控制器，一氧化碳浓度探 测器用于探测储能集装箱内的一氧化碳含量并发送给消防控制器，当一氧化碳 浓度探测器检测到一氧化碳含量超过设定阈值时发送一氧化碳硬线信号给消防 控制器，一氧化碳浓度探测器和烟雾探测器均通过硬线和通讯线连接于消防控 制器；而消防控制器与可燃气体探测器也通过硬线连接以及通讯线连接，可接 收可燃气体探测器发送过来的可燃气体浓度的通讯信号和可燃气体浓度的硬线 启动信号，当可燃气体浓度超过设定阈值并在收到可燃气体硬线启动信号时， 消防控制器会通过不同的烟雾探测器和一氧化碳探测器上发的浓度数据校核当 前储能集装箱内的状态，当任意两个探测器(一氧化碳探测器和烟雾探测器) 的硬线或通讯信号被触发时，消防启动
(消防喷洒装置喷洒灭火介质)同时发 出消防启动信号，发送给氢控制器，通过氢控制器控制储能集装箱内的风机关 闭，确保灭火介质的在集装箱内的浓度，以达到有效的灭火效果；同时氢控制 器可接受消防控制器发送过来的硬线和通讯线的消防停止信号，在消防灭火完 成后，控制风机开启，确保集装箱内的有害气体能够迅速排出，不会造成氢气 和氧气混合而造成开启集装箱门造成器件打过而发生的爆炸事故，即在可燃气 体浓度信号小于预警值时发出消防停止信号；因此在本实施例中，消防控制器 也通过硬线及通讯线与消防喷洒装置连接，消防喷洒装置用于接收消防控制器 发出的消防启动信号和消防停止信号，并在接收到消防启动信号时向储能集装 箱内喷洒消防灭火介质，达到对储能集装箱发生热失控的灭火，在接收到消防 停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消防灭火介质。在本实施例中，消防控制 器只有在同时接收到烟雾含量和一氧化碳含量均达到预警值时才会触发消防启 动信号，即只有当一氧化碳含量和烟雾含量均超过预警值时才启动消防灭火， 避免对一氧化碳含量及烟雾含量两者中只有单一异常时并未达到热失控状态的 情况也进行消防灭火介质的喷洒，以确保对储能集装箱内发生热失控的准确检 测。另外，在其他等同实施例中，可燃气体探测器可不局限于对烟雾和一氧化 碳这两种气体进行，还可以为其他可燃性气体的探测。整个消防子系统还有自 供电形式，在外部供电断开的情况下，能够保证系统两个小时运作，确保灭火 完成后系统依然有电，能够准确输出信号。
77.其中，泄压子系统包括氢探测器、氢控制器和泄压通风装置。
78.在本实施例中，氢探测器用于探测储能集装箱内的氢气浓度，氢探测器本 身能够判断氢气浓度是否超过阈值，若超过设定阈值，氢探测器会发送电平的 干接点信号。同时氢探测器本身带有通讯功能，会实时和氢控制器通讯并发送 氢气浓度信号；氢控制器与氢探测器硬线以及通讯信号进行连接，可接收氢探 测器发送来的氢气浓度信号和氢气浓度硬线启动信号，并在收到氢气浓度硬线 启动信号时校核当前的氢浓度，如确认氢浓度超过设定阈值会发出泄压启动信 号，在氢气浓度信号小于预警值时发出泄压停止信号，停止信号由蜂鸣报警器 来进行识别，当蜂鸣报警器停止响动，则表示内部氢浓度已降至安全范围之内， 而外部人员可以进入进行消防处理；而泄压通风装置与氢控制器也通过硬线及 通讯线连接，氢控制器会根据当前的收集到的信息(消防启动信号和氢浓度信 号)发出泄压启动信号、泄压停止信号，并在接收到泄压启动信号且未接收到 消防启动信号时对储能集装箱进行通风泄压，在接收泄压停止信号或消防启动 信号时停止对储能集装箱进行通风泄压。整个泄压子系统还有自供电形式，在 外部供电断开的情况下，能够保证系统两个小时运作，确保灭火完成后系统依 然有电，能够准确输出信号。
79.在本实施例中，各个探测器与控制器之间使用硬线连接同时通过通讯信号 上发的报文信息进行校核，并且每一路探测器都可以单独配置硬线连接、判定 阈值和通讯连接，因此同一个采样参数可以用多路探测器进行冗余设计，保证 即使在一个设备损坏的情况下，系统仍然能进行正常使用，同时保证成本不会 增加。而现有技术中使用通讯系统，因为设备众多，全部使用通讯系统需要设 计多个通讯收发器，但是报文信号收集信息需要按照一定的频率进行发送，同 时处理器需要对信号进行解析，整体反应时间长且容易受到电磁干扰，数据容 易丢失，在涉及到安全问题的场合中，数据丢失是极大的安全隐患。本方案中 采用全部探测器和控制器之间使用硬线信号进行连接，电信号传播的速度和光 速一致，可以把整个系统的反应时间从秒级提升到毫秒级，较大程度的提升整 个系统消防反应
时间以及控制反馈时间，使系统更加安全可靠。同时在使用硬 线信号的基础上，通过多支路的传感器硬线信号和通讯信号进行交叉校核的形 式，只要其中有一对(co探测器和烟雾探测器的任意硬线或通讯信号同时触发) 信号触发，即可做出反馈，即能够保证信息的完整性，也能够保证信息传递的 速度和处理器处理的效率，更重要的是，能够大大提升系统的安全性。同时， 本方案给出了消防员最重要的信号，在处理现场的时候，能够通过明确的标识 确定集装箱内的情况，确认集装箱内已经能够让人开箱处理，极大的提高了消 防员的生命保护安全性，避免北京大红门事件的爆炸原因重蹈覆辙。
80.其中，本实施例中提到的硬线连接是指使用电平信号线、pwm信号等，硬 线信号和通讯信号不同，虽然都是电信号，但是报文信号需要收集信息按照一 定的频率进行发送，同时需要设备对于该信号进行解析，整体的反应时间长且 容易受到干扰，容易造成信息丢失，优势是能够传输更加复杂的信息。但是硬 线信号是一个持续存在的信号，在出现问题的一瞬间就可以做出动作，速度和 光速等同，而且不容易受到电磁干扰的影响。在硬线信号和通讯信号互为冗余 的情况下，即能够保证信息的完整性也能够保证信息传递的效率和安全。即在 本实施例中，既使用硬线传递干接点电平信号也使用通讯传递浓度等信息，使 用硬线信号和通讯信号互为冗余的形式，通过两种信号的交叉判读同时结合两 种信号的优势最大程度的提高系统的安全性。在正常情况下，硬线传递最快， 消防控制器会先接收到硬线启动信号，然后可以对通讯接收的浓度信息进行二 次校核；而特殊情况下，例如硬线故障，也可以直接通过通讯接收的浓度信息 等触发消防启动，以确保消防灭火的及时及安全。
81.即在本实施例中，通过将消防子系统与泄压子系统相配合，将传统采用通 讯线连接探测器与控制器的方式替换为采用硬线及通讯线双连接的方式，由硬 线的高效传输性能配合通讯线的信号通讯确保储能集装箱内可燃气体浓度超过 预警值时消防控制器能及时发出消防启动信号从而控制消防喷洒装置向集装箱 内喷洒灭火介质，达到及时灭火，并能通过泄压子系统中的氢探测器实时采集 集装箱内的氢气浓度，确保氢气浓度达到预警时氢控制器能够及时发出泄压启 动信号从而控制泄压通风装置启动进行泄压排出氢气，又能在消防喷洒装置工 作时及时关闭泄压通风装置保持集装箱内空间密闭达到更好的灭火效果，整体 提升了储能系统热失控后的消防泄压处理的安全性和及时性。
82.请参照图1及图2，本发明的实施例二为：
83.一种储能系统的消防泄压系统，在上述实施例一的基础上，在本实施例中， 如图1所示，还包括电池管理子系统bms和能量管理子系统ems。
84.在本实施例中，电池管理子系统bms与消防子系统硬线及通讯线连接，用 于接收消防控制器发出的消防启动信号，并在接收到消防启动信号后发出下高 压指令，可实时监测储能系统集装箱内各个电芯的运行状态并且在消防子系统 发出消防启动信号时及时对电池中各电芯进行下高压，关闭通电，避免未发生 热失控的电芯收到损坏。
85.而能量管理子系统ems则与消防子系统和泄压子系统采用rs485通讯连接， 通过485通讯的方式实时获取消防子系统和泄压子系统的工作状态，同时能量 管理子系统与电池管理子系统采用can总线的通讯连接方式，通过can总线 接收电池管理子系统发出的下高压指令，并在接收到下高压指令后控制储能系 统的电池高压及储能集装箱的供电总闸的断开，以便对电池系统中其他未发生 热失控的电芯及集装箱内的其他设备进行断电保
护。
86.同时，再如图1所示，在本实施例中，泄压子系统还包括泄压蜂鸣报警器， 其中泄压蜂鸣报警器与氢控制器硬线连接，可接收氢控制器发出的泄压启动信 号和泄压停止信号，并在接收到泄压启动信号时启动蜂鸣报警，在接收到泄压 停止信号时停止蜂鸣报警。即通过加装泄压蜂鸣报警器便于对工作人员进行示 警提示，避免集装箱内氢气浓度超过预警值时工作人员贸然进入导致爆炸的情 况。
87.同时，在本实施例中，泄压子系统的泄压通风装置具体为在储能集装箱两 侧分别开设进风口和出风口并结合进风风扇和出风风扇达到对储能集装箱进行 排风泄压的效果，如图2所示，进风口和出风口相对设置在储能集装箱的两侧， 且进风口位于靠近储能集装箱的底部的位置，出风口位于靠近储能集装箱的顶 部的位置，由于一氧化碳等绝大多数可燃气体及氢气的重量均小于空气，在储 能集装箱内会堆积在上方，因此在集装箱一侧靠近下方的位置开设进风口，在 另一侧靠近上方的位置则开设出风口，以便泄压通风装置达到更好的通风泄压 效果，及时排出集装箱内的有害气体，配合进风风扇和出风风扇确保集装箱内 的全部气体都能够被新鲜空气替换，不会出现只有部分空气被替换的情况。另 外，在本实施例中，泄压通风装置也可以在集装箱内的压力升高时主动开启进 行通风泄压，可不局限于在氢控制器发出泄压启动信号时才启动进行通风泄压。
88.同时，在本实施中，氢探测器采用至少两个、可燃气体探测器采用至少两 组(即烟雾探测器和一氧化碳浓度探测器各两个)且均设置在靠近出风口上方 的位置，即氢探测器和可燃气体探测器均采用冗余数量设计，实现当其中一个 氢探测器检测到的氢气浓度达到预警值时氢控制器就发出泄压启动信号，保证 及时泄压通风，以及当其中一组可燃气体探测器检测到的可燃气体浓度达到预 警值时消防控制器就发出消防启动信号，保证及时的消防灭火。同时将氢探测 器和可燃气体探测器设置在靠近出风口上方的位置，配合上述泄压通风装置工 作时能对集装箱内空气进行全面替换的效果，确保在泄压通风结束后检测到的 集装箱内的氢气浓度信号或可燃气体浓度信号是集装箱内整体的氢气浓度信号 或可燃气体浓度信号，而并非时局部的氢气浓度信号或可燃气体浓度信号，确 保气体浓度检测的准确性。
89.另外，再如图1所示，在本实施例中，泄压子系统还包括泄压手动开关， 其中泄压手动开关设置在储能集装箱外部且与泄压通风装置硬线连接，可用于 手动控制泄压通风装置的启停。
90.即在本实施中，由于消防启动信号发出时的泄压通风装置需要关闭以使集 装箱内处于密闭状态，以便消防喷洒装置进行灭火工作，因此在储能集装箱的 外部加装泄压手动开关，可便于工作人员根据实际情况选择是否手动开启泄压 通风装置，以在泄压通风装置即使接收到消防启动信号处于未工作时也能通过 手动启动的方式被开启从而对集装箱进行泄压通风工作。
91.请参照图3至图4，本发明的实施例三为：
92.一种储能系统的消防泄压方法，应用于上述实施例二中的一种储能系统的 消防泄压系统，如图3所示，包括步骤：
93.s1、可燃气体探测器和氢探测器实时采集储能集装箱内的可燃气体浓度和 氢气浓度，并分别通过硬线发送可燃气体浓度信号和氢气浓度信号给消防控制 器和氢控制器。
94.s2、消防控制器实时接收可燃气体浓度信号，当可燃气体浓度信号达到预 警值时，消防控制器发送消防启动信号给消防喷洒装置和泄压通风装置，当可 燃气体浓度信号小于预警值时，消防控制器发送消防停止信号给消防喷洒装置；
95.氢控制器实时接收氢气浓度信号,当氢气浓度信号达到预警值时，氢控制器 发送泄压启动信号给泄压通风装置，当氢气浓度信号小于预警值时，氢控制器 发送泄压停止信号给泄压通风装置。
96.s3、消防喷洒装置在接收到消防启动信号时向储能集装箱内喷洒消防灭火 介质，在接收到消防停止信号时停止向储能集装箱内喷洒消防灭火介质；
97.泄压通风装置在在接收到泄压启动信号且未接收到消防启动信号时对储能 集装箱进行通风泄压，在接收泄压停止信号或消防启动信号时停止对储能集装 箱进行通风泄压。
98.即在本实施例中，通过将消防子系统与泄压子系统相配合，将传统采用通 讯线连接探测器与控制器的方式替换为采用硬线连接，通过硬线的高效传输性 能满足储能集装箱内可燃气体浓度超过预警值时消防控制器能及时发出消防启 动信号从而控制消防喷洒装置向集装箱内喷洒灭火介质，达到及时灭火，并能 通过泄压子系统中的氢探测器实时采集集装箱内的氢气浓度，确保氢气浓度达 到预警时氢控制器能够及时发出泄压启动信号从而控制泄压通风装置启动进行 泄压排出氢气，又能在消防喷洒装置工作时及时关闭泄压通风装置保持集装箱 内空间密闭达到更好的灭火效果，避免通讯干扰造成信号传输的缓慢或出错导 致无法触发启动消防喷洒装置或泄压通风装置进行及时灭火或及时泄压通风， 整体提升了储能系统热失控后的消防泄压处理的安全性和及时性。
99.由上述实施例二的一种储能系统的消防泄压系统以及上述的消防泄压方法， 最终得到本实施例中消防泄压的具体过程步骤如图4所示：
100.首先，氢控制器和消防控制器会通过各自的氢探测器和可燃气体探测器(包 括烟雾探测器和一氧化碳浓度探测器)实时监控储能集装箱内的气体浓度状态， 并实时上传给能量管理子系统ems，则工作人员或消防员也可通过能量管理子 系统ems获取的数据实现对储能集装箱内部状态的实时监控。
101.其次，当氢控制器接收到氢气浓度超过预警值时，开启泄压通风装置以及 泄压蜂鸣报警器，对储能集装箱进行泄压通风，并将泄压通风的状态上报给能 量管理子系统，可通过对集装箱的及时泄压通风达到对集装箱内热失控的预防。 当泄压完成，即氢探测器探测到的氢气浓度小于预警值时，则关闭泄压通风装 置和泄压蜂鸣报警，停止对整个集装箱进行泄压通风。
102.若在泄压通风装置工作的过程中，消防控制器接收到一氧化碳含量和烟雾 含量超过预警值的信号，则集装箱内发生了热失控，此时消防控制器发出消防 启动信号给泄压子系统以及电池管理子系统，泄压子系统关闭泄压通风装置， 使储能集装箱处于密闭空间，然后开启消防喷洒装置对储能集装箱喷洒消防灭 火介质进行灭火，并将灭火状态上报给能量管理系统，当灭火结束时，即可燃 气体探测器检测到集装箱内的可燃气体浓度小于预警值时，消防控制器发出消 防停止信号，消防喷洒装置关闭。即泄压通风装置和消防喷洒装置在板级回路 上形成硬件互锁，只有消防关闭时，泄压通风装置才能启动；而消防启动时， 泄压通风装置的供电则会断开。
103.而在消防控制器发出消防启动信号的同时，电池管理子系统也会向能量管 理子系统发出下高压指令，能量管理子系统控制储能集装箱内各电池高压及供 电总闸的断开，以便对电池系统中其他未发生热失控的电芯及集装箱内的其他 设备进行断电保护。
104.综上所述，本发明提供的一种储能系统的消防泄压系统及其消防泄压方法， 具有以下有益效果：
105.1、通过消防子系统和泄压子系统的配合，保证集装箱内进行消防灭火介质 喷洒与泄压通风的两种处理措施不会互相冲突，提升储能系统热失控后的消防 泄压处理的安全性和及时性。
106.2、各气体探测器与控制器采用硬线连接方式，代替传统采用通讯线连接的 方式，确保消防启动/停止信号、泄压启动/停止信号的传输速率快及避免信号传 输收到的通讯干扰，提高消防灭火及泄压通风的及时性。
107.3、探测器采用至少两个的冗余设计，且每一个探测器采用单独的硬线连接 控制器，保证即使在单个探测器损坏的情况下，消防子系统或泄压子系统仍能 正常工作，确保储能系统热失控后的消防泄压处理的安全性。
108.4、通过泄压蜂鸣报警器对集装箱内的氢气浓度进行告警，确保工作人员不 会贸然进入集装箱内引起安全隐患。
109.5、进风口和出风口的设置位置保证泄压通风效果，确保集装箱内的全部气 体都能够被新鲜空气替换，不会出现只有部分空气被替换的情况。
110.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术 领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。