具有消防装置的集装箱梯次储能系统的制作方法

本实用新型涉及梯次储能消防技术领域，特别是涉及一种具有消防装置的集装箱梯次储能系统。

背景技术：

动力锂电池的回收利用主要分为梯次利用和拆解回收。从电动汽车上退役的动力锂电池通常还保有初始容量70％-80％的剩余容量，仍有较大的利用空间，在对能量密度要求不高的储能、分布式光伏发电、低速电动车等领域可进行梯次利用。而当锂电池无法进行梯次利用时，则需要进行拆解回收。目前储能行业中大型储能系统的建设需要大量低成本的储能电池，若将电动汽车退役的动力锂电池应用在储能领域，将极大的促进新能源行业的发展。目前，大中型储能基本上都是集中式，如一兆瓦时电池分成很多支路并联到一起，接到500千瓦的储能逆变器上。这种利用方式对于新电池来说没有任何问题,但对于退役电池不行。从不同车上拆出的电池良莠不齐,把它们并联在一起会出很多问题,一致性无法保证,并且拆解电池包容易进一步增加梯次利用成本,降低了梯次利用的经济性，而现有技术中一般会通过退役电池包储能系统的集装箱来对这些动力锂电池进行回收存储。

但是，由于锂离子电池在充放电过程中会发热，如果产生的热量超过了电池热量的耗散能力，锂离子电池就会过热，电池材料就会发生sei膜的分解、电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应和负极与粘合剂的反应等破坏性的副反应。如果将锂电池使用在新能源储能领域，除了专用的电池管理系统(主动监测过充过放)，集装箱内部的消防控制也至关重要。

技术实现要素：

本实用新型实施例中提供了一种具有消防装置的集装箱梯次储能系统，用以快速消灭电池仓内火情、提升集装箱梯次储能系统的安全性能，所述具有消防装置的集装箱梯次储能系统包括设备舱、电池仓、控制器以及分别与所述控制器电连通的气体传感器、温度传感器、报警机构及喷洒机构，其中：

气体传感器设置于电池仓内部，用于获取电池仓的烟气浓度信息并发送至控制器；

温度传感器设置于电池仓内部，用于获取电池仓的温度信息并发送至控制器；

控制器，用于根据电池仓的烟气浓度信息及温度信息启停报警机构及喷洒机构；

报警机构，用于向工作人员提示电池仓的火警状况；

喷洒机构设置于电池仓内部，用于对电池仓进行灭火动作。

具体实施中，所述电池仓具有多个间隔区域，各所述间隔区域之间设置有防火窗。

具体实施中，所述电池仓具有5-10个所述间隔区域。

具体实施中，所述间隔区域内设置有至少一个所述喷洒机构。

具体实施中，所述间隔区域的顶部设置有两个所述温度传感器。

具体实施中，还包括设置于电池仓门外的手动控制盒，所述手动控制盒与所述控制器相连，内部设有紧急停止按钮及紧急启动按钮。

具体实施中，所述报警机构为声光报警器。

具体实施中，所述喷洒机构为气体喷洒机构。

本实用新型中提供的具有消防装置的集装箱梯次储能系统，其消防装置包括控制器及分别与所述控制器电连通的气体传感器、温度传感器、报警机构及喷洒机构，集装箱内部则区分为电池仓和设备仓，该系统通过温度传感器及气体传感器可以实时监测电池仓内的火警状况，如发现火情，可以迅速报警并进行灭火动作，大幅度的提升了集装箱梯次储能系统的安全系数，避免火情蔓延，有效降低火情所带来的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本实用新型实施例中具有消防装置的集装箱梯次储能系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中喷洒机构的布局示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型实施例中提供了一种具有消防装置的集装箱梯次储能系统，用以快速消灭电池仓内火情、提升集装箱梯次储能系统的安全性能，所述具有消防装置的集装箱梯次储能系统包括设备舱220、电池仓210、控制器101以及分别与所述控制器101电连通的气体传感器102、温度传感器103、报警机构104及喷洒机构105，其中：

气体传感器102设置于电池仓210内部，用于获取电池仓210的烟气浓度信息并发送至控制器101；

温度传感器103设置于电池仓210内部，用于获取电池仓210的温度信息并发送至控制器101；

控制器101，用于根据电池仓210的烟气浓度信息及温度信息启停报警机构104及喷洒机构105；

报警机构104，用于向工作人员提示电池仓210的火警状况；

喷洒机构105设置于电池仓210内部，用于对电池仓210进行灭火动作。

本实用新型中具有消防装置的集装箱梯次储能系统的工作原理为：

集装箱的结构上区分为电池仓210(危险区域)和设备仓(保护区域)，其中，电池仓210包括电池模组、bms电池管理系统(用于监控电池模组的电流，电压，温度等相关电池问题)及消防气体(管网式)设备仓(保护区域)的耐火极限＞0.5h；耐压强度＞1200pa。为了保证人员的安全撤离，在释放灭火剂前，应发出火灾报警，火灾报警至释放灭，火剂的延时时间为30-50s。

该系统采用分级报警策略：

一级报警：室内报警信号，通讯信号；气体传感器102报警或者系统故障报警提示；

二级报警：室内外报警信号，通讯信号，干接点信号；气体和温度传感器103均报警提示；

三级报警：室内外报警信号，通讯信号，干接点信号，灭火机构信号；气体和温度传感器103报警，提示喷洒机构105将启动灭火(延长30-50s)；

四级报警：通讯信号，干接点信号，喷洒信号；提示喷洒完成。

具体实施中，电池仓210的设置可以有多种实时方案。例如，如图2所示，为了提升安全性能，电池仓210根据电池类型和设计布局，可以具有多个间隔区域211，各所述间隔区域211之间则可以设置有防火窗。每个间隔区域211之间用防火窗分割，对应的空调则可以采用管网形式，便于各间隔区域211温度控制一致。某个间隔区域211发生异常报警或者火灾情况时，只该间隔区域211启动应急措施，不影响其它间隔区域211。当一个间隔区域211发生异常危险情况时，经后期技术确认，必要情况下其它间隔区域211可暂停运行，配合排查相关问题。

具体实施中，电池仓210内间隔区域211数量的设置可以有多种实施方案，例如，所述电池仓210可以具有5-10个所述间隔区域211。电池仓210区分为5-10个小的间隔区域211，可以有效防止局部区域异常蔓延，最大程度减少损失，保障系统的整体安全。

具体实施中，电池仓210内喷洒机构105的设置可以有多种实施方案，例如，如图2所示，所述电池仓210内各所述间隔区域211内可以设置有至少一个所述喷洒机构105。具体的，设备仓根据危险源的不同，可以设定不同的间隔区域211，如可根据需要设定3-5个。进一步的，消防设施可以采用明管布线，按照电池模组的布局在电池模组最上面布局消防管线，均匀分布气体喷头。每个喷头设计管理一个间隔区域211，如电池仓210可以分为5-10个小的间隔区域211，防止个别间隔区域211异常蔓延，最大程度减少损失，保障系统的安全。

具体实施中，温度传感器103的设置可以有多种实施方案。例如，所述间隔区域211的顶部可以设置有两个所述温度传感器103。安装温度传感器103时，每个所述间隔区域211的上方设置有两个温度探头，用于该间隔区域211的温度异常反馈，可以有效保证温度监控的准确性，及时发现火情，以达到快速报警的目的。

具体实施中，该系统还可以包括设置于电池仓210门外的手动控制盒，所述手动控制盒可以与所述控制器101相连，内部设有紧急停止按钮及紧急启动按钮。进一步的，该系统的灭火控制方式为自动、电气手动及机械手动三种，即在有人工作或值班时，可以采用电气手动控制，在无人的情况下，则可以采用自动控制方式。自动、手动控制方式的转换，可在灭火控制盘上实现，即在保护区(电池仓210)的门外设置手动控制盒，手动控制盒内设有紧急停止与紧急启动按钮。

具体实施中，报警机构104的设置可以有多种实施方案。例如，所述报警机构104可以为声光报警器。声光报警器可以通过警铃及警示灯有效提醒工作人员电池仓210内的火情，及时灭火，从而进一步的提升该系统的安全性能。

具体实施中，喷洒机构105的设置可以有多种实施方案。例如，所述喷洒机构105可以为气体喷洒机构。气体喷洒机构可以有效保证电池仓210内的电池安全，降低灭火时对电池的伤害。

综上所述，本实用新型中提供的具有消防装置的集装箱梯次储能系统，其消防装置包括控制器101及分别与所述控制器101电连通的气体传感器102、温度传感器103、报警机构104及喷洒机构105，集装箱内部则区分为电池仓210和设备仓，该系统通过温度传感器103及气体传感器102可以实时监测电池仓210内的火警状况，如发现火情，可以迅速报警并进行灭火动作，大幅度的提升了集装箱梯次储能系统的安全系数，避免火情蔓延，有效降低火情所带来的损失。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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