本發(fā)明涉及儲能，尤其涉及一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)及其消防管理方法。

背景技術：

1、在鋰離子儲能系統(tǒng)中，因鋰離子電池的特性，存在由于發(fā)生電池熱失控而引起的儲能系統(tǒng)發(fā)生火災的風險，因此，在儲能系統(tǒng)中均會配置消防系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)中，常用的消防方案為氣體消防系統(tǒng)，滅火介質(zhì)包括全氟己酮、七氟丙烷或氣溶膠等。常規(guī)采用的滅火方案包括兩種：一是采用艙級氣體浸沒消防的方式，將探測器和噴頭布置于電池艙，當電池發(fā)生熱失控時，對整個電池艙噴灑藥劑，實現(xiàn)艙級消防；另一種是通過在電池包上設置有消防噴頭，當電池發(fā)生熱失控時，將熱失控電池包所在的整簇電池包均噴灑藥劑或增加控制閥對熱失控電池包單獨進行藥劑噴灑，實現(xiàn)消防目的。但是，艙級氣體消防滅火時間晚，滅火效果差，存在導致整艙電池包損壞的風險，同時，采用氣體消防，氣體反應揮發(fā)后，存在電池復燃的風險；而簇級噴灑方案，未發(fā)生熱失控的電池包也會被噴灑藥劑，對電池產(chǎn)生影響，成本較高。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)及其消防管理方法，以可精準對儲能系統(tǒng)內(nèi)的熱失控電池包進行單獨消防處理，提高滅火效率和效果。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，包括儲能箱體、若干電池簇和消防系統(tǒng)，所述電池簇間隔設于所述儲能箱體內(nèi)，每一所述電池簇包括多個自上而下依序堆疊設置的電池包、一二級bms單元及一高壓箱，所述高壓箱設于位于末端的電池包的下方，所述電池包包括一級bms單元和電池模組，所述一級bms單元與所述電池模組和所述二級bms單元通信連接，所述高壓箱中設置有控制模塊，所述控制模塊與所述二級bms單元通信連接；所述消防系統(tǒng)設置于所述儲能箱體中，包括液冷機組、液冷管路和浸沒消防管路，所述液冷機組通過所述液冷管路與所述電池包連通，所述浸沒消防管路與所述電池簇一一對應，且所述液冷管路通過簇級電磁閥與所述浸沒消防管路連通，所述電池簇的各電池包分別通過一包級電磁閥與對應的浸沒消防管路連通，所述包級電磁閥和所述簇級電磁閥與對應的電池簇的所述控制模塊通信連接。

3、第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)的消防管理方法，應用于基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，所述儲能系統(tǒng)包括消防系統(tǒng)和若干間隔設置的電池簇，每一所述電池簇包括多個自上而下依序疊設的電池包、一二級bms單元及一設于位于末位的電池包下方的高壓箱，所述電池包包括一級bms單元和電池模組，所述一級bms單元與所述電池模組和所述二級bms單元通信連接，所述高壓箱中設有與所述二級bms單元通信連接的控制模塊；所述消防系統(tǒng)包括液冷機組、液冷管路和浸沒消防管路，所述液冷機組通過所述液冷管路與所述電池包連通，所述浸沒消防管路與所述電池簇一一對應，且所述浸沒消防管路通過簇級電磁閥與所述液冷管路連通，同一所述電池簇中的各電池包分別通過一包級電磁閥與對應的浸沒消防管路連通，所述包級電磁閥和所述簇級電磁閥與對應的電池簇的所述控制模塊通信連接；所述消防管理方法包括以下步驟：一級bms單元采集并記錄對應的電池模組的電池數(shù)據(jù)，且將電池數(shù)據(jù)傳送至對應的電池簇的二級bms單元；二級bms單元根據(jù)接收到的電池數(shù)據(jù)判斷是否存在異常數(shù)據(jù)以判斷是否存在發(fā)生熱失控的電池包；當存在發(fā)生熱失控的電池包時，二級bms單元根據(jù)異常數(shù)據(jù)判定獲知發(fā)生熱失控的電池包；二級bms單元根據(jù)判定獲知發(fā)生熱失控的電池包的信息下發(fā)浸沒消防指令至對應的電池簇的控制模塊；控制模塊控制與發(fā)生熱失控的電池包對應的包級電磁閥開啟；控制模塊控制發(fā)生熱失控的電池包所處的電池簇的簇級電磁閥開啟，反饋包級電磁閥的狀態(tài)和簇級電磁閥的狀態(tài)至二級bms單元。

4、本發(fā)明的有益技術效果在于：本發(fā)明的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)通過于儲能箱體中設置消防系統(tǒng)和若干間隔設置的電池簇，且每一電池簇包括多個依序上下疊設的電池包、一二級bms單元及一設于電池包下方的高壓箱，又電池包包括一級bms單元和電池模組，一級bms單元與電池模組和二級bms單元通信連接，以使同一電池簇的各電池包的一級bms單元可單獨采集獲取該電池包的電池模組的電池數(shù)據(jù)，使得一級bms單元能及時快速獲取電池數(shù)據(jù)并傳送至該電池簇的二級bms單元，以及時進行異常檢測，消防及時，并可提高消防效果，且利用bms進行檢測可相對減少安裝在電池包外的探測器的數(shù)目，且檢測效果更精確可靠，一級bms單元與電池包一一對應，二級bms單元與電池簇一一對應，使得可更精確地定位至對應的電池簇和電池包的位置，精準進行滅火；而且，消防系統(tǒng)的浸沒消防管路與電池簇一一對應，且通過簇級電磁閥與液冷管路連通，以使得浸沒消防管路和冷卻管路共用，節(jié)省空間和成本，且浸沒消防的液體是經(jīng)液冷機組冷卻的液體，降溫效果更佳，以可提高消防效果；而且，采用液體浸沒消防，可避免采用氣體消防存在的氣體反應揮發(fā)后電池復燃的風險，又各電池包通過一包級電磁閥與對應的浸沒消防管路連通，包級電磁閥和簇級電磁閥與對應的電池簇的高壓箱中設置的與二級bms單元通信連接的控制模塊通信連接，以精確定位消防，避免艙級消防導致的整艙電池包損壞的風險，也可防止簇級噴灑消防時對未發(fā)生熱失控的電池包也噴灑藥劑所造成的影響。本發(fā)明的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)的消防管理方法也具有上述功能，實用性強。

技術特征：

1.一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述電池包上設有進液口和出液口，所述液冷管路包括冷卻進水一級管路、冷卻進水二級管路、冷卻回水一級管路和冷卻回水二級管路，所述冷卻進水二級管路與所述電池簇一一對應，所述冷卻進水二級管路通過所述冷卻進水一級管路與所述液冷機組的出液端連通，且所述冷卻進水二級管路與對應的電池簇的所有電池包的進液口連通，所述冷卻回水二級管路與所述電池簇一一對應，所述冷卻回水二級管路通過所述冷卻回水一級管路與所述液冷機組的回水進液端連通，且所述冷卻回水二級管路與對應的電池簇的所有電池包的出液口連通，所述浸沒消防管路與所述冷卻進水二級管路一一對應，且所述浸沒消防管路通過所述簇級電磁閥與所述冷卻進水二級管路連通。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述包級電磁閥采用三通電磁閥，當電池包無熱失控時，所述包級電磁閥的二通為常開狀態(tài)，所述包級電磁閥的與所述電池包連接的出口處為閉合狀態(tài)。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，同一所述浸沒消防管路的各包級電磁閥依序連通，所述簇級電磁閥與位于首位的包級電磁閥連通，位于末位的包級電磁閥的出口處設有堵頭，所述堵頭上設置有漏液檢測裝置。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)還包括液箱，所述液箱通過補液管與所述液冷機組連通。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述補液管上設有補液電磁閥，所述液冷機組通過補液泵與所述補液管連通。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)還包括三級bms單元，所述三級bms單元設于所述儲能箱體中，所述三級bms單元與所述二級bms單元和所述液冷機組通信連接。

8.根據(jù)權利要求7所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述液冷機組包括主機、冷卻系統(tǒng)、換熱器和循環(huán)系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)通過所述換熱器與所述循環(huán)系統(tǒng)連接，所述主機分別與所述冷卻系統(tǒng)、所述換熱器和所述循環(huán)系統(tǒng)通信連接，所述循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵和壓力傳感器，所述壓力傳感器設于所述液冷機組的出液端，所述循環(huán)泵與所述液冷機組的回水進液端和所述液冷機組的補水進液端連通。

9.一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)的消防管理方法，其特征在于，應用于基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)，所述儲能系統(tǒng)包括消防系統(tǒng)和若干間隔設置的電池簇，每一所述電池簇包括多個自上而下依序疊設的電池包、一二級bms單元及一設于位于末位的電池包下方的高壓箱，所述電池包包括一級bms單元和電池模組，所述一級bms單元與所述電池模組和所述二級bms單元通信連接，所述高壓箱中設有與所述二級bms單元通信連接的控制模塊；所述消防系統(tǒng)包括液冷機組、液冷管路和浸沒消防管路，所述液冷機組通過所述液冷管路與所述電池包連通，所述浸沒消防管路與所述電池簇一一對應，且所述浸沒消防管路通過簇級電磁閥與所述液冷管路連通，同一所述電池簇中的各電池包分別通過一包級電磁閥與對應的浸沒消防管路連通，所述包級電磁閥和所述簇級電磁閥與對應的電池簇的所述控制模塊通信連接；所述消防管理方法包括以下步驟：

10.根據(jù)權利要求9所述的基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)的消防管理方法，其特征在于，所述基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)還包括液箱和三級bms單元，所述液箱通過補液管與所述液冷機組連通，所述補液管上設有補液電磁閥，所述液冷機組通過補液泵與所述補液管連通，所述三級bms單元與所述二級bms單元和所述液冷機組通信連接，所述液冷機組包括主機、冷卻系統(tǒng)、換熱器和循環(huán)系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)通過所述換熱器與所述循環(huán)系統(tǒng)連接，所述主機分別與所述冷卻系統(tǒng)、所述換熱器和所述循環(huán)系統(tǒng)通信連接，所述循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵和壓力傳感器，所述壓力傳感器設于所述液冷機組的出液端，所述循環(huán)泵與所述液冷機組的回水進液端和所述液冷機組的補水進液端連通；則所述當存在發(fā)生熱失控的電池包時，二級bms單元根據(jù)異常數(shù)據(jù)判定對應的電池包的步驟后還包括：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于包級浸沒式消防管理的儲能系統(tǒng)及其消防管理方法，儲能系統(tǒng)包括儲能箱體及設于其內(nèi)的消防系統(tǒng)和若干間隔設置的電池簇，每一電池簇包括多個依序上下疊設的電池包、一二級BMS單元及一設于電池包下方的高壓箱，電池包包括一級BMS單元和電池模組，一級BMS單元與電池模組和二級BMS單元通信連接，高壓箱中設有與二級BMS單元通信連接的控制模塊；消防系統(tǒng)包括液冷機組、液冷管路和浸沒消防管路，液冷機組通過液冷管路與電池包連通，浸沒消防管路與電池簇一一對應，且通過簇級電磁閥與液冷管路連通，各電池包通過一包級電磁閥與對應的浸沒消防管路連通，包級電磁閥和簇級電磁閥與對應的控制模塊通信連接。

技術研發(fā)人員：郎獻軍,張志勝
受保護的技術使用者：北京天順智儲科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/7/29