[發明專利]一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統

有效

• 申請號: 201410748733.3
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104578435A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 柯克;劉志彬;潘耀強;馬桔華;余濤
• 申請（專利權）人: 超威電源有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;A62C3/16
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種作為各種移動設備與非移動設備儲能載體的能量儲存系統，更具體地說，它涉及一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統。

背景技術

用于移動設備與非移動設備的能量儲存系統在工作時會產生熱量，溫度過高會直接影響能量儲存系統的工作性能和壽命，甚至發生過熱、起火、爆炸等安全事故隱患。因此，能量儲存系統的熱管理系統需有效管控使其工作在最佳溫度區域并同時保證在極限故障起火情況下的消防功能。為了確保能量儲存系統的安全性，制造商不遺余力地采用各種措施，如各種結構設計優化、阻燃材料選擇、以及從控制策略上對能量儲存系統的安全性進行保護。但是一旦能量儲存系統起火，以上的措施基本無效。因此，當能量儲存系統發生危險時，如何確保能量儲存系統及設備的安全和人員安全顯得尤為重要。公開號為CN103515674A的發明專利于2014年1月15日公開了一種可散熱保暖與阻燃的電池安全模組，是于電池組二端分別設置一導電模組，至少一導電模組連通一送風裝置與一滅火裝置，該送風裝置可輸出冷風或熱風，該滅火裝置可輸出滅火泡沫或粉，一控制單元，連接各該導電模組、送風裝置與滅火裝置，該模組可感測該導電模組周遭的溫度，使當該導電模組周遭的溫度超過或低于預設值時即啟動送風裝置或滅火裝置，使該送風裝置與滅火裝置可輸送冷風或熱風、滅火泡沫或滅火粉至導電模組與電池組；借此，可獲致散熱、保暖與阻燃的安全功效。但該電池安全模組只能通過檢測溫度啟動送風和滅火，缺少更多的檢測手段，防護響應速度會受影響。

發明內容

現有的能量儲存系統降溫防火防爆措施不夠豐富，難以提供更好安全防護，為解決這一問題，本發明提供了一種降溫防火防爆措施更多，可產生更好防護效果，利用液體阻燃劑吸熱汽化達到阻燃效果且具備消防功能的能量儲存系統。

本發明的技術方案是：一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統，用于各種移動設備與非移動設備的電源供應，包括若干儲能載體單元、監測裝置、控制單元、受控制單元控制的液體阻燃劑汽化冷凝循環機構及消防機構，以及具備絕緣性能，對化學物質燃燒具備阻燃效果且無腐蝕，易揮發汽化且易冷凝的液體阻燃劑，儲能載體單元設于一能量儲存系統外箱中，液體阻燃劑汽化冷凝循環機構構成一液體阻燃劑汽化冷凝循環回路，能量儲存系統外箱接在該液體阻燃劑汽化冷凝循環回路中，液體阻燃劑封閉于該液體阻燃劑汽化冷凝循環回路中。當能量儲存系統發生故障時主要表現為冒煙、起火和溫度升高，本系統中的監測裝置可以監測煙霧和溫度，檢測到煙霧和溫度的變化后生成信號并將信號傳遞給控制單元，控制單元驅動液體阻燃劑汽化冷凝循環機構和消防機構做出相應動作，將阻燃劑送入能量儲存系統外箱內，一可起到冷卻電池箱中環境溫度效果，二可稀釋電池箱中氧氣含量，產生冷卻、滅火功效。

作為優選，所述儲能載體單元之間設有便于氣體流通的間隙。保留一定間隙便于汽化后的阻燃劑全方位深入儲能載體單元周圍，產生更快更好的冷卻、滅火功效。

作為優選，所述液體阻燃劑汽化冷凝循環機構包括阻燃劑循環管道、鼓液泵、氣體回收口、抽氣泵、冷熱交換器和儲液罐，鼓液泵、儲液罐、冷熱交換器和抽氣泵依次通過阻燃劑循環管道連接。可從液體阻燃劑汽化冷凝循環機構中輸出到能量儲存系統外箱中，此間液體阻燃劑因降壓、受熱而膨脹發生相變成氣體，抽氣泵將吸熱汽化后的阻燃劑氣體經過氣體回收口回收進冷熱交換器進行熱交換，然后冷凝成液體形態被儲存進儲液罐，從而形成阻燃劑的循環使用。

作為優選，所述消防機構包括冷卻液體噴嘴、消防液體噴嘴和消防管道，冷卻液體噴嘴、消防液體噴嘴設于所述能量儲存系統外箱上，冷卻液體噴嘴通過消防管道與鼓液泵連通，消防液體噴嘴通過消防管道與所述消防機構連通，氣體回收口與抽氣泵連通。消防機構與液體阻燃劑汽化冷凝循環機構共用同一個鼓液泵、抽氣泵，液體輸送管道分離；其中消防機構在啟動后，迅速將儲液罐中的液體阻燃劑噴灑在故障點，達到消防效果；抽氣泵加大抽風功率，對汽化后的阻燃劑進行抽離液化，加大循環消防力度。

作為優選，所述監測裝置包括溫度監測裝置和煙霧監測裝置，溫度監測裝置和煙霧監測裝置均固設于所述能量儲存系統外箱中并與所述控制單元電連接，溫度監測裝置為一陣列式熱感應器集成板，煙霧監測裝置為一陣列式化學感應器集成板。所述煙霧監測裝置用于監測能量儲存系統外箱內部的煙霧狀況，從而開啟消防機構。

作為優選，所述冷卻液體噴嘴上設有霧化機構。霧化機構使冷卻液體噴嘴具備霧化功能，鼓液泵將儲液罐中的液體阻燃劑借助阻燃劑循環管道通過冷卻液體噴嘴噴灑在能量儲存系統外箱內部，霧化的液體阻燃劑吸熱后汽化達到冷卻溫度的效果。