CN115228029B 一种锂离子电池柜火灾的多级预警及灭火方法 （中国科学技术大学）

一种锂离子电池柜火灾的多级预警及灭火本发明公开了一种锂离子电池柜火灾的多测电池温度并准确定位的分布式光纤感温探测对电池不同状态发出三级控制信号来灵活地改2所述四级预警系统针对电池单体、电池模组和电池柜三个所述四级预警系统包括分布式光纤感温探测器、电池分布式光纤感温探测器布置在每一块电池单体的侧表面，用于电池模组内热失控预警模块包括红外火焰探测器、H2和CO传感器、第一烟雾探测器和电池模组内热失控预警模块中的H2和CO传感器以及电池柜表面的压力传感器分别用于所述控制系统包括信号处理模块、报警模块和控制同等级的预警信号控制灭火系统采取不同等级的响应措施或者根据电池柜内不同热失控所述自动灭火系统包括全氟己酮灭火系统、水雾灭火所述全氟己酮灭火系统包括全氟己酮储罐、增所述多级预警及灭火方法还包括灭火方法，信号传输至控制系统，控制系统降低灭火系统中泵组的功率或压力来降低灭火剂的流量，二级响应为发生热失控电池模组的热失控预警、抑制及未3和/或占空比；三级响应为发生热失控电池模组的火灾预警、灭火及未发生四级响应为电池柜火灾预警及灭火冷却措施；若三级响应未抑制电池模组热失控传过电池柜尺寸而向外蔓延，电池柜压力传感器检测内部产生的爆炸压力是否会损坏电池灭火系统所用灭火剂为全氟己酮和水，灭火剂用量需根据电池模组和电池柜空间体自动灭火系统中泵的功率以及喷头的流量系数需保证水雾的粒径和密度不会对未失自动灭火系统中泵的功率以及喷头的流量系数设定必须保证可抑制电池热失控最剧相连;自动灭火系统通过不同消防分路和电磁阀可对不器将反射光信号传输至控制系统中信号处理模块，一旦电池温度超过60℃,信号处理模块4[0005]本发明的目的是为了弥补目前锂离子电池柜式储能单元中预警和灭火系统的缺5[0012]电池模组内热失控预警模块中的H2和CO传感器以及电池柜表面的压力传感器分电池柜上方预制舱顶部设有线型感温火灾探测器，用于探测电池柜内发生的热失控传播，据不同等级的预警信号控制灭火系统采取不同等级的响应措施或者根据电池柜内不同热6级预警信号和一级控制信号；关闭热失控模组中的全氟己酮灭火系统并开启水雾灭火系7置在电池侧表面而不是上表面是为了防止电池热失控对其造成损害)。分布式光纤传感技曼散射光的光强随温度变化而变化，对探测到的Stokes光和Anti_Stokes光进行解调可以仅大幅度提高了预警的准确率还可以精确定位发8[0041]进一步的，灭火系统接收来自控制系统的多级控制信号可灵活地改变灭火工2和CO传感器反馈的特征气体浓度超过器温升速率超过1℃/s、VOC探测器以及第一烟雾探测器其中之一的参数超过设定阈值时，型感温火灾探测器探测到火焰超过电池柜尺寸或预制舱壁面第二烟雾探测器探测到电池9系统11通过不同消防分路和电磁阀可对不同电池模组子和预警阈值也不同。针对电池单体3热失控前的传感器主要是分布式光纤感温探测器4，可大大提高预警系统的准确率。电池模组内热失控预警模块2中的H2和CO传感器以及电池火系统可针对电池单体3发生自热反应从而超过热管理温度区间进行冷却降温措施，因其[0060]当电池柜7内某个电池模组1内电池单体3的温度超过60℃时，分布式光纤感温探14加压后通过消防管路16从电池模组1中的第一全氟己酮喷头5释放，从而对电池进行冷柜7内部发生热失控时气体的爆炸压力来判断热失控传播的剧烈程度以及是否可能会超过电池柜7外壳的损坏压力阈值，电池柜7正上方的线型感温火灾探测器26用于监测电池柜7的火焰是否向外蔓延，预制舱23墙壁的第二烟雾探测器28用于监测电池柜7内电池热失控式水喷淋喷头24开启，同时电池柜7两侧在预制舱23顶部的第二全氟己酮喷头25释放全氟人员在不脱离本发明原理的前提下所做出的一些