一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種作為各種移動設(shè)備與非移動設(shè)備儲能載體的能量儲存系統(tǒng)，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(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于移動設(shè)備與非移動設(shè)備的能量儲存系統(tǒng)在工作時會產(chǎn)生熱量，溫度過高會直接影響能量儲存系統(tǒng)的工作性能和壽命，甚至發(fā)生過熱、起火、爆炸等安全事故隱患。因此，能量儲存系統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)需有效管控使其工作在最佳溫度區(qū)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(tǒng)的安全性，制造商不遺余力地采用各種措施，如各種結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、阻燃材料選擇、以及從控制策略上對能量儲存系統(tǒng)的安全性進(jìn)行保護(hù)。但是一旦能量儲存系統(tǒng)起火，以上的措施基本無效。因此，當(dāng)能量儲存系統(tǒng)發(fā)生危險時，如何確保能量儲存系統(tǒng)及設(shè)備的安全和人員安全顯得尤為重要。公開號為CN103515674A的發(fā)明專利于2014年I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(shè)置一導(dǎo)電模組，至少一導(dǎo)電模組連通一送風(fēng)裝置與一滅火裝置，該送風(fēng)裝置可輸出冷風(fēng)或熱風(fēng)，該滅火裝置可輸出滅火泡沫或粉，一控制單元，連接各該導(dǎo)電模組、送風(fēng)裝置與滅火裝置，該模組可感測該導(dǎo)電模組周遭的溫度，使當(dāng)該導(dǎo)電模組周遭的溫度超過或低于預(yù)設(shè)值時即啟動送風(fēng)裝置或滅火裝置，使該送風(fēng)裝置與滅火裝置可輸送冷風(fēng)或熱風(fēng)、滅火泡沫或滅火粉至導(dǎo)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(fēng)和滅火，缺少更多的檢測手段，防護(hù)響應(yīng)速度會受影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]現(xiàn)有的能量儲存系統(tǒng)降溫防火防爆措施不夠豐富，難以提供更好安全防護(hù)，為解決這一問題，本發(fā)明提供了一種降溫防火防爆措施更多，可產(chǎn)生更好防護(hù)效果，利用液體阻燃劑吸熱汽化達(dá)到阻燃效果且具備消防功能的能量儲存系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統(tǒng)，用于各種移動設(shè)備與非移動設(shè)備的電源供應(yīng)，包括若干儲能載體單元、監(jiān)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(huán)機(jī)構(gòu)及消防機(jī)構(gòu)，以及具備絕緣性能，對化學(xué)物質(zhì)燃燒具備阻燃效果且無腐蝕，易揮發(fā)汽化且易冷凝的液體阻燃劑，儲能載體單元設(shè)于一能量儲存系統(tǒng)外箱中，液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)構(gòu)成一液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)回路，能量儲存系統(tǒng)外箱接在該液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)回路中，液體阻燃劑封閉于該液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)回路中。當(dāng)能量儲存系統(tǒng)發(fā)生故障時主要表現(xiàn)為冒煙、起火和溫度升高，本系統(tǒng)中的監(jiān)測裝置可以監(jiān)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(qū)動液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)和消防機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)動作，將阻燃劑送入能量儲存系統(tǒng)外箱內(nèi)，一可起到冷卻電池箱中環(huán)境溫度效果，二可稀釋電池箱中氧氣含量，產(chǎn)生冷卻、滅火功效。
[0005]作為優(yōu)選，所述儲能載體單元之間設(shè)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(chǎn)生更快更好的冷卻、滅火功效。
[0006]作為優(yōu)選，所述液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)包括阻燃劑循環(huán)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(huán)管道連接?？蓮囊后w阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)中輸出到能量儲存系統(tǒng)外箱中，此間液體阻燃劑因降壓、受熱而膨脹發(fā)生相變成氣體，抽氣泵將吸熱汽化后的阻燃劑氣體經(jīng)過氣體回收口回收進(jìn)冷熱交換器進(jìn)行熱交換，然后冷凝成液體形態(tài)被儲存進(jìn)儲液罐，從而形成阻燃劑的循環(huán)使用。
[0007]作為優(yōu)選，所述消防機(jī)構(gòu)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(shè)于所述能量儲存系統(tǒng)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(jī)構(gòu)連通，氣體回收口與抽氣泵連通。消防機(jī)構(gòu)與液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)共用同一個鼓液泵、抽氣泵，液體輸送管道分離；其中消防機(jī)構(gòu)在啟動后，迅速將儲液罐中的液體阻燃劑噴灑在故障點(diǎn)，達(dá)到消防效果；抽氣泵加大抽風(fēng)功率，對汽化后的阻燃劑進(jìn)行抽離液化，加大循環(huán)消防力度。
[0008]作為優(yōu)選，所述監(jiān)測裝置包括溫度監(jiān)測裝置和煙霧監(jiān)測裝置，溫度監(jiān)測裝置和煙霧監(jiān)測裝置均固設(shè)于所述能量儲存系統(tǒng)外箱中并與所述控制單元電連接，溫度監(jiān)測裝置為一陣列式熱感應(yīng)器集成板，煙霧監(jiān)測裝置為一陣列式化學(xué)感應(yīng)器集成板。所述煙霧監(jiān)測裝置用于監(jiān)測能量儲存系統(tǒng)外箱內(nèi)部的煙霧狀況，從而開啟消防機(jī)構(gòu)。
[0009]作為優(yōu)選，所述冷卻液體噴嘴上設(shè)有霧化機(jī)構(gòu)。霧化機(jī)構(gòu)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(huán)管道通過冷卻液體噴嘴噴灑在能量儲存系統(tǒng)外箱內(nèi)部，霧化的液體阻燃劑吸熱后汽化達(dá)到冷卻溫度的效果。
[0010]作為優(yōu)選，所述的消防液體噴嘴設(shè)于一噴嘴自動尋的調(diào)節(jié)座上，該噴嘴自動尋的調(diào)節(jié)座包括橫向直線微電機(jī)和縱向直線微電機(jī)，縱向直線微電機(jī)固設(shè)于一橫向轉(zhuǎn)動座上，橫向轉(zhuǎn)動座通過一橫向連桿鉸接在橫向直線微電機(jī)輸出軸上，消防液體噴嘴中部通過球頭鉸接在能量儲存系統(tǒng)外箱上，消防液體噴嘴尾部通過一縱向連桿鉸接在縱向直線微電機(jī)輸出軸上。噴嘴自動尋的調(diào)節(jié)座使得消防液體噴嘴具備搜尋定位功能，能夠根據(jù)煙源、火源、光源自行調(diào)整液體阻燃劑噴射方向，提高液體阻燃劑利用效率。
[0011]作為優(yōu)選，所述鼓液泵受一伺服電機(jī)驅(qū)動，所述控制單元與該伺服電機(jī)的伺服控制器電連接。這樣鼓液泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度可由溫度監(jiān)測裝置反饋的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，鼓液泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度控制液體阻燃劑的噴射速度。
[0012]作為優(yōu)選，所述抽氣泵受一伺服電機(jī)驅(qū)動，所述控制單元與該伺服電機(jī)的伺服控制器電連接。抽氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度由溫度監(jiān)測裝置反饋的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，抽氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度控制能量儲存系統(tǒng)內(nèi)部的氣體量，平衡內(nèi)部壓力。
[0013]作為優(yōu)選，所述儲能載體單元為蓄電池或超級電容或燃料電池。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
通過溫度監(jiān)測和煙霧監(jiān)測更及時更全面地實施降溫阻燃防爆等防護(hù)，有效改善能量儲存系統(tǒng)中能量載體單元的保存環(huán)境，有效提升能量儲存系統(tǒng)的使用壽命、可靠性與安全性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中，1-儲能載體單元，2-控制單元，3-能量儲存系統(tǒng)外箱，4-阻燃劑循環(huán)管道，5-鼓液泵，6-抽氣泵，7-冷熱交換器，8-儲液罐，9-冷卻液體噴嘴，10-電磁閥門。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]實施例1:
如圖1所示，一種具備冷卻效果及消防功能的能量儲存系統(tǒng)，用于移動設(shè)備與非移動設(shè)備的電源供應(yīng)，儲能載體單元I為蓄電池，包括四個儲能載體單元1、監(jiān)測裝置、控制單元2、受控制單元控制的液體阻燃劑汽化冷凝循環(huán)機(jī)構(gòu)及消防機(jī)構(gòu)，以及具備絕緣性能，對化學(xué)物質(zhì)燃燒具備阻燃效果