[0001] 本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种锂离子电池储能电站多灭火剂异步作用灭火系统及方法。

[0002] 随着我国科技的发展与进步，新能源行业已经成为未来发展趋势，锂电池以正极材料不同而作区分，其中磷酸铁锂电池因其循环寿命长，成本低，安全性高而备受关注，是未来锂电池发展的重要研究方向。但由于机械滥用，电滥用和热滥用等情况造成的内部短路、热失控而引发锂电池火灾的事件时有发生，因锂电池火灾发现时火势已难以控制而造成较大损失的事故屡见不鲜，这些因素严重影响了锂电池设备使用的安全性和可靠性。

[0003] 当前针对集装箱式储能电站，大都设置有火灾报警装置，设置有温度传感器或视频烟雾报警，当空气中的烟雾浓度大或视频检测到烟雾时则控制报警器发生报警，提醒工作人员进行灭火。但这两种报警技术报警时间距离火灾发生时间近，留给应急处置的时间短，一旦蔓延很难扑救及时，因此需要更加细化锂电池火灾发生发展阶段，将锂电池可燃气体浓度考虑其中。

[0004] 因此，如何提供一种可以监测火灾火情，在一定条件下进行火情控制，防止火灾突发性以及随机性给锂电池组件带来极大危害的多灭火剂分时期扑救方法，是目前有待解决的技术问题。。

[0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合附图以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

[0020] 如图1‑图7所示，锂离子电池储能电站多灭火剂异步作用灭火系统，包括总控显示器1、异常温度扑救单元、可燃气体浓度稀释和抑爆单元以及出现明火或浓烟扑救单元。

[0021] 异常温度扑救单元包括红外热成像摄像头2、红外温度传感器3、异常温度查询模块和液氮‑全氟己酮喷射装置，液氮‑全氟己酮喷射装置包括液氮‑全氟己酮罐5和第一喷头6，红外热成像摄像头2的信号输出端与总控显示器1的信号输入端连接，红外温度传感器3设在锂电池组件7上，总控显示器1通过温度反馈控制线路8与红外温度传感器3双向信号连接；异常温度查询模块和总控显示器1连接并设置为一体，当温度或温升速率超过设定阈值时，启动液氮‑全氟己酮罐5上的第一电磁阀9，通过第一管路41由第一喷头6喷射卤化物灭火剂进行冷却降温。

[0022] 可燃气体浓度稀释和抑爆单元包括可燃气体浓度检测仪器10、可燃气体浓度检测通道11和可燃气体各项浓度参数查询模块12，卤化物灭火剂罐13和第一喷头6（与液氮‑全氟己酮喷射装置共用），可燃气体浓度检测通道11的进口端临近锂电池组件7，可燃气体浓度检测通道11的出口端与可燃气体浓度检测仪器10连接，可燃气体浓度检测仪器10的信号输出端通过可燃气体浓度反馈控制线路14与总控显示器1的信号输入端连接，可燃气体各项浓度参数查询模块12和总控显示器1连接并设置为一体。以液氮‑全氟己酮动作停止信号作为可燃气体浓度检测仪器10的启动信号，当可燃气体任一项浓度超过设定阈值时启动卤化物灭火剂罐13上的第二电磁阀15，通过第一管路41由第一喷头6喷射卤化物灭火剂进行窒息抑爆。

[0023] 出现明火或浓烟扑救单元包括视频图像监控装置、高压细水雾‑泡沫喷射装置、实时视频图像信息查询模块17以及烟气或明火定位模块18；视频图像监控装置包括视频监控摄像头50，高压细水雾‑泡沫喷射装置包括高压细水雾‑泡沫罐19和第二喷头16；视频监控摄像头50获取锂电池组件所在区域内的实时视频图像信息并进行该位置的确定，当视频监控中出现明火或浓烟时以视频信号经由视频监控线路40，由总控显示器1控制启动该位置高压细水雾‑全泡沫喷射装置进行火情控制，第二喷头16设置于锂电池组件上方；当出现明火或浓烟时启动高压细水雾‑泡沫罐19上的第三电磁阀20，通过第二管路42由第二喷头16喷射灭火剂进行火灾扑救。

[0024] 红外热成像摄像头2包括红外光学系统21、红外探测器22和算法平台23，红外热成像视频监控摄像头2用于探测锂电池组件7区域温度变化情况和实时温度数据；视频或图像经过先经过红外光学系统21，再经过红外探测器22传输到算法平台23，算法平台23得到的视频信息经比较超过设定温度或者温升速率变化阈值时，经温度反馈控制线路8将信号发送给总控显示器1，由总控显示器1自动启动该区域位置的红外温度传感器3。

[0025] 红外温度传感器3包括外壳24，外壳24一侧设有窗口25，外壳24另一侧设有引脚26，外壳24内设有遮光片27、热电元件28、场效应管29和支撑环30，红外温度传感器3用于对锂电池组件7某一局部位置的温度值进行实时监测；锂电池组件7红外辐射经过窗口25，穿过遮光片27，由热电元件28（光电二极管）接收并转化为电信号，经由场效应管29（信号处理电路）对接收的信号进行处理，最后通过引脚26输出和锂电池组件7温度相关的电信号。

[0026] 异常温度查询模块包括异常温度定位模块31、温度值或温升速率模块32、启动红外温度传感器模块33和红外温度传感器监控温度值或温升速率模块34；操控异常温度定位模块31、温度值或温升速率模块32、启动红外温度传感器模块33和红外温度传感器监控温度值或温升速率模块34的触摸按键在总控显示器1分别显示异常温度区域位置的视频图像及异常温度定位、获取实时红外热成像摄像头2显示的锂电池组件7的温度值和温升速率变化情况、手动启动红外温度传感器3而不需要经过温度反馈控制线路8、红外温度传感器3关于区域位置更加准确的温度值和温升速率测量变化数据。

[0027] 红外温度传感器3监测到温度值或者温升速率变化超过设定阈值时，经温度反馈控制线路8将信号传输给总控显示器1，当液氮‑全氟己酮灭火剂释放完毕时，其停止信号作为启动可燃气体浓度检测的启动信号，由总控显示器1经由联动线路14，控制启动可燃气体浓度检测仪器10启动，锂电池组件7经过可燃气体浓度检测通道11输送至可燃气体浓度检测仪器10，可燃气体浓度检测仪器10完成浓度检测后，经过可燃气体浓度反馈控制线路14将锂电池组件7可燃气体各项浓度参数输送至总控显示器1；操控可燃气体各项浓度参数查询模块12的触摸按键在总控显示器1显示锂电池组件7的可燃气体各项浓度参数。

[0028] 锂离子电池储能电站多灭火剂异步作用灭火方法，包括以下步骤：（1）异常温度预警单元的红外热成像摄像头2获取锂电池组件7所在区域内的温度变化速率和实时温度，确定位置后利用红外温度传感器3确定该位置更加精准的温度值和温度变化；当温度达到红外温度传感器3设定的阈值时启动液氮‑全氟己酮罐5上的第一电磁阀9，通过第一管路41由第一喷头6喷射灭火剂进行冷却降温；如图1所示。

[0029] （2）可燃气体浓度稀释和抑爆单元将液氮‑全氟己酮装置动作停止信号作为可燃气体浓度检测仪器10启动信号，锂电池组件可燃气体浓度检测仪器10探测锂电池组件7的可燃气体浓度，当可燃气体浓度达到阈值时启动卤化物灭火剂罐13上的第二电磁阀15，通过第一管路41由第一喷头6喷射卤化物灭火剂进行窒息抑爆。如图2所示。

[0030] （3）出现明火或浓烟扑救单元利用视频监控摄像头50实时监测锂电池组件是否出现明火或浓烟情况，当出现明火或浓烟时启动高压细水雾‑泡沫剂罐19上的第三电磁20，通过第二管路42由第二喷头16喷射灭火剂进行火灾扑救。如图3所示。

[0031] 步骤（1）中基于异常温度扑救单元具体为：YW101、将锂电池组件7整体划定不同区域；
YW102、红外热成像摄像头2检测区域内温度值及温升速率是否异常；
YW103、当区域内某位置温度值或者温升速率超过设定阈值时锁定该位置；
YW104、启动该位置处红外温度传感器3检测更加精确地温度变化；
YW105、当温度值或温升速率超过红外温度传感器3设定阈值时启动液氮‑全氟己酮装置进行冷却降温。

[0032] 步骤（2）中基于可燃气体浓度稀释和抑爆单元具体为：K101、将液氮‑全氟己酮动作停止信号作为启动锂电池组件可燃气体浓度检测仪器10的启动信号；
K102、启动可燃气体浓度检测仪器10检测可燃气体浓度；
K103、检测锂电池组件多种可燃气体浓度成分；
K104、当可燃气体浓度达到设定阈值时启动卤化物灭火剂罐13进行窒息抑爆。

[0033] 步骤（3）中基于出现明火或浓烟情况扑救单元具体为：S101、视频监控摄像头50实时监控区域内锂电池组件；
S102、发现明火或浓烟；
S103、进行位置确定；
S104、启动该位置的高压细水雾‑泡沫灭火装置进行灭火。

[0034] 以上实施例说明了本发明的基本原理和特点，但上述仅仅说明了本发明的较优实施例，并不受所述实施例的限制。本领域的普通技术人员在本专利的启发下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式变形和改进，这些均属于本发明的保护范围之内。因此，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。