【技術實現步驟摘要】
本申請涉及儲能電站，尤其涉及一種儲能電站防爆系統和防爆方法。
技術介紹
1、儲能技術以鋰電池儲能為主，然而，鋰電池儲能的進一步應用受到了熱失控這一問題的限制，當熱失控發生時，鋰電池的充放電性能急劇下滑，嚴重時甚至會伴隨著電池包的燃燒與爆炸，而儲能電站是大量電池包形成的高度集成體，當單體電池包發生熱失控時，如不能對其進行及時的控制，熱失控產生的火焰極易加熱周圍的未失控電池，進而促進熱失控蔓延。
2、相關技術中，大多數儲能電站采取主動預警手段防范熱失控行為，即通過監測電池狀態或電池包內部氣體組分、溫度等參數進而判斷熱失控發生的概率，并隨后采取滅火措施抑制熱失控的蔓延，從而盡可能地縮小單體電池包熱失控的影響范圍。但是，在熱失控過程中，鋰電池正極分解反應能夠產生氧氣，期間伴隨高放熱率，對于燃燒而言，當某一過程同時具備反應物、合適的氧化劑濃度及高溫時，燃燒的發生將不可避免，因此，鋰電池的熱失控過程具有自加速的特征，這導致儲能電站的熱失控防護效果嚴重受限。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
2、為此，本專利技術一方面的實施例提出一種儲能電站防爆系統，該儲能電站防爆系統能夠通過惰性氣體稀釋儲能電池包內可燃氣體的濃度，破壞燃燒三角形中的助燃物環節，實現對儲能電站火災蔓延的良好防護，有效避免鋰電池的熱失控，同時可排出儲能電池包內的混合氣體，防止二次復燃風險的發生。
3、本專利技術另一方面的實施例提出一種儲能電站防爆方法
4、根據本專利技術實施例的一種儲能電站防爆系統，包括儲能電池包、探測器和惰性氣源。
5、其中，所述儲能電池包至少有一個并均包括殼體和多個電芯組件，所述殼體設有第一腔并具有進氣口和排氣口，所述進氣口和所述排氣口均與所述第一腔連通，多個所述電芯組件排布在所述第一腔，所述排氣口用于排出所述第一腔內的氣體，所述探測器安裝在所述第一腔并用于監測所述第一腔內的可燃氣體且判斷所述可燃氣體的濃度；
6、其中，所述惰性氣源通過氣體管道與所述進氣口連通，所述惰性氣源能夠供給惰性氣體至所述第一腔，以便于稀釋所述可燃氣體的濃度。
7、根據本專利技術實施例的儲能電站防爆系統，由探測器實時監測儲能電池包的第一腔內的可燃氣體及其濃度，并在可燃氣體的濃度處于可燃極限內時，通過進氣口對第一腔充入惰性氣體，以稀釋可燃氣體的濃度，相較于相關技術中僅采取滅火措施抑制熱失控蔓延的方式，本申請則從抑制燃燒著手，直接先破壞燃燒三角形中的助燃物環節，有效規避因鋰電池正極分解反應產生氧氣，且伴隨高放熱率，以致同時具備了燃燒三角形中的反應物、合適的氧化劑濃度(即助燃物濃度)及高溫條件，燃燒的發生不可避免的問題，抑制儲能電池包發生燃燒反應，阻斷鋰電池熱失控過程的自加速，實現對儲能電站更加高效的防護，有效避免鋰電池的熱失控，同時，儲能電池包的排氣口可排出第一腔內的氣體，既可抑制儲能電池包的燃燒，又可降低第一腔內的壓強，確保儲能電池包的第一腔內的壓強在殼體承壓極限范圍。
8、在一些實施例中，所述惰性氣源包括容器和惰性氣體，所述容器設有第二腔，所述第二腔填充有所述惰性氣體并通過所述氣體管道與所述第一腔連通，所述第二腔的壓強高于所述第一腔的壓強。
9、在一些實施例中，所述儲能電站防爆系統還包括排氣閥、排氣管道和排氣防爆設備，所述排氣閥安裝在所述排氣口并與所述探測器電連接，所述排氣管道具有第一端和第二端，所述排氣管道的第一端與所述排氣口連通，所述排氣管道的第二端與所述排氣防爆設備連通。
10、在一些實施例中，所述排氣管道設有第三腔，所述第三腔與所述第一腔和所述排氣防爆設備連通并為負壓腔。
11、在一些實施例中，所述排氣口有多個，其中，
12、所述排氣管道有一個并包括排氣母管和與所述排氣母管連通的多個排氣支管，所述排氣母管與所述排氣防爆設備連通，所述排氣支管與所述排氣口一一對應連通；
13、或者，所述排氣管道有多個并與所述排氣口一一對應連通。
14、在一些實施例中，所述儲能電站防爆系統還包括與所述探測器電連接的進氣閥，所述進氣閥安裝在所述進氣口；
15、每個所述儲能電池包的所述進氣口和所述排氣口均至少有一個，其中，所述進氣口與所述進氣閥一一對應連通，所述排氣口與所述排氣閥一一對應連通，或者，每個所述儲能電池包的所有所述進氣口與同一個所述進氣閥連通，每個所述儲能電池包的所有所述排氣口與同一個所述排氣閥連通。
16、在一些實施例中，所述氣體管道有一個并包括供氣母管和與所述供氣母管連通的多個供氣支管，所述供氣母管與所述惰性氣源連通，所述供氣支管與所述進氣口一一對應連通；
17、或者，所述氣體管道有多個并與所述進氣口一一對應連通。
18、在一些實施例中，所述探測器有多個并與所述電芯組件一一對應且位于鄰近相應所述電芯組件的正極處。
19、在一些實施例中，所述儲能電池包有多個并以矩陣m×n方式間隔排列，其中，m為列且等于2，n為行且大于等于1；
20、每列所述儲能電池包中所有所述進氣口位于所述殼體背離相鄰列所述儲能電池包的一側，每列所述儲能電池包中所有所述排氣口位于所述殼體朝向相鄰列所述儲能電池包的一側，所述氣體管道有兩個并與兩列所述儲能電池包一一對應，每個所述氣體管道位于相應列所述儲能電池包背離所述排氣孔的一側并與相應列所述儲能電池包中所有所述進氣口連通，所述排氣管道位于兩列所述儲能電池包之間并與每列所述儲能電池包中的所有所述排氣口連通。
21、根據本專利技術實施例的一種儲能電站防爆方法，基于如上所述的儲能電站防爆系統，包括以下步驟：
22、探測器實時監測儲能電池包的第一腔內的可燃氣體且判斷所述可燃氣體的濃度；
23、在所述可燃氣體的濃度處于可燃極限內時，惰性氣源通過氣體管道供給惰性氣體至所述第一腔，稀釋所述可燃氣體的濃度并形成混合氣；
24、探測器監測到混合氣中所述可燃氣體的濃度位于可燃極限邊界之外時，所述惰性氣體停止供給，排氣口排出所述混合氣。
25、根據本專利技術實施例的儲能電站防爆方法的技術優勢與上述儲能電站防爆系統的技術優勢相同，此處不再贅述。
26、在一些實施例中，所述第二腔的壓強高于所述第一腔的壓強，所述儲能電站防爆系統還包括進氣閥，所述在所述可燃氣體的濃度處于可燃極限內時，惰性氣源通過氣體管道供給惰性氣體至所述第一腔，稀釋所述可燃氣體的濃度并形成混合氣的具體步驟為：
27、所述探測器監測到所述可燃氣體且所述可燃氣體的濃度處于可燃極限內，所述探測器控制所述進氣閥開啟；
28、所述惰性氣源中所述惰性氣體在壓差作用下沿所述氣體管道瞬時進入所述第一腔，稀釋所述可燃氣體的濃度并形成所述混合氣。
29、在一些實施例中，所述儲能電站防爆系統還包括排氣閥、排氣管道和排氣防爆設備，所述排氣管道設有負壓腔，所述探測器監測到混合氣本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種儲能電站防爆系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述惰性氣源包括容器和惰性氣體，所述容器設有第二腔，所述第二腔填充有所述惰性氣體并通過所述氣體管道與所述第一腔連通，所述第二腔的壓強高于所述第一腔的壓強。
3.根據權利要求1所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述儲能電站防爆系統還包括排氣閥、排氣管道和排氣防爆設備，所述排氣閥安裝在所述排氣口并與所述探測器電連接，所述排氣管道具有第一端和第二端，所述排氣管道的第一端與所述排氣口連通，所述排氣管道的第二端與所述排氣防爆設備連通。
4.根據權利要求3所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述排氣管道設有第三腔，所述第三腔與所述第一腔和所述排氣防爆設備連通并為負壓腔。
5.根據權利要求3所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述儲能電站防爆系統還包括與所述探測器電連接的進氣閥，所述進氣閥安裝在所述進氣口；
6.根據權利要求1-5中任一項所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述探測器有多個并與所述電芯組件一一對應且位于鄰近相應所述電芯
7.根據權利要求3所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述儲能電池包有多個并以矩陣m×n方式間隔排列，其中，m為列且等于2，n為行且大于等于1；
8.一種儲能電站防爆方法，基于如權利要求1-7任一項所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的儲能電站防爆方法，其特征在于，所述第二腔的壓強高于所述第一腔的壓強，所述儲能電站防爆系統還包括進氣閥，所述在所述可燃氣體的濃度處于可燃極限內時，惰性氣源通過氣體管道供給惰性氣體至所述第一腔，稀釋所述可燃氣體的濃度并形成混合氣的具體步驟為：
10.根據權利要求9所述的儲能電站防爆方法，其特征在于，所述儲能電站防爆系統還包括排氣閥、排氣管道和排氣防爆設備，所述排氣管道設有負壓腔，所述探測器監測到混合氣中所述可燃氣體的濃度位于可燃極限邊界之外時，所述惰性氣體停止供給，排氣口排出所述混合氣的具體步驟為：
...【技術特征摘要】
1.一種儲能電站防爆系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述惰性氣源包括容器和惰性氣體，所述容器設有第二腔，所述第二腔填充有所述惰性氣體并通過所述氣體管道與所述第一腔連通，所述第二腔的壓強高于所述第一腔的壓強。
3.根據權利要求1所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述儲能電站防爆系統還包括排氣閥、排氣管道和排氣防爆設備，所述排氣閥安裝在所述排氣口并與所述探測器電連接，所述排氣管道具有第一端和第二端，所述排氣管道的第一端與所述排氣口連通，所述排氣管道的第二端與所述排氣防爆設備連通。
4.根據權利要求3所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述排氣管道設有第三腔，所述第三腔與所述第一腔和所述排氣防爆設備連通并為負壓腔。
5.根據權利要求3所述的儲能電站防爆系統，其特征在于，所述儲能電站防爆系統還包括與所述探測器電連接的進氣閥，所述進氣閥安裝在所述進氣口；
6.根據權利要求1-5中任一項所述的儲能電站防爆系...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李勇，崔瑩瑩，仝國連，孔凡星，劉偉，曹曦，曹傳釗，劉明義，裴杰，雷浩東，成前，平小凡，楊超然，安吉華，李念震，尹訓鵬，徐明華，韓磊，亓福強，丁斌斌，李明，劉菲，張建孟，
申請(專利權)人：烏什縣華能新能源有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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