本发明属于储能电池，具体涉及一种用于液冷储能系统的消防控制方法。
背景技术：
1、电化学储能火灾事故具有风险大、存在高电压高电流高能量、火灾易产生有毒有害/易燃易爆气体、起火速度快、灭火救援难度大等特点，制定科学合理的消防控制策略是当前电化学储能产业中的重要任务。
2、目前的电化学储能新能源消防方案设计尚未出台完整的消防设计规范，行业内消防企业、新能源企业、电池系统集成厂是根据传统的建筑类消防设计规范，针对电化学储能产品的消防探测、报警、联动等控制策略设计，各自形成不同特色的消防控制逻辑。常规的电化学储能系统消防策略中，主要的火灾探测和灭火防护方案有以下几种：舱级探测+舱级防护、簇级探测+簇级防护、pack级探测+簇级防护、pack级探测+pack级防护，以上几种常规方案中，探测部分、联动部分、控制策略等都比较单一。
3、例如，主流的电化学储能系统消防方案控制逻辑的主体方案为舱级火灾探测+舱级气体防护，通常还配备了外部消防栓水带dn65接口，具备自动探测、自动启动灭火装置、手动启动灭火装置相应的功能。但是这种单一的消防控制策略没有对电池pack或簇级进行监测和防护，在实际应用场景下，pack内电池发生热失控的概率远比pack外电器线束发生火情的概率大得多，而电池热失控中后期才有烟雾排出到电池舱，等舱级探测器探测到火情信号并联动做出报警动作时，已经很难有效抑制电池pack内部剧烈的热失控反应，因此上述控制策略存在较大的滞后性。
4、而在现有的簇级探测簇级灭火防护的项目中，一个集装箱储能系统往往存在多个簇或防护分区，每个簇或者防护分区都设有分区管路控制阀，当pack箱内出现火情，通过控制分区管路控制阀对防护分区进行消防灭火，若直接启动液体灭火则会损坏大量完好的电池模块，带来较大损失，还可能因巡视人员和消防控制主机无法进行交互，人员无法将火情的准确位置传递给消防控制主机，以致消防控制主机无法控制特定簇或分区的灭火装置。而单一的pack级探测防护方案易导致火势蔓延。因此，此类常规的簇级或舱级、pack级单一探测防护方案，很难应对当前电化学储能产业中复杂的火灾场景。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出了一种用于液冷储能系统的消防控制方法，用于解决现有的电化学储能消防控制策略过于单一，不能应对当前电化学储能产业中复杂的火灾场景的问题。
2、本发明公开了一种用于液冷储能系统的消防控制方法，所述液冷储能系统采用储能集装箱，所述储能集装箱包括电池舱和报警控制主机，所述电池舱划分为多个簇，每个簇对应一个防护分区，每个簇中设置多个电池模块；所述方法包括：
3、通过设置在每个电池模块内部的pack级火灾探测器进行pack级火灾特征量监测，根据pack级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号；
4、通过设置在每个电池舱内部的舱级火灾探测器进行舱级火灾特征量监测，根据舱级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号；
5、报警控制主机接收到报警信号后判断报警信号来源，若报警信号来自pack级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行消防联动、簇级气体灭火、pack级液体浸没灭火和/或消防水喷淋灭火；
6、若报警信号来自舱级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行消防联动、舱级气体全空间灭火和/或消防水喷淋灭火。
7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据pack级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号具体包括：
8、选取多种pack级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在pack级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将pack级火灾警情划分为pack级一级预警、pack级二级报警、pack级三级报警、pack级四级报警；
9、若pack级火灾特征量监测结果达到pack级一级预警，提高pack级火灾探测器的采样频率，不对报警控制主机上报报警信号；
10、若pack级火灾特征量监测结果达到pack级二级报警或pack级三级报警、pack级四级报警，向报警控制主机上报pack级报警信号及报警等级。在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据舱级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号具体包括：
11、选取多种舱级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在舱级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将舱级火灾警情划分为舱级一级预警、舱级二级报警、舱级三级报警；
12、若舱级火灾特征量监测结果达到舱级一级预警，提高舱级火灾探测器的采样频率，不对报警控制主机上报报警信号；
13、若舱级火灾特征量监测结果达到舱级二级报警或舱级三级报警，向报警控制主机上报舱级报警信号及报警等级。
14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述若报警信号来自pack级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行自动消防联动、簇级气体灭火、pack级液体浸没灭火和/或消防水喷淋灭火具体包括：
15、若报警信号达到pack级二级报警，报警控制主机启动一级报警联动策略；所述一级报警联动策略包括启动一级消防联动；
16、若报警信号达到pack级三级报警，报警控制主机启动二级报警联动策略；所述二级报警联动策略包括启动一级消防联动并进行簇级气体灭火；
17、若报警信号达到pack级四级报警，报警控制主机启动三级报警联动策略；所述三级报警联动策略包括启动二级消防联动并进行pack级液体浸没灭火；
18、若存在复燃，开启消防栓，进行消防水喷淋灭火。
19、在以上技术方案的基础上，优选的，所述一级消防联动包括：启动声光报警器，打开排烟风机、电动百叶，联动液冷储能系统的液冷机组按限最大功率运行，上传报警信号到液冷储能系统的bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传报警信号至站控后台主机；
20、所述二级消防联动包括：启动声光报警器和消防警铃，上传报警信号到bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传报警信号至站控后台主机；
21、所述簇级气体灭火包括：打开放气指示灯，启动气体灭火装置及对应的气体消防管路上的电磁阀，对报警信号所在电池模块对应的防护分区喷放气体灭火药剂；所述气体消防管路设置在电池舱内且与气体灭火装置连通；
22、所述pack级液体浸没灭火包括：启动液体浸没灭火装置及对应的液体消防管路上的电磁阀，对报警信号所在电池模块喷放液体灭火药剂；所述液体消防管路设置在电池舱内且与液体浸没灭火装置连通。
23、在以上技术方案的基础上，优选的，所述若报警信号来自舱级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行消防联动、舱级气体全空间灭火和/或消防水喷淋灭火具体包括：
24、若报警信号达到二级报警，报警控制主机启动一级报警联动策略；所述一级报警联动策略包括启动三级消防联动；
25、若报警信号达到三级报警，报警控制主机启动二级报警联动策略；所述二级报警联动策略包括启动四级消防联动并进行舱级气体全空间灭火；
26、若存在复燃，开启消防栓，进行消防水喷淋灭火。
27、在以上技术方案的基础上，优选的，所述三级消防联动包括：启动声光报警器，打开排烟风机、电动百叶，上传报警信号到液冷储能系统的bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传预警信号至站控后台主机；
28、所述四级消防联动包括：启动声光报警器、放气指示灯，关闭排烟风机、电动百叶，上传报警信号到液冷储能系统的bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传预警信号至站控后台主机；
29、所述舱级气体全空间灭火包括：启动气体灭火装置及对应的气体消防管路上的电磁阀，对报警信号所在电池舱喷放气体灭火药剂；所述气体消防管路设置在电池舱内且与气体灭火装置连通；
30、在以上技术方案的基础上，优选的，所述pack级火灾特征量或舱级火灾特征量为co浓度、co2浓度、烟雾浓度、voc浓度、h2浓度、pack箱内温度、pack箱内压力中的至少2种特征量的组合。
31、在以上技术方案的基础上，优选的，所述选取多种pack级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在pack级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将pack级火灾警情划分为pack级一级预警、pack级二级报警、pack级三级报警、pack级四级报警具体包括：
32、选取co浓度、烟雾浓度、voc浓度和电池模块内温度t作为pack级火灾特征量；
33、当满足100ppm≤co浓度≤190ppm、60℃≤t<70℃、1.0v≤voc浓度<1.5v或2mg/m3≤烟雾浓度<5mg/m3中的任意一个条件时，触发pack级一级预警；
34、当满足190ppm≤co浓度<500ppm、70℃≤t<80℃、1.5v≤voc浓度<2.0v、voc的上升趋势大于预设趋势阈值中的任意一个条件时，触发pack级二级报警；
35、当满足co浓度≥500ppm、80℃≤t<90℃、voc浓度≥2.0v、烟雾浓度≥5mg/m3中的任意一个条件时，触发pack级三级报警；
36、当满足t≥90℃、稳态温度在60℃以上且温度差≥1℃/s、t≥80℃且voc≥2.0v、t≥80℃且co≥500ppm、t≥90℃且烟雾浓度≥5mg/m3中的任意一个条件时，触发pack级四级报警。
37、在以上技术方案的基础上，优选的，所述选取多种舱级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在舱级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将舱级火灾警情划分为舱级一级预警、舱级二级报警、舱级三级报警具体包括：
38、选择co浓度、h2浓度、voc浓度和pack箱内温度t作为舱级火灾特征量；
39、当电池舱内任意一个舱级探测器满足h2浓度≥150ppm或co浓度≥150ppm，触发舱级一级预警；
40、当电池舱内至少有两个不同编号的舱级探测器满足h2浓度≥200ppm或co浓度≥190ppm，触发舱级二级报警；
41、当电池舱内至少有两个不同编号的舱级探测器的感烟报警且满足h2浓度≥500ppm、co浓度≥490ppm、voc浓度≥1000ppm或t≥70℃中的任意一个条件时，触发舱级三级报警。
42、本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
43、1)本发明同时进行pack级火灾特征量监测和舱级火灾特征量监测，并根据结果分别进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号，若报警控制主机收到报警信号则分别根据报警等级启动不同的多级报警联动策略，实现了pack级火灾和舱级火灾同时监测与分别处置，可以快速发现pack级、舱级早期热失控痕迹并进行分级预警，并结合多级报警联动策略进行灭火，实现了pack级、簇级、舱级等多层级的消防安全控制策略联合处置，可以快速应对当前电化学储能产业中日益复杂的火灾场景。
44、2)本发明的报警控制主机根据pack级火灾探测器/舱级火灾探测器的报警信号等级启动不同等级的主机报警，基于不同的主机报警等级启动对应的报警联动策略，在分级预警的基础上实现了主机分级联动控制，通过多级报警联动策略实现了消防联动策略的精细化控制，可以更加准确的应对不同级别的火灾情况。
45、3)本发明对于pack级探测器报警信号，根据报警信号的等级大小依次进行对电池无损害的簇级气体灭火、破坏性的pack级液体浸没灭火、破坏性的水消防浸没灭火，逐层加大防护措施力度，从而有效降低电池系统的损失和风险；对于舱级探测器报警信号，根据报警信号的等级大小依次进行对电池无损害的舱级气体灭火、破坏性的水消防浸没灭火；本发明总体上遵循先喷无害气体再喷破坏性液体、先进行小范围灭火再进行大范围灭火的多级灭火控制策略，可以在保证灭火的同时尽量减少火灾损失。
46、4)本发明选取co浓度、烟雾浓度、voc浓度和pack箱内温度t作为pack级火灾特征量，选择co浓度、h2浓度、voc浓度和pack箱内温度t作为舱级火灾特征量，并分别为不同报警等级设置预警阈值和报警阈值，实现火灾特征量的准确探测，可以更准确区分是否需要报警以及相应的报警等级，为多级报警联动策略提供数据支撑。
1.一种用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述液冷储能系统采用储能集装箱，所述储能集装箱包括电池舱和报警控制主机，所述电池舱划分为多个簇，每个簇对应一个防护分区，每个簇中设置多个电池模块；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述根据pack级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述根据舱级火灾特征量监测结果进行报警等级划分并判断是否向报警控制主机上报报警信号具体包括：
4.根据权利要求2所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述若报警信号来自pack级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行自动消防联动、簇级气体灭火、pack级液体浸没灭火和/或消防水喷淋灭火具体包括：
5.根据权利要求4所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述一级消防联动包括：启动声光报警器，打开储能集装箱的排烟风机、电动百叶，联动液冷储能系统的液冷机组按限最大功率运行，上传报警信号到液冷储能系统的bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传报警信号至站控后台主机；
6.根据权利要求3所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述若报警信号来自舱级火灾探测器，根据报警等级启动对应的多级报警联动策略，进行自动消防联动、舱级气体全空间灭火和/或消防水喷淋灭火具体包括：
7.根据权利要求6所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述三级消防联动包括：启动声光报警器，打开储能集装箱的排烟风机、电动百叶，上传报警信号到液冷储能系统的bms，按照预设的bms保护机制执行联动，上传预警信号至站控后台主机；
8.根据权利要求2或3所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述pack级火灾特征量或舱级火灾特征量为co浓度、co2浓度、烟雾浓度、voc浓度、h2浓度、pack箱内温度、pack箱内压力中的至少2种特征量的组合。
9.根据权利要求2所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述选取多种pack级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在pack级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将pack级火灾警情划分为pack级一级预警、pack级二级报警、pack级三级报警、pack级四级报警具体包括：
10.根据权利要求3所述的用于液冷储能系统的消防控制方法，其特征在于，所述选取多种舱级火灾特征量并设置不同的预警阈值和报警阈值，若存在舱级火灾警情，根据不同的预警阈值和报警阈值将舱级火灾警情划分为舱级一级预警、舱级二级报警、舱级三级报警具体包括：
