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技術 蓄電装置の消火システム、及び蓄電装置の消火方法

出願人 NECプラットフォームズ株式会社
発明者 蜂谷城充浜野成史赤羽邦宏青木栄一郎小野浩徳
出願日 2014年6月19日 (7年7ヶ月経過) 出願番号 2014-126440
公開日 2016年1月12日 (6年1ヶ月経過) 公開番号 2016-002419
状態 拒絶査定
技術分野 防災 二次電池の保守(充放電、状態検知)
主要キーワード 各収納ケース 感知対象 火災事故 消火システム 消火ガス 火災検出装置 酸欠状態 常時充電
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

電池以外で火災が発生しても、火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる蓄電装置消火システム、及び蓄電装置の消火方法を提供すること。

解決手段

複数の電池6と該複数の電池6と接続し充電量を監視する制御ユニット7との各々に近接して設置された複数のセンサ2により、火災を感知した場合に第一の信号を各々出力し、消火手段3により、センサ2の第一の信号の出力に基づき、消火ガスを放出し、複数の電池6制御ユニット7の各々が、消火ガスのうち少なくとも一部を、複数の電池6と制御ユニット7のいずれかへ放出する複数のノズル4の少なくとも1つの放出先に設定されているようにする。

概要

背景

蓄電池としてリチウムイオン電池等を用いた蓄電システム火災が発生した場合、この火災を消火する際に、電池化学的性質上水を用いることができない。一般に、二酸化炭素窒素等の不活性ガスを火災が発生した部分(例えば、電池)に噴霧し、燃焼物への酸素遮断し燃焼物を酸欠状態にすることにより、消火するようにしている。

不活性ガスを用いて燃焼物への酸素の遮断を行うことにより消火する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示のナトリウム−硫黄電池における消火方法及びその装置は、複数の収納ケースと、火災検出装置と、ガス放出ボンベと、制御装置とにより構成されている。収納ケースには、複数のナトリウム−硫黄電池の単電池よりなる集合電池収納されている。火災検出装置は、温度センサ等であり、各収納ケース内に配設され、収納ケース内に火災が発生して内部温度所定値以上になったとき、火災検出信号を出力する。ガス放出用ボンベは、収納ケース内に窒素ガスを放出する。制御装置は、収納ケース内の火災検出装置から火災検出信号が入力されたとき、火災の発生した収納ケースに窒素ガスが放出されるように、ガス放出用ボンベと収納ケースとの間の各種弁を開放する。すなわち、複数の収納ケースのいずれかで火災事故が発生すると、火災検出装置から制御装置に火災検知信号が入力される。すると、制御装置の制御により、ガス放出用ボンベと収納ケースとの間の弁が開放されて、ガス放出用ボンベから収納ケース内に窒素ガスが放出される。これにより、収納ケース内の空気が薄められて酸欠状態となり、収納ケース内の火災が消火される。

概要

電池以外で火災が発生しても、火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる蓄電装置消火システム、及び蓄電装置の消火方法を提供すること。複数の電池6と該複数の電池6と接続し充電量を監視する制御ユニット7との各々に近接して設置された複数のセンサ2により、火災を感知した場合に第一の信号を各々出力し、消火手段3により、センサ2の第一の信号の出力に基づき、消火ガスを放出し、複数の電池6制御ユニット7の各々が、消火ガスのうち少なくとも一部を、複数の電池6と制御ユニット7のいずれかへ放出する複数のノズル4の少なくとも1つの放出先に設定されているようにする。 1

目的

本発明の目的は、上記課題を解決して、電池以外で火災が発生しても、火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる蓄電装置の消火システム、及び蓄電装置の消火方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の電池と該複数の電池と接続し充電量を監視する制御ユニットとの各々に近接して設置され、火災感知した場合に第一の信号を各々出力する複数のセンサと、前記センサの前記第一の信号の出力に基づき、消火ガスを放出する消火手段と、前記消火ガスのうち少なくとも一部を、前記複数の電池と前記制御ユニットのいずれかへ放出する複数のノズルと、を備え、前記複数の電池と前記制御ユニットの各々が、前記複数のノズルの少なくとも1つの放出先に設定されていることを特徴とする蓄電装置消火システム

請求項2

前記複数のセンサから前記第一の信号として火災感知信号を各々受け、前記消火手段に放出を指示する第二の信号を出力する制御部を更に有し、前記消火手段は、前記制御部から前記第二の信号を受け消火ガスを放出する、ことを特徴とする請求項1記載の蓄電装置の消火システム。

請求項3

前記制御部は、複数の前記センサのうちの前記火災感知信号を出力したセンサに対応する前記ノズルへ導かれる前記消火手段が放出したガス通路を開かせ、前記ノズルに前記消火ガスを放出させる、ことを特徴とする請求項2記載の蓄電装置の消火システム。

請求項4

前記制御ユニットは、電圧モニタラインで前記電池の電極に接続し、前記電池の電圧モニタして充電量を常時監視する、ことを特徴とする請求項1、2又は3記載の蓄電装置の消火システム。

請求項5

前記消火ガスは二酸化炭素を含む不活性ガスである、ことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の蓄電装置の消火システム。

請求項6

前記消火手段はパイプにより複数の前記ノズルと接続する、ことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の蓄電装置の消火システム。

請求項7

複数の電池と該複数の電池と接続し充電量を監視する制御ユニットとから火災を感知し、火災の感知に基づき、消火ガスを放出し、前記複数の電池と前記制御ユニットの各々が、前記消火ガスのうち少なくとも一部を、前記複数の電池と前記制御ユニットのいずれかへ放出する前記複数のノズルの少なくとも1つの放出先に設定されていることを特徴とする蓄電装置の消火方法

請求項8

火災の感知に基づき、複数の前記電池と、前記制御ユニットのうちの火災を感知したものへ放出する、ことを特徴とする請求項7記載の蓄電装置の消火方法。

請求項9

前記制御ユニットは、電圧モニタラインで前記電池の電極に接続し、前記電池の電圧をモニタして充電量を常時監視する、ことを特徴とする請求項7又は8記載の蓄電装置の消火方法。

請求項10

前記消火ガスは二酸化炭素を含む不活性ガスである、ことを特徴とする請求項7、8又は9記載の蓄電装置の消火方法。

技術分野

0001

本発明は、蓄電装置消火システム、及び蓄電装置の消火方法に関し、早急に消火可能な蓄電装置の消火システム、及び蓄電装置の消火方法に関する。

背景技術

0002

蓄電池としてリチウムイオン電池等を用いた蓄電システム火災が発生した場合、この火災を消火する際に、電池化学的性質上水を用いることができない。一般に、二酸化炭素窒素等の不活性ガスを火災が発生した部分(例えば、電池)に噴霧し、燃焼物への酸素遮断し燃焼物を酸欠状態にすることにより、消火するようにしている。

0003

不活性ガスを用いて燃焼物への酸素の遮断を行うことにより消火する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示のナトリウム−硫黄電池における消火方法及びその装置は、複数の収納ケースと、火災検出装置と、ガス放出ボンベと、制御装置とにより構成されている。収納ケースには、複数のナトリウム−硫黄電池の単電池よりなる集合電池収納されている。火災検出装置は、温度センサ等であり、各収納ケース内に配設され、収納ケース内に火災が発生して内部温度所定値以上になったとき、火災検出信号を出力する。ガス放出用ボンベは、収納ケース内に窒素ガスを放出する。制御装置は、収納ケース内の火災検出装置から火災検出信号が入力されたとき、火災の発生した収納ケースに窒素ガスが放出されるように、ガス放出用ボンベと収納ケースとの間の各種弁を開放する。すなわち、複数の収納ケースのいずれかで火災事故が発生すると、火災検出装置から制御装置に火災検知信号が入力される。すると、制御装置の制御により、ガス放出用ボンベと収納ケースとの間の弁が開放されて、ガス放出用ボンベから収納ケース内に窒素ガスが放出される。これにより、収納ケース内の空気が薄められて酸欠状態となり、収納ケース内の火災が消火される。

先行技術

0004

特開平5−317440号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述した特許文献1に開示のナトリウム−硫黄電池における消火方法及びその装置は、火災検出装置を蓄電装置内の収納ケース(蓄電池)にのみ配置し、それ以外、例えば全体を制御する制御装置には配置していない。このため、火災検出装置を配置していない制御装置で火災が発生した場合、この火災が、化学的な性質上非常に燃えやすいナトリウム−硫黄電池等の蓄電池を収納した収納ケースに燃え移り、早急に消火できず大きな火災になるおそれがあるという問題がある。

0006

本発明の目的は、上記課題を解決して、電池以外で火災が発生しても、火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる蓄電装置の消火システム、及び蓄電装置の消火方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の蓄電装置の消火システムは、複数の電池と該複数の電池と接続し充電量を監視する制御ユニットとの各々に近接して設置され、火災を感知した場合に第一の信号を各々出力する複数のセンサと、前記センサの前記第一の信号の出力に基づき、消火ガスを放出する消火手段と、前記消火ガスのうち少なくとも一部を、前記複数の電池と前記制御ユニットのいずれかへ放出する複数のノズルと、を備え、前記複数の電池と前記制御ユニットの各々が、前記複数のノズルの少なくとも1つの放出先に設定されている。

0008

本発明の蓄電装置の消火方法は、複数の電池と該複数の電池と接続し充電量を監視する制御ユニットとから火災を感知し、火災の感知に基づき、消火ガスを放出し、 、前記複数の電池と前記制御ユニットの各々が、前記消火ガスのうち少なくとも一部を、前記複数の電池と前記制御ユニットのいずれかへ放出する前記複数のノズルの少なくとも1つの放出先に設定されている。

発明の効果

0009

本発明によれば、電池以外で火災が発生しても、火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる蓄電装置の消火システム、及び蓄電装置の消火方法を提供することである。

図面の簡単な説明

0010

本発明の第1の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの一例を示す図である。
本発明の第2の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの一例を示す図である。
本発明の第2の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの動作の一例を示すフローチャートである。

実施例

0011

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの一例を示す図である。

0012

本実施の形態に係る蓄電装置の消火システム1は、複数のセンサ2(火災検出装置)と、消火手段3と、複数のノズル4とにより構成される。図1には、本消火システムの消火対象である、リチウムイオン電池等の電池6(蓄電池)とこの電池6に接続し常時充電量を監視する制御ユニット7とを備えた蓄電装置も記載してある。

0013

複数のセンサ2は、火災の感知対象の、複数の電池6(蓄電池)と制御ユニット7との各々に近接して設定し、煙、熱等により火災を感知し、第一の信号を各々出力する火災検出装置である。複数の電池6と制御ユニット7は、蓄電装置に備えられている。複数の電池6は、充放電蓄電可能な電池である。制御ユニット7は、各々の電池6の電極に接続し過電流過放電を防ぐために常時充電量を監視する。制御ユニット7は、電池6の電極に接続しているので、制御ユニット7内等であるいは接続途中でショート等により電池6から制御ユニット7に大電流が流れこみ発火のおそれがある。消火手段3は、センサ2の第一の信号の出力に基づき、消火ガス(不活性ガス)を放出する。複数のノズル4は、消火ガスのうち少なくとも一部を、複数の電池6と制御ユニット7のいずれかへ放出する。複数のノズル4は、複数の電池6と制御ユニット7の各々が、複数のノズル4の少なくとも1つの放出先に設定されている。複数のノズル4は、例えば、複数の電池6と、制御ユニット7の各々に対応して設定されていてもよい。そして、消火手段3が出力した消火ガスのうち少なくとも一部を、複数の電池6と、制御ユニット7のうちの少なくとも自身のノズル4に対応するものへ各々放出(噴霧)してもよい。

0014

次に、本実施の形態の蓄電装置の消火システムの動作を説明する。

0015

蓄電装置の備えた複数の電池6と制御ユニット7とのいずれかに火災事故が発生すると、火災事故が発生したものに対応するセンサ2が、第一の信号を出力する。そして、消火手段3は、第一の信号の出力に基づき、消火ガスを放出する。複数のノズル4は、消火手段3が放出した消火ガスを、例えば、少なくとも自身に対応する電池6又は制御ユニット7へ放出(噴霧)する。

0016

このように、本発明の第1の実施の形態によれば、蓄電装置内の電池以外の制御装置にも火災検出装置を配置したので、電池以外の制御装置で火災が発生しても、制御装置の火災を消火することできる。このため、制御装置の火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる。
(第2の実施の形態)
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの一例を示す図である。

0017

本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態に制御部を付加し、第1の実施の形態の蓄電装置の消火システム1をより具体化したものである。したがって、主に第1の実施の形態と相違する部分について説明する。

0018

本実施の形態に係る蓄電装置の消火システム1は、複数のセンサ2(火災検出装置)と、消火手段3と、複数のノズル4と、制御部5とにより構成される。

0019

制御部5は、複数のセンサ2から第一の信号(火災感知信号)を各々受け、消火手段3に放出を指示する第二の信号(放出指示信号)を出力する。

0020

消火手段3は、制御部5から第二の信号を受け消火ガスを放出する。消火ガスは、例えば二酸化炭素である。消火ガスは、二酸化炭素にこだわらず窒素等不活性ガスであればよい。消火手段3はパイプにより複数のノズル4と接続する。

0021

制御部5は、複数のセンサ2のうちの火災感知信号を出力したセンサ2に対応するノズル4へ導かれる消火手段3が放出した消火ガスの通路を開かせ、ノズル4に消火ガスを放出(噴霧)させる。すなわち、制御部5は、ノズル4と消火手段3とを接続した消火ガスの通路となるパイプの途中に設定された例えば電磁弁(不図示)に電圧印加して消火ガスの通路を開き、消火ガスを放出(噴霧)させる。電磁弁は、電圧の印加、不印加により、消火ガスの通路を開閉する機器である。

0022

ノズル4は、消火手段3に接続されたパイプ内を通って供給される消火ガスを、複数の電池6と制御ユニット7のうちの自身のノズル4に対応したものへ放出(噴霧)する。

0023

制御ユニット7は、電圧モニタラインで電池6の電極に接続し、電池6の電圧をモニタして現在の充電量を常時監視する。通常、電池6の電圧と電池6に溜まっている充電量との関係は予めわかっているので、電圧を測定することにより、現在の充電量が推定される。制御ユニット7は、現在の充電量が満杯蓄電容量)に近い場合、充電を停めたり、現在の充電量が空に近い場合、放電を停めたりして、過充電、過放電を防いでいる。

0024

尚、制御部5と、複数のセンサ2、複数のノズル4、及び消火手段3との接続は、ケーブル電線等の有線であっても、無線であっても良い。

0025

次に、本実施の形態の蓄電装置の消火システムの動作を、図3を使用して説明する。

0026

図3は、本発明の第2の実施の形態に係る蓄電装置の消火システムの動作の一例を示すフローチャートである。

0027

図3のステップS1では、各センサ2は、それぞれ、熱、煙等に基づき、火災の発生を感知し続け、火災の発生を感知した際に、ステップS2へ進む。この場合には、複数の電池6と制御ユニット7とのうちの火災を感知したセンサ2に対応しているものに火災事故が発生している。

0028

図3のステップS2では、火災の発生を感知したセンサ2は、第一の信号(火災感知信号)を出力し、終了する。火災感知信号には、センサ2を識別する番号等が付加されている。

0029

図3のステップS3では、制御部5は、火災の発生を感知したセンサ2からの第一の信号の受信を待ち、第一の信号を受信しステップS4へ進む。

0030

図3のステップS4では、制御部5は、消火手段3に第二の信号(放出指示信号)を出力する。

0031

図3のステップS5では、制御部5は、ステップS3で受信した火災感知信号に付加された番号のセンサ2に対応するノズル4から消火ガスを放出(噴霧)させる。すなわち、制御部5は、パイプの途中に設定された例えば電磁弁(不図示)に電圧を印加して消火ガスの通路を開き、ノズル4から消火ガスを放出(噴霧)させる。そして、ステップS3へ戻る。

0032

図3のステップS6では、消火手段3は、制御部5からの第二の信号の受信を待ち、第二の信号を受信しステップS7へ進む。

0033

図3のステップS7では、消火手段3は、消火ガスの放出を開始する。すでに放出を開始しているときには、消火ガスを放出し続ける。そして、ステップS6へ戻る。

0034

これにより、複数のノズル4のうちの、火災の発生が感知されたセンサ2に対応するノズル4のみが消火ガスを放出(噴霧)する。すなわち、複数の電池6と制御ユニット7のうちの、火災が発生したものだけに限定して消火ができる。このため、消火ガスは、全ノズル4から放出されないので、例えば、消火手段3がボンベ等の容器である場合、消火手段3から放出されるガス圧の低下が抑えられ、かつ、放出時間を長くすることができる。

0035

このように、本発明の第2の実施の形態によれば、蓄電装置内の電池以外の制御装置にも火災検出装置を配置したので、電池以外の制御装置で火災が発生しても、制御装置の火災を消火することできる。このため、制御装置の火災の電池への延焼を抑制でき、早急に消火することができる。

0036

尚、上記の説明では、制御ユニットを一つとして説明したが、一つにこだわることなく、複数設定しても良い。この場合には、複数の電池を幾つかの組に分け、各電池の組に、複数の制御ユニットを割当てても良い。

0037

1蓄電装置の消火システム
2センサ
3消火手段
4ノズル
5 制御部
6電池
7 制御ユニット

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