[发明专利]一种车用电池箱预警灭火系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及车用电池箱灭火技术领域，尤其涉及一种车用电池箱预警灭火系统及方法。

背景技术

随着新能源汽车广泛推广，电池的安全性和可靠性尤为关键。最近几年动力锂电池的安全性受到的质疑越来越多，纯电动车以及混合动力车的推广应用导致车辆自燃事件增加，尤其是新能源公交车的电池箱安全尤其引起关注。电池箱的燃烧会造成人员伤亡和较大经济损失，为新能源电动汽车加装专用电池箱火灾探测及灭火装置势在必行。动力锂电池起火的主要原因包括：1.电池单元充放电不平衡，造成电池单元劣化加速；2.短路发热；3.电池工作时散热效率低导致的热冲击；4.电池受外力造成损坏，造成电解液泄漏等。由于动力锂电池火灾是由一系列电化学反应引发，并且这些电化学反应速度较快，燃烧时一些电池成分会分解形成氧化物，即使在没有氧气的环境中也能支持燃烧反应。根据动力电池的结构，动力电池的电芯外部由外壳材料包裹，灭火剂一般不能直接作用于电池内部。此外，动力锂电池箱的灭火难点在于内部空间缝隙较窄，干粉灭火器难以有效覆盖，水系灭火器会引发短路不适用于电池箱，而其它气体灭火器则由于体积和安全的限制，难以安装在汽车上。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种车用电池箱预警灭火系统。

本发明提出的一种车用电池箱预警灭火系统，包括：探测模块、灭火模块、控制模块；

探测模块位于电池箱内，探测包括烟雾浓度传感器、气体浓度传感器、温度传感器，烟雾浓度传感器用于检测电池箱内的烟雾浓度，气体浓度传感器用于检测电池箱内指定气体的浓度，温度传感器用于检测电池箱内的环境温度；

灭火模块位于电池箱内；

控制模块与探测模块和灭火模块连接，控制模块用于从探测模块获取探测信号并根据所述探测信号控制灭火模块灭火，所述探测信号包括烟雾浓度信号、气体浓度信号、温度信号。

优选地，所述探测信号还包括温度变化速率信号、烟雾浓度变化速率信号、气体浓度变化速率信号。

优选地，还包括报警模块，报警模块与控制模块连接，控制模块根据所述探测信号控制报警模块报警。

优选地，报警模块包括烟雾报警单元、气体浓度报警单元、温度报警单元。

优选地，报警模块设置在车辆仪表盘上，控制模块通过CAN总线与探测模块和报警模块连接。

优选地，烟雾浓度传感器采用光电烟雾浓度传感器；

和/或，气体浓度传感器采用气敏传感器；

和/或，温度传感器采用感温电缆；

和/或，灭火模块采用热气溶胶灭火器。

本发明还提出一种根据上述车用电池箱预警灭火系统的预警灭火方法，包括下列步骤：

S1、预设环境指标阈值，所述火灾指标阈值包括烟雾浓度阈值、指定气体浓度阈值、环境温度阈值；

S2、实时检测电池箱内的实际环境指标，所述实际环境指标包括实际烟雾浓度、实际指定气体浓度、实际环境温度；

S3、根据S2中检测的实际环境指标与预设环境指标阈值进行比较，判断电池箱中是否发生火灾，并根据所述判断结果控制灭火装置动作。

优选地，在S1中，所述火灾指标阈值还包括预设烟雾浓度变化速率阈值、指定气体浓度变化速率阈值、温度变化速率阈值，并且在S2中，所述实际环境指标还包括实际烟雾浓度变化速率、实际指定气体浓度变化速率、实际温度变化速率。

优选地，在S3中，当实际烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值、和/或实际指定气体浓度大于预设指定气体浓度阈值、和/或实际环境温度大于环境温度阈值时，判断电池箱内发生火灾，并控制灭火装置灭火；

当实际烟雾浓度变化速率大于预设烟雾浓度变化速率阈值、和/或实际指定气体浓度变化速率大于预设指定气体浓度变化速率阈值、和/或实际温度变化速率大于预设温度变化速率阈值时，判断电池箱内存在发生火灾风险，并通过声音和/或灯光发出火灾警报。

优选地，选择燃烧特征气体作为指定气体检测浓度。

本发明中，所提出的车用电池箱预警灭火系统，在电池箱内设置探测装置，通过探测装置对电池箱内的烟雾浓度、指定气体浓度、环境温度等多个指标进行探测，实现对电池箱内火灾环境的多维度实时监控，从而确保在电池箱工作时及时发现短路、发热等异常情况，在火灾发生早期快速响应，并且在电池箱内部自动完成火灾控制，确保电池箱使用的安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种车用电池箱预警灭火系统的结构示意图。

图2为本发明提出的一种车用电池箱预警灭火方法的流程图。