[发明专利]一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备以及方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备以及方法，包括整车氢气气瓶，通过一级减压阀、二级减压阀和总电磁阀，通过三通分别进入电磁阀和燃料电池，另外一路三通进入电池阀N和电箱，置换出来的氢气，通过两位三通阀进入汽水分离器，将氢气分离出，再次进入主管路，进行循环，电箱内设置有氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧浓度传感器和压力传感器，将氢气充入对应的电箱中，将电箱内空气和其他气体排除，实现车辆轻量化，提升车辆续驶里程，提升氢气利用率，节省成本，实现快速灭火，保证电箱和设备安全。本发明还公开了一种利用该设备进行燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火的方法。

技术领域

本发明涉及燃料电池车技术领域，具体为一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备以及方法。

背景技术

现有燃料电池车辆电池箱，只能解决电箱体外部的低压设备和线束火灾，不能提前预防并抑制动力电池箱内着火隐患，很难快速置换出电池箱体内含氧空气，电箱内部压力过大容易出现电箱外壳变形情况，所以达到高纯度氮气状态需要较长时间；现有的均需要在舱体内单独的预留安装空间，同时增加整车重量和整车电耗；目前暂无在电池正常使用过程中采用氢气抑制着火，在电池发生热失控时，采用液氮进行灭火的的方法和装置。

基于此，本发明设计了一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备以及方法，以解决上述背景技术中提出的目前行业内暂无动力电池箱氢气抑制火灾的装置和在电池发生热失控时，通过低温氮气快速充入电箱，将电池电芯温度快速降低到电芯活性温度以下，让电芯失去失去活性，防止电芯进一步热失控的方法和装置问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火设备，包括整车氢气气瓶，所述整车氢气气瓶通过一级减压阀、二级减压阀和总电磁阀，通过三通分别进入电磁阀和燃料电池，另外一路三通进入电池阀N和电箱，置换出来的氢气，通过两位三通阀进入汽水分离器，将氢气分离出，再次进入主管路，进行循环。

作为本发明的进一步方案，所述整车氢气气瓶、一级减压阀、二级减压阀和总电磁阀之间均通过气路连通。

作为本发明的进一步方案，所述燃料电池通过气路与所述电磁阀连通，所述两位三通阀通过气路与所述汽水分离器连通，进入主管路与总电磁阀通过气路连通。

作为本发明的进一步方案，所述电箱内从右到左依次设置有氢浓度传感器、烟雾浓度传感器、VOC传感器、CO传感器、温度传感器、氧浓度传感器和压力传感器，主控制器根据传感器测量数据和设定逻辑中的参数对比，综合判定连接不同电箱的电磁阀和电磁阀N是否开启，将氢气充入对应的电箱中。

作为本发明的进一步方案，所述电箱的数量为两个，左右设置，两个所述电箱的结构相同，一个与所述电磁阀通过气路连通，另一个与所述电磁阀N通过气路连通。

作为本发明的进一步方案，所述主控制器通过电信号与所述总管路电性连接。

本发明还提供如下技术方案：一种利用上述设备进行燃料电池车动力电池箱火灾抑制和灭火的方法，其为：设备工作时，和燃料电池车辆氢瓶共用氢气源，采用氢做为电箱内空气和其他气体的置换气体，把电箱内的气体置换干净，保证电箱内氢气的纯度，通过上进气，下排气的结构，把电箱内气体置换出来，电箱内纯氢包括在低压和高压电器元件之间，将电器元件着火点会随着氢气提升至400℃，提升电箱着火风险温度，在电箱内传感器检测到电箱内异常情况时，启动液氮电磁阀，将低温液氮快速充入电箱，将电箱内温度降到可燃物着火点以下，并隔绝助燃气体，低温液氮使电池活性降低，电池停止供电，同时主控制器向整车通讯，整车控制器切断设备高压，保证电池和设备安全，主控制器向电磁阀通讯，关闭主管路电池阀、燃料电池进气电池阀和燃料电池停止工作，保证整车和电箱安全。