[发明专利]电池包热失控保护系统

说明书

本发明提供了一种电池包热失控保护系统，包括线型感温火灾探测器、电池管理主控和热气溶胶灭火器；所述线型感温火灾探测器铺设在电池模组表面且贯穿整个电池模组，用于探测电池模组的表面温度；所述电池管理主控分别与线型感温火灾探测器和热气溶胶灭火器连接，用于防止电池模组发生热失控情况；所述热气溶胶灭火器用于在电池模组发生热失控时向电池模组喷射溶剂进行降温和/或灭火。本发明可以实现覆盖整个电池模组的火灾预警，极大地提高了车辆的电气安全性；另外，本发明不受车辆熄火状态影响，能够可实施24小时监测，正常情况下监测无功耗，监测方式更节能。

技术领域

本发明涉及汽车电气安全技术领域，特别涉及一种电池包热失控保护系统。

背景技术

一直以来，电动汽车常有发生电池包起火热失控的事故，给用户带来严重的安全风险。国家标准化管理委员会于2020-05-12发布了《GB 38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求》，其中有两项热失控的要求：1、电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5min，应提供一个热事件报警信号；2、在单个电池热失控引起热扩散的情况下，在电池单体、电池包或车辆中应具有保护乘员的功能或特性。

目前，行业内各公司开发了一些热失控探测和灭火的技术方案。比较常用的是：系统主要由负温度系数热敏电阻(NTC)、电池管理系统(BMS)主控、灭火器组成(如图1所示)。NTC布置在电池模组表面，用于温度探测。BMS主控负责判断电池是否发生热失控以及驱动灭火器工作。灭火器是对发生热失控的电池喷射溶(粉)剂进行灭火降温。整车处于启动状态，整车蓄电池为系统提供工作电源。BMS主控在设定的时间周期下循环实时采集NTC的温度数据。当采集到的最高温度大于设定值，且一段时间内的温升速率大于设定值，则BMS判断该采集点的电池发生热失控，然后驱动灭火器喷射溶(粉)剂灭火，同时向整车控制器(VCU，Vehicle control unit)发送报警信号。

但是，现有热失控探测和灭火系统存在以下缺点：

1、NTC探测的有效范围小，数量有限的NTC无法全方位探测整个电池模组。如果增加NTC的数量，则会导致成本大幅度增加；

2、系统需要在车辆处于启动状态才能工作，在车辆熄火下电后，无法对电池包进行监测保护；

3、NTC属于精密部件，对使用环境、工况有特别要求。如因封装失效、水汽进入，会影响其参数值，导致系统误报警、误触发。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池包热失控保护系统，包括线型感温火灾探测器、电池管理主控和热气溶胶灭火器；

所述线型感温火灾探测器铺设在电池模组表面且贯穿整个电池模组，用于探测电池模组的表面温度；

所述电池管理主控分别与线型感温火灾探测器和热气溶胶灭火器连接，用于防止电池模组发生热失控情况；

所述热气溶胶灭火器用于在电池模组发生热失控时向电池模组喷射溶剂进行降温和/或灭火。

可选的，所述线型感温火灾探测器采用感温电缆，所述感温电缆包含由热敏绝缘材料包覆且相互隔离的多根金属线芯，当某一点温度上升到一定值时，所述热敏绝缘材料发生软化熔融使得该点处的多根金属线芯发生短路。

可选的，多根金属线芯呈双螺旋式形状相互间隔式绞合。

可选的，所述线型感温火灾探测器的长度不小于电池模组的长度。

可选的，所述电池模组的长度不大于500mm，所述线型感温火灾探测器的长度为500mm-1000mm。

可选的，所述线型感温火灾探测器采用直线铺设或者曲线铺设；所述线型感温火灾探测器可铺设多条。