CN102512775B - 汽车动力电池舱灭火系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车动力电池舱灭火系统，包括设置于汽车动力电池舱内的灭火装置、与灭火装置的喷口连通的灭火剂输送管、与灭火装置电连接的信号转换器和用于检测汽车动力电池舱内的温度并将温度值传递给信号转换器的热敏元件。当所述温度值高于设定阈值时，信号转换器将温度值转换为灭火装置开启信号并发送给灭火装置，灭火装置接收到灭火装置开启信号后，通过所述灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱。通过热敏元件检测温度，信号转换器的信号转换及信号发送，使得灭火装置能够自动、及时开启而将灭火剂输送至灭火剂输送管并向动力电池舱喷出，在动力电池舱内形成局部或全淹没状态，能够自动、及时灭火，灭火效率高，安全性好。

Description

汽车动力电池舱灭火系统

【技术领域】

本发明涉及车辆消防技术领域，特别是涉及一种汽车动力电池舱灭火系统。

【背景技术】

在新能源纯电动车辆上，动力电池的保护一直是一个重要的问题。车辆在运行时，动力电池在输出电流并散放出热量。在密封的动力电池舱里，尤其在炎热的夏天，持续积累的热量会导致动力电池舱温度升高，动力电池舱内的线束因其本身的温度加上动力电池散发的热量，外加环境的高温，容易着火，引发火灾。火灾不仅仅会损坏动力电池舱内的关键部件，甚至会造成人员伤亡，存在严重的安全隐患。

通常在车厢内放置手提式干粉灭火器，以在发生火灾时进行人工灭火。但这种灭火方式滞后性严重，会因为发现火灾和灭火动作的快慢所耽搁。这种手动灭火的方式往往不能及时灭火而造成严重后果。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能够自动灭火的汽车动力电池舱灭火系统。

一种汽车动力电池舱灭火系统，包括：

灭火装置，设置于汽车动力电池舱内；

灭火剂输送管，与所述灭火装置的喷口连通；

信号转换器，与所述灭火装置电连接；

热敏元件，用于检测汽车动力电池舱内的温度并将温度值传递给所述信号转换器；

当所述温度值高于设定阈值时，所述信号转换器将所述温度值转换为灭火装置开启信号并发送给所述灭火装置，所述灭火装置接收到所述灭火装置开启信号后，通过所述灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱。

优选的，所述灭火装置为超细干粉灭火器。

优选的，所述超细干粉灭火器为储压式超细干粉灭火器或脉冲超细干粉灭火器。

优选的，所述灭火装置为两个，且所述两个灭火装置通过所述灭火剂输送管并联设置。

优选的，所述热敏元件为环绕于动力电池舱内部的热敏线。

优选的，所述灭火剂输送管上等间距开设有多个喷孔。

优选的，所述灭火剂输送管环绕于动力电池舱内部设置。

优选的，还包括接线盒和汽车驾驶室的控制单元，所述信号转换器及所述灭火装置通过所述接线盒和所述汽车驾驶室的控制单元电连接，所述汽车驾驶室的控制单元用于向所述灭火装置发送灭火装置开启信号。

优选的，还包括与所述接线盒电连接的报警器，当所述报警器接收到灭火装置启动信号时，所述报警器报警。

一种汽车动力电池舱灭火系统的控制方法，包括如下步骤：

热敏元件检测汽车动力电池舱内的温度并将温度值传递给信号转换器；

所述信号转换器判断所述温度值是否高于设定阈值；

当所述温度值高于设定阈值时，所述信号转换器将温度值转换成灭火装置开启信号并将所述灭火装置开启信号传递给灭火装置；

所述灭火装置开启并通过灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱。

上述汽车动力电池舱灭火系统，通过热敏元件检测温度并将温度值传递给信号转换器，当动力电池舱内温度值高于阈值时，信号转换器将温度值转换为灭火装置开启信号并发送给灭火装置，灭火装置接收到灭火装置开启信号后，通过灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱。通过热敏元件检测温度，信号转换器的信号转换及信号发送，使得灭火装置能够自动、及时开启而将灭火剂输送至灭火剂输送管并向动力电池舱喷出，在动力电池舱内形成局部或全淹没状态，能够自动、及时灭火，灭火效率高，安全性好。

【附图说明】

图1为一实施方式的汽车动力电池舱灭火系统的结构示意图；

图2为一实施方式的汽车动力电池舱灭火系统的控制方法流程图。

【具体实施方式】

为了克服新能源纯电动汽车动力电池舱存在的易发生火灾的安全隐患问题，提出了一种汽车动力电池舱灭火系统，以下通过具体实施方式对上述汽车动力电池舱灭火系统进一步阐述。

请参阅图1，一实施方式的汽车动力电池舱灭火系统100，包括灭火装置110、灭火剂输送管120、热敏元件130、信号转换器140和接线盒150。

灭火装置110设置于汽车动力电池舱内。灭火装置110可以为热气溶胶灭火器、干粉灭火器或超细干粉灭火器等。超细干粉灭火器的超细干粉灭火剂无毒无害，对人体无刺激，对保护物无腐蚀，且具备气体灭火剂的动力性质，有利于灭火剂的扩散和分布，可以达到全淹没灭火和迅速灭火的目的，而且超细干粉灭火剂的灭火效果比干粉灭火剂要好的多，在同样的重量下它有更广泛的覆盖面积和更高的覆着性，有利于减少动力电池舱内灭火装置110的数量。在本实施方式中，采用超细干粉灭火器。

灭火装置110可以为储压式超细干粉灭火器或脉冲超细干粉灭火器。

储压式超细干粉灭火器包括惰性气体腔室和位于所述惰性气体腔上方的灭火剂腔室。惰性气体腔室内装有惰性气体，如氮气、二氧化碳等惰性气体。灭火剂腔室内装有超细干粉灭火剂。当灭火装置110启动时，超细干粉灭火剂在惰性气体的驱动下进入灭火剂输送管120，并能从灭火剂输送管120中喷出。

脉冲超细干粉灭火器内部装有固态气体发生剂和超细干粉灭火剂。当灭火装置110启动时，固态气体发生剂迅速产生大量气体，迅速膨胀的气体压力将底部密封的铝箔冲破，并将超细干粉灭火剂迅速送入火场，在保护区范围内形成局部或全淹没状态，及时灭火。

脉冲超细干粉灭火器没有充装气体，常压储存，不存在泄露问题，使用期内无需维护，不仅方便，而且灭火可靠性高。但脉冲超细干粉自动灭火器为燃气型驱动，不可重复充装超细干粉灭火剂，为一次性灭火设备，中途如发生锈蚀、火药失效、误喷等，只有重新购买新品。储压式超细干粉灭火器可反复灌装超细干粉灭火剂，在使用期内，发生喷射或超细干粉灭火剂满五年有效期后，可重复使用，使用成本和维护成本相对比脉冲超细干粉灭火器要低得多。

本实施方式采用储压式超细干粉灭火器。灭火装置110每启动一次，其内部的超细干粉灭火剂就会用完，需要补充超细干粉灭火剂后才能再次使用。

在本实施方式中，设置两个灭火装置110，一方面确保有足够的超细干粉灭火剂灭火，另一方面尽量减少灭火装置110的占用空间。两个灭火装置110通过灭火剂输送管120并联设置，互为备用。灭火装置110通过螺钉固定于汽车动力电池舱内。

可以理解，在其他实施方式中，可以根据实际动力电池舱的大小、动力电池的数量及动力电池舱内的布线情况，合理设置灭火装置110的数量。

灭火剂输送管120用于输送并喷洒灭火剂。在本实施方式中，灭火剂输送管120为不锈钢管。可以理解，在其他实施方式中，灭火剂输送管120也可以为碳钢管。灭火剂输送管120的管径大小应合适，以便能有效防止超细干粉灭火剂堵塞灭火剂输送管120。

灭火剂输送管120的一端与灭火装置110的喷口相连。灭火剂输送管120环绕动力电池舱内部设置，并设置于动力电池的上方，且灭火剂输送管120上等间距开设有多个喷孔122，使得超细干粉灭火剂能全方位喷出，全方位保护动力电池舱。

热敏元件130与信号转换器140连接，并用于检测动力电池舱内的温度并将温度值传递给信号转换器140。在本实施方式中，热敏元件130为热敏线。

信号转换器140与灭火装置110电连接。信号转换器140用于将温度值转变为灭火装置开启信号，并将灭火装置开启信号传递给灭火装置110而开启灭火装置110。

热敏元件130将温度值传递给信号转换器140，信号转换器140首先对温度值进行判断，当温度值高于设定的阈值时，信号转换器140将温度值转换成灭火装置开启信号，并传递给灭火装置110。当温度值低于设定的阈值时，信号转换器140不将温度值转换为灭火装置开启信号。

在本实施方式中，当动力电池舱内的温度值高于设定的阈值时，热敏元件130自燃起火，并将温度值传递给信号转换器140。此时温度值高于设定的阈值，信号转换器140将温度值转换成灭火装置开启信号并传递给灭火装置110，启动灭火。在本实施方式中，热敏元件130环绕动力电池舱内部敷设，并设置于动力电池上方，能够感应动力电池舱内各个点的温度。本实施方式设定的阈值为170℃。可以理解，可以根据设定的阈值选择不同自燃点的热敏线，以便热敏元件130能及时检测动力电池舱的温度。

可以理解，在其他实施方式中，热敏元件130也可以为电子温度传感器。采用热敏线作为热敏元件130，不仅仅成本低，而且安装方便，结构简单。热敏线环绕动力电池舱内部敷设，能够感应各个点的温度值，当温度达到170℃时，热敏元件130自燃，且燃烧速度很快，每秒达1～3米，能够迅速将温度值传递给信号转换器140。

热敏线选定以后，其自燃温度是固定的，只要动力电池舱的温度达到其自燃点就会自燃，安全可靠。

接线盒150与外部电源电连接，并同时与灭火装置110和信号转换器140电连接，接收信号转换器140传递的灭火装置开启信号，并将灭火装置开启信号传递给灭火装置110，从而开启灭火装置110。

可以理解，在其他实施方式中，也可以不设置接线盒150。通过信号转换器140与灭火装置110连接亦能实现将灭火装置开启信号传送给灭火装置110的目的。但设置接线盒150能增强汽车动力电池舱灭火系统100的安全性能。

进一步地，还包括汽车驾驶室的控制单元(图未示)。接线盒150与汽车驾驶室的控制单元(图未示)电连接。当驾驶员在热敏元件130感应到动力电池舱着火之前已发现动力电池舱着火，只需按下驾驶室仪表台的按钮盒，便可启动灭火装置110。自动灭火和手动灭火相结合，进一步保证在紧急情况下能够及时灭火，有效保护动力电池和保障行车安全。

进一步地，汽车动力电池舱灭火系统100还包括报警器(图未示)。报警器设置于驾驶室内，并与接线盒150电连接。当报警器接收到灭火装置启动信号时，报警器报警，如灭火装置110不能正常启动，则进行手动灭火。报警器进一步保护动力电池和保障行车安全。具体的，报警器可以为报警灯或声音报警器。

上述汽车动力电池舱灭火系统100，当动力电池舱内温度高于170℃时，热敏元件130自燃起火，并能迅速将温度值传递给信号转换器140，信号转换器140进一步将温度值转换成灭火装置开启信号并向接线盒150传递。接线盒150将灭火装置开启信号传递给灭火装置110，从而开启灭火装置110。超细干粉灭火剂在高压惰性气体的驱动下从灭火装置110的喷口喷出进入灭火剂输送管道120，超细干粉灭火剂从灭火剂输送管120的喷孔122喷出，在动力电池舱内形成局部或全淹没状态，火焰在惰性气体的物理作用和超细干粉灭火剂的化学作用下被扑灭。汽车动力电池舱灭火系统100能够自动、及时灭火，覆盖面广、灭火效率高，安全性好，且具有结构简单、成本低的优点。

可以理解，汽车动力电池舱灭火系统100并不仅仅能应用于动力电池舱灭火，还可以应用于发动机舱、车厢等其他场所，只需将汽车动力电池舱灭火系统100安装于需要的场所即可。

进一步地，提供一种汽车动力电池舱灭火系统的控制方法，请参阅图2，包括：

步骤S110：热敏元件检测汽车动力电池舱内的温度并将温度值传递给信号转换器。

步骤S120：信号转换器判断温度值是否高于设定阈值。

步骤S130：当温度值高于设定阈值时，信号转换器将温度信号转换成灭火装置开启信号并将灭火装置开启信号传递给灭火装置。

当温度值低于设定阈值时，信号转换器不将温度值转换为灭火装置开启信号。

步骤S140：灭火装置接收到灭火装置开启信号而开启并通过灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱。

上述汽车动力电池舱灭火系统的控制方法，通过热敏元件检测动力电池舱内的温度并将温度值传递给信号转换器，信号转换器将温度值转换为灭火装置开启信号，灭火装置接收到灭火装置开启信号后开启并通过灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱进行灭火。热敏元件检测动力电池舱内的温度并传递温度值给信号转换器这一过程仅受温度的影响，不会产生不及时灭火或灭火装置误启动的情况，这种控制方法简单、安全可靠。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，包括：

灭火装置，设置于汽车动力电池舱内；

灭火剂输送管，与所述灭火装置的喷口连通；

信号转换器，与所述灭火装置电连接；

热敏元件，用于检测汽车动力电池舱内的温度并将温度值传递给所述信号转换器；

当所述温度值高于设定阈值时，所述信号转换器将所述温度值转换为灭火装置开启信号并发送给所述灭火装置，所述灭火装置接收到所述灭火装置开启信号后，通过所述灭火剂输送管将灭火剂喷入汽车动力电池舱；

所述灭火剂输送管上等间距开设有多个喷孔；

所述灭火剂输送管环绕动力电池舱内部设置，并设置于动力电池的上方；

还包括接线盒和汽车驾驶室的控制单元，所述信号转换器及所述灭火装置通过所述接线盒和所述汽车驾驶室的控制单元电连接，所述汽车驾驶室的控制单元用于向所述灭火装置发送灭火装置开启信号。

2.根据权利要求1所述的汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，所述灭火装置为超细干粉灭火器。

3.根据权利要求2所述的汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，所述超细干粉灭火器为储压式超细干粉灭火器或脉冲超细干粉灭火器。

4.根据权利要求1所述的汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，所述灭火装置为两个，且所述两个灭火装置通过所述灭火剂输送管并联设置。

5.根据权利要求1所述的汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，所述热敏元件为环绕于动力电池舱内部的热敏线。

6.根据权利要求1所述的汽车动力电池舱灭火系统，其特征在于，还包括与所述接线盒电连接的报警器，当所述报警器接收到灭火装置启动信号时，所述报警器报警。

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