CN107342385B - 一种具有防火灭火功能的电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防火灭火功能的电池箱。该电池箱包括电池箱本体，以及与电池箱本体匹配的电池箱本体箱盖，所述电池箱本体内布设有内层电池仓以及内层电池仓盖，所述内层电池仓与内层电池仓盖相匹配；所述内层电池仓内布设有动力电池组；所述电池箱本体箱盖以及电池箱本体外壁分别布设有电磁波喷头以及火源探测器；所述电池箱本体外壁还布设有电磁波灭火控制器，所述电磁波喷头与所述电磁波灭火器通过总线相连。一旦发现火源，电磁波喷头可以向火焰射出电子束，改变火焰中烟尘颗粒的方向，以此来降低火焰的强度，获得比普通灭火剂更好的效果，而不会破坏电池箱的内部结构。

Description

一种具有防火灭火功能的电池箱

技术领域

本发明涉及防火灭火领域，特别是涉及一种具有防火灭火功能的电池箱。

背景技术

近年来，越来越严重的空气污染已经成为威胁人类健康的重要因素，同时伴随的化石能源危机也制约着社会的发展，随着经济的发展，机动车保有量迅速增长，这些问题也愈发严重。为改变发展瓶颈，研究发展电动汽车具有重大的，深远的意义。

动力电源系统是电动汽车的核心部件，电池系统的安全左右着电动汽车的安全。近年来，随着动力电池技术的不断提升，电池向着串并联、高能量、高电压、大容量、高集成化方向发展。目前车载动力电池主要是锂离子电池，包括三元锂和磷酸钛锂电池等。由于这些电池具有较高的能量密度，对温度管理要求较高，一旦管理不善极易发生热失控，市场上多数的电动汽车起火燃烧事故，大部分是因为电池热失控所导致。普通的电动汽车上一般都会标配干粉灭火器，但是由于电动汽车起火火势蔓延，而且火势大，普通灭火器满足不了灭火需求。因此，需要研制一种具备防火灭火功能的电池箱，在电动汽车发生热失控时可以主动灭火，为乘客逃生赢得时间显得尤为重要。

现有技术中存在一种灭火装置，设有电池箱以及能与电池箱匹配的电池箱盖，电池箱盖内设置有空腔，为了在更换电池的时候不必拆卸探火管，探火管布置在空腔内。探火管与电池箱盖外的灭火剂储瓶相连，在灭火剂储瓶中装有灭火剂，探火管内也充满灭火剂，当电池内产生火源时探火管就会受热破裂，立即释放灭火剂灭火。

现有技术中还存在一种灭火系统，通过采用监测控制模块、温度传感器、烟火传感器、VOC传感器和CAN总线网络系统实现电池箱内部相关参数的采集和判断实现火情的分级报警，通过预设安全阈值，当电池箱内部有烟雾气体并超过阈值启动第一灭火装置，让气溶胶覆盖到电池表面，在规定时间内有效控制微弱火情和抑制火情扩大，当超过第一灭火装置有效时间后再次发生火情时，检测模块通过传感器参数阈值设置判断及时启动第二灭火装置，有效抑制火情。

以上两种方法，虽然灭火剂释放及时，但是电池热失控时火势较大，释放大量热量，无论是第一种灭火方法释放灭火剂还是第二种灭火方法释放气溶胶，都不能迅速降低温度，而且灭火剂的释放，将导致整个电池系统内部结构受到破坏，对后续维修不利，而且整个结构无论是机械结构还是电气系统，设计复杂，成本较高，同时对电气系统的可靠性要求较高。因此，有必要研究一种新型的具有防火灭火功能的电池箱以解决灭火过程中对电池内部结构破坏严重的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防火灭火功能的电池箱，通过一种电磁波发射装置，可以向火焰射出电子束，改变火焰中烟尘颗粒的方向，以此来降低火焰的强度，获得比普通灭火剂更好的效果，而不会破坏电池箱的内部结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种具有防火灭火功能的电池箱，包括电池箱本体，以及与电池箱本体匹配的电池箱本体箱盖，所述电池箱本体内布设有内层电池仓以及内层电池仓盖，所述内层电池仓与内层电池仓盖相匹配；

所述内层电池仓内布设有动力电池组；所述电池箱本体箱盖以及电池箱本体外壁分别布设有电磁波喷头以及火源探测器；

所述电池箱本体外壁还布设有电磁波灭火控制器，所述电磁波喷头与所述电磁波灭火控制器通过总线相连。

可选的，所述电磁波喷头包括：发射天线、万向支撑以及火源探测器，所述电磁波喷头可以在所述万向支撑中360度旋转；所述火源探测器用于探测发生火灾的位置，并将火灾信号传送给所述电磁波灭火控制器。

可选的，所述电磁波灭火控制器包括：电磁波发射电源、调制器和LC振荡器，所述电磁波发射电源用于控制电磁波喷头的通断，电磁波灭火控制器用于给电磁波发射电源发出发射电磁波的指令；所述调制器用于根据火焰大小通过调频和调幅的方式调节LC振荡器的振荡电流，并通过发射天线发射电磁波，改变火焰中烟尘颗粒的方向。

可选的，所述内层电池仓上有小孔，既减轻了电池箱的整体重量，同时小孔便于气流通过，有利于排出电池组产生的有害气体，也方便电池散热。所述内层电池仓侧壁与底部布设有抗压支撑柱，所述内层电池仓盖上布设有抗压支撑柱，提供了足够的灭火空间。

可选的，所述电磁波灭火控制器与所述电磁波喷头独立供电，与动力电池不会发生干涉，保证电池发生热失控时的灭火效果，发现火源时，火源探测器给电磁波灭火控制器信号，电磁波灭火控制器控制具体起火方位的电磁波喷头释放电磁波进行灭火。

可选的，所述电磁波喷头的个数为12个，且均匀布设于所述电池箱本体外壁以及所述电池箱本体箱盖上；所述电池箱本体箱盖上均匀布设有4个所述电磁波喷头，所述电池箱本体的四面侧壁，分别均匀布设有2个电磁波喷头。

可选的，所述的具有防火灭火功能的电池箱，还包括：霍尔元件、接触器以及电池管理系统，所述霍尔元件与所述接触器以及所述电池管理系统分别布设于电池箱外壁；所述接触器与所述电池管理系统电连接，用于控制电力的通断；所述霍尔元件与所述电池管理系统电连接，用于测量电路中的电流；所述电池管理系统与所述动力电池组电连接，用于对所述动力电池组的物理参数实时监测、状态估计、在线诊断与预警、充、放电与预充控制、均衡管理和热管理。

本发明的有益效果：本发明中将电磁波灭火方法应用到电池箱灭火，在迅速灭火的同时，避免了因为水或者干粉灭火使电池箱失效的问题；在电池箱盖以及电池箱的侧壁均匀布设电磁波喷头，可以在火灾发生时有针对性的对局部起火位置进行灭火，向火焰发出电子光束，改变火焰的烟尘颗粒方向，降低火焰强度，产生气流削弱火焰的强度，电流足够大时可瞬间灭火，即使是特别大的火也可以使火焰向下，对于公交车而言，可以为乘客争取更多的逃生时间；

本发明的电磁波灭火控制器与电磁波喷头独立供电，与动力电池组不会发生干涉，进而保证了电池发生热失控时灭火的效果；

本发明还通过在电池仓盖以及电池仓体上布设抗压支撑柱，提供了足够的灭火空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具有防火灭火功能的电池箱结构示意图；

图2为本发明中电磁波喷头结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种具有防火灭火功能的电池箱，通过一种电磁波发射装置，可以向火焰射出电子束，改变火焰中烟尘颗粒的方向，以此来降低火焰的强度，获得比普通灭火剂更好的效果，而不会破坏电池箱的内部结构。

该装置包括，1-电磁波喷头，2-电池箱本体箱盖，3-抗压支撑柱、4-内层电池仓盖、5-动力电池组、6-内层电池仓、7-电池箱本体、8-电池管理系统、9-接触器、10-霍尔元件、10-电磁波灭火控制器。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1，如图1所示，一种具有防火灭火功能的电池箱，包括电池箱本体7，以及与电池箱本体匹配的电池箱本体箱盖2，所述电池箱本体7内布设有内层电池仓6以及内层电池仓盖4，所述内层电池仓6与内层电池仓盖4相匹配；

所述内层电池仓6内布设有动力电池组5；所述电池箱本体箱盖2均匀布设有4个电磁波喷头1，所述电池箱本体7的每个侧壁均匀布设有两个电磁波喷头1；

所述电池箱本体7外壁还布设有电磁波灭火控制器11，所述电磁波喷头1与所述电磁波灭火控制器11通过总线相连；

所述电磁波灭火控制器11包括：电磁波发射电源、调制器和LC振荡器，所述电磁波发射电源用于控制电磁波喷头的通断，电磁波灭火控制器用于给电磁波发射电源发出发射电磁波的指令；所述调制器用于根据火焰大小通过调频和调幅的方式调节LC振荡器的振荡电流，并通过发射天线发射电磁波1，改变火焰中烟尘颗粒的方向。

所述内层电池仓6上有小孔，所述内层电池仓6侧壁与底部布设有抗压支撑柱3，所述内层电池仓盖4上布设有抗压支撑柱3，提供了足够的灭火空间。

所述电磁波灭火控制器11与所述电磁波喷头1独立供电，与动力电池组5不会发生干涉，保证电池发生热失控时的灭火效果。

如图2所示，为本发明中所述电磁波喷头结构示意图，所述电磁波喷头包括：发射天线2、万向支撑3以及火源探测器4，所述电磁波喷头可以在所述万向支撑3中360度旋转；所述火源探测器4用于探测发生火灾的位置，并将火灾信号传送给所述电磁波灭火控制器。

实施例2，与上述实施例1不同的是，所述的具有防火灭火功能的电池箱还包括电池管理系统8、接触器9、霍尔元件10，所述霍尔元件10与所述接触器9以及所述电池管理系统8分别布设于电池箱本体7外壁；所述电池管理系统8与所述动力电池组5电连接，用于对所述动力电池组5的物理参数实时监测、状态估计、在线诊断与预警、充、放电与预充控制、均衡管理和热管理；所述接触器9与所述电池管理系统8电连接，用于控制电力的通断；所述霍尔元件10与所述电池管理系统8电连接，用于测量电路中的电流。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种具有防火灭火功能的电池箱，其特征在于，包括电池箱本体，以及与电池箱本体匹配的电池箱本体箱盖，所述电池箱本体内布设有内层电池仓以及内层电池仓盖，所述内层电池仓与内层电池仓盖相匹配；所述内层电池仓内布设有动力电池组；所述电池箱本体箱盖以及电池箱本体外壁分别布设有电磁波喷头以及火源探测器；所述电池箱本体外壁还布设有电磁波灭火控制器，所述电磁波喷头与所述电磁波灭火控制器通过总线相连；

所述内层电池仓上有小孔，所述内层电池仓侧壁与底部布设有抗压支撑柱，所述内层电池仓盖上布设有抗压支撑柱；

所述具有防火灭火功能的电池箱还包括电池管理系统、接触器和霍尔元件；所述霍尔元件、所述接触器和所述电池管理系统分别布设于所述电池箱本体外壁；所述电池管理系统与所述动力电池组电连接，所述电池管理系统用于对所述动力电池组的物理参数进行实时监测、状态估计、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理；所述接触器与所述电池管理系统电连接，所述接触器用于控制电力的通断；所述霍尔元件与所述电池管理系统电连接，所述霍尔元件用于测量电路中的电流。

2.根据权利要求1所述的具有防火灭火功能的电池箱，其特征在于，所述电磁波喷头包括：发射天线、万向支撑以及火源探测器，所述电磁波喷头可以在所述万向支撑中360度旋转；所述火源探测器用于探测发生火灾的位置，并将火灾信号传送给所述电磁波灭火控制器。

3.根据权利要求1所述的具有防火灭火功能的电池箱，其特征在于，所述电磁波灭火控制器包括：电磁波发射电源、调制器和LC振荡器，所述电磁波发射电源用于控制电磁波喷头的通断，电磁波灭火控制器用于给电磁波发射电源发出发射电磁波的指令；所述调制器用于根据火焰大小通过调频和调幅的方式调节LC振荡器的振荡电流，并通过发射天线发射电磁波，改变火焰中烟尘颗粒的方向。

4.根据权利要求1所述的具有防火灭火功能的电池箱，其特征在于，所述电磁波灭火控制器与所述电磁波喷头独立供电。

5.根据权利要求1所述的具有防火灭火功能的电池箱，其特征在于，所述电磁波喷头的个数为12个，且均匀布设于所述电池箱本体外壁以及所述电池箱本体箱盖上。

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