CN108765856B - 电池火灾预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池火灾预警系统及方法。第一检测器用以检测电池单体即将或已经发生热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。第二检测器用以检测多个电池单体即将或已经发生热失控时的形状变化。第三检测器用以检测多个电池单体即将或已经发生热失控时电池喷发过程中的气流喷射所产生噪声的振动频率。每个第四检测器用以检测每个电池单体表面的温度或表面应变力,或相邻两个电池单体之间的挤压力变化。电池火灾预警系统可以从图像、气体、声音、温度、表面应力、挤压力等多个角度实现对电池的火灾预警,避免了火灾误报或漏报现象,提高了电池在火灾预警方面的安全性,避免了生命以及财产的损失。
Description
技术领域
本申请涉及锂离子电池安全,特别是涉及一种电池火灾预警系统及方法。
背景技术
近年来,电动汽车的市场份额稳步提升。锂离子电池具有高电压、高比能量、长循环寿命、对环境无污染等卓越性能,受到电动汽车产业的高度关注,并获得了一定应用。然而,锂离子电池热失控过程中会产生可燃混合气,如H2、CO、CH4等,并积聚在电池内部。在电池内部达到一定压力界限后,安全阀开启,可燃混合气随着电池喷发而释放到外界环境中。
由于电池高温表面以及火星温度远高于气态喷发物的着火温度,一旦喷发物喷射在空气中并与氧气接触,将极易出现着火现象,并引发火灾。电池喷发后高温可燃物与进入电池内部的空气接触后也很容易出现自燃现象。另外,即使电池喷发后的气态喷发物不出现着火现象,但如果逐渐积累到一定数量,也将可能会出现爆炸现象,其危害性将更大。目前的锂离子电池火灾预警方法及系统在对锂离子电池火灾预警时,可以检测的模式比较单一,无法全面地从多个角度对锂离子电池火灾预警,导致出现火灾误报或漏报现象,存在安全隐患。
发明内容
基于此,有必要针对目前的电池火灾预警方法及系统的检测模式比较单一,无法全面地从多个角度对电池火灾预警的问题,提供一种可以从多个角度实现对电池火灾预警的电池火灾预警系统及方法。
本申请提供一种电池火灾预警系统包括电池模组壳体、至少一个第一检测器、至少一个第二检测器、至少一个第三检测器、多个第四检测器以及电池管理系统。所述电池模组壳体内设置有多个电池单体,每个所述电池单体设置有一个安全阀。所述第一检测器设置于所述电池模组壳体内壁,且所述第一检测器与多个所述安全阀相对设置,用以检测所述电池单体即将或已经发生热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。所述第二检测器设置于所述电池模组壳体内壁,且所述第二检测器与多个所述安全阀相对设置,用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时的形状变化。所述第三检测器设置于所述电池模组壳体内壁,且所述第三检测器与多个所述安全阀相对设置,用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时电池喷发过程中气流喷射所产生噪声的振动频率。每个所述第四检测器设置于每个所述电池单体表面。所述第一检测器与所述电池管理系统连接,所述第二检测器与所述电池管理系统连接,所述第三检测器与所述电池管理系统连接,所述多个第四检测器与所述电池管理系统连接。
在其中一个实施例中,所述第一检测器为烟雾传感器或气体传感器。
在其中一个实施例中,所述第二检测器为红外摄像机。
在其中一个实施例中,所述第三检测器为噪声传感器。
在其中一个实施例中,所述第四检测器为温度传感器。
在其中一个实施例中,所述第四检测器为应变式传感器。
在其中一个实施例中,所述第四检测器为触力传感器。
在其中一个实施例中,所述电池管理系统包括控制单元、第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元以及第四检测单元。所述第一检测单元的输入端与所述第一检测器连接,所述第一检测单元的输出端与所述控制单元连接。所述第二检测单元的输入端与所述第二检测器连接,所述第二检测单元的输出端与所述控制单元连接。所述第三检测单元的输入端与所述第三检测器连接,所述第三检测单元的输出端与所述控制单元连接。所述第四检测单元的输入端与所述多个第四检测器连接,所述第四检测单元的输出端与所述控制单元连接。
在其中一个实施例中,所述电池火灾预警系统还包括灭火装置,所述灭火装置与所述控制单元连接。
在其中一个实施例中,一种电池火灾预警方法,应用于上述所述的电池火灾预警系统,包括:
S10,根据所述第二检测器与所述第四传感器,获取所述电池模组壳体内的所述多个电池单体的第一信号参数;
S20,根据所述第一信号参数,所述控制单元发出警示信号;
S30,当所述控制单元发出警示信号,根据所述第二检测器与所述第三检测器,获取所述电池模组壳体内的所述多个电池单体的第二信号参数;
S40,根据所述第二信号参数,所述控制单元发出火灾预警信号;
S50,当所述控制单元发出火灾预警信号,根据所述第一检测器,获取所述电池模组壳体内的所述多个电池单体的第三信号参数;以及
S60,根据所述第三信号参数,所述控制单元逃生信号。
本申请提供一种所述电池火灾预警系统。所述第一检测器用以检测所述电池单体热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。所述第二检测器用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时的形状变化。所述第三检测器用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时电池喷发过程中气流喷射引起的噪声的振动频率。每个所述第四检测器用以检测每个所述电池单体表面的温度或表面应变力或相邻两个所述电池单体之间的挤压力变化。同时,所述第一检测器、所述第二检测器、所述第三检测器以及所述第四检测器将采集的所述多个电池单体即将或已经发生热失控时的信号传输至所述电池管理系统。从而,所述电池管理系统发出火灾预警信号或启动火灾预警装置。
所述第一检测器、所述第二检测器、所述第三检测器以及所述第四检测器为不同类型的检测器,可以从不同的方面对即将或已经发生热失控时的所述电池模组壳体中的所述多个电池单体进行检测。所述电池火灾预警系统可以从图像、气体、声音、温度、挤压力等多个角度实现对电池的火灾预警,避免了火灾误报或漏报现象,提高了电池在火灾预警方面的安全性,避免了生命以及财产的损失。
附图说明
图1为本申请提供的电池火灾预警系统的原理结构示意图;
图2为本申请提供的电池火灾预警系统的第二检测器的安装结构示意图。
附图标记说明
电池模组壳体10、电池单体101、安全阀102、第一检测器20、第二检测器30、第三检测器40、第四检测器50、电池管理系统60、控制单元610、第一检测单元620、第二检测单元630、第三检测单元640、第四检测单元650、灭火装置70。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本申请的太阳能芯片电池检测设备进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本申请提供一种电池火灾预警系统100,包括电池模组壳体10、至少一个第一检测器20、至少一个第二检测器30、至少一个第三检测器40、多个第四检测器50以及电池管理系统60。所述电池模组壳体10内设置有多个电池单体101,每个所述电池单体101设置有一个安全阀102。所述第一检测器20设置于所述电池模组壳体10内壁,且所述第一检测器20与多个所述安全阀102相对设置,所述第二检测器30设置于所述电池模组壳体10内壁,且所述第二检测器30与多个所述安全阀102相对设置,所述第三检测器40设置于所述电池模组壳体10内壁,且所述第三检测器40与多个所述安全阀102相对设置,每个所述第四检测器50设置于每个所述电池单体101表面。所述第一检测器20与所述电池管理系统60连接,所述第二检测器30与所述电池管理系统60连接,所述第三检测器40与所述电池管理系统60连接,所述多个第四检测器50与所述电池管理系统60连接。
所述第一检测器20用以检测所述电池单体101热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。所述第二检测器30用以检测所述多个电池单体101即将或已经发生热失控时的形状变化。所述第三检测器40用以检测所述多个电池单体101即将或已经发生热失控时电池喷发过程中气流喷射引起的噪声的振动频率。每个所述第四检测器50用以检测每个所述电池单体101表面的温度或相邻两个所述电池单体101之间的压力变化。同时,所述第一检测器20、所述第二检测器30、所述第三检测器40以及所述第四检测器50将采集的所述多个电池单体101即将或已经发生热失控时的信号传输至所述电池管理系统60。从而,所述电池管理系统60发出火灾预警信号或启动火灾预警装置。
所述第一检测器20、所述第二检测器30、所述第三检测器40以及所述第四检测器50为不同类型的检测器,可以从不同的方面对即将或已经发生热失控时的所述电池模组壳体10中的所述多个电池单体101进行检测。所述电池火灾预警系统100可以从图像、气体、声音、温度、挤压力等多个角度实现对电池的火灾预警,避免了火灾误报或漏报现象,提高了电池在火灾预警方面的安全性,避免了生命以及财产的损失。
所述电池管理系统60(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,BMS)为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电。电池管理系统具有准确估测动力电池组的荷电状态、动态监测以及电池间的均衡。
在电池充放电过程中,实时采集电动汽车蓄电池组中的每个所述电池单体101的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出每个所述电池单体101状况,挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性,使剩余电量估计模型的实现成为可能。
在一个实施例中,所述第一检测器20、所述第二检测器30、所述第三检测器40以及所述第四检测器50的个数不做限制,可以为一个或多个。并且,所述第一检测器20、所述第二检测器30、所述第三检测器40以及所述第四检测器50的设置位置也可以放在所述电池模组壳体10内壁的其他位置,只要方便检测即可。
在一个实施例中,所述第一检测器20为烟雾传感器或气体传感器。
所述第一检测器20可以为离子式烟雾传感器、光电式烟雾传感器、气敏式烟雾传感器等。
当所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101即将或已经发生热失控时,喷发物在所述电池单体101内部积聚到一定压力并超过硬壳、所述电池单体101的所述安全阀102或软包的压力限值时,便会喷发至所述电池单体101的外部。此时,所述第一检测器20为烟雾传感器。所述第一检测器20通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。所述第一检测器20主要用来采集所述电池单体101释放出的电解液或碳烟颗粒。所述第一检测器20与所述电池管理系统60连接,当所述第一检测器20检测到所述电池单体101释放出的电解液或碳烟颗粒时,便将采集的关于所述电池单体101的即将或已经发生热失控时喷发物的信号传输至所述电池管理系统60。从而,所述电池管理系统60发出火灾预警信号。
在一个实施例中,所述第一检测器20为烟度计。
在一个实施例中,所述第一检测器20放置在所述多个电池单体101的所述安全阀102正上方、或电池模组壳体10、或电池包箱体通风口处。可以根据实际需求过程中,放置一个或多个所述第一检测器20。当所述第一检测器20采集到所述电池单体101释放出的电解液、碳烟颗粒、H2、CO和CH4等混合烟气的组成,就会传输至所述电池管理系统60,进而所述电池管理系统60发出火灾预警信号。
在一个实施例中,所述第二检测器30为红外摄像机。
当由于热滥用、机械滥用、电滥用等不同滥用方式造成一个或多个所述电池单体101形状发生如膨胀、安全阀开启、破裂等变化时,所述第二检测器30可以通过红外摄像机获取所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101形状的图像。通过所述第二检测器30机拍摄图片,并将图片信息传输至所述电池管理系统60。所述第二检测器30只要拍摄范围能覆盖一个所述电池模组壳体10内的所有的所述电池单体101的所述安全阀102所在范围即可。
在一个实施例中,所述电池模组壳体10内可以放置一个或多个红外摄像机镜头。由于所述电池模组壳体10内是密封的,光线不足,故可采用红外摄像机。
在一个实施例中,所述第二检测器30位置可以在所述多个所述电池单体101的安全阀正上方。或者,每个所述第二检测器30可以对应一个所述电池单体101。所述电池管理系统60根据所述电池管理系统60拍摄的图片的灰阶差做进一步识别处理,并与正常的所述电池单体101的形状进行对比,若发生形状变化,则所述电池管理系统60发出火灾预警信号。
在一个实施例中,所述第三检测器40为噪声传感器。
当所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101发生热失控时,一个或多个所述电池单体101会喷发颗粒物或气体混合物。在所述电池单体101喷发过程中,气流与出口、周围的空气等之间的摩擦引起振动,产生噪声,该噪声伴随着独特的频率,且该频率与气流的喷射速度密切相关。因此,通过所述噪声传感器可以识别喷发所引发的独特的振动频率,判断是否发生了所述电池单体101喷发现象,并通过噪声传感器将振动频率的相关参数传送至所述电池管理系统60,从而所述电池管理系统60发出火灾预警信号。
在电池喷发过程中,气流与出口处壁面、周围空气等相互摩擦和碰撞而引起振动,进而引起空气振动而发出声音。其中,产生的声音与气流的喷射压力、喷射速度、喷口形状、箱体结构等密切相关,具有区别于其他声音独特的特征。通过所述噪声传感器40采集所述电池单体101喷发过程中发出的声波,将声波信号传输至所述电池管理系统60。从而,所述电池管理系统60对采集到的声波进行傅里叶变换,并对噪声数据进行筛选、剔除等步骤,将复杂信号分离或解调为频率和幅值不同的正弦波,并获得声波的频率特性和振幅特性。
所述电池管理系统60将采集声波的频率特性和振幅特性与目标声波的频率特性和振幅特性进行比对。如果采集到的声波的频率和振幅出现目标声波的频率分布和振幅分布,则可认为出现了所述电池单体101的喷发现象,此时所述电池管理系统60发出火灾警报。
在一个实施例中,所述第三检测器40的个数可以为一个或多个,所述第三检测器40设置于所述多个电池单体101的所述安全阀102的上方即可。
在一个实施例中,所述第四检测器50为温度传感器。
当所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101即将发生或已经发生热失控时,所述电池单体101表面的温度将会急剧升高,且往往伴随着电池单体101外壳膨胀现象。通过所述第四检测器50可以识别所述电池单体101的表面温度。通过所述第四检测器50采集的信号数据传输至所述电池管理系统60,进而通过所述电池管理系统60判断电池热失控状态。
在一个实施例中,所述第四检测器50为应变式传感器。
当所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101即将发生或已经发生热失控时,所述电池单体101往往伴随着外壳膨胀现象,此时可以通过应变式传感器检测所述电池单体101表面应力的变化。通过所述第四检测器50采集的信号数据传输至所述电池管理系统60,进而通过所述电池管理系统60判断电池热失控状态。
在一个实施例中,所述第四检测器50为挤压力传感器。
当所述电池模组壳体10中的一个或多个所述电池单体101即将发生或已经发生热失控时,所述电池单体101往往伴随着外壳膨胀现象,此时可以通过触力传感器检测相邻两个所述电池单体101之间的挤压应力的变化。通过所述第四检测器50采集的信号数据传输至所述电池管理系统60,进而通过所述电池管理系统60发出火灾预警信号。
在一个实施例中,所述电池管理系统60包括控制单元610、第一检测单元620、第二检测单元630、第三检测单元640以及第四检测单元650。所述第一检测单元620的输入端与所述第一检测器20连接,所述第一检测单元620的输出端与所述控制单元610连接。所述第二检测单元630的输入端与所述第二检测器30连接,所述第二检测单元630的输出端与所述控制单元610连接。所述第三检测单元640的输入端与所述第三检测器40连接,所述第三检测单元640的输出端与所述控制单元610连接。所述第四检测单元650的输入端与所述多个第四检测器50连接,所述第四检测单元650的输出端与所述控制单元610连接。
所述电池模组壳体10内含有大量甚至多达上千个所述电池单体101。所述第一检测单元620的输入端与所述第一检测器20连接,所述第一检测单元620的输出端与所述控制单元610连接。所述第一检测器20可以检测到所述电池单体101出现的喷发现象,采集所述电池单体101释放出的电解液或碳烟颗粒的浓度,并将信号信息传输至所述第一检测单元620,所述第一检测单元620对所述电池单体101释放出的烟雾信号进行分析,并通过所述控制单元610发出火灾预警信号。
所述第二检测单元630的输入端与所述第二检测器30连接,所述第二检测单元630的输出端与所述控制单元610连接。通过所述第二检测器30可以快速、准确并全面捕捉到每一个所述电池单体101的图像变化。所述第二检测器30采用工业相机拍摄图片,然后所述第二检测单元630利用软件根据图片灰阶差做处理后识别出有用信息。所述第二检测单元630通过对所述第二检测器30拍摄的所述电池单体101的图像进行图像分析,并与正常所述电池单体101进行对比。所述第二检测单元630将图像分析结果传输至所述控制单元610,当一个或多个所述电池单体101形状发生变化时,所述控制单元610发出火灾预警信号。
所述第三检测单元640的输入端与所述第三检测器40连接,所述第三检测单元640的输出端与所述控制单元610连接。所述第三检测器40是基于所述电池单体101喷发过程中所出现的特定的振动频率。所述第三检测单元640通过对所述第三检测器40采集到的气流与出口、周围的空气等直接的摩擦引起的振动,产生声音,声音伴随着独特的频率进行分析。当一个或多个所述电池单体101发生热失控时,所述控制单元610发出火灾预警信号。
所述第四检测单元650的输入端与所述多个第四检测器50连接,所述第四检测单元650的输出端与所述控制单元610连接。每个所述第四检测器50可以检测每个所述电池单体101表面的温度,或者设置于相邻所述第四检测器50之间的所述第四检测器50可以检测相邻两个所述电池单体101之间由于热失控造成的压力变化。当一个或多个所述电池单体101发生热失控时,所述多个第四检测器50采集的信号信息传输至所述第四检测单元650,所述述控制单元610发出火灾预警信号。
通过至少一个所述第一检测器20、至少一个所述第二检测器30、至少一个所述第三检测器40、所述多个第四检测器50可以从多个角度对所述电池模组壳体10内的所述多个电池单体101进行实时监控,避免了单独采用一种检测器造成的火灾误报或漏报现象,提高了所述电池火灾预警系统100的安全性,且降低了所述电池火灾预警系统100的成本。
在一个实施例中,所述电池火灾预警系统100还包括灭火装置70。所述灭火装置70与所述控制单元610连接。
在一个实施例中,当一个或多个所述电池单体101即将或已经发生热失控时,通过所述第一检测单元620、所述第二检测单元630、所述第三检测单元640以及所述第四检测单元650采集分析信号信息,并将分析结果传输至所述控制单元610,所述控制单元610发出火灾预警信号。当所述灭火装置70与所述控制单元610连接,所述控制单元610发出火灾预警信号,控制所述灭火装置70灭火。在行车情况,所述控制单元610向汽车报警,汽车可以控制断电,此时所述电池单体101就不会有电流输出,此时可以及时控制危险。在充电过程中,所述控制单元610向充电机提出火灾报警信号,此时充电机停止充电,所述电池管理系统60本身也可以切断电流。
在一个实施例中,所述控制单元610发出火灾预警信号,可以给驾驶员提醒,驾驶员手动灭火,或者通过所述控制单元610可以发出火灾预警信号,让驾驶员和乘客赶紧远离汽车。
请参见图2,在一个实施例中,每个所述第二检测器30设置于所述电池模组壳体10的每个内壁表面的几何中心上,用以准确定位所述多个电池单体101的位置。
所述电池模组壳体10的形状不做限制,可以为长方体、正方体、圆柱体等形状,将每个所述第二检测器30设置于所述电池模组壳体10的每个内壁表面的几何中心上,并利用光学摄影机获取的像片,经过处理以获取被摄所述多个电池单体101的形状、大小、位置、特性及其相互关系。将每个所述第二检测器30设置于所述电池模组壳体10的每个内壁表面的几何中心上,可以从全方位定位,全面捕捉一个或多个所述电池单体101的所述安全阀102以及电池池身的变化状况,并与正常电池单体进行对比,可以明显的观测出发生变化的一个或多个所述电池单体101。
每个所述第二检测器30设置于所述电池模组壳体10的每个内壁表面的几何中心上,几何定位确定被摄物体的大小、形状和空间位置。在定位过程中,可以根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线,交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。在对采集到的所述多个电池单体101的图像进行处理时,可以采用V-STARS软件处理,将采集好的图片来得到待测点的三维坐标。通过在不同的位置和方向,进行图像匹配等处理及相关数学计算后得到待测点精确的三维坐标。通过所述电池管理系统30也可以将位置的三维数据输出,同时在所述多个电池单体101上粘有回光反射标志,或者是通过投点器投射上点,或者是探测棒上的点,从而可以具体定位到发生变化的所述电池单体101在所述电池模组壳体10内的具体位置,以及所述电池单体101上发生变化的具体部位。
在一个实施例中,一种电池火灾预警方法,应用于上述所述的电池火灾预警系统100。所述电池火灾预警方法包括:
S10,根据所述第二检测器30与所述第四传感器50,获取所述电池模组壳体10内的所述多个电池单体101的第一信号参数;
S20,根据所述第一信号参数,所述控制单元610发出警示信号;
S30,当所述控制单元610发出警示信号,根据所述第二检测器30与所述第三检测器40,获取所述电池模组壳体10内的所述多个电池单体101的第二信号参数;
S40,根据所述第二信号参数,所述控制单元610发出火灾预警信号;
S50,当所述控制单元610发出火灾预警信号,根据所述第一检测器20,获取所述电池模组壳体10内的所述多个电池单体101的第三信号参数;以及
S60,根据所述第三信号参数,所述控制单元610逃生信号。
在所述步骤S20中,由于所述第二检测器30与所述第四传感器50可以在一个或多个所述电池单体101出现喷发现象之前检测到相应的信号,故将所述第二检测器30与所述第四传感器50并行作为第一信号,即当一个或多个所述电池单体101未出现喷发现象,但一个或多个所述电池单体101出现膨胀变形、温度升高、相邻所述单体101之间挤压力升高且超过一定限值时,所述控制单元610应发出警示信号,提醒“电池需要检修”。
在所述步骤S40中,当一个或多个所述电池单体101出现喷发现象时,所述第二检测器30与所述第三检测器40将会首先检测到对应的所述安全阀102开启或外包装破裂、特定的噪声振动频率等信号,并将此作为所述第二信号参数,所述控制单元610应发出火灾预警信号,提醒“请紧急撤离”,并启动自动灭火装置。
在所述步骤S60中,随后当烟气扩散至所述第一检测器20处,所述第一检测器20将会检测到特定组分如H2、CO2等易燃易爆气体超过一定浓度,并将此作为所述第三信号参数,所述控制单元610应发出逃生信号,提醒“即将发生火灾,请紧急逃生”。
通过所述第一检测器20、所述第二检测器30、第三检测器40以及第四检测器50检测一个或多个所述电池单体101的图像、气体、声音、温度、表面应力、挤压力等信号信息。所述第一检测单元620、所述第二检测单元630、所述第三检测单元640以及所述第四检测单元650将对应信号信息传输至所述电池管理系统60的所述控制单元610,所述控制单元610根据相应的信号信息进行判断,判断是否发出火灾预警信号及信号的种类,警示驾驶员、乘客或汽车做出相应的处理。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池火灾预警系统,其特征在于,包括:
电池模组壳体(10),所述电池模组壳体(10)内设置有多个电池单体(101),每个所述电池单体(101)设置有一个安全阀(102);
至少一个第一检测器(20),设置于所述电池模组壳体(10)内壁,且所述第一检测器(20)与多个所述安全阀(102)相对设置,用以检测所述电池单体(101)即将或已经发生热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒;
至少一个第二检测器(30),设置于所述电池模组壳体(10)内壁,且所述第二检测器(30)与多个所述安全阀(102)相对设置,用以检测所述多个电池单体(101)即将或已经发生热失控时的形状变化;
至少一个第三检测器(40),设置于所述电池模组壳体(10)内壁,且所述第三检测器(40)与多个所述安全阀(102)相对设置,用以采集所述多个电池单体(101)即将或已经发生热失控时喷发过程中气流喷射所产生的声波;
多个第四检测器(50),每个所述第四检测器(50)设置于每个所述电池单体(101)表面或两个电池单体之间,用以检测所述多个电池单体(101)即将或已经发生热失控时电池单体表面温度、表面应变力或两个电池单体之间的挤压力变化;以及
电池管理系统(60),所述第一检测器(20)与所述电池管理系统(60)连接,所述第二检测器(30)与所述电池管理系统(60)连接,所述第三检测器(40)与所述电池管理系统(60)连接,所述多个第四检测器(50)与所述电池管理系统(60)连接;
所述电池管理系统(60)包括控制单元(610),所述控制单元(610)用以根据所述第二检测器(30)与所述第四检测器(50),获取所述电池模组壳体(10)内的所述多个电池单体(101)的第一信号参数,根据所述第一信号参数,发出警示信号,当发出警示信号,根据所述第二检测器(30)与所述第三检测器(40),获取所述电池模组壳体(10)内的所述多个电池单体(101)的第二信号参数,根据所述第二信号参数,发出火灾预警信号,当发出火灾预警信号,根据所述第一检测器(20),获取所述电池模组壳体(10)内的所述多个电池单体(101)的第三信号参数;以及根据所述第三信号参数,发出逃生信号。
2.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第一检测器(20)为烟雾传感器或气体传感器。
3.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第二检测器(30)为红外摄像机。
4.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第三检测器(40)为噪声传感器。
5.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第四检测器(50)为温度传感器。
6.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第四检测器(50)为应变式传感器。
7.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述第四检测器(50)为触力传感器。
8.如权利要求1所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述电池管理系统(60)包括:
第一检测单元(620),所述第一检测单元(620)的输入端与所述第一检测器(20)连接,所述第一检测单元(620)的输出端与所述控制单元(610)连接;
第二检测单元(630),所述第二检测单元(630)的输入端与所述第二检测器(30)连接,所述第二检测单元(630)的输出端与所述控制单元(610)连接;
第三检测单元(640),所述第三检测单元(640)的输入端与所述第三检测器(40)连接,所述第三检测单元(640)的输出端与所述控制单元(610)连接;以及
第四检测单元(650),所述第四检测单元(650)的输入端与所述多个第四检测器(50)连接,所述第四检测单元(650)的输出端与所述控制单元(610)连接。
9.如权利要求8所述的电池火灾预警系统,其特征在于,还包括灭火装置(70),所述灭火装置(70)与所述控制单元(610)连接。
10.如权利要求9所述的电池火灾预警系统,其特征在于,所述控制单元(610)控制所述灭火装置(70)灭火。
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