CN108837347A - 一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池 - Google Patents

Abstract

一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池，包括电池箱体、灭火器、灭火管道和自动灭火控制装置，灭火管道布设于电池箱体内侧壁，自动灭火控制装置包括探测器、报警器、控制器、继电器、及电源，探测器设置在电池箱体内，用以检测电池箱体内的火情并将检测信号传递给控制器，控制器设于电池箱体外部，控制器根据探测器传递的检测信号控制继电器的线圈通断电，进而控制继电器的常开触点开关的启闭，控制灭火器灭火，报警器设置于电池箱体外部，控制器根据探测器传递的检测信号控制报警器的报警工作；本发明能以最快速度检测到火情的发生，并控制灭火器对电池箱体内进行灭火，阻止电池燃烧，进而避免引发整车燃烧，最大程度减少人员伤亡。

Description

一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池

技术领域

本发明涉及电动汽车领域。

背景技术

近年来我国电动汽车行业发展迅猛，电动汽车被大量运用，其动力电池多使用锂电池，电池以电池箱包的形式安装在电动汽车上。这种方式虽然方便，但安全性方面不够好，当电池因为任何原因短路时，电池内能量会在短时间以热的形式释放出来，会点燃锂电池内部成分，或者导致电池封包破裂，电解液泄漏，进而引发车辆中的锂电池燃烧甚至爆炸。因此，需要在电池起火扩散前及时发现险情，以最快速度灭火，并采取相应的监控与防护措施，确保人身安全。市场现有的电池灭火装置多设置于电池箱包外部，具有发现火情慢，无法在最佳时间内及时有效灭火的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车自动灭火系统，该系统在电动汽车锂电池箱包发生火灾时，能自动灭火。

本发明通过以下技术方案实现：一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池，它包括电池箱体，其特征在于：它还包括灭火器、灭火管道和用于控制灭火器启闭工作的自动灭火控制装置；

所述灭火管道布设于电池箱体内侧壁的中上部位，灭火管道上设有与灭火器的出口连接用以输入灭火剂的输入口以及多个沿管道延伸方向间隔布设的用于向电池箱体内腔喷射灭火剂的喷射口；

所述自动灭火控制装置包括探测器、报警器、控制器、继电器、及电源；所述探测器设置在电池箱体内并分别与电源和控制器连接，用以检测电池箱体内的温度和/或烟气和/或火焰情况并将检测信号传递给控制器；所述控制器设于电池箱体外部，控制器的电源信号接入端与电源连接；所述继电器的线圈触点一端接控制器的电源信号输出端，另一端接地，继电器的常开触点开关一端接电源，另一端经常闭的总控制开关后连接灭火器，控制器根据探测器传递的检测信号控制继电器的线圈通断电，进而控制继电器的常开触点开关的启闭；所述报警器设置于电池箱体外部并且分别与电源和控制器连接，控制器根据探测器传递的检测信号控制报警器的报警工作。

当需要自动监测电动汽车动力电池内部火情情况时，将总控制开关闭合。当电池发生火情时，探测器探测到火情信息，向控制器传递信号，经控制器判断火情发生后，控制器控制报警器发出报警信号，同时控制器通过电源信号输出端向继电器的线圈供电，使线圈控制继电器的常开触点开关闭合，使灭火器和电源接通开始工作，灭火器通过灭火剂输送管道与灭火管道，从喷射口向电池箱体内腔喷射灭火剂。

优选的，所述总控制开关和电源之间还连接有电源手动控制电路，该电源手动控制电路上设有分控制开关，当自动灭火控制装置发生故障而未能及时启动灭火器时，可以手动闭合分控制开关，启动灭火器。平常当自动灭火控制装置正常工作时，分控制开关处于常开状态。

优选的，所述电池箱体的侧壁上预设有管道穿孔，用来穿设位于灭火器和灭火管道之间的灭火剂输送管道。

优选的，为使所述灭火管道能固定于电池箱体内侧壁的中上部位，电池箱体的内壁上设有用来支撑于灭火管道底部的凸缘以及多个位于凸缘上方用来锁定灭火管道的卡扣装置，通过卡扣装置的弧形卡接臂和复位扭簧，使灭火管道既能稳定固定在电池箱体内侧壁，又能方便拆卸更换。

优选的，为了方便安装，灭火剂输送管道通过快接接头与灭火管道的输入口连接。

优选的，所述继电器可选用五角继电器或四角继电器。

优选的，所述探测器由热能探测器、火焰探测器、烟感探测器中的至少一种组成。

优选的，所述报警器为数字化温度控制报警器。

较之现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的带自动灭火系统的电动汽车动力电池在电动汽车易起火的动力电池箱体内布置由热能探测器、火焰探测器、烟感探测器中的至少一种组成的探测器，以最快速度检测到火情的发生，并将讯息传递给控制器，控制器在接收报警讯息后控制灭火器对电池箱体内进行灭火，阻止电池燃烧，进而避免引发整车燃烧，最大程度减少人员伤亡。

2、沿电池箱体内侧壁走向布置的灭火管道在结构紧凑的同时能充分向箱体内喷射灭火物质，自动灭火控制装置在灭火后还能继续对电池火情进行监控，防止复燃。

3、为减少不必要的损失或设备误判，本发明除自动灭火控制装置外，还设有两处手动控制部分，一处是总控制开关，当自动灭火控制装置产生误判灭火时，操作人员可通过断开继电器与灭火器之间的总控制开关手动关闭灭火系统，另一处是分控制开关，当电池发生火情而自动灭火控制装置未启动或发生故障时，则可以通过闭合总控制开关以及位于总控制开关和电源之间的分控制开关，开启灭火器工作。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明提供的一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池的实施例1结构示意图；

图2是本发明提供的一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池的实施例2结构示意图；

图3是图2中A的局部放大示意图；

图4是图3的截面示意图；

图5是本发明实施例1和实施例2的控制电路原理示意图；

图中符号说明：1、探测器，2、报警器,3、控制器，4、灭火器，5、灭火管道，6、电池箱体，7、继电器，8电源、，9、分控制开关，10、灭火剂输送管道，11、凸缘，12、卡扣装置，13、吹气机，14、吹气管道，15、三通接头，16、第一开关控制阀，17、第二开关控制阀，18、总控制开关。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：

本发明的目的在于提供一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池，该系统在电动汽车锂电池箱包发生火灾时，自动灭火。

实施例1

如图1所示为本发明提供的一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池实施例1结构示意图，它包括电池箱体6、灭火器4、灭火管道5和用于控制灭火器4启闭工作的自动灭火控制装置；

所述灭火管道5布设于电池箱体6内侧壁的中上部位，灭火管道5上设有与灭火器4的出口连接用以输入灭火剂的输入口以及多个沿管道延伸方向间隔布设的用于向电池箱体6内腔喷射灭火剂的喷射口5-1；

所述自动灭火控制装置包括探测器1、报警器2、控制器3、继电器7、及电源8；所述探测器1设置在电池箱体6内并分别与电源8和控制器3连接，用以检测电池箱体6内的温度和/或烟气和/或火焰情况并将检测信号传递给控制器3；所述控制器3设于电池箱体6外部，控制器3的电源信号接入端与电源连接；所述继电器7的线圈触点一端接控制器3的电源信号输出端，另一端接地，继电器7的常开触点开关一端接电源，另一端经总控制开关18后连接灭火器4，控制器3根据探测器1传递的检测信号控制继电器7的线圈通断电，进而控制继电器7的常开触点开关的启闭；所述报警器2设置于电池箱体6外部并且分别与电源8和控制器3连接，控制器3根据探测器1传递的检测信号控制报警器2的报警工作。

当电池发生火情时，由热能探测器、火焰探测器、烟感探测器中的至少一种组成的探测器1探测到火情信息，随即产生电信号并向控制器3传递信号，经控制器3判断火情发生后，控制器3控制数字化温度控制报警器2发出报警信号，同时控制器3通过电源信号输出端向继电器7的线圈供电，使线圈控制继电器7的常开触点闭合，接通灭火器4的开关电源，并通过灭火剂输送管道10与灭火管道5，从喷射口5-1向电池箱体6内腔喷射灭火剂。

所述电池箱体6的侧壁上预设有管道穿孔6-1，用来穿设位于灭火器4和灭火管道5之间的灭火剂输送管道10。

实施例2

如图2所示为本发明提供的一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池的实施例2结构示意图，实施例2与实施例1的区别在于：所述带自动灭火系统的电动汽车动力电池还包括吹扫装置，所述吹扫装置包括吹气机13和吹气管道14，吹气管道14的进口与吹气机13的出口连接，吹气管道14的出口通过三通接头15连接到灭火剂输送管道10上，吹气管道上设有第一开关控制阀16，灭火剂输送管道10上设有位于灭火器4和三通接头15之间的第二开关控制阀17。

吹扫装置不使用时第一开关控制阀16为关闭状态，第二开关控制阀17保持畅通，使用时先关闭第二开关控制阀17、打开第一开关控制阀16，即可启动吹扫装置，吹扫装置主要用于灭火剂输送管道10与灭火管道5的吹扫维护，避免管道堵塞。

如图3所示为图2中A的局部放大示意图，图4为图3的截面示意图，为使所述灭火管道5能固定于电池箱体6内侧壁的中上部位，电池箱体6的内壁上设有用来支撑于灭火管道底部的凸缘11以及多个位于凸缘上方用来锁定灭火管道的卡扣装置12，通过卡扣装置12的弧形卡接臂12-1和复位扭簧12-2，使灭火管道5能闻到布置在电池箱体6内侧壁。

为了方便安装，灭火剂输送管道10通过快接接头与灭火管道的输入口连接。

如图4所示的一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池，所述继电器7可选用五角继电器或四角继电器，所述总控制开关18和电源8之间还连接有电源手动控制电路，该电源手动控制电路上设有常开的分控制开关9，当自动灭火控制装置发生故障而未能及时启动灭火器4时，可以手动闭合分控制开关9，启动灭火器4。

尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。

Claims (9)

1.一种带自动灭火系统的电动汽车动力电池，它包括电池箱体(6)，其特征在于：它还包括灭火器(4)、灭火管道(5)和用于控制灭火器(4)启闭工作的自动灭火控制装置；

所述灭火管道(5)布设于电池箱体(6)内侧壁的中上部位，灭火管道(5)上设有与灭火器(4)的出口连接用以输入灭火剂的输入口(5-2)以及多个沿管道延伸方向间隔布设的用于向电池箱体(6)内腔喷射灭火剂的喷射口(5-1)；

所述自动灭火控制装置包括探测器(1)、报警器(2)、控制器(3)、继电器(7)、及电源(8)；所述探测器(1)设置在电池箱体(6)内并分别与电源(8)和控制器(3)连接，用以检测电池箱体(6)内的温度和/或烟气和/或火焰情况并将检测信号传递给控制器(3)；所述控制器(3)设于电池箱体(6)外部，控制器(3)的电源信号接入端与电源连接；所述继电器(7)的线圈触点一端接控制器(3)的电源信号输出端，另一端接地，继电器(7)的常开触点开关一端接电源，另一端经总控制开关(18)后连接灭火器(4)，控制器(3)根据探测器(1)传递的检测信号控制继电器(7)的线圈通断电，进而控制继电器(7)的常开触点开关的启闭；所述报警器(2)设置于电池箱体(6)外部并且分别与电源(8)和控制器(3)连接，控制器(3)根据探测器(1)传递的检测信号控制报警器(2)的报警工作。

2.根据权利要求1所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述总控制开关(18)和电源(8)之间还连接有与继电器(7)的常开触点开关并联的电源手动控制电路，该电源手动控制电路上设有分控制开关(9)。

3.根据权利要求1或2所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述电池箱体(6)的侧壁上预设有用来穿设位于灭火器(4)和灭火管道(5)之间的灭火剂输送管道(10)的管道穿孔(6-1)。

4.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述电池箱体(6)的内壁上设有用来支撑于灭火管道(5)底部的凸缘(11)以及多个位于凸缘(11)上方用来锁定灭火管道(5)的卡扣装置(12)，每个卡扣装置(12)包括弧形卡接臂(12-1)和复位扭簧(12-2)，弧形卡接臂(12-1)的固定端通过铰接轴铰接于电池箱体(6)的内壁并位于灭火管道(5)上方，弧形卡接臂(12-1)的活动端能向下翻转至扣接在灭火管道(5)外周部，复位扭簧(12-2)套接于铰接轴上并作用于电池箱体(6)的内壁与弧形卡接臂(12-1)之间，复位扭簧(12-2)能使弧形卡接臂(12-1)保持向下翻转的趋势。

5.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述带自动灭火系统的电动汽车动力电池还包括吹扫装置，所述吹扫装置包括吹气机(13)和吹气管道(14)，吹气管道(14)的进口与吹气机(13)的出口连接，吹气管道(14)的出口通过三通接头(15)连接到灭火剂输送管道(10)上，吹气管道上设有第一开关控制阀(16)，灭火剂输送管道(10)上设有位于灭火器(4)和三通接头(15)之间的第二开关控制阀(17)。

6.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：灭火剂输送管道(10)通过快接接头与灭火管道(5)的输入口(5-2)连接。

7.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述继电器(7)为五角继电器或四角继电器。

8.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述探测器(1)由热能探测器(1-1)、火焰探测器(1-2)、烟感探测器(1-3)中的至少一种组成。

9.根据权利要求3所述的带自动灭火系统的电动汽车动力电池，其特征在于：所述报警器(2)为数字化温度控制报警器。