CN109289136A - 一种轨道交通锂电池自动灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轨道交通锂电池自动灭火系统，包括锂电池箱体，锂电池箱体中部设有控制仓，控制仓两侧对称设有灭火仓，灭火仓两侧对称设有锂电池仓，控制仓包括BMS系统，BMS系统上连接有控制器和锂电池组，控制器包括处理器，处理器上电性连接有电源、检测模块、控制模块、报警模块和无线模块，检测模块上分别连接有温度传感器和烟雾传感器，灭火仓包括灭火器，灭火器包括灭火器罐体，灭火器罐体两侧分别连接有胶管，胶管上连接有喷嘴，喷嘴延伸至锂电池仓，温度传感器和烟雾传感器分别设于锂电池仓内，处理器包括信号脚，信号脚上连接有保护开关，保护开关与电源电性连接，具有结构简单、功能齐全、性能稳定、实时报警和自动控制的优点。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种轨道交通锂电池自动灭火系统。
背景技术
相对于铅酸电池、镍铬电池等，锂电池具有工作电压高、能量密度大、使用寿命长、节能环保、自放电率低、无记忆效应等显著优点，已经成为储能领域的尖端产业，其广泛用于电动汽车、储能装置等重要行业。经过多年的发展，锂电池的品质与工艺的有了很大的提高，电池的寿命与耐用性也得到很大的提升。但是锂电池的安全性和可靠性尤为重要，当电池发生内部短路、热失控、高温、受挤压或穿刺、电芯漏液等情况时容易发生火灾或爆炸。相对与轨道交通锂电池系统目前只有烟感检测系统而没有自动灭火系统，当发生意外时必须停车后通过人工灭火风险非常大而且无法在第一时间控制住。
专利一种带灭火装置的动力锂电池箱(公开号CN207353336U)，公开了一种带灭火装置的动力锂电池箱，包括放置锂电池模组的锂电池箱体以及放置灭火装置的灭火装置箱体，锂电池箱体和所述灭火装置箱体之间设有隔板，灭火装置箱体中安装有惰性气体灭火器，惰性气体灭火器包括灭火器罐体、胶管和喷嘴，喷嘴穿过隔板伸入到锂电池箱体内，锂电池箱体内安装有烟雾传感器和温度传感器，烟雾传感器和温度传感器均与控制器电连接，控制器与惰性气体灭火器连接。本实用新型带灭火装置的动力锂电池箱，在锂电池箱体的一侧设有灭火装置箱体，喷嘴伸入锂电池箱体内，通过烟雾传感器和温度传感器感应到烟雾及温度升高后，控制器控制惰性气体灭火器喷出惰性气体，实现对锂电池的自动灭火，但是本实用新型仅通过温度传感器和烟雾传感器进行检查和灭火，稳定性较低，一旦传感器采集信号出现误差或者无效，则容易造成损失。
因此需要一种结构简单、功能齐全、性能稳定、实时报警和自动控制的轨道交通锂电池自动灭火系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道交通锂电池自动灭火系统，以解决现有轨道交通锂电池系统检测和灭火效果稳定性差，存在一定的安全隐患等问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种轨道交通锂电池自动灭火系统，包括锂电池箱体，所述锂电池箱体中部设有控制仓，所述控制仓两侧对称设有灭火仓，所述灭火仓两侧对称设有锂电池仓，所述控制仓包括BMS系统，所述BMS系统上连接有控制器和锂电池组，所述控制器包括处理器，所述处理器上电性连接有电源、检测模块、控制模块、报警模块和无线模块，所述检测模块上分别连接有温度传感器和烟雾传感器，所述灭火仓包括灭火器，所述灭火器包括灭火器罐体，所述灭火器罐体两侧分别连接有胶管，所述胶管上连接有喷嘴，所述喷嘴延伸至所述锂电池仓，所述温度传感器和所述烟雾传感器分别设于所述锂电池仓内，所述处理器包括信号脚，所述信号脚上连接有保护开关，所述保护开关与所述电源电性连接，所述控制模块与所述灭火器电性连接。
优选的，所述检测模块与所述温度传感器和所述烟雾传感器之间连接有抗EMC信号调理电路。
优选的，所述检测模块包括电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，所述电流霍尔传感器和所述电压霍尔传感器分别与所述锂电池组电性连接。
优选的，所述锂电池仓侧壁上设有防爆阀。
优选的，所述灭火器罐体与所述胶管之间设有流量调节计，所述流量调节计与所述处理器电性连接。
优选的，所述保护开关包括连接一体的上罩壳和下罩壳，所述下罩壳上设有导热板，所述导热板上两边设有立板，所述立板上设有温感元件，所述温感元件呈弧形且中部设有绝缘顶杆，所述绝缘顶杆上方设有活动片，所述活动片一端与所述上罩壳之间设有弹簧连接，所述弹簧上连接有第一连接点，所述活动片另一端连接有动触点，所述动触点下方设有静触点，所述静触点上连接有静触片，所述静触片与所述上罩壳连接并设有第二连接点。
优选的，所述第一连接点与所述信号脚连接，所述第二连接点与所述电源连接。
优选的，所述锂电池箱体内侧设有阻燃层和隔热层。
优选的，所述报警模块为声光报警器。
本发明的有益效果是：
本发明一种轨道交通锂电池自动灭火系统整体结构简单合理，易于生产制作和推广；设有多种检测方式，其中温度传感器和烟雾传感器为主动检测元件，保护开关为被动检测元件，同时电流霍尔传感器和电压霍尔传感器分别对锂电池模组进行多级监控，保证检测的可靠性；其中保护开关收到高温时，温感元件驱动绝缘顶杆断开动触点和精触点，处理器的信号脚从高电平变成低电平，从而判断火情；同时通过处理器向报警模块、无线模块和控制模块发送信号，控制模块驱动灭火器进行灭火，报警模块通过声光警报提醒工作人员，无线模块可以提醒远程工作人员，将整体危害降到最低；设有抗EMC信号调理电路进行信号，提高抗干扰能力提高稳定性；整体设计非常合理，自动判定，自动启动灭火装置，针对性强，能有效的控制火灾隐患，使轨道交通电池系统更加安全可靠。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明电路框图；
图2是本发明结构示意图；
图3是图2中A示意图；
图4是保护开关示意图。
图中标记为：1.锂电池箱体，2.控制仓，21.BMS系统，3.灭火仓，31.灭火器，32.灭火器罐体，33.胶管，34.喷嘴，35.流量调节计，4.锂电池仓，41.锂电池组，42.温度传感器，43.烟雾传感器，44.防爆阀，5.保护开关，51.上罩壳，52.下罩壳，53.导热板，54.立板，55.温感元件，56.绝缘顶杆，57.活动片，58.弹簧，59.第一连接点，6.动触点，61.静触点，62.静触片，63.第二连接点。
具体实施方式
如图1-4所示，一种轨道交通锂电池自动灭火系统，包括锂电池箱体1，锂电池箱体1中部设有控制仓2，控制仓2两侧对称设有灭火仓3，灭火仓3两侧对称设有锂电池仓4，控制仓2包括BMS系统21，BMS系统21上连接有控制器和锂电池组41，控制器包括处理器，处理器上电性连接有电源、检测模块、控制模块、报警模块和无线模块，检测模块上分别连接有温度传感器42和烟雾传感器43，灭火仓3包括灭火器31，灭火器31包括灭火器罐体32，灭火器罐体32两侧分别连接有胶管33，胶管33上连接有喷嘴34，喷嘴34延伸至锂电池仓4，温度传感器42和烟雾传感器43分别设于锂电池仓4内，处理器包括信号脚，信号脚上连接有保护开关5，保护开关5与电源电性连接，控制模块与灭火器31电性连接。
如图1-4所示，检测模块与温度传感器42和烟雾传感器43之间连接有抗EMC信号调理电路，检测模块包括电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，电流霍尔传感器和电压霍尔传感器分别与锂电池组41电性连接，锂电池仓4侧壁上设有防爆阀44，灭火器罐体32与胶管33之间设有流量调节计35，流量调节计35与处理器电性连接，保护开关5包括连接一体的上罩壳51和下罩壳52，下罩壳52上设有导热板53，导热板53上两边设有立板54，立板54上设有温感元件55，温感元件55呈弧形且中部设有绝缘顶杆56，绝缘顶杆56上方设有活动片57，活动片57一端与上罩壳51之间设有弹簧58连接，弹簧58上连接有第一连接点59，活动片57另一端连接有动触点6，动触点6下方设有静触点61，静触点61上连接有静触片62，静触片62与上罩壳51连接并设有第二连接点63，第一连接点59与信号脚连接，第二连接点63与电源连接，锂电池箱体1内侧设有阻燃层和隔热层，报警模块为声光报警器。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，包括锂电池箱体，所述锂电池箱体中部设有控制仓，所述控制仓两侧对称设有灭火仓，所述灭火仓两侧对称设有锂电池仓，所述控制仓包括BMS系统，所述BMS系统上连接有控制器和锂电池组，所述控制器包括处理器，所述处理器上电性连接有电源、检测模块、控制模块、报警模块和无线模块，所述检测模块上分别连接有温度传感器和烟雾传感器，所述灭火仓包括灭火器，所述灭火器包括灭火器罐体，所述灭火器罐体两侧分别连接有胶管，所述胶管上连接有喷嘴，所述喷嘴延伸至所述锂电池仓，所述温度传感器和所述烟雾传感器分别设于所述锂电池仓内，所述处理器包括信号脚，所述信号脚上连接有保护开关，所述保护开关与所述电源电性连接，所述控制模块与所述灭火器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述检测模块与所述温度传感器和所述烟雾传感器之间连接有抗EMC信号调理电路。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述检测模块包括电流霍尔传感器和电压霍尔传感器，所述电流霍尔传感器和所述电压霍尔传感器分别与所述锂电池组电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述锂电池仓侧壁上设有防爆阀。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述灭火器罐体与所述胶管之间设有流量调节计，所述流量调节计与所述处理器电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述保护开关包括连接一体的上罩壳和下罩壳，所述下罩壳上设有导热板，所述导热板上两边设有立板，所述立板上设有温感元件，所述温感元件呈弧形且中部设有绝缘顶杆，所述绝缘顶杆上方设有活动片，所述活动片一端与所述上罩壳之间设有弹簧连接，所述弹簧上连接有第一连接点，所述活动片另一端连接有动触点，所述动触点下方设有静触点，所述静触点上连接有静触片，所述静触片与所述上罩壳连接并设有第二连接点。
7.根据权利要求6所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述第一连接点与所述信号脚连接，所述第二连接点与所述电源连接。
8.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述锂电池箱体内侧设有阻燃层和隔热层。
9.根据权利要求1所述的一种轨道交通锂电池自动灭火系统，其特征在于，所述报警模块为声光报警器。
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