CN112498282B - 电动汽车失火自动报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于包括温度检测模组、控制器、自动报警模组；其中温度检测模块包括实时向控制器反馈采集温度信息的多个温度检测装置，所述温度检测装置分别设置于车体的不同部位，分别用于检测车体的各部件温度、车外环境温度、车内环境温度和散热器的出水温度；控制器根据实时采集的车外环境温度、车内环境温度和散热器出水温度设定车体的各部件对应的预设温度；当控制判定车体任意一个部件的实时温度大于其对应的预设温度，或者车体任意一个部件的实时温度变化率大于控制器设定的温度变化率参考值，则控制器驱动自动报警模组进行报警本发明有效识别电动汽车的火灾风险。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种电动汽车失火自动报警装置。
背景技术
现有技术一般是汽车发生火灾后发出警示音，或是启动灭火装置，但还是存在汽车发生火灾时，启动灭火装置或用车内移动灭火器灭火不成功，尤其是电动车在无人值守的停车场或充电站发生火灾，如不能在第一时间发出预警，造成火灾失控引发周围车辆起火或周围物体起火，可能造成更大的损失。在现有技术中，对于火灾预警都根据传感器监测温度和烟雾浓度与预设的预警值对比，例如CN102793991B一种汽车智能灭火系统及方法，CN209490403U汽车自燃预警和灭火系统；现有技术中温度判断方法或烟雾浓度判断方法的预设为定值，不能根据不同的环境和使用工况等场景来区别，在实际使用中，由于使用场景的环境温度、使用工况等对温度判断有较大影响或环境中颗粒物等对预设的烟雾浓度的影响，存在误报或漏报的可能。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种电动汽车失火自动报警装置，有效识别电动汽车的火灾风险。
本发明提供了一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于包括温度检测模组、控制器、自动报警模组；其中温度检测模块包括实时向控制器反馈采集温度信息的多个温度检测装置，所述温度检测装置分别设置于车体的不同部位，分别用于检测车体的各部件温度、车外环境温度、车内环境温度和散热器的出水温度；控制器根据实时采集的车外环境温度、车内环境温度和散热器出水温度设定车体的各部件对应的预设温度；当控制判定车体任意一个部件的实时温度大于其对应的预设温度，或者车体任意一个部件的实时温度变化率大于控制器设定的温度变化率参考值，则控制器驱动自动报警模组进行报警。
上述技术方案中，所述温度检测装置包括机舱温度传感器、电池包温度传感器、底盘红外监测模块、车外温度传感器、车内环境温度传感器和散热器出水温度传感器；机舱温度传感器实时采集机舱表面温度；电池包温度传感器实时采集电池包温度，底盘红外监测模块实时采集底盘温度，车外环境温度传感器实时采集车外的环境温度，车内环境温度传感器实时采集车内的环境温度，散热器出水温度传感器实时采集散热器的出水温度。
上述技术方案中，机舱的预设温度曲线tx1为：
tx1＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T7为散热器出水温度，k1,k2, k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0； k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
上述技术方案中，座舱的预设温度曲线tx2为：
tx2＝T6+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T6为车内座舱环境温度，T7 为散热器出水温度，k1,k2,k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0；k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
上述技术方案中，电池包 的预设温度曲线tx3为：
tx3＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T7为散热器出水温度，k1,k2, k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0； k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
上述技术方案中，底盘的预设温度曲线tx4为：
tx4 ＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T7为散热器出水温度，k1,k2, k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0；k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
上述技术方案中，还包括烟雾探测模组，所述烟雾模组包括实时采集并向控制器反馈烟雾信息的第一烟雾探测器、第二烟雾探测器和第三烟雾探测器；其中第一烟雾探测器设置于机舱上部的机罩下，第二烟雾探测器设置于座舱顶棚内；第三烟雾探测器设置于车身底板与电池包之间的地板下；当控制器接收到烟雾模组中任一烟雾探测器的监测值超出自动适应性调整预设定值时，判定存在火灾风险，则控制器驱动自动报警模组进行报警，
自动适应性调整预设定值Y的计算公式为： Y＝(y1+y2+y3)/3+λ；
其中，Y为预警时烟雾浓度的自动适应性调整预设定值， y1，y2，y3分别为上一时刻t1第一烟雾探测器、第二烟雾探测器和第三烟雾探测器监测的烟雾浓度值，λ为预设系数，t1 为传感器发送信号时间间隔，本例设为5秒。
上述技术方案中，还包括手动解除开关，手动解除开关设置于车体内并与控制器电连接；控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警，当车内有驾乘人员时，在确认无火灾风险后，按下手动解除开关，关闭自动报警模组的报警信号。
上述技术方案中，当控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警后，在设定时间内手动解除开关未被按下，自动报警模组通过附近基站发送报警信息至车主的手机 app和应急救援中心平台；自动报警模组保持呼叫信号，直至收到应急救援中心应答反馈后停止呼叫。
上述技术方案中，所述自动报警模组包括设置于车内的蜂鸣器、摄像模块、GPS模块和蜂窝通信模块；当控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警后，蜂鸣器发出报警音；当达到设定时间且手动解除开关未被按下后，蜂鸣器继续发出报警音，摄像模块实时采集车内影像信息，GPS 模块实时定位车辆的位置信息，蜂窝通信模块将车主信息、报警信号、车内影像信息和车辆的位置信息打包为报警信息发送至车主的手机app和应急救援中心平台。
本发明装在汽车上的温度传感器和烟雾传感器用来检测火灾是否发生或风险，控制器根据收集到的温度信号和烟雾信号，判断是否发生火灾或有火灾发生的风险，当控制器判断有火灾或风险发生时，控制器将车辆信息自动发送给应急中心 (监控报警联网系统)，车辆信息包括GPS定位车辆的位置信息、车主信息和摄像模块拍摄的实时车辆图像，同时发送信号给蜂鸣器，由蜂鸣器发出警示信号给周围人员(或车主)，从而提前防范并及时采取措施。当停车车内无人时，发生火灾风险，该装置的控制器还可以将火灾或风险的信息通过蜂窝通信模组发送至车主手机上。本发明将当前状态的图像传送至车主或应急中心，以便车主或应急中心进一步确认火灾的风险和状况。本发明可以在车辆发生火灾(或潜在火灾隐患)时，尤其是电动汽车在无人值守停车场或充电桩(充电站)发生火灾时，第一时间预警，争取救援时间，避免在更大范围发生人员或财物损失。
本发明的优势为可根据汽车不同的使用场景，如停车、充电、行驶等不同工况下，自动适应性调整预设定的温度和烟雾浓度预警值，根据温度和烟雾的异常提前预警，具有避免火灾隐患误报或漏报情况。并及时发出预警，第一时间自动呼叫救援中心，赢得救援时间，减小灾害损失。
本发明的温度异常判断策略的优势有，考虑了不同场景下不同使用工况，汽车部件的温度变化差异，如车辆充电过程中，需对电池热管理(对电池加热或冷却)，停车或行车工况下，座舱温度和车外温度差异，以及停车状态下，充电或不充电时的车辆温度差异等。
本发明的烟雾信号异常判读策略的优势有，预设的烟雾浓度预警设定值，采用不同部位的平均值加上安全系数，自动适应性动态调整预设的预警设定值，可以消除环境中空气污染或雾霾等的影响造成误判。
附图说明
图1是本发明的模块示意图
图2是本发明的控制流程视图
图3是本发明的温度信号判断示意图
图4是本发明的烟雾信号判断示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明在机舱上部的机罩下分别设置烟雾探测器1-1、温度传感器2-1；在座舱的顶棚内分别设置烟雾探测器1-2、温度传感器2-2(与照明灯集成)；在车身底板与电池包之间的地板下分别设置烟雾探测器1-3、温度传感器2-3，在电池包上部的车身下部设置红外线测温模块2-4，在前保险杠内侧设置温度传感器2-5，用于测量车外环境温度T5，在座舱仪表板内设置温度传感器2-6，在散热器出水口设置温度传感器2-7，用于测量散热器水温T7，在座舱内和车上下部分别设置摄像头3-3，在仪表板上设置一手动解除开关7为例。自动报警装置开启后，上述烟雾探测模组和温度检测模组对车辆进行监测，监测信号传送至控制器，当电动车辆发生异常时，如出现烟雾报警信号或高温信号，控制器2根据设定的判断逻辑和算法，判断车辆有火灾风险或已经发生火灾，控制器2把车辆相关信息通过蜂窝通信模组3-1发送至基站，基站通过通信网络将报警信息发送至应急中心的救援平台和手机app。救援平台确认信息后，及时派出消防救援力量救援，避免事故造成更大的损失。手机app通过提示框和提示音提示提示车主查看报警信息。
如图2所示，为自动报警系统逻辑控制图，烟雾监测模组 1和温度监测模块2分别给出监测信号至控制器，当有烟雾信号或控制器根据基于场景的温度判断条件温度超过设定条件时，控制器判断有火灾风险，发出信号至蜂鸣器，蜂鸣警示，当车内有驾乘人员时，在确认无火灾风险后，可以按下手动解除开关，关闭预警蜂鸣警示；如在发出蜂鸣警示后，在设定时间内(本例设定为10秒)未手动解除，系统启动远程报警功能，启动摄像模块和GPS模块，一方面自动呼叫应急救援中心，将GPS的定位位置信息、车主信息、摄像头拍照的图像信息上传至应急救援中心，同时保持呼叫信号直至系统收到应急救援中心应答反馈后，停止呼叫。另一方面通过后台将预警信息发送至用户APP。
如图3所示，为基于场景的温度判断逻辑算法，温度传感器2-5，监测车外环境温度T5；温度传感器2-6，监测车内环境温度T6；水温温度传感器2-7监测散热器出水口水温T7；温度传感器2-1监测机舱内温度Tj；温度传感器2-2监测座舱内温度Tz；温度传感器2-3监测电池包温度Tc；红外监测模块监测底盘部件表面温度Td。
预设温度曲线为：tx(j)＝T(环境温度)+k1*k2(T7-T5)*β +k3
机舱预设温度为T1，T1＝tx1；
座舱预设温度为T2,T2＝tx2；
电池包预设温度为T3,T3＝tx3；
底盘预设温度为T4,T4＝tx4；
基于不同场景的预设温度曲线如下：
tx1＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3
tx2＝T6+k1*k2*(T7-T5)*β+k3
tx3＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3
tx4＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3
其中，j为不同部位温度传感器的预设代号，T5为车外环境温度，T6为车内座舱环境温度，T7为散热器出水温度，k1, k2,k3为系数，当车速为0时，停车状态，k1＝1,当车速不为0 时，判断为行车状态，k1＝0；k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数，本例中，k3＝5℃；β为影响因子，可标定设定。
δTj，δTz，δTc，δTd为监测温度瞬态温度变化率；
δTj＝Tj(i+1)-Tj(i),i为任意时段常数，本实例取5秒；
δTz＝Tz(i+1)-Tj(i),i为任意时段常数，本实例取5秒；
δTc＝Tc(i+1)-Tj(i),i为任意时段常数，本实例取5秒；
δTd＝Td(i+1)-Tj(i),i为任意时段常数，本实例取5秒；
当Tj-T1≥0，或Tz-T2≥0，或Tc-T3≥0，或Td-T4≥0，或δTj≥ks，δTz≥ks，δTc≥ks，δTd≥ks时，判断温度异常，有火灾风险。其中，ks为设定常数，本例设为5℃。
进一步地：上述的温度传感器在本实施例中，可采用热敏电阻，分别设置在机舱、座舱、车身底板下。
进一步地：上述的烟雾探测器在本实施例中，可采离子式或光电式，分别设置在机舱、座舱、车身底板下。
如图4所示，所述烟雾模组包括实时采集并向控制器反馈烟雾信息的第一烟雾探测器(烟雾传感器1)、第二烟雾探测器(烟雾传感器2)和第三烟雾探测器(烟雾传感器3)；其中第一烟雾探测器设置于机舱上部的机罩下，检测机舱内部烟雾状态，以生成机舱烟雾信号；第二烟雾探测器设置于座舱顶棚内，检测座舱内部烟雾状态，以生成座舱烟雾信号；第三烟雾探测器设置于车身底板与电池包之间的地板下，检测底盘周围烟雾状态，以生成底盘烟雾信号；当控制器接收到烟雾模组中任一烟雾探测器的监测值超出自动适应性调整预设定值时，判定存在火灾风险，则控制器驱动自动报警模组进行报警，
自动适应性调整预设定值Y的计算公式为： Y＝(y1+y2+y3)/3+λ；
其中，Y为预警时烟雾浓度的自动适应性调整预设定值，y1，y2，y3分别为上一时刻t1第一烟雾探测器、第二烟雾探测器和第三烟雾探测器监测的烟雾浓度值，λ为预设系数，t1 为传感器发送信号时间间隔，本例设为5秒。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于包括温度检测模块、控制器、自动报警模组；其中温度检测模块包括实时向控制器反馈采集温度信息的多个温度检测装置，所述温度检测装置分别设置于车体的不同部位，分别用于检测车体的各部件温度、车外环境温度、车内环境温度和散热器的出水温度；控制器根据实时采集的车外环境温度、车内环境温度和散热器出水温度设定车体的各部件对应的预设温度；当控制器判定车体任意一个部件的实时温度大于其对应的预设温度，或者车体任意一个部件的实时温度变化率大于控制器设定的温度变化率参考值，则控制器驱动自动报警模组进行报警；
座舱的预设温度曲线tx2为：
tx2＝T6+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T6为车内座舱环境温度，T7为散热器出水温度，k1,k2,k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0；k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于所述温度检测装置包括机舱温度传感器、电池包温度传感器、底盘红外监测模块、车外温度传感器、车内环境温度传感器和散热器出水温度传感器；机舱温度传感器实时采集机舱表面温度；电池包温度传感器实时采集电池包温度，底盘红外监测模块实时采集底盘温度，车外环境温度传感器实时采集车外的环境温度，车内环境温度传感器实时采集车内的环境温度，散热器出水温度传感器实时采集散热器的出水温度。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于机舱的预设温度曲线tx1为：
tx1＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
其中，T5为车外环境温度，T7为散热器出水温度，k1,k2,k3为系数；当车速为0时，k1＝1；当车速不为0时，k1＝0；k2为充电系数，不充电时，k2＝0，充电时，k2＝1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于电池包的预设温度曲线tx3为：
tx3＝T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3；
5.根据权利要求2所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于底盘的预设温度曲线tx4为：tx4=T5+k1*k2*(T7-T5)*β+k3
其中，T5为车外环境温度，T7为散热器出水温度，k1, k2, k3为系数；当车速为0时，k1=1；当车速不为0时，k1=0；k2为充电系数，不充电时，k2=0，充电时，k2=1；k3为预设安全系数；β为影响因子。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于还包括烟雾探测模组，所述烟雾探测模组包括实时采集并向控制器反馈烟雾信息的第一烟雾探测器、第二烟雾探测器和第三烟雾探测器；其中第一烟雾探测器设置于机舱上部的机罩下，第二烟雾探测器设置于座舱顶棚内；第三烟雾探测器设置于车身底板与电池包之间的地板下；当控制器接收到烟雾模组中任一烟雾探测器的监测值超出自动适应性调整预设定值时，判定存在火灾风险，则控制器驱动自动报警模组进行报警，
自动适应性调整预设定值Y的计算公式为：Y＝(y1+y2+y3)/3+λ；
其中，Y为预警时烟雾浓度的自动适应性调整预设定值，y1，y2，y3分别为上一时刻t1第一烟雾探测器、第二烟雾探测器和第三烟雾探测器监测的烟雾浓度值，λ为预设系数，t1为传感器发送信号时间间隔。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于还包括手动解除开关，手动解除开关设置于车体内并与控制器电连接；控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警，当车内有驾乘人员时，在确认无火灾风险后，按下手动解除开关，关闭自动报警模组的报警信号。
8.根据权利要求7所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于当控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警后，在设定时间内手动解除开关未被按下，自动报警模组通过附近基站发送报警信息至车主的手机app和应急救援中心平台；自动报警模组保持呼叫信号，直至收到应急救援中心应答反馈后停止呼叫。
9.根据权利要求7所述的一种电动汽车失火自动报警装置，其特征在于所述自动报警模组包括设置于车内的蜂鸣器、摄像模块、GPS模块和蜂窝通信模块；当控制器判断有火灾风险并发出信号驱动自动报警模组进行报警后，蜂鸣器发出报警音；当达到设定时间且手动解除开关未被按下后，蜂鸣器继续发出报警音，摄像模块实时采集车内影像信息，GPS模块实时定位车辆的位置信息，蜂窝通信模块将车主信息、报警信号、车内影像信息和车辆的位置信息打包为报警信息发送至车主的手机app和应急救援中心平台。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220125 Address after: 430000 No. n3010, 3rd floor, R & D building, building n, Artificial Intelligence Science Park, Wuhan Economic and Technological Development Zone, Hubei Province Applicant after: Lantu Automobile Technology Co.,Ltd. Address before: 430056 No. 1 Dongfeng Avenue, Wuhan economic and Technological Development Zone, Hubei, Wuhan Applicant before: DONGFENG MOTOR Corp. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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