CN114597516A - 一种主动安全的电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池设备技术领域，尤其涉及一种主动安全的电池包和一种用于电池包的安全辅助方法，包括电磁阀、泵、容器和第一液体，所述容器用于储存所述第一液体，所述方法包括：检测所述电池包中电芯是否发生热失控；当所述电池包发生热失控时，打开所述电磁阀，通过所述泵从所述容器中将第一液体抽取至所述电池包中，用于自动给电池包中的电芯降温或阻燃，从而达到给避免引起火灾，造成人员或财产的损失，提高系统的安全性。
Description
技术领域
本发明属于电池设备安全辅助领域，尤其涉及一种主动安全的电池包及其辅助方法。
背景技术
随着科技的发展，新能源汽车越来越普及，渗透率也越来越高。电池包作为新能源汽车的核心部件，已经成为新能源汽车的核心部件，其安全性和稳定性也对新能源汽车技术产生深远影响。
由于电池包中的电池具有较高的能量密度和危险性，一旦一个电池发生热失控，可能会形成热扩散，导致整个电池包起火。电池失控后分解可以自产生氧气，在密封的仓体内也能持续燃烧。所以一旦发生车辆的电池包起火，不但火势较大，还很难扑灭也易复燃。消防员一般采取的方式是站在安全距离用大量的水持续给整车降温打湿内饰，但电池包所处的位置一般处于底盘且电池包本身是密封的箱体。所以消防员喷出的水和无法进入电池包内部，对电池包内的火势扩张无能为力，很可能发生连锁的热失控。往往只能持续浇水直到烧坏电池包外壳，少量水可进入电池包内部。因此，电动汽车起火后，灭火效率也较低且火势不可控，对车上的财物以及人身安全损害也较大。
现如今，电池起火的事故也频频发生，给社会造成了较大的财产和生命损失，也引起了广泛的关注，电池系统的安全性也成为了阻碍新能源车普及的一个技术难点。如何让电池包更安全，也是行业内比较热门的课题。
发明内容
针对相关技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种安全辅助方法和装置，旨在解决电池包因为热失控而导致起火事故等问题。
为实现上述目的，本发明的目的在于提供一种主动安全的电池包及其辅助方法，在发生电芯失控的时候及时反应，直接从水箱中向电池包注入液体，以降低温度，避免火灾，保证人员和财产的安全。
本发明提供一种方法，应用于电池包，所述方法包括：检测所述电池包中电芯是否发生热失控；当所述电池包发生热失控时，打开电磁阀，通过泵从容器中将第一液体抽取至所述电池包中，用于给电池包中的电芯降温或阻燃，所述容器中储存第一液体。
优选的，所述第一液体为水。
优选的，所述检测所述电池包中电芯是否发生热失控步骤具体为通过检测电池包或电芯的温度、电压和/或烟雾。
优选的，当所述电池包发生热失控时，还可以给司乘人员发出警告信号，激活双闪、喇叭和/或报警。
优选的，其还包括控制模块，所述控制模块接收到所述电池包发生电芯热失控的信号时，打开所述电磁阀，通过所述泵将所述第一液体抽取至所述电池包中。
优选的，所述控制模块为单独的控制器、电池管理系统或整车控制器。
本发明还提供一种主动安全的电池包，包括安全辅助装置，所述安全辅助装置与电池包连接，执行上述任一项所述的方法。
本发明提供一种主动安全的电池包及其辅助方法，当所述电池包发生热失控时，打开所述电磁阀，通过所述泵从所述容器中将第一液体抽取至所述电池包中，用于自动给电池包中的电芯降温或阻燃，从而达到给避免引起火灾，造成人员或财产的损失，提高系统的安全性。
附图说明
图1是本发明提供的主动安全的电池包的示意图。
其中，附图标记为：1-电池包，2-电芯，3-控制模块，4-电磁阀，5-容器，6-泵，7-电池管理系统(BMS)，8-进水口，9-管道，10-通讯接口，11-导线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
下面结合优选实施例，对本发明涉及的内容进行说明。
实施例一
电池包1内有一个或多个电芯2。在整个使用过程中，可能由于多种复杂的原因导致某个电芯2先出现异常导致热失控——即电芯2内部化学物质发生不可控的剧烈反应，短时间内放出大量的热量，电芯2的温度急剧升高甚至起火。
热失控产生的热量会传导至相邻电芯2，可能导致相邻电芯2失控，最终形成多个甚至全部电芯2连锁失控，产生较为激烈的火灾，给整车及乘员安全带来危险。
本发明提供一种安全辅助方法，应用于电池包1，电池包1内有一个或多个顺序排列的单体电芯2。
该安全辅助方法还包括：电磁阀4、用于储存第一液体的容器5和泵6。
所述方法检测所述电池包1中电芯2是否发生热失控；当所述电池包1发生热失控时，打开电磁阀4，通过所述泵6从所述容器5中将第一液体抽取至所述电池包1中，用于给电池包1中的电芯2降温。
该安全辅助方法还包括控制模块3，控制模块3可以位于电池包1中，例如可以是电池管理系统(BMS)7，也可以位于电池包1外部，作为单独的一个模块3。所述第一液体可以是水，或者其他用于降温、阻燃或者抑制火势的液体或流体。
控制模块3与电磁阀4连接，控制模块3用于根据检测结果控制电磁阀4的开关，所述泵6与所述容器5连接。
电池包1包括一个进水口8，其连接进水管道9，用于传输第一液体，管道9的开关由电磁阀4控制，正常情况下该电磁阀4是关闭的，避免第一液体进入电池包1。管道9的另一端连接泵6和盛放第一液体的容器5。
控制模块3在检测到所述电池包1发生电芯2热失控时，打开所述电磁阀4，并启动泵6，通过所述泵6将所述容器5中的所述第一液体抽取注入至所述电池包1中，让电芯2都被冷却液体浸泡，用于给电池包1降温，从而能够有效的抑制单个电芯2热失控的扩散，实现在火势扩大前灭火。
实施例二
进一步的，在实施例一的基础上，控制模块3也可以为电池管理系统(BMS)7，电池管理系统(BMS)7包括温度传感器、电压检测器和/或烟雾传感器，能实时监控单体电芯2的电压，以及温度，优选的，电池管理系统(BMS)7还包括有烟雾传感器。
电池管理系统(BMS)7会根据采集到的数据进行综合分析判断：一旦某处温度异常升高，和/或电芯的电压也出现异常，和/或烟雾传感器也判定有烟雾产生。电池管理系统(BMS)7会根据判断条件策略确实电池包系统内是否已发生电芯热失控。
电池包还包括用于和外界通讯的通讯接口10，用于与其他模块通过传输导线11的通信。
实施例三
进一步的，在实施例一或二的基础上，当控制模块3或电池管理系统(BMS)7判断电池包1内热失控后，也可以发出信号到整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)，由VCU控制打开电磁阀4，同时开启泵6，将容器5中的第一液体，如水注入电池包1，让电芯2都被冷却浸泡，从而能够有效的抑制单个电芯2热失控的扩散，实现在火势扩大前灭火。
优选的，泵6的供电由整车的24v电源系统供电，确保电池管理系统(BMS)7切换电池主回路后，使泵6能够正常工作。
为了在热失控初期保证司乘和周围群众的安全,VCU收到热失控信号时，除了启动泵6，将容器5中的液体注入电池包1之外，还可以通知驾驶室和车辆内部人员尽快离开的车辆，另一方面，还可以主动激活双闪，喇叭等其他动作提醒周围的人注意避让，确保安全。进一步的，也可主动利用车载通讯模块催动报警，通知119。
实施例四
本发明还提供一种主动安全的电池包，包括安全辅助装置，该装置与电池包连接，所述装置包括控制模块、电磁阀、泵、容器和第一液体，所述容器用于储存所述第一液体，所述安全辅助装置用于执行上述实施例的方法。
一种主动安全的电池包及其辅助方法，包括电磁阀、泵、容器和第一液体，所述容器用于储存所述第一液体，所述方法包括：检测所述电池包中电芯是否发生热失控；当所述电池包发生热失控时，打开所述电磁阀，通过所述泵从所述容器中将第一液体抽取至所述电池包中，用于自动给电池包中的电芯降温或阻燃，从而达到给避免引起火灾，造成人员或财产的损失，提高系统的安全性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种方法，应用于电池包，其特征在于，所述方法包括：检测所述电池包中电芯是否发生热失控；当所述电池包发生热失控时，打开电磁阀，通过泵从容器中将第一液体抽取至所述电池包中，用于给电池包中的电芯降温或阻燃，所述容器中储存第一液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一液体为水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述电池包中电芯是否发生热失控步骤具体为通过检测电池包或电芯的温度、电压和/或烟雾。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述电池包发生热失控时，还可以给司乘人员发出警告信号，激活双闪、喇叭和/或报警。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括控制模块，所述控制模块接收到所述电池包发生电芯热失控的信号时，打开所述电磁阀，通过所述泵将所述第一液体抽取至所述电池包中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制模块为单独的控制器、电池管理系统或整车控制器。
7.一种主动安全的电池包，包括安全辅助装置，所述安全辅助装置与电池包连接，执行根据权利要求1-6任一项所述的方法。
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