CN115006757A - 一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法，锂电池设置在水下装置的能源舱段内，该灭火系统包括探火管单元、灭火剂单元及综合管理单元，探火管单元包括探火管本体以及设置在其两端的压力源和压力传感器；灭火剂单元设置在水下装置上且内部盛装液态灭火剂，灭火剂单元分别与探火管本体和能源舱段连接；综合管理单元分别与灭火剂单元和压力传感器连接，用于根据压力传感器测得的压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制灭火剂单元与探火管本体和能源舱段连通以输送灭火剂。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中灭火系统依靠汽化吸热导致在密闭空间中的灭火效果下降且气压威胁锂电池安全的技术问题。

Description

一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法

技术领域

本发明涉及水下仿生装置消防灭火及仿生结构设计技术领域，尤其涉及一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法。

背景技术

锂电池系统存在因滥用或电芯老化而导致电池性能下降甚至发生着火爆炸等热安全事故的风险，这也成为制约锂电池(锂离子电池)发展的瓶颈之一。面对这一安全挑战，有必要做好锂电池的火灾防范措施，以保障其使用安全。锂电池发生热失控主要是由于内部产热速率远高于散热速率，致使锂电池内部热量不断积累形成高温，进一步导致电池内部发生化学反应释放大量热量，从而引发连锁化学反应。由于锂电池热失控后会分解出大量氧气，采用隔绝氧气的方式不能有效抑制锂电池火灾，因此，目前行业内针对锂电池火灾还没有非常有效的处理方式。

现有的处理方式主要是利用七氟丙烷、全氟己酮等对锂电池进行快速降温以达到灭火的目的，但这种方式存在较大的复燃风险。此外，灭火原理均是依靠汽化吸热，会产生大量气体。例如，全氟己酮在常温下为无色液体，蒸发热是水的1/25，蒸汽压为水的12倍，这些性质使它易于汽化并以气态存在，依靠汽化吸热达到灭火的效果；七氟丙烷常温为气体，通体以2.5MP或4MP的压力存储，常压下汽化吸热。而水下仿生装置所用锂电池设置在密封舱段中，剩余空间狭小，一方面，不利于七氟丙烷从瓶体中释放，继而降低七氟丙烷的灭火效果，另一方面，全氟己酮及七氟丙烷汽化形成的气体使狭小密闭空间中的压力增大，若大于锂电池爆破阀的压力，则会压迫爆破阀，致使其他未着火锂电池损坏。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题之一，本发明提供了一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法。

根据本发明的一方面，提供了一种锂电池灭火系统，锂电池设置在水下装置的能源舱段内，灭火系统包括：

探火管单元，探火管单元包括探火管本体以及设置在其两端的压力源和压力传感器，探火管本体盘绕铺设在锂电池的四周，压力源用于为探火管本体提供具有恒定压力的惰性气体，压力传感器用于监测探火管本体的压力变化率；

灭火剂单元，灭火剂单元设置在水下装置上且内部盛装液态灭火剂，灭火剂单元分别与探火管本体和能源舱段连接，用于在锂电池发生火情时通过探火管本体向着火点输送灭火剂，以及直接将灭火剂注入能源舱段以使灭火剂填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，灭火剂以液态形式将锂电池产生的热量通过能源舱段的壁面传导至能源舱段的外部以达到灭火目的；

综合管理单元，综合管理单元分别与灭火剂单元和压力传感器连接，用于根据压力传感器测得的压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制灭火剂单元与探火管本体和能源舱段连通以输送灭火剂。

进一步地，灭火剂单元包括多个灭火剂容器和输送组件，输送组件分别与综合管理单元、能源舱段和探火管本体连接，多个灭火剂容器通过输送组件相互连接，综合管理单元还用于在判断火情发生时确定灭火剂的最优输送路径并且根据最优输送路径通过输送组件控制灭火剂容器、能源舱段以及探火管本体之间输送通道的连通情况。

进一步地，输送组件包括输送管道、动力泵以及阀门，动力泵设置在灭火剂容器中且与输送管道连接，阀门设置在输送管道上，综合管理单元通过动力泵和阀门来控制灭火剂容器、能源舱段以及探火管本体之间输送通道的连通情况。

进一步地，多个灭火剂容器设置在水下装置的配重舱段内的不同位置，每个灭火剂容器中均设置有液位传感器，液位传感器用于监测灭火剂容器中的灭火剂的实时液位，综合管理单元还用于在没有火情发生时根据实时液位和重心控制要求通过输送组件调控灭火剂在多个灭火剂容器中的分布比例以对水下装置的重心进行调节。

进一步地，灭火系统还包括温度传感器，温度传感器设置在能源舱段内，用于获取锂电池的温度场，综合管理单元根据温度场和/或压力传感器测得的压力变化率判断火情发生时刻。

进一步地，灭火剂选自导热硅脂、导热油中的任意一种或这两种以任意比例组成的混合物。

进一步地，阀门为电磁阀，探火管本体为非金属软管。

根据本发明的另一方面，提供了一种水下装置，水下装置包括本发明前述提出的锂电池灭火系统。

根据本发明的再一方面，提供了一种锂电池灭火方法，锂电池设置在水下装置的能源舱段内，灭火方法包括：

通过压力源向盘绕铺设在锂电池的四周的探火管本体输送具有恒定压力的惰性气体；

利用压力传感器监测探火管本体的压力变化率；

利用综合管理单元根据压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制盛装有液态灭火剂的灭火剂单元与探火管本体和能源舱段连通，灭火剂单元通过探火管本体向着火点输送灭火剂，并且直接将灭火剂注入能源舱段以使灭火剂填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，灭火剂以液态形式将锂电池产生的热量通过能源舱段的壁面传导至能源舱段的外部以达到灭火目的。

应用本发明的技术方案，提供了一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法，该灭火系统利用探火管本体盘绕铺设在锂电池四周并利用压力传感器监测探火管本体的压力变化率，实现对整个锂电池热失控的覆盖探测，通过综合管理单元根据压力变化率判断是否发生火情，并且在判断发生火情时一方面利用探火管本体将灭火剂输送到破裂位置使灭火剂快速精准地作用于着火点，另一方面将灭火剂输送至能源舱段内以使其填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，建立起由灭火剂、舱壁以及舱外水体构成的快速大面积散热通道，增大散热面积，将锂电池产生的热量快速传导至舱外水体，有效防止电池复燃，由于灭火原理为热传递而非灭火剂汽化吸热，因此不会对能源舱段内的气压产生明显的影响，避免锂电池被损坏，显著提升锂电池的安全性。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的锂电池灭火系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的锂电池灭火系统的热传导方向示意图；

图3示出了根据本发明的具体实施例提供的锂电池灭火系统的重心调节原理示意图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种锂电池灭火系统，锂电池40设置在水下装置的能源舱段20内，灭火系统包括：

探火管单元50，探火管单元50包括探火管本体52以及设置在其两端的压力源51和压力传感器53，探火管本体52盘绕铺设在锂电池40的四周，压力源51用于为探火管本体52提供具有恒定压力的惰性气体，压力传感器53用于监测探火管本体52的压力变化率；

灭火剂单元，灭火剂单元设置在水下装置上且内部盛装液态灭火剂，灭火剂单元分别与探火管本体52和能源舱段20连接，用于在锂电池40发生火情时通过探火管本体52向着火点输送灭火剂，以及直接将灭火剂注入能源舱段20以使灭火剂填充在锂电池40与能源舱段20的壁面之间，灭火剂以液态形式将锂电池40产生的热量通过能源舱段20的壁面传导至能源舱段20的外部以达到灭火目的；

综合管理单元，综合管理单元分别与灭火剂单元和压力传感器53连接，用于根据压力传感器53测得的压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制灭火剂单元与探火管本体52和能源舱段20连通以输送灭火剂。

本发明中，为了满足水下使用要求，能源舱段20承压且密闭，在其中设置电池模组，也就是由多个锂电池单体组成的锂电池模组，为了提高系统比能量，使电池模组几乎填满整个能源舱段20。探火管单元50的作用是探测火源位置以及输送部分灭火介质即灭火剂，探火管本体52可以选用非金属软管，其破裂温度、管径、填充压力及盘绕结构根据锂电池40的燃烧爆炸热仿真分析结果进行集成设计，作为本发明的一个具体实施例，采用一根探火管本体52连续盘绕铺设在能源舱段20的壁面上，使其能覆盖探测整个电池模组，利用4MP氮气瓶作为压力源51，通过减压阀给探火管本体52充压，当探火管本体52探测到的温度(明火温度、烟气温度)达到或超过设计的破裂温度时，探火管本体52被烧破，探火管本体52内的压力发生变化，压力传感器53监测到的压力变化率迅速增大，当达到预设值时综合管理单元判断发生火情并发出一系列控制指令进行灭火处理，探火管本体52被烧破的位置即为着火点，灭火剂沿探火管本体52从烧破位置流出即可直接作用在着火点上。

应用此种配置方式，提供了一种锂电池灭火系统，该灭火系统利用探火管本体52盘绕铺设在锂电池40四周并利用压力传感器53监测探火管本体52的压力变化率，实现对整个锂电池40热失控的覆盖探测，通过综合管理单元根据压力变化率判断是否发生火情，并且在判断发生火情时一方面利用探火管本体52将灭火剂输送到破裂位置使灭火剂快速精准地作用于着火点，另一方面将灭火剂输送至能源舱段20内以使其填充在锂电池40与能源舱段20的壁面之间，建立起由灭火剂、舱壁以及舱外水体构成的快速大面积散热通道，增大散热面积，将锂电池40产生的热量快速传导至舱外水体，有效防止电池复燃，由于灭火原理为热传递而非灭火剂汽化吸热，因此不会对能源舱段20内的气压产生明显的影响，避免锂电池40被损坏，显著提升锂电池40的安全性。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中灭火系统依靠汽化吸热导致在密闭空间中的灭火效果下降且气压威胁锂电池安全的技术问题。

为了防止灭火剂的重量过于集中，影响水下装置的重心，本发明实施例中，灭火剂单元包括多个灭火剂容器和输送组件，输送组件分别与综合管理单元、能源舱段20和探火管本体52连接，多个灭火剂容器通过输送组件相互连接，综合管理单元还用于在判断火情发生时确定灭火剂的最优输送路径并且根据最优输送路径通过输送组件控制灭火剂容器、能源舱段20以及探火管本体52之间输送通道的连通情况。通过此种配置方式，可以对各个灭火剂容器的放置位置和容量进行设计，从而确保其满足水下装置的重心要求。

作为本发明的一个具体实施例，输送组件包括输送管道、动力泵以及阀门，动力泵设置在灭火剂容器中且与输送管道连接，阀门设置在输送管道上，综合管理单元通过动力泵和阀门来控制灭火剂容器、能源舱段20以及探火管本体52之间输送通道的连通情况。其中，动力泵用于为灭火剂的输送提供动力，阀门用于控制输送管道的连通和阻断，阀门可以选用电磁阀。

此外，由于探火管单元50自身存在老化泄漏的隐患，因此单从压力变化率来判断是否发生火情会存在误判的情况，为了提高火情判断的精度，本发明实施例中，灭火系统还包括温度传感器，温度传感器设置在能源舱段20内，用于获取锂电池40的温度场，综合管理单元根据温度场和/或压力传感器53测得的压力变化率判断火情发生时刻。也就是说，既可以分别以温度场和压力变化率来判断是否发生火情，也可以将两者结合作为判断标准以降低误判率。当然，如果水下装置的能源管理系统中包括温度传感器，则可以利用综合管理单元通过CAN与能源管理系统通讯，获取锂电池40的温度场。

进一步地，水下仿生装置为了在水中控制姿态、保持平衡，在设计时对各分系统重心的要求非常严格，且会在整体布置时预留一些空舱段即配重舱段，通过放置配重块起到重心调节的作用，因此，考虑设计兼具重心调节功能的灭火系统。本发明实施例中，多个灭火剂容器设置在水下装置的配重舱段内的不同位置，每个灭火剂容器中均设置有液位传感器，液位传感器用于监测灭火剂容器中的灭火剂的实时液位，综合管理单元还用于在没有火情发生时根据实时液位和重心控制要求通过输送组件调控灭火剂在多个灭火剂容器中的分布比例以对水下装置的重心进行调节。这样，在水下仿生装置正常工作时，可以通过动力泵和阀门调节灭火剂在各配重舱段灭火剂容器中的分布来调整系统重心，有效提高水下装置空间利用率，提高整系统能量密度和续航里程，有效缩短整体调试时间，而在监测到锂电池40热失控后，启动灭火系统，喷射灭火介质迅速对热失控电芯进行降温，以达到灭火和防止复燃作用。

此外，本发明中实施例中，灭火剂选用比热容高，导热率高、密度高，热稳定性能好且对电池系统无腐蚀的物质，例如绝缘热传导液，且其导热系数是空气的上百倍。当热失控电池浸渍在该类灭火剂中时，先被迅速隔绝氧气，然后灭火剂快速吸收电池热量，使热失控电池温度降至90℃以下，阻止SEI膜及正极材料分解，迅速扑灭明火，阻止热失控扩散；再者，灭火剂直接接触热失控电池和能源舱段20的壁面，增加了电池与舱壁的散热面积，通过舱壁与海水迅速交互热量，能够有效控制热失控电池的温度。这样就达到了熄灭明火并且防止由于锂离子电池异常导致内部热量积累而引发复燃的消防目的。作为本发明的一个具体实施例，灭火剂选自导热硅脂、导热油中的任意一种或这两种以任意比例组成的混合物。

根据本发明的另一方面，提供了一种水下装置，水下装置包括本发明前述提出的锂电池灭火系统。由于本发明前述提出的灭火系统能够迅速降温灭火，有效防止电池复燃，并且不会对能源舱段内的气压产生明显的影响，避免锂电池被损坏，显著提升锂电池的安全性，因此将该灭火系统应用到水下装置中，能够大幅提升水下装置的安全性能。

根据本发明的再一方面，提供了一种锂电池灭火方法，锂电池设置在水下装置的能源舱段内，灭火方法包括：

通过压力源向盘绕铺设在锂电池的四周的探火管本体输送具有恒定压力的惰性气体；

利用压力传感器监测探火管本体的压力变化率；

利用综合管理单元根据压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制盛装有液态灭火剂的灭火剂单元与探火管本体和能源舱段连通，灭火剂单元通过探火管本体向着火点输送灭火剂，并且直接将灭火剂注入能源舱段以使灭火剂填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，灭火剂以液态形式将锂电池产生的热量通过能源舱段的壁面传导至能源舱段的外部以达到灭火目的。

针对该灭火方法的示例性描述请参考前述灭火系统的相关示例性描述，在此不再赘述，通过此种配置方式，提供了一种锂电池灭火方法，该方法利用探火管本体盘绕铺设在锂电池四周并利用压力传感器监测探火管本体的压力变化率，实现对整个锂电池热失控的覆盖探测，通过综合管理单元根据压力变化率判断是否发生火情，并且在判断发生火情时一方面利用探火管本体将灭火剂输送到破裂位置使灭火剂快速精准地作用于着火点，另一方面将灭火剂输送至能源舱段内以使其填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，建立起由灭火剂、舱壁以及舱外水体构成的快速大面积散热通道，增大散热面积，将锂电池产生的热量快速传导至舱外水体，有效防止电池复燃，由于灭火原理为热传递而非灭火剂汽化吸热，因此不会对能源舱段内的气压产生明显的影响，避免锂电池被损坏，显著提升锂电池的安全性。

为便于更清楚的理解本发明所提供的灭火系统和灭火方法，以下将结合图1至图3的实际应用举例进行详细说明，本领域相关技术人员当可知，该实例仅为便于更清楚的理解本发明所提供的灭火系统和灭火方法，并不对其做任何技术限定。

如图1所示，水下装置包括一个能源舱段20和两端的两个配重舱段，灭火系统配置三个灭火剂容器，分别为容器1、容器2和容器3，容器1和容器2分别设置在左侧配重舱段10的上部和下部，容器3设置在右侧配重舱段30内，三个灭火剂容器内分别设置一个动力泵和一个液位传感器，三个动力泵依次为泵1、泵2和泵3。输送管道将三个灭火剂容器连接起来，并且通过阀8与能源舱段20连接，通过探火管专用接头与探火管本体52连接。综合管理单元(综合管理模块)通过CAN与能源管理系统通讯以获取电池系统温度场，并且与设置在探火管本体52端部的压力传感器53连接以监测压力变化率，同时通过RS422获取水下装置的重心控制要求，计算各容器中灭火剂的分布。

在没有火情发生时，灭火系统用于重心调节，综合管理单元根据重心控制要求计算出各容器中灭火剂的分布后，通过液位计辨识各容器中灭火剂的量，采用LEF方法获取灭火介质输送路径最优解，通过控制泵和阀对灭火剂进行输送和分配，在设计阶段通过仿真计算确定输送管道的管径以及各动力泵的功率、扬高来控制重心调节时间，以满足动态重心调节的实时性要求。请参考图1和图3的实施例，综合管理单元控制阀2、阀3、阀6及阀7关闭，同时控制阀1、阀5、阀4、泵2以及泵3打开，即可将容器2和容器3中的灭火剂灌注到容器1中，以达到将装置重心向左上调节的目的。类似的，当需要对重心进行上下微调时，可以通过调节容器1和容器2中灭火剂的量来实现，当需要对重心进行左右调节时，可以通过调节容器1、容器2和容器3之间的量来实现。

在发生火情时，温度场变化，同时探火管本体52被烧破导致压力变化率增大，综合管理单元根据温度场变化和压力变化率的变化辨识出电池热失控后，先关闭压力源51的输出阀即减压阀，然后打开阀2、关闭阀7，联通灭火剂输送管道和探火管本体52，再启动泵1，从而将部分灭火剂通过探火管本体52输送到破裂位置，灭火剂快速直接地作用在着火点上，及时有效地进行电池降温灭火。同时综合管理单元关闭阀3和阀6，打开阀4、阀7和阀8，启动泵2将容器2中的灭火剂灌注到电池舱中；在综合管理单元判断容器2中的灭火剂灌注完后，关闭阀4，打开阀5，将容器3中的灭火剂灌注到能源舱段20中，如图2所示，锂电池40产生的热量依次通过灭火剂、舱壁传导至外部水体例如海水、湖水中，从而使锂电池40维持恒定温度，防止锂电池40复燃。

综上所述，本发明提供了一种锂电池灭火系统、水下装置及锂电池灭火方法，该灭火系统利用探火管本体盘绕铺设在锂电池四周并利用压力传感器监测探火管本体的压力变化率，实现对整个锂电池热失控的覆盖探测，通过综合管理单元根据压力变化率判断是否发生火情，并且在判断发生火情时一方面利用探火管本体将灭火剂输送到破裂位置使灭火剂快速精准地作用于着火点，另一方面将灭火剂输送至能源舱段内以使其填充在锂电池与能源舱段的壁面之间，建立起由灭火剂、舱壁以及舱外水体构成的快速大面积散热通道，增大散热面积，将锂电池产生的热量快速传导至舱外水体，有效防止电池复燃，由于灭火原理为热传递而非灭火剂汽化吸热，因此不会对能源舱段内的气压产生明显的影响，避免锂电池被损坏，显著提升锂电池的安全性。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中灭火系统依靠汽化吸热导致在密闭空间中的灭火效果下降且气压威胁锂电池安全的技术问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种锂电池灭火系统，其特征在于，所述锂电池设置在所述水下装置的能源舱段内，所述灭火系统包括：

探火管单元，所述探火管单元包括探火管本体以及设置在其两端的压力源和压力传感器，所述探火管本体盘绕铺设在所述锂电池的四周，所述压力源用于为所述探火管本体提供具有恒定压力的惰性气体，所述压力传感器用于监测所述探火管本体的压力变化率；

灭火剂单元，所述灭火剂单元设置在所述水下装置上且内部盛装液态灭火剂，所述灭火剂单元分别与所述探火管本体和所述能源舱段连接，用于在所述锂电池发生火情时通过所述探火管本体向着火点输送所述灭火剂，以及直接将所述灭火剂注入所述能源舱段以使所述灭火剂填充在所述锂电池与所述能源舱段的壁面之间，所述灭火剂以液态形式将所述锂电池产生的热量通过所述能源舱段的壁面传导至所述能源舱段的外部以达到灭火目的；

综合管理单元，所述综合管理单元分别与所述灭火剂单元和所述压力传感器连接，用于根据所述压力传感器测得的压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制所述灭火剂单元与所述探火管本体和所述能源舱段连通以输送所述灭火剂。

2.根据权利要求1所述的灭火系统，其特征在于，所述灭火剂单元包括多个灭火剂容器和输送组件，所述输送组件分别与所述综合管理单元、所述能源舱段和所述探火管本体连接，多个所述灭火剂容器通过所述输送组件相互连接，所述综合管理单元还用于在判断火情发生时确定所述灭火剂的最优输送路径并且根据所述最优输送路径通过所述输送组件控制所述灭火剂容器、所述能源舱段以及所述探火管本体之间输送通道的连通情况。

3.根据权利要求2所述的灭火系统，其特征在于，所述输送组件包括输送管道、动力泵以及阀门，所述动力泵设置在所述灭火剂容器中且与所述输送管道连接，所述阀门设置在所述输送管道上，所述综合管理单元通过所述动力泵和所述阀门来控制所述灭火剂容器、所述能源舱段以及所述探火管本体之间输送通道的连通情况。

4.根据权利要求3所述的灭火系统，其特征在于，多个所述灭火剂容器设置在所述水下装置的配重舱段内的不同位置，每个所述灭火剂容器中均设置有液位传感器，所述液位传感器用于监测所述灭火剂容器中的灭火剂的实时液位，所述综合管理单元还用于在没有火情发生时根据所述实时液位和重心控制要求通过所述输送组件调控所述灭火剂在多个所述灭火剂容器中的分布比例以对所述水下装置的重心进行调节。

5.根据权利要求4所述的灭火系统，其特征在于，所述灭火系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述能源舱段内，用于获取所述锂电池的温度场，所述综合管理单元根据所述温度场和/或所述压力传感器测得的压力变化率判断火情发生时刻。

6.根据权利要求5所述的灭火系统，其特征在于，所述灭火剂选自导热硅脂、导热油中的任意一种或这两种以任意比例组成的混合物。

7.根据权利要求6所述的灭火系统，其特征在于，所述阀门为电磁阀，所述探火管本体为非金属软管。

8.一种水下装置，其特征在于，所述水下装置包括权利要求1至8中任一项所述的锂电池灭火系统。

9.一种锂电池灭火方法，其特征在于，所述锂电池设置在所述水下装置的能源舱段内，所述所述灭火方法包括：

通过压力源向盘绕铺设在所述锂电池的四周的探火管本体输送具有恒定压力的惰性气体；

利用压力传感器监测所述探火管本体的压力变化率；

利用综合管理单元根据所述压力变化率判断火情发生时刻，并且在判断火情发生时控制盛装有液态灭火剂的灭火剂单元与所述探火管本体和所述能源舱段连通，所述灭火剂单元通过所述探火管本体向着火点输送所述灭火剂，并且直接将所述灭火剂注入所述能源舱段以使所述灭火剂填充在所述锂电池与所述能源舱段的壁面之间，所述灭火剂以液态形式将所述锂电池产生的热量通过所述能源舱段的壁面传导至所述能源舱段的外部以达到灭火目的。

Images