CN208287361U - 一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置，包括：机箱、位于机箱内部的核心控制电路，其中，核心控制电路包括：备用供电单元、充电及过充过放保护单元、DC‑DC稳压电源、通讯收发单元、环境温度传感器、一氧化碳传感器、红外火焰传感器、微控制器和灭火剂启动控制单元，其中，微控制器的输入端与环境温度传感器、一氧化碳传感器和红外火焰传感器的输出端连接，微控制器进一步与灭火剂启动控制单元连接。本实用新型将具有复合探测功能的探测传感单元和灭火启动电路由一个微控制器进行控制，通过备用电池进行监控，一旦动力电池被拆出，探测启动模块还将能够执行报警和启动灭火剂的运行逻辑，确保电池全时段受到监控。

Description

一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置

技术领域

本实用新型涉及车用动力电池技术领域，特别涉及一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置。

背景技术

目前市场主流的车用动力电池灭火装置系统采用各种探测功能模块分置试，灭火启动模块也与探测模块分离，设备集成度不高，安装时需要先安装各类探测模块然后再将独立的灭火启动模块(主机)与灭火剂连接在一起，安装步骤反锁，同时体积大，占用空间过多。当动力电池因有故障被拆出后，该电池就失去了动力电池灭火系统的保护，但是恰恰有问题拆出的电池火灾隐患会非常的大，

现有的车用动力电池灭火装置系统方案存在以下缺陷：

1、保护一个电池箱需要在电池箱(舱)安装数个探测器，安装步骤多，接线繁琐；

2、电池箱无法被全时段保护，当该动力电池因问题被拆出后，就切断了探测器与灭火剂的关联，动力电池处于不受控无保护的状态，往往故障拆出的动力电池是火灾风险最大的状态；

3、市面上已有的产品尺寸规格大，占用空间过多，不能通过备电持续运行。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置，包括：机箱、位于所述机箱内部的核心控制电路，其中，所述核心控制电路包括：备用供电单元、充电及过充过放保护单元、DC-DC稳压电源、通讯收发单元、环境温度传感器、一氧化碳传感器、红外火焰传感器、微控制器和灭火剂启动控制单元，其中，所述备用电池的输出端与所述充电及过充过放保护单元的输入端连接，所述DC-DC稳压电源的输入端分别与所述充电及过充过放保护单元和所述通讯收发单元连接，所述DC-DC稳压电源的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器的输入端与所述环境温度传感器、一氧化碳传感器和红外火焰传感器的输出端连接，所述微控制器进一步与所述灭火剂启动控制单元连接。

进一步，所述机箱具有防水密闭性，机身防护等级达到IP55。

进一步，所述机箱一侧的四角开设有螺钉孔，以通过螺钉固定在车辆驾驶台上。

进一步，所述备用供电单元采用锂电池。

进一步，本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置还包括：感温电缆采集单元，所述感温电缆采集单元的输出端与所述微控制器的输入端连接。

根据本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，具有以下有益效果：

1.装配简单，装配效率高，提升整车产量，三合一复合式车用动力电池监控传感器仅需要四颗固定螺钉进行固定，区别于传统独立式探测器需要逐一安装，该探测启动模块与其他关联线束采用端子插接的方式完成。

2.由于将具有复合探测功能的探测传感单元和灭火启动电路集成在一起由一个微控制器进行控制，即可实现探测启动模块独立式运行。

3.通过备用电池进行监控，一旦动力电池被拆出，探测启动模块自身的MCU还将能够执行报警和启动灭火剂的运行逻辑，确保电池全时段受到监控。

4.防水密闭性高，经过验证达到IP55机身防护等级，核心控制板内置于密封的机箱内部，运行条件更加稳定，端子以及线束符合车用规格要求。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置的结构图；

图2a至图2f为根据本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，包括：机箱、位于机箱内部的核心控制电路。在本实用新型的一个实施例中，机箱的防水密闭性高，经过验证机身防护等级可以达到IP55。图2a至图2f分别示出了机箱的六面视图。

此外，本实用新型在机箱一侧的四角开设有螺钉孔，以通过螺钉固定在车辆驾驶台上。具体的，三合一复合式车用动力电池监控传感器仅需要四颗固定螺钉进行固定，区别于传统独立式探测器需要逐一安装，该探测启动模块与其他关联线束采用端子插接的方式完成，. 装配简单，装配效率高，提升了整车产量。

通过将核心控制电路内置于密封的机箱内部，可以使得电路运行条件更加稳定，并且采用的端子以及线束均符合车用规格要求。

下面参考图1、图2a至图2f对核心控制电路进行详细说明。

具体的，核心控制电路包括：备用供电单元、充电及过充过放保护单元2、DC-DC稳压电源3、通讯收发单元4、环境温度传感器5、一氧化碳传感器10、红外火焰传感器7、微控制器8和灭火剂启动控制单元9。

如图1、图2a至图2f所示，备用电池1的输出端与充电及过充过放保护单元2的输入端连接。在本实用新型的一个实施例中，备用供电单元采用锂电池，例如3.7V锂电池。当动力电池的电池箱从车辆上拆出后，本实用新型的探测启动装置将转换为通过自身携带的备用电池1运行。

DC-DC稳压电源3的输入端分别与充电及过充过放保护单元2和通讯收发单元4连接， DC-DC稳压电源3的输出端与微控制器8连接。

具体的，备用电池1输出电压信号至充电及过充过放保护单元2，经过处理后传输至 DC-DC稳压电源3，由DC-DC稳压电源3进行直流稳压处理，将稳压后的电压信号输送至微控制器8，以向微控制器8供电。通讯收发单元4将通过系统通讯线缆接收到的动力电池的信息通过DC-DC稳压电源3进一步传输至微控制器8进行处理。

微控制器8的输入端与环境温度传感器5、一氧化碳传感器10和红外火焰传感器7的输出端连接。其中，环境温度传感器5用于检测动力电池所在环境的温度，一氧化碳传感器10用于检测动力电池所在环境的一氧化碳浓度，红外火焰传感器7用于检测动力电池所在环境是否出现火焰。红外火焰传感器7利用红外线对对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号发送至微控制器8。

此外，本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置还包括：感温电缆采集单元6，感温电缆采集单元6的输出端与微控制器8的输入端连接。感温电缆采集单元6可以检测动力电池表面的温度数据。

微控制器8接收上述四个传感器单元发送来的检测信号，根据电池热失控模型，选用典型探测单元，环境温度、一氧化碳、外接感温电缆，还有火焰进行复合试探测，通过高集成度的线路板将四个探测单元集成在一个探测器内，四个探测单元统一用一个微控制器 8进行管理。这种设计方式的优点是每个电池箱(舱)只需要安装一个传感器，这样一辆车有14个电池箱就节约了至少28次传感器安装，降低了系统安装难度、提升系统布置速度，同时该传感器比市场上主流的传感器结构要更小。

微控制器8根据上述传感器单元发送来的检测信号进行分析，判断环境温度、一氧化碳浓度、电池表面温度是否超标，以及是否出现火焰，如果出现异常则向灭火剂启动控制单元9发送启动指令。

需要说明的是，传感器的类型不限于上述四种，还可以包括其他类型的检测传感器，可以根据需要进行设置，将采集信号传输到微控制器8进行处理分析。

微控制器8进一步与灭火剂启动控制单元9连接，灭火剂的启动控制单元也集成于该探测装置内，构成动力电池灭火系统的探测启动装置也由同一个处理器(微控制器8)进行管理。当动力电池的电池箱从车辆上拆出后，探测启动装置将转为通过自身携带的备电池运行，当传感器将检测信号传输给微控制器8后，微控制器8芯片将依照预先设定的逻辑控制灭火剂启动控制单元9适时启动灭火剂。

由于将本实用新型的复合式探测传感单元(各类型传感器)和灭火剂启动控制单元9 集成在一起由一个微控制器8进行控制，即可实现探测启动装置独立式运行。这种方式区别于传统的动力电池灭火装置系统，由传感器将报警信号传输给主机，再由主机进行判断，然后主机直接输出启动命令给灭火剂的方式。传统方式的缺点在于一旦电池被拆除，就切断了传感器和灭火启动装置还有控制主机的联系，导致电池不受保护，本实用新型采用传感器和灭火剂启动控制单元9一体式设计，并通过备用电进行监控，一旦动力电池被拆出，探测启动模块自身的微控制器8还将能够执行报警和启动灭火剂的运行逻辑，确保电池全时段受到监控。

根据本实用新型实施例的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，具有以下有益效果：

1.装配简单，装配效率高，提升整车产量，三合一复合式车用动力电池监控传感器仅需要四颗固定螺钉进行固定，区别于传统独立式探测器需要逐一安装，该探测启动模块与其他关联线束采用端子插接的方式完成。

2.由于将具有复合探测功能的探测传感单元和灭火启动电路集成在一起由一个MCU进行控制，即可实现探测启动模块独立式运行。

3.通过备用电池进行监控，一旦动力电池被拆出，探测启动模块自身的MCU还将能够执行报警和启动灭火剂的运行逻辑，确保电池全时段受到监控。

4.防水密闭性高，经过验证达到IP55机身防护等级，核心控制板内置于密封的机箱内部，运行条件更加稳定，端子以及线束符合车用规格要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种车用动力电池灭火系统的探测启动装置，其特征在于，包括：机箱、位于所述机箱内部的核心控制电路，其中，所述核心控制电路包括：备用供电单元、充电及过充过放保护单元、DC-DC稳压电源、通讯收发单元、环境温度传感器、一氧化碳传感器、红外火焰传感器、微控制器和灭火剂启动控制单元，其中，所述备用电池的输出端与所述充电及过充过放保护单元的输入端连接，所述DC-DC稳压电源的输入端分别与所述充电及过充过放保护单元和所述通讯收发单元连接，所述DC-DC稳压电源的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器的输入端与所述环境温度传感器、一氧化碳传感器和红外火焰传感器的输出端连接，所述微控制器进一步与所述灭火剂启动控制单元连接。

2.如权利要求1所述的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，其特征在于，所述机箱具有防水密闭性，机身防护等级达到IP55。

3.如权利要求1所述的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，其特征在于，所述机箱一侧的四角开设有螺钉孔，以通过螺钉固定在车辆驾驶台上。

4.如权利要求1所述的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，其特征在于，所述备用供电单元采用锂电池。

5.如权利要求1所述的车用动力电池灭火系统的探测启动装置，其特征在于，还包括：感温电缆采集单元，所述感温电缆采集单元的输出端与所述微控制器的输入端连接。