CN217448764U - 新能源汽车专用自动灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新能源汽车专用自动灭火系统，属于新能源汽车及附件技术领域；包括一氧化碳传感器、温度传感器、微型干粉灭火装置和全氟己酮灭火装置，所述一氧化碳传感器、温度传感器和微型干粉灭火装置设置在每个电池组内部，所述温度传感器的感温元件均呈波浪型布满每个电池组；所述一氧化碳传感器、温度传感器和全氟己酮灭火装置信号连接至控制模块，所述全氟己酮灭火装置的灭火剂连通至每个电池组内部；控制模块用于发出警示或发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火或按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火；实现了电池箱内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备乐电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。

Description

新能源汽车专用自动灭火系统

技术领域

本实用新型涉及一种新能源汽车专用自动灭火系统，属于新能源汽车及附件技术领域。

背景技术

当前新能源汽车已进入加速发展新阶段，以锂电池关键核心技术突破为抓手，推动电动汽车及动力系统的发展；而新能源汽车快速发展的同时，动力锂离子电池火灾随着电动汽车行业迅猛发展呈多发态势，锂离子电池热失控作为电动汽车火灾的根本原因。电动汽车频繁起火已经成为当前关注电动汽车安全的首要问题，从消防灭火的角度，需要关心的是电动汽车安全火灾失控机理及灭火技术。

新能源汽车无论是行驶中、充电中、还是仅仅停放着，我们都能找到车辆燃烧形成火灾的报道。现阶段电动汽车发生火灾的影响因素很多，电器线路、机械干涉和外部火源等因素相关，且部分证据会在燃烧过程中消失或发生变化，因此缺陷调查非常困难，原因分析异常复杂，电池中的一些成分在高温下会生成氧化物，即使在缺氧环境下也能继续燃烧。目前，新能源汽车起火后只能用手提灭火器灭火和等待消防救援，手提灭火器不能有效抑制，因为动力电池的电芯外部由外壳材料包裹，灭火剂一般很难作用于电芯内部。

当前正处于大力推广新能源汽车战略的关键期，新能源汽车是否安全，能否安全，不仅是行业内要考虑的，更是广大受众所关心的。随着新能源汽车的大量使用，尤其是公交先行战略的引导下，新能源私家汽车的使用也逐步推广，一旦出现群死群伤的事故，势必会影响受众对新能源汽车的信心，进而影响到的整个行业的发展。急需一种新能源汽车专用自动灭火系通过电池热失控早期可靠的探测预警及热失控后期有效的灭火，能够实现新能源汽车的安全运行和减少社会危害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车专用自动灭火系统，实现电池箱内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。

本实用新型所述新能源汽车专用自动灭火系统，包括一氧化碳传感器、温度传感器、微型干粉灭火装置和全氟己酮灭火装置，所述一氧化碳传感器、温度传感器和微型干粉灭火装置设置在每个电池组内部，所述温度传感器的感温元件均呈波浪型布满每个电池组；所述一氧化碳传感器、温度传感器和全氟己酮灭火装置信号连接至控制模块，所述全氟己酮灭火装置的灭火剂连通至每个电池组内部；控制模块用于在一氧化碳传感器的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，在温度传感器的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火，在按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火。

微型干粉灭火装置设置在每个电池组内部，其通过自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延；在温度传感器的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火，全氟己酮灭火装置为二次防控或防止复燃等目的。在一氧化碳传感器的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，提醒驾驶员注意、检查。驾驶员注意或检查到火灾时，主动按下启动按键发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火。实现了电池箱内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备乐电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。

优选地，所述全氟己酮灭火装置上设置有机械启动拉环。

发生火灾，但控制模块失效，此时应采取应急机械启动，找到机械启动拉环，强行启动全氟己酮灭火装置，对整车电池箱内所有电池组灭火。

优选地，所述一氧化碳传感器、温度传感器和全氟己酮灭火装置通过汽车CAN总线信号连接至控制模块，所述全氟己酮灭火装置的灭火剂通过灭火剂输送管路连通至每个电池组内部。

通过汽车CAN总线实现控制模块以及一氧化碳传感器、温度传感器和全氟己酮灭火装置之间的信号传输，数据通信实时性强；全氟己酮灭火装置启动灭火时，灭火剂通过灭火剂输送管路输送至每个电池组内部，实现电池组的灭火。

优选地，所述微型干粉灭火装置采用微型D类干粉灭火装置。

微型D类干粉灭火装置适用于电池组内部，满足通过自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延。

优选地，所述控制模块连接有显示屏。

显示屏作为人机交互方式，用于显示一氧化碳传感器和温度传感器的检测值，还用于显示警示和启动按键。

优选地，所述控制模块包括预警单元、自启动单元和手动启动单元，所述预警单元用于在一氧化碳传感器的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，所述自启动单元用于在温度传感器的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火，所述手动启动单元用于在通过显示屏按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述新能源汽车专用自动灭火系统，通过微型干粉灭火装置自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延；在温度传感器的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火，全氟己酮灭火装置为二次防控或防止复燃等目的。在一氧化碳传感器的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，提醒驾驶员注意、检查。驾驶员注意或检查到火灾时，主动按下启动按键发出启动信号启动全氟己酮灭火装置灭火。实现了电池箱内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备乐电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。

附图说明

图1是本实用新型所述一种新能源汽车专用自动灭火系统的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种控制模块的原理框图。

其中：1、控制模块；101、预警单元；102、自启动单元；103、手动启动单元；2、显示屏；3、全氟己酮灭火装置；4、汽车CAN总线；5、灭火剂输送管路；6、一氧化碳传感器；7、温度传感器；8、机械启动拉环；9、微型干粉灭火装置；10、电池组；11、电池箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例1

如图1-2所示，本实用新型所述新能源汽车专用自动灭火系统，包括一氧化碳传感器6、温度传感器7、微型干粉灭火装置9和全氟己酮灭火装置3，所述一氧化碳传感器6、温度传感器7和微型干粉灭火装置9设置在每个电池组10内部，所述温度传感器7的感温元件均呈波浪型布满每个电池组10；所述一氧化碳传感器6、温度传感器7和全氟己酮灭火装置3信号连接至控制模块1，所述全氟己酮灭火装置3的灭火剂连通至每个电池组10内部；控制模块1用于在一氧化碳传感器6的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，在温度传感器7的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火，在按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火。

微型干粉灭火装置9设置在每个电池组10内部，其通过自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延；在温度传感器7的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火，全氟己酮灭火装置3为二次防控或防止复燃等目的。在一氧化碳传感器6的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出预警信号启动警示，提醒驾驶员注意、检查。驾驶员注意或检查到火灾时，主动按下启动按键发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火。实现了电池箱11内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备了电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。

在此，传感器的检测值达到预设定的值时发出预警信号或者启动信号为现有常规控制方式，利用启动按键发出启动信号也为现有常规控制方式，在此不再赘述。

新能源汽车发生火情的主要部位为电池箱11，而针对锂电池的火灾，灭火剂的选择显得尤关重要。全氟己酮灭火装置3提供的全氟己酮灭火剂在常温下是一种清澈、无色、微味、容易气化的液体灭火剂，不属于危险物品，释放后不留残余物，加上储罐内压力低，运输和储藏都十分方便和稳定。由于对环境十分友好，在国外已经得到普遍应用，全氟己酮灭火原理主要是冷却灭火。全氟己酮灭火剂释放后，药剂与空气混合后热容量比单独的空气大很多。更高的热容量意味着这些气体混合物在温度上每变化一度就会吸收更多的热量。在合适的系统设计浓度下，这种灭火剂、空气混合物就会吸收充足的热量以破坏燃烧四面体平衡。且灭火装置启动后不会对电池造成损坏，最大程度的降低电池的回收、再次利用率。

为了防止控制模块1失效无法灭火，所述全氟己酮灭火装置3上设置有机械启动拉环8。

发生火灾，但控制模块1失效，此时应采取应急机械启动，找到机械启动拉环8，强行启动全氟己酮灭火装置3，对整车电池箱内所有电池组灭火。

进一步的，所述一氧化碳传感器6、温度传感器7和全氟己酮灭火装置3通过汽车CAN总线4信号连接至控制模块1，所述全氟己酮灭火装置3的灭火剂通过灭火剂输送管路5连通至每个电池组10内部。

通过汽车CAN总线4实现控制模块1以及一氧化碳传感器6、温度传感器7和全氟己酮灭火装置3之间的信号传输，数据通信实时性强；全氟己酮灭火装置3启动灭火时，灭火剂通过灭火剂输送管路5输送至每个电池组10内部，实现电池组10的灭火。

更进一步的，所述微型干粉灭火装置9采用微型D类干粉灭火装置。

微型D类干粉灭火装置适用于电池组10内部，满足通过自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延。

另外，所述控制模块1连接有显示屏2。

显示屏2作为人机交互方式，用于显示一氧化碳传感器6和温度传感器7的检测值，还用于显示警示和启动按键。在此，显示屏2可以采用新能源汽车中控显示屏，控制模块1可以采用新能源汽车云平台模块，新能源汽车云平台模块依附于华为云平台上的云服务，通过华为云ROMA集成软件，以实现电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能的控制；华为云ROMA集成软件为现有技术，在此不再赘述。当然，控制模块1也可以采用PLC控制器或单片机控制器等，均可实现电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能的控制；PLC控制器和单片机控制器为现有技术，在此不再赘述。

如图2所示，所述控制模块1包括预警单元101、自启动单元102和手动启动单元103，所述预警单元101连接一氧化碳传感器6，用于在一氧化碳传感器6的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示；所述自启动单元102连接温度传感器7和全氟己酮灭火装置3，用于在温度传感器7的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火；所述手动启动单元103连接启动按键和全氟己酮灭火装置3，用于在通过显示屏2按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火。

本实用新型所述新能源汽车专用自动灭火系统，工作过程如下：

微型干粉灭火装置9通过自身感温元件温度到达设定值时启动灭火，实现早期灭火，防止火灾蔓延。控制模块1实时通过汽车CAN总线4采集一氧化碳传感器6和温度传感器7的检测值，在温度传感器7的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火，全氟己酮灭火装置3为二次防控或防止复燃等目的；在一氧化碳传感器6的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，提醒驾驶员注意、检查。驾驶员注意或检查到火灾时，通过显示屏2主动按下启动按键发出启动信号启动全氟己酮灭火装置3灭火。发生火灾，但控制模块1失效，此时应采取应急机械启动，找到机械启动拉环8，强行启动全氟己酮灭火装置3，对整车电池箱内所有电池组灭火。

本实用新型所述新能源汽车专用自动灭火系统是一套专注于新能源汽车电池箱内部热失控火灾防控的智能装置，实现电池箱11内部早期火灾感知、智能判断、抑制初期火灾，具备电池热失控早期预警、自动灭火、手动启动灭火功能。设备采用高灵敏度的一氧化碳传感器6探测、温度传感器7探测，对动力电池火灾发展过程中的潜伏期、预警期、报警器和明火期进行分级预警，还可连接手机APP，通过网络传至手机APP实现实时监控。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，包括一氧化碳传感器(6)、温度传感器(7)、微型干粉灭火装置(9)和全氟己酮灭火装置(3)，所述一氧化碳传感器(6)、温度传感器(7)和微型干粉灭火装置(9)设置在每个电池组(10)内部，所述温度传感器(7)的感温元件均呈波浪型布满每个电池组(10)；所述一氧化碳传感器(6)、温度传感器(7)和全氟己酮灭火装置(3)信号连接至控制模块(1)，所述全氟己酮灭火装置(3)的灭火剂连通至每个电池组(10)内部；控制模块(1)用于在一氧化碳传感器(6)的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，在温度传感器(7)的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置(3)灭火，在按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置(3)灭火。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，所述全氟己酮灭火装置(3)上设置有机械启动拉环(8)。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，所述一氧化碳传感器(6)、温度传感器(7)和全氟己酮灭火装置(3)通过汽车CAN总线(4)信号连接至控制模块(1)，所述全氟己酮灭火装置(3)的灭火剂通过灭火剂输送管路(5)连通至每个电池组(10)内部。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，所述微型干粉灭火装置(9)采用微型D类干粉灭火装置。

5.根据权利要求3所述的新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，所述控制模块(1)连接有显示屏(2)。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车专用自动灭火系统，其特征在于，所述控制模块(1)包括预警单元(101)、自启动单元(102)和手动启动单元(103)，所述预警单元(101)用于在一氧化碳传感器(6)的检测值达到一氧化碳预设定的值时发出警示，所述自启动单元(102)用于在温度传感器(7)的检测值达到温度预设定的值时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置(3)灭火，所述手动启动单元(103)用于在通过显示屏(2)按下启动按键时发出启动信号启动全氟己酮灭火装置(3)灭火。

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