CN218929214U - 一种热失控防控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热失控防控系统，所述热失控防控系统用于新能源汽车的车载电池的热失控防控，包括探测器、灭火器和控制器，所述探测器用于车载电池的检测，探测器与控制器通信连接，控制器控制灭火器的启停，灭火器用于车载电池的降温灭火，所述探测器与控制器之间无线通信，所述控制器与新能源汽车的整车CAN通信连接。有益效果：增加了可安装性，客户只需要在推荐位置进行安装，设备自动加入无线网络群组，免去了绘制电气原理图、现场走线布线连接的工作，大大的提高装配效率，减少线束材料的使用降低成本，增大了相应产品的可维护性，出现产品故障后将更换品配置好相应的参数与故障件进行切换，不需要再进行线束连接。

Description

一种热失控防控系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车车载电池的热失控技术领域，具体涉及一种热失控防控系统。

背景技术

目前市面上常见的新能源汽车热失控探测器需要通过线束连接到整车系统，通过线束连接的热失控探测器主要存在如下缺点：

1)通过线束连接，整个热失控系统内需要对探测器走线进行布置，结构复杂；

2)需要考虑探测器连接线束绝缘问题，一旦发生线束老化、空气潮湿等可能会造成线束绝缘性下降，容易引发安全事故；

3)连接线束会增加物料成本费用；

4)若发生线束磨损或破损，维护复杂，检修要求高。

5)有线连接的探测器本身需要设置多个接线口，而多个接线口的设置无疑增加了压缩探测器体积的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种热失控防控系统，解决了上述背景技术中的技术问题。可安装性更强，免去了通信线缆的连接与投入成本。

本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种热失控防控系统，所述热失控防控系统用于新能源汽车的车载电池的热失控防控，包括探测器、灭火器和控制器，所述探测器用于车载电池的检测，探测器与控制器通信连接，控制器控制灭火器的启停，灭火器用于车载电池的降温灭火，所述探测器与控制器之间无线通信，所述控制器与新能源汽车的整车CAN通信连接。

进一步地，所述探测器安装在电池包内部，所述探测器用于监测电池包的热失控，包括传感器单元、外壳、通讯数据处理单元、电源单元和处置单元，传感器单元设置在外壳内部，所述通讯数据处理单元接收传感器单元的检测数据，并将检测数据实时传送给外部控制设备，电源单元为整个通讯数据处理单元、处置单元和传感器单元供电，处置单元与通讯数据处理单元电连接，处置单元用于间接控制灭火药剂的通入。

进一步地，所述通讯数据处理单元包括无线通讯单元和数据处理单元，所述数据处理单元实时接收传感器单元收集到的检测数据，通过无线通讯单元将检测数据无线并实时传送给外部控制设备。

进一步地，所述处置单元为启动电路，所述启动电路用于电池包热失控时灭火器的启动。

进一步地，所述传感器单元对电池包内部的电解液挥发气体、CO气体、烟雾和温度进行检测。

进一步地，所述灭火器通过管线向单个车载电池内部输入灭火剂，在所述管线上设有管路阀门，所述管路阀门与处置单元电连接。

进一步地，所述控制器包括控制单元、灭火器启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元，所述控制单元分别与整车通讯单元和无线通信单元通信连接，所述控制单元与灭火器启动单元电性连接，灭火器启动单元控制灭火器的启停，整车通讯单元与整车CAN通信连接。

进一步地，在所述控制器内设有备用电池，所述备用电池为控制单元、灭火器启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元供电。

进一步地，所述热失控防控系统包括报警显示启动开关，所述报警显示启动开关与整车输入/输出单元电连接。

进一步地，所述报警显示启动开关包括指示灯、报警显示、开关和电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：针对系统产品在市场端应用中，增加了可安装性，客户只需要在推荐位置进行安装，设备自动加入无线网络群组，免去了绘制电气原理图、现场走线布线连接的工作，大大的提高装配效率，减少线束材料的使用降低成本，增大了相应产品的可维护性，出现产品故障后将更换品配置好相应的参数与故障件进行切换，不需要再进行线束连接。探测器通过无线连接的方式与外部进行通讯，省去的有线的各种弊端，还能尽可能的缩小自身体积。安装在电池包的内部，能够第一时间的检测到电池包内部的情况，通过选择传感器的类型(检测因素包括电解液挥发气体、CO气体、烟雾和温度)，做到在电池包内部既有针对性的检测，又不冗余，还能根据检测因素综合全面的判断电池包的热失控情况。增设的处置单元还能够第一时间做出反应，快速控制灭火器的启动，向电池包内部通入灭火药剂。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是探测器的结构示意图。

图3是控制器的结构示意图。

其中，1.电源单元，2.通讯数据处理单元，3.传感器单元，4.处置单元，5.无线通讯单元，6.数据处理单元，7.管路阀门，8.电池包，9.探测器、10.灭火器，11.控制器，12.报警显示启动开关。

具体实施方式

如图1至3所示，一种热失控防控系统，所述热失控防控系统用于新能源汽车的车载电池的热失控防控，包括探测器9、灭火器10和控制器11，所述探测器9用于车载电池的检测，探测器9与控制器11通信连接，控制器11控制灭火器10的启停，灭火器10用于车载电池的降温灭火，所述探测器9与控制器11之间无线通信，所述控制器11与新能源汽车的整车CAN通信连接。将传统的有线连接，改进为无线通讯的方式，以省去通信线接口，减少通信线布局，降低通信线的投入成本，无线通信相对于有线通信在发生热失控时收到的影响更小，不存在高温损伤通信线的问题，及时的传送检测数据相对于有线通信更有保障，还能简化电动汽车整车的线缆布局，节省整车空间。

所述探测器9安装在电池包8内部，所述探测器9用于监测电池包8的热失控，包括传感器单元3、外壳、通讯数据处理单元2、电源单元1和处置单元4，传感器单元3设置在外壳内部，所述通讯数据处理单元2接收传感器单元3的检测数据，并将检测数据实时传送给外部控制设备，电源单元1为整个通讯数据处理单元2、处置单元4和传感器单元3供电，处置单元4与通讯数据处理单元2电连接，处置单元4用于间接控制灭火药剂的通入。

所述通讯数据处理单元2包括无线通讯单元5和数据处理单元6，所述数据处理单元6实时接收传感器单元3收集到的检测数据，通过无线通讯单元5将检测数据无线并实时传送给外部控制设备。由于所述探测器9用于密闭狭窄空间的电池包8内部，出现热失控火情时，可能会导致有线连接出现故障，为了保证热失控探测器9能够实时进行检测与灭火处置，选用无线通讯方式与上级设备进行交互，无线通讯单元5采用超低功耗802.15.4无线系统芯片，采用6LowPan协议栈，使用内部协议及内部自组网方式进行连接，保证信息交互可靠性与安全性，顺利完成热失控探测控制功能。所述探测器9具备前期探测电池包8内环境(如电解液挥发气体、CO气体、烟雾和温度等)的功能，并判断环境状况，根据内部逻辑算法将预警异常事件通过无线通讯方式上报给控制器11，根据接收控制器11指令或自行判断进行灭火处置。探测器9的无线通讯单元5与控制器11的无线通信单元无线通信。

所述处置单元4为启动电路，所述启动电路用于电池包8热失控时灭火器10的启动。当控制器11接收到探测器9上传的火情状况，可手动或自动的启动处置单元4来进行灭火处置。具体的，处置单元4与控制灭火器10启停的相关阀门连接(即后面所称的“管路阀门7”)，所述阀门为电性阀门，处置单元4通过控制电性阀门的开启，进而控制灭火器10内的灭火药剂向电池包8内部流入，对电池包8的热失控进行降温灭火。处置单元4受到数据处理单元6的控制，根据数据处理单元6的控制决定处置单元4是否启动。如此探测器9就可以根据检测数据第一时间做出反应启动灭火药剂通入电池包8内部。省去了人为通过探测器9监测数据来反应的时间，能够以最快的速度对电池包8进行灭火处理。

所述传感器单元3对电池包8内部的电解液挥发气体、CO气体、烟雾和温度进行检测。此处的检测因素根据电池包8内安装空间的大小，以及判断电池包8的热失控等综合考虑而解决的较优组合，并非任意选定的。

所述灭火器10通过管线向单个车载电池内部输入灭火剂，在所述管线上设有管路阀门7，所述管路阀门7与处置单元4电连接。

所述控制器11包括控制单元、灭火器10启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元，所述控制单元分别与整车通讯单元和无线通信单元通信连接，所述控制单元与灭火器10启动单元电性连接，灭火器10启动单元控制灭火器10的启停，整车通讯单元与整车CAN通信连接。

在所述控制器11内设有电池和备用电池，所述电池和备用电池分别为控制单元、灭火器10启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元供电。电池作为主要的供电，当电池没电时或其他原因不能供电时，由备用电池供电。

所述热失控防控系统包括报警显示启动开关12，所述报警显示启动开关12与整车输入/输出单元电连接。本技术方案中除了本身快速反应的探测器9控制向热失控的电池包8内通入灭火剂以外，还可以通过报警显示启动开关12中的指示灯、报警显示等让现场人员快速响应灭火，以更好的控制热失控。

所述报警显示启动开关12包括指示灯、报警显示、开关和电源。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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实用新型的限制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种热失控防控系统，所述热失控防控系统用于新能源汽车的车载电池的热失控防控，包括探测器、灭火器和控制器，所述探测器用于车载电池的检测，探测器与控制器通信连接，控制器控制灭火器的启停，灭火器用于车载电池的降温灭火，其特征在于：所述探测器与控制器之间无线通信，所述控制器与新能源汽车的整车CAN通信连接。

2.根据权利要求1所述的热失控防控系统，其特征在于：所述探测器安装在电池包内部，所述探测器用于监测电池包的热失控，包括传感器单元、外壳、通讯数据处理单元、电源单元和处置单元，传感器单元设置在外壳内部，所述通讯数据处理单元接收传感器单元的检测数据，并将检测数据实时传送给外部控制设备，电源单元为整个通讯数据处理单元、处置单元和传感器单元供电，处置单元与通讯数据处理单元电连接，处置单元用于间接控制灭火药剂的通入。

3.根据权利要求2所述的热失控防控系统，其特征在于：所述通讯数据处理单元包括无线通讯单元和数据处理单元，所述数据处理单元实时接收传感器单元收集到的检测数据，通过无线通讯单元将检测数据无线并实时传送给外部控制设备。

4.根据权利要求2所述的热失控防控系统，其特征在于：所述处置单元为启动电路，所述启动电路用于电池包热失控时灭火器的启动。

5.根据权利要求2所述的热失控防控系统，其特征在于：所述传感器单元对电池包内部的电解液挥发气体、CO气体、烟雾和温度进行检测。

6.根据权利要求2所述的热失控防控系统，其特征在于：所述灭火器通过管线向单个车载电池内部输入灭火剂，在所述管线上设有管路阀门，所述管路阀门与处置单元电连接。

7.根据权利要求1所述的热失控防控系统，其特征在于：所述控制器包括控制单元、灭火器启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元，所述控制单元分别与整车通讯单元和无线通信单元通信连接，所述控制单元与灭火器启动单元电性连接，灭火器启动单元控制灭火器的启停，整车通讯单元与整车CAN通信连接。

8.根据权利要求7所述的热失控防控系统，其特征在于：在所述控制器内设有备用电池，所述备用电池为控制单元、灭火器启动单元、整车输入/输出单元、整车通讯单元和无线通信单元供电。

9.根据权利要求7所述的热失控防控系统，其特征在于：所述热失控防控系统包括报警显示启动开关，所述报警显示启动开关与整车输入/输出单元电连接。

10.根据权利要求9所述的热失控防控系统，其特征在于：所述报警显示启动开关包括指示灯、报警显示、开关和电源。

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