CN220367977U - 电池包消防预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池包消防预警系统，该电池包消防预警系统，包括应变片、液冷板、液泵和液罐，应变片紧贴电芯固定，液冷板设置在电池包内相邻两块电芯之间，液冷板内部设有多个与电池包内部腔体连通的液冷流道，液泵一端与液罐连通，另一端与电池包内部腔体连通。本实用新型通过在电芯上设置应变片，实时监测电芯膨胀力变化；当电池包出现严重热失衡时，通过液泵将液罐内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯燃烧。同时在相邻电芯之间设置液冷板，即可通过液冷板内的液冷流道，对电芯间的区域进行降温，提升电池包的降温效率；又能够通过液冷板自身变形，吸收部分电芯过热导致的膨胀力，延缓电芯起燃时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包消防预警系统。
背景技术
随着电动汽车的蓬勃发展，新能源汽车的自燃事件也频繁发生，因此对电动汽车电池包的安全性提出了更高的要求。动力电池包作为电动汽车的动力源，随着充放电循环次数的增加，会导致电池膨胀力、电芯内阻的变大，进而引发电池起火自燃或甚至导致电池包爆炸。
针对上述问题，目前多采用在电池包底部配置导热结构胶或布置液冷板以降低电芯表面温度。通过布置液冷板以降低电芯表面温度的方式，通常是在液冷板内设置多种流道或在电芯大面布置流道，以提升降温效率。但当电池包严重热失衡时，以上措施无法阻止电芯燃烧；由于电芯的燃烧速率极快，若不能有效阻止电池包严重热失衡时的电芯燃烧，会对驾乘人员的生命安全造成极大的威胁。
实用新型内容
为解决以上问题，本实用新型提供一种电池包消防预警系统，当电池包严重热失衡时，能有效阻止电芯燃烧。
本实用新型采用的技术方案是：一种电池包消防预警系统，其特征在于：包括应变片、液冷板、液泵和液罐，所述应变片紧贴电芯固定，所述液冷板设置在电池包内相邻两块电芯之间，所述液冷板内部设有多个与电池包内部腔体连通的液冷流道，所述液泵一端与液罐连通，另一端与电池包内部腔体连通。当电池包出现严重热失衡时，应变片监测电芯的膨胀力变化，通过液泵将液罐内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯燃烧。
作为优选，所述液冷流道贯穿液冷板，通过设置液冷板，可以更好的对电芯间的区域进行降温。
作为优选，所述液冷流道呈波浪形，有效延长降温通道，扩大热交换面积，使其充分换热；同时还能够使液冷板通过自身变形，吸收部分电芯过热导致的膨胀力，延缓电芯起燃时间。
作为优选，所述液泵与液罐连通的管道上设有电磁阀，电磁阀保持常闭状态，当电芯出现严重热失衡时，电磁阀打开冷却液通道，通过液泵将液罐内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯燃烧。
作为优选，所述液罐内储存有液态氮，既可以对电芯进行快速降温，又对环境无污染。
作为优选，所述应变片设置在电芯大面处，可以有效监测电芯膨胀力变化情况。
作为优选，所述电池包上设有温度传感器，通过温度传感器及时监测电池包内温度变化情况。
本实用新型取得的有益效果是：本实用新型通过在电芯上设置应变片，实时监测电芯膨胀力变化；当电池包出现严重热失衡时，通过液泵将液罐内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯燃烧。同时在相邻电芯之间设置液冷板，即可通过液冷板内的液冷流道，对电芯间的区域进行降温，提升电池包的降温效率；又能够通过液冷板自身变形，吸收部分电芯过热导致的膨胀力，延缓电芯起燃时间。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为液冷板的结构示意图；
其中：1-电芯；2-应变片；3-液冷板；31-液冷流道；4-液泵；5-电磁阀；6-液罐。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
电动汽车在使用过程中，不论是充电过程还是放电过程，电动汽车上的电池包内都存在电化学反应，会放出大量的热，造成电池包膨胀，当膨胀过大则会发生变形，导致电池包结构发生损伤甚至破坏，更有甚者导致电池包起火爆炸。本实用新型的一种电池包消防预警系统能够对电池包内电芯间的膨胀力进行实时监测，防止其自燃后发生爆炸，提高驾乘人员的安全系数。
如图1-2所示，本实用新型的一种电池包消防预警系统，包括应变片2、液冷板3、液泵4和液罐5，应变片2紧贴电芯1固定，用于实时监测电芯1间的膨胀力变化；液冷板3设置在电池包内相邻两块电芯1之间，液冷板3内部设有多个与电池包内部腔体连通的液冷流道31，液泵4一端与液罐5连通，另一端与电池包内部腔体连通。当电池包出现严重热失衡时，应变片2监测电芯1的膨胀力变化，通过液泵3将液罐5内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯1燃烧。
本实施例中，液冷流道31贯穿液冷板3，通过设置液冷板3，可以更好的对电芯1间的区域进行降温。液冷流道31呈波浪形，有效延长降温通道，扩大热交换面积，使其充分换热；同时，当电芯1间的膨胀力过大时，电芯1对液冷板3进行挤压，液冷板3发生溃缩变形，液冷板3通过自身变形，能够吸收部分电芯1过热导致的膨胀力，延缓电芯1起燃时间。
本实施例中，液泵4与液罐6连通的管道上设有电磁阀5，电磁阀5保持常闭状态，当电芯1出现严重热失衡时，电磁阀5打开冷却液通道，通过液泵4将液罐6内的冷却液输入电池包内，进行紧急降温，防止电芯1燃烧。
本实施例中，液罐6内储存有液态氮，液态氮既可以对电芯1进行快速降温，又对环境无污染。
本实施例中，应变片2设置在电芯1大面处，可以有效监测电芯1膨胀力变化情况。电芯1间的膨胀力过大会导致电池包的容量跳水且存在机械结构损坏的安全隐患，当应变片2监测到的膨胀力变化超过设定值时，提前发出警报，对电池包进行更换，避免发生安全事故。
本实施例中，电池包上设有温度传感器，通过温度传感器及时监测电池包内温度变化情况。
本实例中，在电池包内的电芯1大面处布置了对应大小的应变片2，并在每个模组的前中后三个位置布置温度传感器，在电芯1的使用过程中随着膨胀力的增大减小，其变化趋势呈现周期性变化，电芯1侧面的应变片2对电芯1间的膨胀力进行实时监测，并实时输出使用过程中电芯1间的膨胀力，一旦膨胀力的变化发生异常，即可提前向相关人员预警。温度传感器也会实时监测电池模组不同位置的温度变化，输出电池模组不同位置的温度变化情况，经电脑处理后，一旦发现温升趋势异常，且当前温度达到设定阈值，即发出报警提醒驾驶员远离车辆，并在2mins后打开电磁阀5及液泵4，立即向电池包中通入液氮进行紧急降温。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。
最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种电池包消防预警系统，其特征在于：包括应变片(2)、液冷板(3)、液泵(4)和液罐(6)，所述应变片(2)紧贴电芯(1)固定，所述液冷板(3)设置在电池包内相邻两块电芯(1)之间，所述液冷板(3)内部设有多个与电池包内部腔体连通的液冷流道(31)，所述液泵(4)一端与液罐(6)连通，另一端与电池包内部腔体连通。
2.根据权利要求1所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述液冷流道(31)贯穿液冷板(3)。
3.根据权利要求1或2所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述液冷流道(31)呈波浪形。
4.根据权利要求1所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述液泵(4)与液罐(6)连通的管道上设有电磁阀(5)。
5.根据权利要求1所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述液罐(6)内储存有液态氮。
6.根据权利要求1所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述应变片(2)设置在电芯(1)大面处。
7.根据权利要求1所述的电池包消防预警系统，其特征在于：所述电池包上设有温度传感器。
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