一种瓶组式动力电池火灾防控系统及其商用车的制作方法

本发明涉及新能源商用车锂离子动力电池使用安全领域，尤其涉及一种瓶组式动力电池火灾防控系统及其商用车。

背景技术：

1、新能源汽车的动力电池绝大部分是锂离子电池，随着整车对续航里程的要求越来越高及锂离子电池技术高比能量的发展，动力电池在整车上的安全防护愈发重要。动力电池系统自带的火灾预警功能，在温度达到其设定值时会发出预警，并在预警30s后强行断电。断电后电池冷却系统无法正常工作，电池系统依然存在热失控风险；断电还会使电动汽车失去动力，造成其他系统失效，在车辆具有车速的情况下极易失控，引发更大危害。因此增加动力电池火灾防控系统，在动力电池热失控之后对整车采取主动保护，可有效降低在动力电池热失控及热失控扩展后引发的电池自燃、电池电解液泄漏的风险，避免整车燃烧、爆炸，保护驾乘人员人身安全。

技术实现思路

1、本发明提出了一种瓶组式动力电池火灾防控系统及其商用车，在动力电池箱箱体封闭状态下，能实时监测动力电池箱内电解液气体、燃烧特征气体、烟雾、温度、火焰等参数，可预知电池箱热失控及热失控扩展并向驾驶员发出预警，并能自动或手动启动火灾抑制装置，喷射灭火剂防止火灾蔓延；在整车低压电供电正常状态下，系统能对新能源汽车运行、停驶等各种状态下的动力电池箱进行全生命周期的监控。

2、为了解决上述背景技术中的问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

3、一种瓶组式动力电池火灾防控系统，包括若干个火灾抑制装置、若干个监测装置、控制装置、汽车仪表和低压蓄电池箱；

4、所述火灾抑制装置布置在动力电池箱周围，每个动力电池箱配置一个火灾抑制装置且与其一一对应；火灾抑制装置与动力电池箱管路连接，通过低压线束分别与监测装置和控制装置信号连接；

5、所述监测装置成在动力电池箱内部，每个动力电池箱配置一个监测装置且与其一一对应；监测装置通过低压线束与控制装置信号连接；

6、所述控制装置与监测装置和汽车仪表信号连接，通过低压蓄电池箱给监测装置和汽车仪表供电；

7、所述汽车仪表根据接收到的控制装置的预警信号发出报警，设有声光报警器并能显示报警信息。

8、作为发明的进一步说明：还包括手动启动开关；所述手动启动开关能够手动启动火灾抑制装置，设有防止误操作装置和光报警器，根据接收到的控制装置的预警信号发出报警；

9、所述控制装置与手动启动开关信号连接，通过低压蓄电池箱给手动启动开关供电，完成与火灾抑制装置、监测装置、手动启动开关和汽车仪表之间的信号传递，实现控制功能并储存信号数据。

10、作为发明的进一步说明：所述监测装置通过烟雾传感器、温度传感器、压力传感器和光感器实时监测动力电池箱中电解液气体、燃烧特征气体、烟雾、温度、压力和火焰参数，计算判定动力电池箱内火灾预警等级并发送给控制装置。

11、作为发明的进一步说明：所述火灾抑制装置包括灭火剂输送管和灭火剂输送管连接喷头，火灾抑制装置中贮存有灭火剂，通过灭火剂输送管连接到动力电池箱，灭火剂输送管连接喷头安装在电池箱内侧；所述火灾抑制装置满足启动条件时能够手动或者自动启动火灾抑制装置向动力电池箱内喷射灭火剂。

12、作为发明的进一步说明：所述控制装置通过can总线或lin总线或其他方式连接汽车仪表、手动启动开关和监测装置。

13、作为发明的进一步说明：所述控制装置使用单独的火灾防控控制器或集成到其他控制器上。

14、作为发明的进一步说明：所述瓶组式动力电池火灾防控系统能够对汽车运行和停驶状态下的动力电池箱进行全生命周期的监控。

15、本发明还公开了一种新能源商用车，车上安装有包括权利要求1至7中任一项所述的一种瓶组式动力电池火灾防控系统。

16、本发明还公开了一种瓶组式动力电池火灾防控系统的监测判定预警方法，包括以下步骤：

17、步骤一：监测装置通过烟雾传感器、温度传感器、压力传感器和光感器实时监测动力电池箱的参数；

18、步骤二：监测装置根据自检状态和传感器采集的数据进行分析计算，依据预警信号判定方法，判定动力电池箱内火灾预警等级并发送给控制装置；

19、步骤三：控制装置储存数据并发送火灾预警信号给汽车仪表和手动启动开关中的光报警器；

20、步骤四：所述汽车仪表和手动启动开关根据接收到的控制装置的预警信号发出四级报警。

21、作为发明的进一步说明：所述步骤二中的预警信号判定分级如下：

22、一级预警；系统进行自检，若系统存在故障则发一级报警；

23、二级预警：a)voc达到阈值且co浓度达到阈值；b)烟雾达到阈值且co浓度达到阈值；c)单个动力电池箱温度或压力达到第一档阈值；上述3个条件至少满足其中一个；

24、三级预警：a)烟雾达到阈值且co浓度达到阈值且voc达到阈值；b)烟雾达到阈值且co浓度达到阈值且温升达到阈值；c)co浓度达到阈值且voc浓度达到阈值且温升达到阈值；d)单个动力电池箱温度或压力达到第二档阈值；上述4个条件至少满足其中一个；

25、四级预警：a)烟雾达到阈值且co浓度达到阈值且温升达到阈值；b)co浓度达到阈值且voc浓度达到阈值且温升达到阈值；c)烟雾达到阈值且co浓度达到阈值且压力上升速度达到阈值；d)co浓度达到阈值且voc浓度达到阈值且压力上升速度达到阈值；e)单个动力电池箱温度或压力达到第三档阈值；f)监测到火焰；上述6个条件至少满足其中两个；

26、所述步骤四中的汽车仪表根据预警信号发出如下四级报警信息：

27、一级报警：汽车仪表闪烁显示一级报警；

28、二级报警：汽车仪表闪烁显示动力电池箱编号、二级报警；

29、三级报警：汽车仪表闪烁显示动力电池箱编号、三级报警、动力电池火灾报警信号灯黄灯闪烁、汽车仪表声报警器促鸣；

30、四级报警：汽车仪表闪烁显示动力电池箱编号、四级报警、动力电池火灾报警信号灯红灯长亮、汽车仪表声报警器长鸣；

31、当有多个动力电池箱报警时，汽车仪表轮流显示动力电池箱编号、报警等级，汽车仪表动力电池火灾报警信号灯和声报警器执行报警动力电池箱中的最高等级的报警。

32、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

33、1.本发明布置灵活且具有通用性，采用汽车仪表发出多种声光报警信息。

34、2.系统在整车上为每个动力电池箱匹配一个火灾抑制装置，装置内贮存足量的灭火剂，满足对单个动力电池箱的火灾防控，灵活的布置在动力电池箱周围，在发生火情后可及时响应，快速介入。

35、3.在动力电池箱箱体封闭状态下，能实时监测动力电池箱内电解液气体、燃烧特征气体、烟雾、温度、压力、火焰等参数，可预知动力电池箱热失控及热失控扩展并向驾驶员发出预警，并能自动或手动启动火灾抑制装置，喷射灭火剂防止火灾蔓延；在整车低压电供电正常状态下，系统能对新能源汽车运行、停驶等各种状态下的动力电池箱进行全生命周期的监控。