用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统和方法与流程

本公开涉及一种用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统和方法，该系统和方法被配置为当安装在车辆中的高压电池中发生火灾时向高压电池供应灭火液和冷却高压电池的冷却剂两者，从而扑灭高压电池中发生的火灾。

背景技术：

1、近年来，由于车辆的电气化，各自设置有高压电池的环保车辆(诸如电动车辆)迅速普及。

2、高压电池用高密度电能充电。高压电池以电池组的形式封装，在高压电池中，设置有阳极、阴极、电解质和隔膜的单元彼此堆叠。出于该原因，在高压电池中发生火灾的情况下，存在火灾不容易扑灭的问题。

3、在高压电池中发生的火灾的一方面是当在任何电池单元中发生火灾时，火灾迅速蔓延至相邻的电池单元并且燃烧直至高压电池完全烧毁。

4、通常，扑灭高压电池中发生的火灾的一种方法是喷水直到火被扑灭。然而，由于电池单元在高压电池的壳体内部彼此堆叠，所以从高压电池外部喷射的水不容易到达高压电池的内部。因此，火难以实质上扑灭。因此，需要几十小时来扑灭高压电池中发生的火灾。

5、为了解决当前的问题，在车辆的附近设置了预制的水箱。水箱内充满水，高压电池浸没在水中以灭火。然而，存在一个问题，即预制水箱不容易安装在发生火灾的车辆附近。

6、包括在本公开的此背景中的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且可不被视为承认或以任何形式建议该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本公开的各个方面指向提供用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统和方法，该系统和方法被配置为当在高压电池中发生火灾时，以集中的方式同时向高压电池供应所存储的灭火液和流动以用于冷却的冷却剂，使用灭火液和冷却剂来扑灭火灾。

2、为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统，该系统包括：电池单元组件，其中多个电池单元彼此堆叠；灭火液罐，其内存储有灭火液；灭火液供应管线，将电池单元组件的内部和灭火液罐彼此连接；冷却剂连接管线，从冷却剂管线分支出来并且连接到灭火液供应管线，冷却剂通过该冷却剂管线沿电池单元组件的外部和散热器循环，冷却剂通过冷却剂连接管线供应到电池单元组件的内部；以及控制单元，被配置为在控制单元推断出电池单元组件中发生火灾时执行控制，使得灭火液和冷却剂通过灭火液供应管线和冷却剂连接管线供应到电池单元组件的内部。

3、在该系统中，可以在灭火液供应管线中设置允许或禁止供应灭火液的灭火液供应阀，可以在冷却剂连接管线中设置允许或禁止供应冷却剂的冷却剂供应阀，并且当控制单元推断电池单元组件中发生火灾时，控制单元可以通过使灭火液供应阀和冷却剂供应阀打开来执行控制，使得灭火液和冷却剂被供应到电池单元组件。

4、在该系统中，冷却剂连接管线可以连接到在灭火液供应阀和电池单元组件之间的灭火液供应管线。

5、该系统还可以包括水泵，该水泵由控制单元控制并且设置在冷却剂管线中在散热器与冷却剂供应阀之间。

6、在该系统中，当灭火液和冷却剂被供应并且因此电池单元组件开始浸入灭火液和冷却剂中时，控制单元可以操作水泵使得水泵产生最大输出。

7、在该系统中，当控制单元推断出灭火液和冷却剂的水位达到电池单元组件被完全浸没的预设水位时，控制单元可以停止水泵运行。

8、在该系统中，被配置为检测电池单元组件的温度的温度传感器可被设置在安装有电池单元组件的电池组内部，并且当从温度传感器输入的电池单元组件的温度等于或高于热失控温度时，控制单元可被配置为确定电池单元组件中发生火灾。

9、在该系统中，被配置为检测电池单元组件发生火灾时产生的废气的废气传感器可以设置在安装有电池单元组件的电池组内部，并且当废气传感器检测到废气时，控制单元可以被配置为确定电池单元组件发生火灾。

10、根据本公开的另一方面，提供了一种扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的方法，该方法包括：电池温度确定步骤，由主控制单元确定电池单元组件的温度是否等于或高于热失控温度；废气检测步骤，由所述主控制单元确定是否从所述电池单元组件产生废气；以及阀打开步骤，由主控制单元通过使灭火液供应阀和冷却剂供应阀打开而将灭火液和冷却剂供应到电池单元组件中，灭火液供应阀设置在电池单元组件与灭火液罐之间，灭火液存储在灭火液罐内，并且冷却剂供应阀设置在散热器与电池单元组件之间。

11、该方法还可以在阀打开步骤之后包括：故障安全步骤，当电池单元组件浸没在灭火液和冷却剂中并且因此高压系统控制单元处于不能与控制单元执行通信的状态时，由主控制单元执行控制；以及水泵操作步骤，由主控制单元根据预定逻辑操作使冷却剂循环的水泵。

12、在该方法中，在水泵操作步骤中，控制单元可以操作水泵使得水泵产生最大输出。

13、该方法还可以在水泵操作步骤之后包括：浸没完成确定步骤，由主控制单元确定电池单元组件内部的灭火液和冷却剂的水位是否等于或高于电池单元组件完全浸没的预设水位；以及水泵停止步骤，当所述灭火液和所述冷却剂的水位等于或高于所述预设水位时，由所述主控制单元停止所述水泵的运行。

14、该方法可以在电池温度确定步骤之前还包括：传感器操作开始步骤，向控制单元输入被配置为测量电池单元组件的温度的温度传感器的输出值以及被配置为检测从电池单元组件产生的废气的废气传感器的输出值。

15、在该方法中，可以首先执行废气检测步骤，然后可以执行电池温度确定步骤。

16、在该方法中，当电池单元组件的温度既不等于也不高于热失控温度时，可重复执行电池温度确定步骤。

17、在该方法中，当在所述废气检测步骤中未检测到所述废气产生时，可以重复执行所述废气检测步骤。

18、利用根据如上所述配置的根据本公开的示例性实施方式的用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统和方法，当检测到高压电池中发生火灾时，可将灭火液和冷却剂同时供应至高压电池，并且因此，可使用供应的灭火液和冷却剂在早期阶段灭火。

19、当检测到火灾发生时，可以使水泵运行以产生最大输出。因此，可以将灭火液和冷却剂以集中方式供应至高压电池，并且因此可以迅速灭火。

20、此外，当灭火液和冷却剂的水位达到预定值时使水泵停止运行，使得高压电池被浸没。因此，可以减少冷却剂的消耗，并且可以保持高压电池完全浸没。因此，火停止燃烧。

21、本公开的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图和下面的具体实施方式中显而易见或在其中更详细地阐述，这些附图和下面的具体实施方式一起用于解释本公开的某些原理。

技术特征：

1.一种用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括灭火液供应阀和冷却剂供应阀，

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述冷却剂连接管线连接到在所述灭火液供应阀和所述电池单元组件之间的所述灭火液供应管线。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述灭火液供应阀和所述冷却剂供应阀是止回阀。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述灭火液和所述冷却剂被供应并因此所述电池单元组件开始浸入所述灭火液和所述冷却剂中时，所述控制单元被配置为操作水泵使得所述水泵产生最大输出。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述控制单元推断出所述灭火液和所述冷却剂的水位达到所述电池单元组件被完全浸没的预设水位时，所述控制单元被配置为停止水泵运行。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括温度传感器，

9.根据权利要求1所述的系统，还包括废气传感器，

10.根据权利要求1所述的系统，还包括下部冷却通路，所述下部冷却通路形成在所述电池单元组件的一侧并且连接至所述冷却剂管线，使得所述冷却剂被直接供应至所述电池单元组件的外表面。

11.一种扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的方法，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，在将所述灭火液和所述冷却剂供应到所述电池单元组件中之后，还包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在操作所述水泵的步骤中，所述控制单元被配置为操作所述水泵使得所述水泵产生最大输出。

14.根据权利要求12所述的方法，在操作所述水泵的步骤之后，还包括：

15.根据权利要求11所述的方法，在确定所述电池单元组件的温度是否等于或高于所述热失控温度之前，还包括：

16.根据权利要求11所述的方法，其中，首先执行是否从所述电池单元组件产生废气的确定，并然后执行所述电池单元组件的温度是否等于或高于所述热失控温度的确定。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述电池单元组件的温度既不等于也不高于所述热失控温度时，重复执行所述电池单元组件的温度是否等于或高于所述热失控温度的确定。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述控制单元在确定是否从所述电池单元组件产生废气的步骤中未检测到废气产生时，重复执行是否从所述电池单元组件产生废气的确定。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述控制单元包括：

技术总结本发明涉及一种用于扑灭车辆的高压电池中发生的火灾的系统和方法。该系统包括：电池单元组件，其中多个电池单元彼此堆叠；其内存储有灭火液的灭火液罐；将该灭火液罐与电池单元组件内部彼此连接的灭火液供应管线；冷却剂连接管线，从冷却剂管线分支出来，冷却剂通过冷却剂管线沿电池单元组件的外部和散热器循环，冷却剂通过冷却剂连接管线供应至电池单元组件的内部；以及控制单元，被配置为在控制单元推断出电池单元组件中发生火灾时执行控制，使得灭火液和冷却剂通过灭火液供应管线和冷却剂连接管线供应至电池单元组件。技术研发人员：郑永彬受保护的技术使用者：现代自动车株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/29