电磁阀检测控制电路、方法及吸气式火灾探测系统与流程

本发明涉及火灾探测，尤其是涉及一种电磁阀检测控制电路、方法及吸气式火灾探测系统。

背景技术：

1、目前，电动汽车、储能领域广泛使用具有高能量密度的锂电池技术。锂电池具有高效能、长寿命等优点，但也因过热、短路、过充、物理碰撞等极易发生安全风险，导致热失控反应，进而引发火灾甚至爆炸。为了保证pack箱体、储能柜和储能预制舱的安全性，对pack箱的实时监测系统技术备受用户关注。

2、近年来，吸气式探测装置得到了更广泛的应用，其安装在pack外部，运维不需要拆电池箱体，运维成本低。吸气式探测装置通过采样管路，将pack内的可燃气、烟雾和氧气抽出pack内部进行分析，再根据分析结果判断是否控制消防灭火的电磁阀打开进行灭火。因此吸气式探测装置中如何准确的监测及控制消防灭火系统管路上的电磁阀、并检测电磁阀状态是保障灭火控制精确性的关键一环。

3、现有技术中普遍通过单片机的io口输出高低电平信号来控制电磁阀，进行电池箱惰化或者可燃气体的充气、吸气和灭火药剂的释放。由于单片机工作电压为3.3v或5v，而汽车或储能通常使用超过12v的工作电压，因此普遍采用光耦隔离器来隔离不同电源，进而控制电磁阀。

4、这种控制方式虽然隔离了不同电源，但是无法反馈电磁阀的工作状态，一旦电磁阀出现脱落、短路等故障，火灾探测系统无法识别到故障，进而出现漏报、误触发等情况。而在电磁阀故障的情况下，即使精准的识别出电池箱惰化充气、吸气和喷洒灭火药剂的需求，识别出锂电池热失控现象，也无法及时打开电磁阀进行惰性气体的充气、抽气分析和灭火药剂的释放，进而导致出现灭火不及时的情况，造成人员财产损失。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电磁阀检测控制电路、方法及吸气式火灾探测系统，具有能够及时反馈电磁阀工作状态、提高灭火动作触发的精确性和及时性的优点。

2、本发明的目的采用如下技术方案实现：

3、根据本公开实施例的第一方面，提供一种电磁阀检测控制电路，包括：

4、主控单片机；

5、功率芯片，所述功率芯片的输入端与所述主控单片机相连接、输出端与电磁阀的控制端相连接，所述主控单片机通过向所述功率芯片输入电平控制信号以控制电磁阀打开或关闭、并根据所述功率芯片的反馈电压确定电磁阀的工作状态；

6、脱落检测电路，所述脱落检测电路的输入端与所述主控单片机相连接、输出端与电磁阀的控制端相连接，用于依据所述主控单片机的控制信号向电磁阀的控制端提供一触发电流以使所述功率芯片形成反馈电压供所述主控单片机获取电磁阀的工作状态；以及，

7、电源模块，用于提供工作电压。

8、实现上述技术方案，正常工作时，主控单片机向功率芯片输入电平控制信号，功率芯片根据电平控制信号即可控制电磁阀打开或者关闭，通常电平控制信号为高电平信号时，控制电磁阀打开，电平控制信号为低电平信号时，控制电磁阀关闭；而在系统上电时，电磁阀处于关闭状态，此时无法通过功率芯片判断电磁阀的工作状态，通过主控单片机向脱落检测电路发送控制信号，脱落检测电路依据该控制信号向电磁阀的控制端提供一触发电流，该触发电流为小电流，其无法控制电磁阀打开，但可以通过功率芯片识别该触发电流并形成反馈电压，此时主控单片机即可根据该反馈电压确定电磁阀的工作状态，即可判断系统上电时电磁阀是否存在故障，从而能够及时反馈电磁阀的工作状态，以在电磁阀出现故障时及早进行处理，使得在锂电池发生热失控时，能够精准的触发灭火动作，提高灭火动作触发的精确性和及时性，避免造成人员和财产损失。

9、在一些示例性的实施方式中，所述功率芯片连接有负载电阻，所述负载电阻的第一端连接于所述功率芯片的反馈端、第二端接地，用于将功率芯片输出端的电流信号转换为反馈电压。

10、在一些示例性的实施方式中，所述主控单片机的输出端与所述功率芯片的输入端之间设有第一限流电阻。

11、实现上述技术方案，通过第一限流电阻能够降低主控单片机的输出电流，防止主控单片机的输出电流过大损坏功率芯片的输入端。

12、在一些示例性的实施方式中，所述主控单片机的反馈接收端与所述功率芯片的反馈端之间连接有第二限流电阻，且所述第二限流电阻与所述主控单片机之间连接有滤波电容，所述第二限流电阻与所述滤波电容构成滤波电路。

13、实现上述技术方案，通过第二限流电阻能够降低功率芯片的反馈电流，防止功率芯片的反馈电流过大损坏单片机的反馈接收端，同时第二限流电阻与滤波电容构成滤波电路，能够有效的减少信号反馈过程的噪声。

14、在一些示例性的实施方式中，所述脱落检测电路包括：

15、光耦，所述光耦的输入端连接于所述主控单片机的输出端；以及，

16、开关电路，所述开关电路的输入端连接于所述光耦的输出端、输出端连接于电磁阀的控制端。

17、实现上述技术方案，通过光耦可以使主控单片机的控制信号单向传输，随后开关电路打开向电磁阀的控制端输出触发电流。

18、在一些示例性的实施方式中，所述开关电路包括三极管，所述三极管的基极与所述光耦的输出端相连接、发射极与电源模块相连接、集电极与电磁阀的控制端相连接。

19、根据本公开实施例的第二方面，提供一种电磁阀检测控制方法，所述方法基于如第一方面所述的电磁阀检测控制电路实现，包括：

20、在上电过程中，脱落检测电路获取主控单片机的控制信号以向电磁阀的控制端提供一触发电流；

21、主控单片机依据所述功率芯片根据所述触发电流形成的反馈电压以判断电磁阀的工作状态。

22、实现上述技术方案，在系统上电时，电磁阀处于关闭状态，此时无法通过功率芯片判断电磁阀的工作状态，通过主控单片机向脱落检测电路发送控制信号，脱落检测电路依据该控制信号向电磁阀的控制端提供一触发电流，该触发电流为小电流，其无法控制电磁阀打开，但可以通过功率芯片识别该触发电流并形成反馈电压，此时主控单片机即可根据该反馈电压确定电磁阀的工作状态，即可判断系统上电时电磁阀是否存在故障，从而能够及时反馈电磁阀的工作状态，以在电磁阀出现故障时及早进行处理，使得在锂电池发生热失控时，能够精准的触发灭火动作，提高灭火动作触发的精确性和及时性，避免造成人员和财产损失。

23、在一些示例性的实施方式中，所述方法还包括：功率芯片根据主控单片机的电平控制信号控制电磁阀打开或关闭。

24、实现上述技术方案，实现对电磁阀的启闭控制。

25、在一些示例性的实施方式中，所述功率芯片通过其反馈端挂载的负载电阻将触发电流转换为反馈电压。

26、根据本公开实施例的第三方面，提供一种吸气式火灾探测系统，包括如第一方面所述的电磁阀检测控制电路。

27、综上所述，相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

28、本发明实施例通过提供一种电磁阀检测控制电路、方法及吸气式火灾探测系统，其中，电磁阀检测控制电路包括：主控单片机；功率芯片，所述功率芯片的输入端与所述主控单片机相连接、输出端与电磁阀的控制端相连接，所述主控单片机通过向所述功率芯片输入电平控制信号以控制电磁阀打开或关闭、并根据所述功率芯片的反馈电压确定电磁阀的工作状态；脱落检测电路，所述脱落检测电路的输入端与所述主控单片机相连接、输出端与电磁阀的控制端相连接，用于依据所述主控单片机的控制信号向电磁阀的控制端提供一触发电流以使所述功率芯片形成反馈电压供所述主控单片机获取电磁阀的工作状态；以及，电源模块，用于提供工作电压。正常工作时，主控单片机向功率芯片输入电平控制信号，功率芯片根据电平控制信号即可控制电磁阀打开或者关闭，通常电平控制信号为高电平信号时，控制电磁阀打开，电平控制信号为低电平信号时，控制电磁阀关闭；而在系统上电时，电磁阀处于关闭状态，此时无法通过功率芯片判断电磁阀的工作状态，通过主控单片机向脱落检测电路发送控制信号，脱落检测电路依据该控制信号向电磁阀的控制端提供一触发电流，该触发电流为小电流，其无法控制电磁阀打开，但可以通过功率芯片识别该触发电流并形成反馈电压，此时主控单片机即可根据该反馈电压确定电磁阀的工作状态，即可判断系统上电时电磁阀是否存在故障，从而能够及时反馈电磁阀的工作状态，以在电磁阀出现故障时及早进行处理，使得在锂电池发生热失控时，能够精准的触发灭火动作，提高灭火动作触发的精确性和及时性，避免造成人员和财产损失。