本發(fā)明涉及電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電池預(yù)警滅火系統(tǒng)和電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電池系統(tǒng)在過(guò)量充電或長(zhǎng)時(shí)間大電流工作狀況下，電池組的溫度會(huì)升高，嚴(yán)重情況下可能會(huì)發(fā)生熱失控會(huì)危及電池組的使用安全。由于眾多電池是緊鄰排列組成，熱量極易擴(kuò)散，從而引起其它電池發(fā)生熱失控，這樣的連鎖反應(yīng)將極大的增大電池系統(tǒng)的失效風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)行的目前電池系統(tǒng)的使用安全通常是通過(guò)電池管理系統(tǒng)(BMS)進(jìn)行監(jiān)控的，是一種主動(dòng)安全防護(hù)措施。但BMS管理系統(tǒng)作為集成電路存在一定的失效風(fēng)險(xiǎn)。因此如何提升電池組使用過(guò)程中的安全性，特別是被動(dòng)安全性尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明提供一種電池預(yù)警滅火系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池組在運(yùn)行中的安全性較差的技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

第一方面，本發(fā)明提供的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)包括氣體監(jiān)控裝置以及與所述氣體監(jiān)控裝置的滅火裝置，其中：

所述氣體監(jiān)控裝置用于：連接至電池系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)，在檢測(cè)所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)以及向所述滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)。

可選的，所述電池預(yù)警滅火系統(tǒng)還包括：

DC/DC轉(zhuǎn)換器，連接至所述氣體監(jiān)控裝置和所述電池組，用于將所述電池組的直流電壓信號(hào)降壓后供至所述氣體監(jiān)控裝置。

可選的，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還連接至所述滅火裝置，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還用于將所述電池組的直流電壓信號(hào)降壓后供至所述滅火裝置。

可選的，所述電池預(yù)警滅火系統(tǒng)還包括：

電源，連接至所述滅火裝置和/或所述氣體監(jiān)控裝置，用于為所述滅火裝置和/或所述氣體監(jiān)控裝置供電。

可選的，所述特征氣體包括揮發(fā)性有機(jī)化合物。

第二方面，本發(fā)明提供的電池系統(tǒng)包括上述任一所述的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)，還包括：電池組、與所述電池組連接的電池管理系統(tǒng)以及與所述電池管理系統(tǒng)連接的整車控制器，其中：

所述電池管理系統(tǒng)用于在接收到所述氣體監(jiān)控裝置發(fā)出的預(yù)警信號(hào)時(shí)通過(guò)所述整車控制器將所述預(yù)警信號(hào)反饋至用戶。

可選的，所述電池系統(tǒng)還包括：

高壓箱，連接至所述電池管理系統(tǒng)和所述電池組；

對(duì)應(yīng)的，所述整車控制器還用于：在接收到所述預(yù)警信號(hào)時(shí)通過(guò)所述電池管理系統(tǒng)向所述高壓箱發(fā)出用于切斷所述高壓箱的內(nèi)部電路的指令。

可選的，所述電池組包括多個(gè)單體電池以及設(shè)置在相鄰單體電池之間的隔熱片。

可選的，所述隔熱片包括云母片以及涂覆在所述云母片兩面上的隔熱材料層。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，通過(guò)氣體監(jiān)控裝置監(jiān)測(cè)電池組的工作狀態(tài)，若電池組發(fā)出的特征氣體濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，表明電池組處于失效狀態(tài)，此時(shí)氣體監(jiān)控裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，以便于電池管理系統(tǒng)對(duì)電池組的供電進(jìn)行管理控制，另外，還會(huì)向滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)，以便提醒滅火裝置對(duì)失效電池進(jìn)行滅火，以及時(shí)滅火，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的被動(dòng)安全防護(hù)，保證電池組的運(yùn)行安全。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本公開(kāi)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本公開(kāi)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例中電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例中電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例中電池組的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

111-單體電池；112-隔熱片。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本公開(kāi)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本公開(kāi)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒竟_(kāi)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開(kāi)保護(hù)的范圍。

第一方面，本發(fā)明提供一種電池預(yù)警滅火系統(tǒng)，如圖1、2所示，該電池預(yù)警滅火系統(tǒng)包括：氣體監(jiān)控裝置以及與所述氣體監(jiān)控裝置的滅火裝置，其中：

所述氣體監(jiān)控裝置用于：連接至電池系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)，在檢測(cè)所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)以及向所述滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)。

可理解的是，當(dāng)電池組未發(fā)出特征氣體或特征氣體的濃度小于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，表征電池系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)；一旦電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，表征電池系統(tǒng)中存在發(fā)生失效的電池，電池系統(tǒng)進(jìn)入非正常工作狀態(tài)，即失效狀態(tài)。

可理解的是，當(dāng)氣體監(jiān)控裝置監(jiān)測(cè)電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，氣體監(jiān)控系統(tǒng)向滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)，滅火裝置在接收到滅火啟動(dòng)信號(hào)時(shí)會(huì)噴射滅火劑，進(jìn)行滅火。

可理解的是，當(dāng)氣體監(jiān)控裝置監(jiān)測(cè)電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，氣體監(jiān)控裝置向電池系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，電池管理系統(tǒng)在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)可以通過(guò)多種處理方法，例如，通過(guò)整車控制器反饋給用戶，使用戶獲知當(dāng)前電池組的狀態(tài)，再例如，也可以通過(guò)切斷電池組對(duì)外供電回路的方式使電池組停止供電等。

可理解的是，所謂的特征氣體可以是一氧化碳等，也可以是揮發(fā)性有機(jī)化合物，對(duì)于不同類型的電池，特征氣體的種類不同，對(duì)此本發(fā)明不做限定。

本發(fā)明提供的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)，通過(guò)氣體監(jiān)控裝置監(jiān)測(cè)電池組的工作狀態(tài)，若電池組發(fā)出的特征氣體濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，表明電池組處于失效狀態(tài)，此時(shí)氣體監(jiān)控裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，以便于電池管理系統(tǒng)對(duì)電池組的供電進(jìn)行管理控制，另外，還會(huì)向滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)，以便提醒滅火裝置對(duì)失效電池進(jìn)行滅火，以及時(shí)滅火，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的被動(dòng)安全防護(hù)，保證電池組的運(yùn)行安全。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，本發(fā)明提供的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)中還可以設(shè)置一DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至所述氣體監(jiān)控裝置和所述電池組，用于將所述電池組的直流電壓信號(hào)降壓后供至所述氣體監(jiān)控裝置。這里所謂的降壓，例如將電池組的直流高壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為12v的直流低壓信號(hào)，這樣可以利用DC/DC轉(zhuǎn)換器將電池組降壓后得到的低壓信號(hào)為氣體監(jiān)控裝置供電。

當(dāng)然，如圖1所示，如果設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器的話，還可以將DC/DC轉(zhuǎn)換器還連接至所述滅火裝置，這樣所述DC/DC轉(zhuǎn)換器還可以用于將所述電池組的直流電壓信號(hào)降壓后供至所述滅火裝置。

也就是說(shuō)，可以通過(guò)設(shè)置一DC/DC轉(zhuǎn)換器，對(duì)電池組的直流電壓進(jìn)行降壓，然后為氣體監(jiān)控裝置和/或滅火裝置供電。當(dāng)然，除了設(shè)置一DC/DC轉(zhuǎn)換器的方式為氣體監(jiān)控裝置和/或滅火裝置供電外，如圖2所示，還可以設(shè)置一個(gè)電源，將該電源連接至所述滅火裝置和/或所述氣體監(jiān)控裝置，用于為所述滅火裝置和/或所述氣體監(jiān)控裝置供電。這里，通過(guò)設(shè)置一個(gè)專門的電源的方式為滅火裝置和/或氣體監(jiān)控裝置供電。

第二方面，本發(fā)明提供一種電池系統(tǒng)，如圖1、2所示，該系統(tǒng)包括上述任一電池預(yù)警滅火系統(tǒng)，還包括電池組、與所述電池組連接的電池管理系統(tǒng)以及與所述電池管理系統(tǒng)連接的整車控制器，其中：所述電池管理系統(tǒng)用于在接收到所述氣體監(jiān)控裝置發(fā)出的預(yù)警信號(hào)時(shí)通過(guò)所述整車控制器將所述預(yù)警信號(hào)反饋至用戶。

也就是說(shuō)，當(dāng)電池預(yù)警滅火系統(tǒng)中的氣體監(jiān)控裝置檢測(cè)到電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，電池管理系統(tǒng)在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)將該預(yù)警信號(hào)發(fā)送給整車控制器，該整車控制器將預(yù)警信號(hào)反饋給用戶，這樣用戶便可以知道當(dāng)前電池組的狀態(tài)，以便采取措施。

在具體實(shí)施時(shí)，還可以電池系統(tǒng)中設(shè)置一高壓箱，所謂的高壓箱，是指電池組與負(fù)載之間的橋梁，電池組通過(guò)高壓箱為負(fù)載供電。將高壓箱與電池管理系統(tǒng)和所述電池組連接。這樣，當(dāng)整車控制器在接收到所述預(yù)警信號(hào)時(shí)通過(guò)所述電池管理系統(tǒng)向所述高壓箱發(fā)出用于切斷所述高壓箱的內(nèi)部電路的指令。

也就是說(shuō)，當(dāng)電池預(yù)警滅火系統(tǒng)中的氣體監(jiān)控裝置檢測(cè)到電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，電池管理系統(tǒng)在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)將該預(yù)警信號(hào)發(fā)送給整車控制器，然后整車控制器發(fā)出一指令，電池管理系統(tǒng)將該指令發(fā)送給高壓箱，以切斷高壓箱的內(nèi)部電壓，從而使得電池組不能為負(fù)載供電。

在具體實(shí)施時(shí)，上述電池組可以采用多種結(jié)構(gòu)形式，如圖3所示，其中一種可選的結(jié)構(gòu)形式為：電池組包括多個(gè)單體電池111以及設(shè)置在相鄰單體電池111之間的隔熱片112。也就是說(shuō)，本發(fā)明中的電池組相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中普通的電池組，在單體電池111之間增加了隔熱片112，這樣在使用滅火裝置進(jìn)行滅火的同時(shí)，還采用隔熱片112阻隔熱擴(kuò)散的發(fā)生，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。

其中，所謂的隔熱片112可以采用多種結(jié)構(gòu)，其中一種可選的結(jié)構(gòu)外接：隔熱片112包括云母片以及涂覆在所述云母片兩面上的隔熱材料層。也就是說(shuō)，隔熱片可以在云母片兩面上涂覆隔熱材料制成，當(dāng)然實(shí)際的制作過(guò)程比較復(fù)雜，例如在在涂覆之前還需要進(jìn)行等離子清洗，對(duì)隔熱材料進(jìn)行充分均勻攪拌，在涂覆之后需要放在烘箱中烘干，在烘干后還要放在室溫下進(jìn)行通風(fēng)以降溫，最后在剪裁得到所需尺寸的隔熱片。

綜上所述：

本發(fā)明提供的電池預(yù)警滅火系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，通過(guò)氣體監(jiān)控裝置監(jiān)測(cè)電池組的工作狀態(tài)，若電池組發(fā)出的特征氣體濃度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，表明電池組處于失效狀態(tài)，此時(shí)氣體監(jiān)控裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，以便于電池管理系統(tǒng)對(duì)電池組的供電進(jìn)行管理控制，同時(shí)還會(huì)向滅火裝置發(fā)出滅火啟動(dòng)信號(hào)，以便提醒滅火裝置對(duì)失效電池進(jìn)行滅火，以及時(shí)滅火，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的被動(dòng)安全防護(hù)，保證電池組的運(yùn)行安全。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。