本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，尤其涉及用于防止新能源汽車中電池箱著火、爆炸的動力電池安全系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染問題的日益嚴重，各國政府對于其中的一個主要污染源：汽車尾氣的排放的要求越來越嚴格，從而在一定程度上給新能源汽車的快速發(fā)展，帶來了很大的機遇。而隨著人類環(huán)保意識的加強，為減少大氣污染，采用電池作為動力的交通工具越來越多，每年的電動汽車銷售量以30％的速度遞增，但隨著新能源汽車的保有量不斷增加，發(fā)生的自燃和起火事件也逐漸開始增多。經(jīng)過分析，動力電池的保護是一個重要的問題。

目前新能源汽車用動力電池主要包括鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池三類。其中由于鋰離子電池具有比容量大、工作電壓高、循環(huán)壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點，目前已成為新能源汽車的首選動力電池。

使用時，一般需要在新能源汽車上將很多的單體電池裝置于多個電池箱內(nèi)，通過串、并聯(lián)形成電池組來達到汽車動力源的要求。但是由于生產(chǎn)工藝等原因，各個電池的容量和性能會存在一定的差異，容量小性能差的電池會出現(xiàn)過放現(xiàn)象或過充現(xiàn)象，導(dǎo)致電池正負極片間的隔膜會被擊穿而短路，進而產(chǎn)生高溫，過熱使電解液汽化，膨脹而使電池外殼破裂，甚至發(fā)生著火或爆炸等諸多問題。在某些異常情況下，比如電解液漏液時，動力電池包將產(chǎn)生一種刺鼻的異常氣味。而電解液消耗過多或虧損時，汽車發(fā)電機會向動力電池包強行充電，這時會使電池組充電過熱而冒白煙。

為平衡不同電池組，業(yè)界采用了BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，電池管理系統(tǒng))系統(tǒng)，其能夠?qū)崟r監(jiān)視各電池組電壓、電流及溫度，均衡各單體電池的電壓，使電池組中的各單體電池的容量與性能盡量的趨于一致，但是目前的BMS系統(tǒng)可靠性能并不高，無法完全杜絕新能源汽車電池箱發(fā)生著火、爆炸的隱患。

因此，在新能源汽車上設(shè)置滅火裝置是必須的，而在某些極端情況下如何實現(xiàn)阻燃，避免電池包持續(xù)升溫及電池連鎖反應(yīng)是電動汽車上滅火裝置需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其能預(yù)先及時發(fā)現(xiàn)新能源汽車的動力電池包出現(xiàn)異常、極端情況，自動、及時地對電池進行降溫滅火。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種新能源汽車動力電池安全裝置，其特征在于，該裝置包括控制裝置、至少一組電池箱、預(yù)警傳感器和滅火裝置；其中所述預(yù)警傳感器包括電池箱內(nèi)的氣味傳感器和設(shè)置于車內(nèi)電池箱外的溫度傳感器，預(yù)警傳感器用于檢測電池箱內(nèi)外的環(huán)境條件，所述預(yù)警傳感器與所述控制裝置連接，所述控制裝置與所述滅火裝置連接；當(dāng)所述預(yù)警傳感器檢測到電池箱的環(huán)境條件超過預(yù)設(shè)值時，其會向所述控制裝置發(fā)出預(yù)警信號，并且所述控制裝置根據(jù)預(yù)警信息來觸發(fā)所述滅火裝置。

進一步講，所述預(yù)警傳感器還包括設(shè)置在電池箱內(nèi)的煙霧傳感器和/或溫度傳感器。

進一步講，設(shè)置于車內(nèi)電池箱外的溫度傳感器，其與所述控制裝置連接并向其傳遞檢測到的電池箱外溫度信號。

進一步講，當(dāng)電池箱內(nèi)產(chǎn)生異常氣味時，氣味傳感器會發(fā)出預(yù)警信號或觸發(fā)滅火裝置。

進一步講，電池箱內(nèi)產(chǎn)生異常氣味的情況可以是電解液漏液。

進一步講，其中所述滅火裝置包括滅火裝置A，其內(nèi)存儲有滅火劑，滅火劑通過輸送管道(7)將其內(nèi)的滅火劑輸送到電池包旁，輸送管道(7)上這有電磁閥(3)。

進一步講，其中所述滅火裝置包括滅火裝置B，其內(nèi)存儲有冷卻劑，冷卻劑通過輸送管道(8)將其內(nèi)的冷卻劑輸送到電池包旁，輸送管道(8)上這有電磁閥(4)。

進一步講，其中所述控制裝置還與所在新能源汽車的BMS系統(tǒng)通訊連接，與控制裝置連接的存儲單元。

進一步講，其還包括緊急滅火按鈕，緊急滅火按鈕與所述控制裝置連接，用于直接通知所述控制裝置控制所述滅火裝置進行環(huán)境降溫處理。

進一步講，所述控制裝置還與所在新能源汽車的通訊單元進行通訊連接，用于向其發(fā)送電池包溫度異常的信息。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于，本發(fā)明涉及的一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其能夠及時的發(fā)現(xiàn)所在電動車輛的電池包的溫度異常或極端情況，并能夠?qū)ζ溥M行降溫處理，即使在已然發(fā)生燃燒的情況下，也能對其進行快速的滅火處理，有效的解決了人工從發(fā)現(xiàn)新能源汽車突發(fā)著火到實施滅火過程存在的時間滯后問題，降低安全隱患。并且，還能提供電池包溫度異常的預(yù)警播報，給操作人更多的時間反應(yīng)，進一步的提升了安全系數(shù)。

進一步的，其包括的所述滅火裝置涉及使用的冷卻材料，能夠使得電池溫度降至電化學(xué)反應(yīng)溫度條件以下，使得電池電化學(xué)反應(yīng)停止，從而減少電池材料的浪費，延長電池壽命，更加環(huán)保。且，所述滅火裝置噴放材料具有強絕緣性，不會對電池產(chǎn)生二次損害，且易揮發(fā)少殘留，環(huán)保無毒。

附圖說明

圖1是對應(yīng)于本發(fā)明較佳實施例的一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例及其附圖對本發(fā)明涉及的一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)的技術(shù)方案作進一步非限制性的詳細說明。

請參閱圖1所示，本發(fā)明的一個實施方式提供了一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其包括控制裝置1、存儲單元2、電磁閥3、電磁閥4、滅火裝置A、滅火裝置B、輸送管道1、輸送管道2、緊急滅火按鈕9、煙霧傳感器11、溫度傳感器12、13、氣味傳感器14、電池箱1、2。煙霧傳感器11、溫度傳感器12、氣味傳感器14置于電池箱內(nèi)，用以檢測電池箱內(nèi)溫度、煙霧及氣味，并連接至控制裝置。

其中，滅火裝置B中裝有冷卻劑，其通過輸送管道8連接到電池箱內(nèi)的電池包旁，所述輸送管道8上設(shè)置有用于開閉管路的電磁閥4。所述滅火裝置A中裝有滅火劑，其通過輸送管道7連接到電池箱內(nèi)的電池包旁，所述輸送管道7上設(shè)置有用于開閉管路的電磁閥3。

所述存儲單元2用于存儲電池工作時長、溫度信息、電流、電壓等，以供所述控制裝置1查詢。所述控制裝置1分別與所述煙霧傳感器11、溫度傳感器12、氣味傳感器14連接，并接收其傳送的數(shù)據(jù)，進而控制后續(xù)所述滅火裝置5、6的操作。其中所述煙霧傳感器11、氣味傳感器和溫度傳感器12設(shè)置在電池包所在電池箱內(nèi)，臨近電池包。

進一步的，在電池包所在電池箱外，或者車內(nèi)其他合適的位置，還可設(shè)置溫度傳感器13，用以檢測車內(nèi)溫度即電池箱外溫度。其與所述控制裝置1連接并向其傳遞檢測到的電池箱外溫度信號。所述控制裝置1檢測接收到的所述電池箱外溫度信號與電池箱內(nèi)溫度傳感器12傳來的溫度信號之間的溫差，一旦溫差超過預(yù)設(shè)范圍，例如，30度，會發(fā)出預(yù)警信號或是觸發(fā)滅火裝置5、6對電池箱內(nèi)電池包進行降溫，從而減少電池自燃的隱患。

進一步的，所述新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)可安裝在任意合理空間內(nèi)，其滅火裝置5、6通過輸送管道7、8連接至電池箱內(nèi)的電池包旁，并在電池包附近布置合理的滅火點。所述控制裝置1通過控制設(shè)置在所述輸送管道7、8上的電磁閥3、4，來控制所述滅火裝置5、6通過管路向所述電池包輸送滅火劑和冷卻劑。

所述控制裝置1還與所在新能源汽車的BMS系統(tǒng)和通訊單元10通訊連接。對于前者，其可接收來自前者的報警信息，進而控制所述滅火裝置5、6進行電池包環(huán)境降溫處理。對于后者，其可以向其傳遞預(yù)警信息，以便通過其提醒車內(nèi)人員，預(yù)先做好準(zhǔn)備，可以認為這是一種預(yù)警功能。具體來講，當(dāng)所述控制控制1發(fā)現(xiàn)電池包溫度上升過快時，可通過所在電動車輛的CAN總線向所述通訊單元10發(fā)出預(yù)警信息。

當(dāng)本發(fā)明涉及的所述滅火裝置被觸發(fā)后，在一個具體實施方式中，其中所述滅火裝置B會通過管道向異常電池包全范圍的釋放冷卻劑，使異常電池包的環(huán)境溫度迅速下降至電化學(xué)反應(yīng)所需溫度以下。所述滅火裝置A也會通過管道向異常電池包全范圍的釋放滅火劑，讓阻燃材料覆蓋在異常電池包的表面，將電池包燃燒范圍與外界隔絕，起到阻燃及延長電池包升溫時間、延緩電池包連鎖反應(yīng)的作用。

對于上述涉及的所述本發(fā)明涉及的滅火裝置的觸發(fā)條件，可以但不限于以下幾種方式：

(1)當(dāng)電池包附近的溫度傳感器12檢測到環(huán)境溫度超過設(shè)定值時或者當(dāng)所述煙霧傳感器11探測到環(huán)境內(nèi)有煙霧時，其會將感應(yīng)到的過溫信號A發(fā)給所述控制裝置1，所述控制裝置1觸發(fā)滅火裝置5、6；

(2)如果由于某種原因?qū)е铝穗姵匕臄D壓、短路等情況，電池包單體溫度升高，被所在車輛的BMS系統(tǒng)檢測到，則所述BMS系統(tǒng)發(fā)出過溫信號B給所述控制裝置1，觸發(fā)所述滅火裝置5、6；

(3)當(dāng)車內(nèi)人員意識到某種原因?qū)е萝噧?nèi)著火，而所述溫度傳感器12或煙霧傳感器11失靈時，則可按動緊急滅火按鈕9，從而發(fā)送過溫信號C給所述控制裝置1，觸發(fā)所述滅火裝置5、6；

(4)當(dāng)所述控制裝置1自身檢測到電池包溫度上升趨勢過快時，盡管溫度未超過安全溫度值，其會觸發(fā)所述滅火裝置B，由所述滅火裝置B釋放部分冷卻材料，降低異常電池包的溫度；

(5)所述控制裝置1檢測接收到的所述電池箱外溫度信號與電池箱內(nèi)溫度傳感器12傳來的溫度信號A之間的溫差，一旦溫差超過預(yù)設(shè)范圍，例如，30度，會發(fā)出預(yù)警信號或是觸發(fā)所述滅火裝置5、6對電池箱內(nèi)電池包進行降溫，從而減少電池自燃的隱患。

(6)氣味傳感器14檢測到動力電池包產(chǎn)生的異常氣味(不限于電解液漏液產(chǎn)生的氣味)會將感應(yīng)到的信號給控制裝置，預(yù)警信號并觸發(fā)自動滅火裝置。

本發(fā)明涉及的一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其能夠及時的發(fā)現(xiàn)所在電動車輛的電池包的溫度異常情況，并能夠?qū)ζ溥M行降溫處理，即使在已然發(fā)生燃燒的情況下，也能進行快速的滅火處理，有效的解決了人工從發(fā)現(xiàn)新能源汽車突發(fā)著火到實施滅火過程存在的時間滯后問題，降低安全隱患。并且，還能提供電池包溫度異常的預(yù)警播報，給操作人更多的時間反應(yīng)，進一步的提升了安全系數(shù)。

進一步的，其包括的滅火裝置涉及使用的冷卻材料，能夠使得電池溫度降至電化學(xué)反應(yīng)溫度條件以下，使得電池電化學(xué)反應(yīng)停止，從而減少電池材料的浪費，延長電池壽命，更加環(huán)保。且，所述滅火裝置噴放材料具有強絕緣性，不會對電池產(chǎn)生二次損害，且易揮發(fā)少殘留，環(huán)保無毒。

需要指出的是，上述較佳實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。