本實用新型涉及新能源汽車領(lǐng)域，尤其涉及新能源汽車中使用的用于防止其電池箱著火和/或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。也使得新能源汽車，主要是新能源汽車，開始進入大眾生活。

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。而這其中經(jīng)過認真分析，主要是新能源汽車的電池問題，其已經(jīng)成為起火的主要原因。

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。

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，在新能源汽車上設置滅火裝置是必須的，而且，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是新能源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：

本實用新型的目的在于提供一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其能預先及時發(fā)現(xiàn)新能源汽車的動力電池包出現(xiàn)異常情況，自動并及時地對其進行處理。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種新能源汽車動力電池安全系統(tǒng)，其包括控制單元、報警傳感器和滅火裝置；其中所述報警傳感器設置在新能源汽車的電池包旁，用于檢測所述電池包的環(huán)境條件，所述報警傳感器與所述控制單元連接，所述控制單元與所述滅火裝置連接；當所述報警傳感器檢測到電池包的環(huán)境條件超過預設值時，其會向所述控制單元發(fā)出報警信息，并且所述控制單元根據(jù)報警信息來觸發(fā)所述滅火裝置。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述報警傳感器包括煙霧傳感器和/或溫度傳感器。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括設置在所述電池包所在電池箱外的溫度傳感器，其與所述控制單元連接并向其傳遞檢測到的電池箱外溫度信號。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述滅火裝置包括第一滅火裝置，其內(nèi)存儲有冷卻劑，其通過第一輸送管道將其內(nèi)的冷卻劑輸送到電池包旁。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述第一輸送管道上設置有第一電磁閥，所述控制單元通過控制所述第一電磁閥，控制所述第一滅火裝置通過管路向所述電池包輸送冷卻劑，來對其進行環(huán)境降溫處理。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述滅火裝置包括第二滅火裝置，其內(nèi)存儲有滅火劑，其通過第二輸送管道將其內(nèi)的滅火劑輸送到電池包旁。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述第二輸送管道上設置有第二電磁閥，所述控制單元通過控制所述第二電磁閥，控制所述第二滅火裝置通過管路向所述電池包輸送滅火劑，來對其進行環(huán)境降溫處理。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括與所述控制單元連接的存儲單元，用于存儲電池包工作時長、溫度信息、電流、電壓數(shù)據(jù)信息。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述控制單元還與所在新能源汽車的BMS系統(tǒng)通訊連接。

進一步的，在不同實施方式中，其還包括操作按鈕，其與所述控制單元連接，用于直接通知所述控制單元控制所述滅火裝置進行環(huán)境降溫處理。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述控制單元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)，本實用新型的優(yōu)勢在于，本實用新型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警播報，給操作人更多的時間反應，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反應溫度條件以下，使得電池電化學反應停止，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是對應于本實用新型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。

附圖1中的標號說明：

控制單元 1 存儲單元 2

第一電磁閥 3 第二電磁閥 4

第一滅火裝置 5 第二滅火裝置 6

第一輸送管道 7 第二輸送管道 8

操作按鈕 9 通訊單元 10

煙霧傳感器 11 溫度傳感器 12、13

具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例及其附圖對本實用新型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，本實用新型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)，其包括控制單元1、存儲單元2、第一電磁閥3、第二電磁閥4、第一滅火裝置5、第二滅火裝置6、第一輸送管道7、第二輸送管道8、操作按鈕9、煙霧傳感器11、溫度傳感器12、13。

其中，所述第一滅火裝置5中裝有冷卻劑，其通過第一輸送管道7連接到電池箱內(nèi)的電池包旁，所述第一輸送管道7上設置有用于開閉管路的第一電磁閥3。所述第二滅火裝置6中裝有滅火劑，其通過第二輸送管道8連接到電池箱內(nèi)的電池包旁，所述第二輸送管道8上設置有用于開閉管路的第二電磁閥4。

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，以供所述控制單元1查詢。所述控制單元1分別與所述煙霧傳感器11和溫度傳感器12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和溫度傳感器12設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。其與所述控制單元1連接并向其傳遞檢測到的電池箱外溫度信號。所述控制單元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，一旦溫差超過預設范圍，例如，30度，會發(fā)出預警信號或是觸發(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。所述控制單元1通過控制設置在所述輸送管道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冷卻劑和滅火劑。

所述控制單元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，其可以向其傳遞預警信息，以便通過其提醒車內(nèi)人員，預先做好準備，可以認為這是一種預警功能。具體來講，當所述控制單元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)出預警信息。

當本實用新型涉及的所述滅火裝置被觸發(fā)后，在一個具體實施方式中，其中所述第一滅火裝置5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反應所需溫度以下。所述第二滅火裝置6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的作用。

對于上述涉及的所述本實用新型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)當電池包附近的溫度傳感器12檢測到環(huán)境溫度超過設定值時或者當所述煙霧傳感器11探測到環(huán)境內(nèi)有煙霧時，其會將感應到的過溫信號A發(fā)給所述控制單元1，所述控制單元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給所述控制單元1，觸發(fā)所述滅火裝置5、6；

(3)當車內(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，則可按動操作按鈕9，從而發(fā)送過溫信號C給所述控制單元1，觸發(fā)所述滅火裝置5、6；

(4)當所述控制單元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)所述第一滅火裝置5，由所述第一滅火裝置5釋放部分冷卻材料，降低異常電池包的溫度；

(5)所述控制單元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，一旦溫差超過預設范圍，例如，30度，會發(fā)出預警信號或是觸發(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。

本實用新型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警播報，給操作人更多的時間反應，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反應溫度條件以下，使得電池電化學反應停止，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實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。