锂电池密封舱安全报警泄压装置及其方法制造方法及图纸

锂电池密封舱安全报警泄压装置及其方法，属于锂电池监测报警领域。现有锂电池监测报警系统无法应用在狭小的密封舱内。锂电池密封舱安全报警泄压装置，其组成包括：外壳体(1)分为左腔室(9)和右腔室(10)，左腔室(9)内部的顶面安装泄压单元(7)，右腔室(10)内安装信息处理单元(4)，泄压主体的外壳体(1)末端连接安装接头(2)，安装接头(2)末端安装信息采集单元(3)；外壳体(1)外壁安装通信单元(5)、示警单元(6)。锂电池密封舱安全报警泄压装置的报警泄压方法，信息采集单元(3)采集的信息发送给信息处理单元(4)，信息处理单元(4)驱动泄压单元(7)、示警单元(6)报警、通信单元(5)工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂电池密封舱安全报警泄压装置及其方法。
技术介绍
对于需要脱离母船独立工作的水声设备(如声呐浮标、应答器)，其内部必须使用电池供电。锂电池因为体积小、容量高的特点，受到普遍使用。由于水声设备均工作在水面以下，所以必须采用密封的结构，那么就造成了在密封舱内使用锂电池的情况。这使水声设备在给锂电池充电或者存放的过程中存在很大安全隐患，一旦锂电池发生自燃，产生的大量气体得不到释放会使密封舱发生爆炸，使设备发生损毁，甚至威胁到设备维护人员的安全。目前，国内水声行业已发生多起锂电池密封舱爆炸事故，有的甚至造成人员伤亡和不同程度的财产损失。现有锂电池监测报警系统仅能通过检查电压、电流控制充电系统防止充电过度，或者监测自燃现象再使用灭火剂进行灭火，均无法不适合在狭小的密封舱内使用，不能排出密封舱爆炸的隐患。一般情况下，密封舱均存在抽气口，用来检测密封舱的气密性，这就给本装置的使用带来了可行性，是本装置能够便捷使用的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有锂电池监测报警系统无法应用在狭小的密封舱内的问题，而提出一种锂电池密封舱安全报警泄压装置及其方法。一种锂电池密封舱安全报警泄压装置，其组成包括泄压主体和辅助转接头，泄压主体包括由上至下渐缩的外壳体、安装接头、信息采集单元、信息处理单元、通信单元、示警单元和泄压单元，信息采集单元连接信息处理单元，信息处理单元同时连接通信单元、示警单元和泄压单元；外壳体末端连接同轴心设置的安装接头，外壳体内部被隔板分割为左腔室和右腔室，右腔室内设置信息处理腔；信息采集单元安装在安装接头的末端，信息处理单元安装在信息处理腔内部，通信单元安装在右腔室一侧的外壳体的外壁上，示警单元安装在右腔室一侧的外壳体的顶部，泄压单元安装在左腔室内部的顶面上；其中，外壳体包括由上至下依次同轴心连接的上筒、过渡筒和下筒，且上筒为直筒形，过渡筒为母线向中轴线靠拢的筒形，下筒为直筒形；安装接头外壁具有外螺纹，辅助转接头内部设置与安装接头配合旋接的内螺纹。一种锂电池密封舱安全报警泄压装置的报警泄压方法，所述方法通过以下步骤实现：步骤一、锂电池发生自燃时，锂电池内电解液与电池内部金属锂发生反应，产生C4H10、C2H4、C2H6可燃气体，信息采集单元中的可燃气体传感器检测出密封舱内可燃气体的含量上升，通过模数转换芯片以I2C接口将数据上传给信息处理单元，同时温度传感器和压力传感器以秒为周期记录密封舱内的温度温度值和压力值并上传给信息处理单元；步骤二、信息处理单元将接收到的来自数模转换芯片的数值与预设值进行比较，确认发生警报后，记录当前温度值和压力值，并根据压力值判断当前警报级别；步骤三、依据不同警报级别，信息处理单元设置相应的风扇转速来驱动泄压单元执行泄压过程、通知示警单元开始报警、通过串口给出AT指令通知通信单元将警报级别、当前温度值和压力值以短信方式发送给预设值班人员；其中，AT即Attention，AT指令集是从终端设备或数据终端设备向终端适配器或数据电路终端设备发送的。通过终端适配器、终端设备发送的AT指令是用来控制移动台的功能的，与GSM网络业务进行交互，用户通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制；步骤四、泄压单元执行泄压过程具体为：信息处理单元通过GPIO接口给出的信号触发继电器开启交流供电电路，并根据警报级别通过数模转换芯片输出相应的模拟电压改变双向可控硅的导通角，改变变速电机的输入电压进而实现对变速电机转速的控制，驱动风扇，风扇的转动使密封罐内产生负压，加速密封罐内部可燃气体的排出和外部冷空气的进入，防止爆炸的发生；步骤五、示警单元报警过程具体为：信息处理单元根据警报级别通过GPIO接口给出的信号触发继电器，开启对应颜色的警示灯，语音芯片根据信息处理单元的GPIO接口给出的信号判断播放相应报警语音；步骤六、随着泄压过程的不断进行，温度传感器和压力传感器以秒为单位实时采集密封舱内的温度值和压力值并提供给信息处理单元，信息处理单元根据实时更新的温度值和压力值并调节风扇转速，调整泄压进程，并且实时通过通信单元远程通知现场值班人员。本专利技术的有益效果为：本专利技术的硬件电子部分包括信息采集单元、信息处理单元、通信单元、示警单元和泄压单元，安装在硬件结构件上实现对具备抽气口、内置锂电池的密封舱设备的实时监控与保护。一旦密封舱内置的锂电池出现自燃现象，本专利技术设计的装置能够快速进行泄压处理，排出可燃气体、补充冷空气、平衡舱内外气压，防止剧烈燃烧产生大量气体导致的爆炸事故，同时以声光的方式发出现场警报，提示人员安全撤离，并且通过4G网络发送示警信息以及舱内气压和温度参数，为工作人员现场处理提供依据。另外，本专利技术设计的安装接头和辅助转换接头配合使用，安装接头为外螺纹，辅助转换接头为内螺纹。辅助转换接头的下部与密封舱抽气口配合使用，辅助转换接头具有多种尺寸和不同的螺纹型号，能够满足各种尺寸的抽气口的安装使用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术涉及的外壳体的结构示意；图3为本专利技术涉及的系统硬件整体框图；图4为本专利技术涉及的信息采集单元的硬件框图；图5为本专利技术涉及的示警单元硬件框图；图6为本专利技术涉及的泄压单元硬件框图；图7为本专利技术涉及的流程框图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的锂电池密封舱安全报警泄压装置，结合图1所示，其组成包括泄压主体和辅助转接头31，泄压主体包括由上至下渐缩的外壳体1、安装接头2、信息采集单元3、信息处理单元4、通信单元5、示警单元6和泄压单元7，信息采集单元3连接信息处理单元4，信息处理单元4同时连接通信单元5、示警单元6和泄压单元7；外壳体1末端连接同轴心设置的安装接头2，外壳体1内部被隔板8分割为左腔室9和右腔室10，右腔室10内设置信息处理腔11；信息采集单元3安装在安装接头2的末端，信息处理单元4安装在信息处理腔11内部，通信单元5安装在右腔室10一侧的外壳体1的外壁上，示警单元6安装在右腔室10一侧的外壳体1的顶部，泄压单元7安装在左腔室9内部的顶面上；其中，外壳体1包括由上至下依次同轴心连接的上筒12、过渡筒13和下筒14，且上筒12为直筒形，过渡筒13为母线向中轴线靠拢的筒形，下筒14为直筒形；安装接头2外壁具有外螺纹，辅助转接头31内部设置与安装接头2配合旋接的内螺纹；辅助转接头31下部与密封舱抽气口配合使用。具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是，本实施方式的锂电池密封舱安全报警泄压装置，所述的信息采集单元3包括可燃气体传感器15、压力传感器16、温度传感器17和模数转换芯片18，模数转换芯片18分别连接可燃气体传感器15、压力传感器16、温度传感器17。若锂电池发生自燃时，可燃气体传感器15检测到密封舱内可燃气体的含量上升，压力传感器16和温度传感器17记录密封舱内压力、温度，并将结果以数字形式信息，传输给信息处理模块。具体实施方式三：与具体实施方式一或二不同的是，本实施方式的锂电池密封舱安全报警泄压装置，所述的信息处理单元4采用MSP430F1611主控芯片。具体实施方式四：与具体实施方式三不同的是，本实施方式的锂电池密封舱安全报警泄压装置，所述的通信单元5采用华为公司的ME909u-5214G通信芯片。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：其组成包括泄压主体和辅助转接头(31)，泄压主体包括由上至下渐缩的外壳体(1)、安装接头(2)、信息采集单元(3)、信息处理单元(4)、通信单元(5)、示警单元(6)和泄压单元(7)，信息采集单元(3)连接信息处理单元(4)，信息处理单元(4)同时连接通信单元(5)、示警单元(6)和泄压单元(7)；外壳体(1)末端连接同轴心设置的安装接头(2)，外壳体(1)内部被隔板(8)分割为左腔室(9)和右腔室(10)，右腔室(10)内设置信息处理腔(11)；信息采集单元(3)安装在安装接头(2)的末端，信息处理单元(4)安装在信息处理腔(11)内部，通信单元(5)安装在右腔室(10)一侧的外壳体(1)的外壁上，示警单元(6)安装在右腔室(10)一侧的外壳体(1)的顶部，泄压单元(7)安装在左腔室(9)内部的顶面上；其中，外壳体(1)包括由上至下依次同轴心连接的上筒(12)、过渡筒(13)和下筒(14)，且上筒(12)为直筒形，过渡筒(13)为母线向中轴线靠拢的筒形，下筒(14)为直筒形；安装接头(2)外壁具有外螺纹，辅助转接头(31)内部设置与安装接头(2)配合旋接的内螺纹。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：其组成包括泄压主体和辅助转接头(31)，泄压主体包括由上至下渐缩的外壳体(1)、安装接头(2)、信息采集单元(3)、信息处理单元(4)、通信单元(5)、示警单元(6)和泄压单元(7)，信息采集单元(3)连接信息处理单元(4)，信息处理单元(4)同时连接通信单元(5)、示警单元(6)和泄压单元(7)；外壳体(1)末端连接同轴心设置的安装接头(2)，外壳体(1)内部被隔板(8)分割为左腔室(9)和右腔室(10)，右腔室(10)内设置信息处理腔(11)；信息采集单元(3)安装在安装接头(2)的末端，信息处理单元(4)安装在信息处理腔(11)内部，通信单元(5)安装在右腔室(10)一侧的外壳体(1)的外壁上，示警单元(6)安装在右腔室(10)一侧的外壳体(1)的顶部，泄压单元(7)安装在左腔室(9)内部的顶面上；其中，外壳体(1)包括由上至下依次同轴心连接的上筒(12)、过渡筒(13)和下筒(14)，且上筒(12)为直筒形，过渡筒(13)为母线向中轴线靠拢的筒形，下筒(14)为直筒形；安装接头(2)外壁具有外螺纹，辅助转接头(31)内部设置与安装接头(2)配合旋接的内螺纹。2.根据权利要求1所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述的信息采集单元(3)包括可燃气体传感器(15)、压力传感器(16)、温度传感器(17)和模数转换芯片(18)，模数转换芯片(18)分别连接可燃气体传感器(15)、压力传感器(16)、温度传感器(17)。3.根据权利要求1或2所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述的信息处理单元(4)采用MSP430F1611主控芯片。4.根据权利要求3所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述的通信单元(5)采用华为公司的ME909u-5214G通信芯片。5.根据权利要求1、2或4所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述的示警单元(6)包括继电器(19)、警示灯驱动电路(20)、警示灯组(21)、语音芯片(22)、功放电路(23)和扬声器(24)，示警单元(6)中的语音芯片(22)和继电器(19)连接信息处理单元(4)，继电器(19)的输出端连接警示灯驱动电路(20)的输入端，警示灯驱动电路(20)的输出端连接警示灯组(21)，语音芯片(22)的输出端连接功放电路(23)的输入端，功放电路(23)的输出端连接扬声器(24)；其中，警示灯组(21)包括黄色警示灯和红色警示灯。6.根据权利要求5所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述语音芯片(22)的型号为ISD2540。7.根据权利要求1、2、4或6所述锂电池密封舱安全报警泄压装置，其特征在于：所述的泄压单元(7)包括电机驱动电路(25)、变速电机(26)和风扇(27)，其中，电机驱动电路(25)包括继电器(19)、数模转换芯片(28)、交流供电电路(29)和双向可控硅(30)；泄压单元(7)中的继电器(19)和数模转换芯片(28)连接信息处理单元(4)，继电器(19)的输出端连接交流供电模块的输入端，交流供电模块的输出端连接双向可控硅(30)的输入端，数模转换芯片(28)的输出端连接双向可控硅(30)的输入端，双向可控硅(30)的输出端练级而变速电机(26)，变速电机(26)连接风扇(27)。8.根据权利要求7所述锂电池密封舱安全报警泄压装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光普，付进，渠畅，王晋晋，梁国龙，孙海涛，万光明，王哲睿，綦俊峰，朱博弢，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23