新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，包括：烟雾探头、整车控制器、动力电池包、气体探头和细雾喷头，其中动力电池包包括：温度传感器、电池管理系统和液冷系统，还包括：第一开关阀、第二开关阀、传输泵和灭火剂瓶；灭火剂瓶装有液体灭火剂，用于为动力电池包降温灭火以及与液冷系统相连为动力电池包降温；传输泵分别通过第一开关阀与液冷系统相连，通过第二开关阀与灭火剂瓶相连，用于将来自于灭火剂瓶中的液体灭火剂或者来自于灭火剂瓶中的液体灭火剂以及液冷系统中的液体高压输送到细雾喷头。实施本发明专利技术，能够利用灭火剂瓶的液体灭火剂特性和灭火剂瓶与液冷系统的相连，达到较好的降温灭火效果。

Automatic fire extinguishing and emergency cooling device for power battery package for new energy vehicle and its use method

Including automatic fire extinguishing device, the invention discloses a new energy vehicle power battery pack and emergency cooling: smoke detector, vehicle controller, power battery pack, gas probe and a fine mist nozzle, wherein the battery pack includes a temperature sensor, a battery management system and cooling system, comprising: a first switch valve, second valve, transfer pump and fire extinguishing agent; fire extinguishing agent containing liquid extinguishing agent, used for power battery pack cooling fire and cooling system is connected to the battery pack cooling; transmission pump are respectively connected by a first switch valve and liquid cooling system, connected by second valves and fire extinguishing agent, used to come from the bottle of liquid fire extinguishing agent fire extinguishing agent or fire extinguishing agent from the bottle of liquid fire extinguishing agent and high-pressure liquid in a liquid cooling system to convey the fine mist nozzle. The implementation of the invention can be connected, fire extinguishing agent and fire extinguishing agent bottle and characteristics of liquid cooling system using liquid fire extinguishing agent, to achieve better cooling effect of fire.

【技术实现步骤摘要】
新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置及其使用方法
本专利技术涉及新能源车
，尤其涉及一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置及其使用方法。
技术介绍
随着锂离子电池的广泛应用，其火灾危险性逐渐显现，国内外多次发生有影响的火灾事故，并引发相关产品的大规模召回。截至目前，各国尚未制订有关锂离子电池安全储存的标准和灭火救援行动规程。为填补这一空白，很多国家和组织正在开展相关的基础理论和应用技术研究。2011年，NFPA消防研究基金会(FPRF)所属财产保险研究组(PIRG)启动了锂离子电池储存危险性和灭火方法研究。在研究的第一阶段，通过文献检索形成的《锂离子电池的危险和使用评估》指出锂离子电池的火灾危险主要来自其构造，尤其是较高的能量密度和不当充电时高温造成的电解液气化；同时，电池设计缺陷以及原材料瑕疵造成的短路、过度充电和水渍，都可能引发火灾。报告认为快速释放能量的热失控是引起电解液燃烧的主要原因，一旦发生热失控，电池温度迅速升高，其结果或者是直接导致电池材料燃烧爆炸，或者是电池外壳撑破后空气与锂发生激烈氧化反应而爆炸。随着锂离子电池应用范围的扩展，特别是在电动汽车领域大容量锂离子电池的应用，锂离子电池火灾事故将明显增多，亟待开展有关其火灾危险的基础性研究，制定安全使用、运输、回收锂离子电池的标准和规程，并研究开展高效、实用的灭火技术。目前根据公布的相关锂离子电池灭火技术中，主要分为四类：采用干粉灭火(201710047233.0、201110393177.9)、采用泡沫基灭火(201710157930.1)、采用水基灭火(201610713481.X、201610466089.X)、气体基灭火(201310302644.1、201310043816.8)及其他(201611033818.9、201410049698.6)。以上该方法均是采用水或者常用干粉或者二氧化碳或氮气灭火，由于动力电池是怕潮湿甚至水滴的，尽管现在国家出台的《电动客车安全技术条件》征求意见稿中明确规定电池系统要有IP67的防水防尘等级，然而尽可能的避免使用水来灭电池系统是必须慎重考虑的。采用干粉灭火方式或者氮气或二氧化碳灭火方式灭火，并不一定能够使燃烧锂电池熄灭。而锂电池灭火的主要方式是降低温度，所以，上述几个方法除了用水以外，决不能达到良好的锂电灭火效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中车用锂离子电池采用干粉灭火或者氮气或二氧化碳灭火方式降温灭火技术效果不佳，采用水降温灭火则损坏动力电池的缺陷，提供一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置及其使用方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，包括：烟雾探头、整车控制器、动力电池包、气体探头和细雾喷头，其中所述动力电池包包括：温度传感器、电池管理系统和液冷系统，还包括：第一开关阀、第二开关阀、传输泵和灭火剂瓶；所述灭火剂瓶装有液体灭火剂，用于为所述动力电池包降温灭火以及通过与所述液冷系统相连为所述动力电池包降温；所述第一开关阀，用于开启或关闭所述液冷系统与所述传输泵以及所述灭火剂瓶的连接；所述第二开关阀，用于开启或关闭所述灭火剂瓶与所述传输泵或者与所述传输泵以及所述液冷系统的连接；所述传输泵分别通过所述第一开关阀与所述液冷系统相连，通过所述第二开关阀与所述灭火剂瓶相连，用于将来自于所述灭火剂瓶中的液体灭火剂或者来自于所述灭火剂瓶中的液体灭火剂以及所述液冷系统中的液体高压输送到所述细雾喷头。进一步，本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，所述液体灭火剂是全氟-2-甲基-3-戊酮，化学式为CF3CF2C(0)CF(CF3)2，并装在不锈钢瓶内。进一步，本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，所述第一开关阀是单向阀A，通过所述单向阀A所述液冷系统中的液体流向所述传输泵，所述第二开关阀是单向阀B，通过所述单向阀B所述灭火剂瓶中的全氟-2-甲基-3-戊酮流向所述传输泵。进一步，本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，所述灭火剂瓶与所述液冷系统相连是通过所述单向阀B与所述单向阀A相连。进一步，本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，所述传输泵是高压空气泵，所述细雾喷头是亚微米细雾喷头。另外，本专利技术还公开一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置使用方法，包括以下步骤：烟雾探头、气体探头以及温度传感器检测到异常并发送信号给整车控制器；所述整车控制器接收到所述烟雾探头的异常信号后发出警报和指令，开启第二开关阀、或接收到所述气体探头或者所述温度传感器的异常信号后发出警报和指令，同时开启第一开关阀和所述第二开关阀；传输泵在只开启所述第二开关阀情况下，将灭火剂瓶中的液体灭火剂、或在同时开启所述第一开关阀和所述第二开关情况下，将所述灭火剂瓶中的液体灭火剂以及液冷系统中的液体高压输送给细雾喷头进行多次喷雾降温。优选地，在本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置使用方法中，所述传输泵是高压空气泵，所述液体灭火剂是全氟-2-甲基-3-戊酮，化学式为CF3CF2C(0)CF(CF3)2，并装在不锈钢瓶内。优选地，在本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置使用方法中，所述细雾喷头是亚微米细雾喷头，所述第一开关阀是单向阀A，通过所述单向阀A所述液冷系统中的液体流向所述高压空气泵，所述第二开关阀是单向阀B，通过所述单向阀B所述灭火剂瓶中的全氟-2-甲基-3-戊酮流向所述高压空气泵。优选地，在本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置使用方法中，所述温度传感器发送信号给整车控制器进一步包括：电池管理系统收集所述温度传感器检测到的温度信号，通过CAN通讯将温度信号传输给所述整车控制器。优选地，在本专利技术所述的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置使用方法中，所述细雾喷头进行多次喷雾降温进一步包括：所述亚微米细雾喷头以亚微米细雾的形式喷到整个电池仓空间，每次喷雾1分钟后停止喷雾，检测温度是否还有异常，如有异常再次喷雾1分钟，最多持续5次。实施本专利技术的新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置及其使用方法，具有以下有益效果：本专利技术在新能源车电池仓中使用的液体灭火剂是全氟-2-甲基-3-戊酮，其特性包括低沸点、高挥发性、低毒性和不燃烧，且在大气中仅能存在5天时间。作为灭火剂，其优点包括：灭火效率高、灭火浓度低、不导电、易挥发和不留痕迹残渣，在常温状态下是液态，灭火时会迅速气化，对装置无任何损害，是真正的清洁灭火剂，具有较好的降温灭火效果。本专利技术的灭火剂瓶与动力电池包的液冷系统相连，实现应急降温、消散有机气体的作用。本专利技术的应急降温、消散有机气体采用多次喷雾，持续监测的方式操作，可更加有效地达到预计效果。本专利技术的方法简单易行，对原有系统设计改变微小，适合工业化应用。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置结构示意图；图2是本专利技术新能源车用动力电池包的自动灭火、应急降温的装置使用方法流程图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，包括：烟雾探头(1)、整车控制器(2)、动力电池包(3)、气体探头(4)和细雾喷头(9)，其中所述动力电池包(3)包括：温度传感器(32)、电池管理系统(31)和液冷系统(33)，其特征在于，还包括：第一开关阀(7)、第二开关阀(6)、传输泵(5)和灭火剂瓶(8)；所述灭火剂瓶(8)装有液体灭火剂，用于为所述动力电池包(3)降温灭火以及通过与所述液冷系统(33)相连为所述动力电池包(3)降温；所述第一开关阀(7)，用于开启或关闭所述液冷系统(33)与所述传输泵(5)以及所述灭火剂瓶(8)的连接；所述第二开关阀(6)，用于开启或关闭所述灭火剂瓶(8)与所述传输泵(5)或者与所述传输泵(5)以及所述液冷系统(33)的连接；所述传输泵(5)分别通过所述第一开关阀(7)与所述液冷系统(33)相连，通过所述第二开关阀(6)与所述灭火剂瓶(8)相连，用于将来自于所述灭火剂瓶(8)中的液体灭火剂或者来自于所述灭火剂瓶(8)中的液体灭火剂以及所述液冷系统(33)中的液体高压输送到所述细雾喷头(9)。

【技术特征摘要】
1.一种新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，包括：烟雾探头(1)、整车控制器(2)、动力电池包(3)、气体探头(4)和细雾喷头(9)，其中所述动力电池包(3)包括：温度传感器(32)、电池管理系统(31)和液冷系统(33)，其特征在于，还包括：第一开关阀(7)、第二开关阀(6)、传输泵(5)和灭火剂瓶(8)；所述灭火剂瓶(8)装有液体灭火剂，用于为所述动力电池包(3)降温灭火以及通过与所述液冷系统(33)相连为所述动力电池包(3)降温；所述第一开关阀(7)，用于开启或关闭所述液冷系统(33)与所述传输泵(5)以及所述灭火剂瓶(8)的连接；所述第二开关阀(6)，用于开启或关闭所述灭火剂瓶(8)与所述传输泵(5)或者与所述传输泵(5)以及所述液冷系统(33)的连接；所述传输泵(5)分别通过所述第一开关阀(7)与所述液冷系统(33)相连，通过所述第二开关阀(6)与所述灭火剂瓶(8)相连，用于将来自于所述灭火剂瓶(8)中的液体灭火剂或者来自于所述灭火剂瓶(8)中的液体灭火剂以及所述液冷系统(33)中的液体高压输送到所述细雾喷头(9)。2.根据权利要求1所述新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，其特征在于，所述液体灭火剂是全氟-2-甲基-3-戊酮，化学式为CF3CF2C(0)CF(CF3)2，并装在不锈钢瓶内。3.根据权利要求2所述新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，其特征在于，所述第一开关阀(7)是单向阀A，通过所述单向阀A所述液冷系统(33)中的液体流向所述传输泵(5)，所述第二开关阀(6)是单向阀B，通过所述单向阀B所述灭火剂瓶(8)中的全氟-2-甲基-3-戊酮流向所述传输泵(5)。4.根据权利要求3所述新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，其特征在于，所述灭火剂瓶(8)与所述液冷系统(33)相连是通过所述单向阀B(6)与所述单向阀A(7)相连。5.根据权利要求4所述新能源车用动力电池包的自动灭火及应急降温的装置，其特征在于，所述传输泵(5)是高压空气泵，所述细雾喷头(9)是亚微米细雾喷头。6.一种新能源车...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆胜，
申请(专利权)人：深圳市曼晶创业投资咨询企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：广东,44