一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台技术方案

本实用新型专利技术提供一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，包括灭火系统、热安全性能评估系统、火灾早期预警系统；灭火系统包括灭火装置、灭火效能评价机构；灭火装置包括在封闭状态下的模拟电池箱内固定的多种灭火机构；灭火效能评价机构包括固定在受试电池周边的温度传感器；温度传感器与用户端通信；火灾早期预警系统包括固定在模拟电池箱内不同高度的探测器，多个探测器通过数据模块与用户端通信；热安全性能评估系统采集烟气进行分析。本实用新型专利技术提供的平台集合热安全性能评估、灭火系统测试及火灾早期预警系统，结构简单，易于组装维修，测试过程直观，数据准确。模拟电池箱具有高强防护的功能的同时还能提供开放和封闭两种环境需求。

A comprehensive testing platform for battery thermal safety performance and fire extinguishing system

【技术实现步骤摘要】
一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台
本技术涉及电池安全性能测试
，具体来说是一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台。
技术介绍
随着新能源汽车、电动车行业的快速发展，电池容量越来越大，由于电池而引发的火灾事故也越来越多，电池的热安全性受到了广泛关注，同时如何快速的探测和扑灭电池火灾也成为了火灾安全领域的重要课题。当前针对于电池火灾安全的研究中，各类电池的火灾安全性评价尚不全面。在专利方面，相关技术或技术专利有：杨凯等技术了一种锂离子电池安全灭火系统及方法(申请号201810790366.1)，可实现电池状态参数的监测，当达到预设触发条件时即可进行灭火处理，但是并不能实现不同类型灭火系统的灭火效能检测；金慧芬等技术了一种锂离子电池热安全性能预测方法(申请号200610130589.2)，在提供实际电池的情况下，通过测试少了正负极和电解液样品，推理反应机理，利用机理函数并结合材料的物料性质参数，建立一种描述电池颞部热量的产生和流向的数学模型。其并不能检测电池在受热情况下的热辐射范围、产生的烟气组分等。综上，现有技术中，缺乏对电池进行热安全性能评估、不同介质的灭火效能及火灾早期预警的综合性检测平台。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有技术中缺少对各类型电池热安全性评价和消防措施效能的试验装置，提供一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台。本技术通过以下技术方案来解决上述技术问题：一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，包括用户端、加热装置、模拟电池箱(13)、灭火系统、热安全性能评估系统、火灾早期预警系统；所述模拟电池箱(13)包括防护架(2)和密封板(16)；所述防护架(2)为镂空框架，密封板(16)可拆卸的固定在防护架(2)表面形成密封腔体；加热装置放置在模拟电池箱(13)内，受试电池固定在加热装置上方；所述灭火系统包括灭火装置、灭火效能评价机构；所述灭火装置包括多种灭火机构，每种灭火机构的灭火介质喷口处于模拟电池箱(13)内；灭火效能评价机构包括固定在受试电池周边的温度传感器；所述温度传感器与用户端电性连接；所述火灾早期预警系统包括固定在模拟电池箱(13)内不同高度的探测器，多个探测器与用户端电性连接；所述热安全性能评估系统包括集烟装置、烟气数据采集装置、热辐射数据采集装置；所述集烟装置开设有与烟气数据采集装置连通的第一采集口(701)；所述烟气数据采集装置与用户端电性连接；所述热辐射数据采集装置设置在受试电池至少水平和竖直两个方向上采集热辐射数据并与用户端电性连接。优选的，所述灭火装置包括管网式灭火机构和悬挂式灭火机构；所述管网式灭火机构包括灭火管网(1413)、储气瓶(1401)；所述灭火管网(1413)包括主管网和多个支管网；所述储气罐通过主管网与多个支管网连通，多个支管网分别从不同高度穿入至模拟电池箱(13)内，多个支管网上分别设置有灭火介质喷口、流量计、阀门；所述介质喷口处于模拟电池箱(13)内，流量计、阀门处于模拟电池箱(13)外，流量计处于阀门的上游。优选的，所述温度传感器有多个，分布在受试电池边上的不同高度上，多个温度传感器与用户端通信。优选的，所述温度传感器为热电偶，多个热电偶通过补偿导线连接至温度模块，所述温度模块与用户端通信。优选的，所述探测器为温度探测器或感烟探测器或气体探测器，或其中任意两种组合。优选的，所述集烟装置包括集烟罩、排烟管道、排风机；所述集烟罩通过排烟管道与排风机相连；所述集烟罩处于模拟电池箱(13)的上方；所述第一采集口(701)开设在排烟管道上。优选的，所述烟气数据采集装置流量计、第一气泵(703)、气体分析仪；通过管路将气体第一采集口(701)、流量计、第一气泵(703)、气体分析仪依次连接；所述气体分析仪与用户端通信。优选的，所述热安全性能评估系统还包括离线测量气体采集装置；在所述排烟管道上还开设有第二采集口(801)；在所述离线测量气体采集装置包括第二气泵(802)、采样袋(804)；通过管道将第二采集口(801)、第二气泵(802)、采样袋(804)依次连接。优选的，所述热辐射数据采集装置包括辐射热流计(901)、采集模块；在受试电池的侧方和上方由近及远依次设置多个辐射热流计(901)，多个辐射热流计(901)分别与采集模块连接，采集模块将采集到的数据发送给用户端。优选的，所述热辐射数据采集装置还包括分别设置在受试电池侧向水平布置和上方竖向布置的两束热电偶，两束热电偶通过温度数据采集模块与用户端通信。优选的，所述防护架(2)为采用钢材焊接而成的立方体钢骨架。本技术的优点在于：本技术提供的平台集合热安全性能评估、灭火系统测试及火灾早期预警系统，结构简单，易于组装维修，测试过程直观，数据准确。模拟电池箱具有开放和封闭两种状态，具有高强防护功能的同时还能提供不同环境的需求，实现针对不同类型电池、不同性能的测试需求。电池热安全性测试试验，获得不同类型电池各类加热环境下的火灾危险性，并评价各类探测和灭火措施在电池火灾防控中的有效性，对于认识电池火灾发生机理和发展规律，提高电池的热安全性具有重要意义。本技术中电池热热安全性能评估系统可实现不同加热条件下，通过集烟装置采集不同时间段的烟气，通过辐射热流计获得热辐射范围数据，从而实现电池爆燃危险性的评价与分析，可获得热释放速率、毒气释放量等危害性表征关键参数。本技术中电池灭火系统通过设置的不同类型灭火系统，以及同种类型灭火系统的不同高度设置，可实现不同类型灭火系统的灭火效能检测，包括管网式灭火系统、悬挂式灭火系统等。本技术中电池火灾早期预警系统通过探测器为温度探测器或感烟探测器或气体探测器探测模拟电池箱内当前温度或气体信息，可实现不同类型探测系统的电池火灾早期探测效能检测。附图说明图1为本技术检测平台实施例的结构示意图；图2为本技术检测平台中模拟电池箱封闭用部件的结构示意图。具体实施方式为使对本技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：如图1所示，一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，包括用户端、加热盘、模拟电池箱、灭火系统、热安全性能评估系统、火灾早期预警系统、移动支架4。移动支架4安装有万向轮，可以随机移动。模拟电池箱13固定在移动支架上，试验中将模拟电池箱13移动至集烟罩正下方，并开启加热盘对电池持续加热，直至其发生爆燃。模拟电池箱13可实现封闭和开放两种状态，以满足不同的测试需求。具体实现结构为：如图2所示，模拟电池箱13包括防护架2、密封板16、固定架18，防护架2起到电池爆燃防护作用，主要采用型钢焊接而成的镂空网格钢骨架，防止电池爆燃时飞溅碎片对周围人员或设备造成损伤。钢骨架采用横纵筋焊接而成，形成方形镂空，密封板16为不锈钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，其特征在于：包括用户端、加热装置、模拟电池箱(13)、灭火系统、热安全性能评估系统、火灾早期预警系统；/n所述模拟电池箱(13)包括防护架(2)和密封板(16)；所述防护架(2)为镂空框架，密封板(16)可拆卸的固定在防护架(2)表面形成密封腔体；加热装置放置在模拟电池箱(13)内，受试电池固定在加热装置上方；/n所述灭火系统包括灭火装置、灭火效能评价机构；所述灭火装置包括多种灭火机构，每种灭火机构的灭火介质喷口处于模拟电池箱(13)内；灭火效能评价机构包括固定在受试电池周边的温度传感器；所述温度传感器与用户端电性连接；/n所述火灾早期预警系统包括固定在模拟电池箱(13)内不同高度的探测器，多个探测器与用户端电性连接；/n所述热安全性能评估系统包括集烟装置、烟气数据采集装置、热辐射数据采集装置；所述集烟装置开设有与烟气数据采集装置连通的第一采集口(701)；所述烟气数据采集装置与用户端电性连接；所述热辐射数据采集装置设置在受试电池至少水平和竖直两个方向上采集热辐射数据并与用户端电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，其特征在于：包括用户端、加热装置、模拟电池箱(13)、灭火系统、热安全性能评估系统、火灾早期预警系统；
所述模拟电池箱(13)包括防护架(2)和密封板(16)；所述防护架(2)为镂空框架，密封板(16)可拆卸的固定在防护架(2)表面形成密封腔体；加热装置放置在模拟电池箱(13)内，受试电池固定在加热装置上方；
所述灭火系统包括灭火装置、灭火效能评价机构；所述灭火装置包括多种灭火机构，每种灭火机构的灭火介质喷口处于模拟电池箱(13)内；灭火效能评价机构包括固定在受试电池周边的温度传感器；所述温度传感器与用户端电性连接；
所述火灾早期预警系统包括固定在模拟电池箱(13)内不同高度的探测器，多个探测器与用户端电性连接；
所述热安全性能评估系统包括集烟装置、烟气数据采集装置、热辐射数据采集装置；所述集烟装置开设有与烟气数据采集装置连通的第一采集口(701)；所述烟气数据采集装置与用户端电性连接；所述热辐射数据采集装置设置在受试电池至少水平和竖直两个方向上采集热辐射数据并与用户端电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，其特征在于：所述灭火装置包括管网式灭火机构和悬挂式灭火机构；所述管网式灭火机构包括灭火管网(1413)、储气瓶(1401)；所述灭火管网(1413)包括主管网和多个支管网；储气罐通过主管网与多个支管网连通，多个支管网分别从不同高度穿入至模拟电池箱(13)内，多个支管网上分别设置有灭火介质喷口、流量计、阀门；所述介质喷口处于模拟电池箱(13)内，流量计、阀门处于模拟电池箱(13)外，流量计处于阀门的上游。


3.根据权利要求2所述的一种电池热安全性能及灭火系统综合检测平台，其特征在于：所述温度传感器有多个，分布在受试电池边上的不同高度上，多个温度传感器与用户端通信。


4.根据权利要求3所述的一种电池热安全性能及灭火系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳庆，张博思，范明豪，高飞，汪书苹，邱欣杰，王刘芳，尚峰举，孙韬，郭祥军，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，中国电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34