CN107929978A - 一种动力锂电池自动灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力锂电池自动灭火装置，包括防护箱、水冷机构、灭火机构和温度传感器。其中防护箱用于保护灭火机构，水冷机构用于对电池进行降温，灭火机构用于对电池进行快速的灭火，温度传感器用于检测电池是否起火。本发明通过防护箱避免了灭火机构直接安装在外部，进而在产生较大冲击时灭火机构任能保证正常的灭火工作，增加了本装置在不同工作条件下的适应性，通过水冷机构对电池进行水冷，在未失火时能够进行降温，在失火时能够帮助灭火机构快速灭火，通过灭火机构在发生火灾的情况的下快速的将电池封闭，避免了火源外漏。

Description

一种动力锂电池自动灭火装置

技术领域

本发明涉及电池安全技术领域，具体为一种动力锂电池自动灭火装置。

背景技术

地球环境污染的日趋严重、世界石油资源的日渐枯竭，消耗了85％左右的汽油和20％左右的柴油，制造了70％左右大气污染的传统内燃机汽车，早就引起了人们的担忧与思考。车用动力转型是全球汽车工业发展的大势所趋，受到世界各国的广泛关注，发展电动汽车，抢占汽车工业发展的新跑道，已成共识，也受到了我国各级政府的高度重视，当电池在广泛的应用时需要考虑电池使用过程中因连接件松动引起过流发热、电池管理***失控导致过充或过放、因外力因素导致的电池内部或外部线路短路等原因造成电池内部温度升高，而导致电池失火的情况。

中国发明专利公开号为CN105561503A提供的一种动力电池组专用灭火装置，其包括传感器、灭火器储罐、智能控制器和灭火剂喷头，所述传感器固定安装在电池舱内，所述灭火器储罐的出口上安装有快速启动阀，快速启动阀的控制端与智能控制器通过控制线缆连接，智能控制器还与车载电源通过车载电源接线端连接，快速启动阀的出口与灭火剂输送管道的一端连接，灭火剂输送管道的另一端安装有灭火剂喷头，灭火剂喷头安装在电池舱的内壁上。此发明通过灭火器储罐对电池进行灭火，由于灭火器储罐独立安装并位于电池舱外，在受到外力挤压的情况下灭火器储罐上的零部件容易损坏而导致的灭火器储罐无法正常工作的情况，进而无法满足在各种失火情况下进行快速灭火。

中国发明专利公开号为CN104784847A提供的一种电池箱专用自动灭火装置，其包括多个吸气式火灾探测器，用于探测每个电池箱内着火与否；至少两个灭火剂容器，该灭火剂容器的灭火剂输出口连接有灭火剂输送管网，该灭火剂输送管网包括总管路和与该总管路相连接的多个分管路，车辆的每个电池箱分别连接至少一分管路；总管路或灭火剂容器的灭火剂输出口安装有第一阀门，各个分管路分别安装有第二阀门；控制器，其与吸气式火灾探测器、第一阀门和第二阀门相连接，该控制器根据吸气式火灾探测器的探测结果控制各第一阀门、第二阀门开启与否。此发明通过灭火剂容器对失火的电池进行灭火，由于目前的电池箱均需要对安装在其内的电池进行通风，以及电池箱均与其他部件直接接触，此装置仅能够对电池进行灭火，无法进行快速的封闭电池箱，所以火源容易与其他部件直接接触，进而导致的火源无法准确快速扑灭的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力锂电池自动灭火装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种动力锂电池自动灭火装置，包括防护箱、水冷机构、灭火机构和温度传感器，其中：

水冷机构，其包括水箱、水泵、水管Ⅰ、分水管、水管Ⅱ和水管Ⅲ，所述水箱安装在防护箱上，所述水泵进水口与水箱相连通，两个所述分水管对立安装在防护箱内，其中两个所述分水管通过水管Ⅱ相连通，所述分水管内设有一隔板Ⅰ，所述水泵出水口通过水管Ⅰ与其中一个分水管相连通，所述水管Ⅲ一端与未与水泵连通的分水管相连、另一端延伸至水箱内；

灭火机构，其包括电池箱、盖板、侧板、挡板Ⅰ、挡板Ⅱ、液压缸、干粉灭火器、引流管和冷却孔，所述盖板和侧板分别通过螺栓安装在电池箱上，其中电池箱、盖板和侧板上均设有若干冷却孔，所述电池箱三个周面以及侧板内均活动安装有一抽板Ⅰ，所述盖板内活动安装一抽板Ⅱ，所述抽板Ⅰ和抽板Ⅱ上均设有若干冷却孔，三个所述挡板Ⅰ分别安装在侧板内的抽板Ⅰ上、盖板内的抽板Ⅱ上以及电池箱内的一抽板Ⅰ上，两个所述挡板Ⅱ分别安装在电池箱内的两抽板Ⅰ上，五个所述液压缸分别安装在电池箱、盖板和侧板上，其动力输出端分别与挡板Ⅰ和挡板Ⅱ固定连接，所述干粉灭火器安装在电池箱上，其两端分别与两个分水管连通，若干个所述引流管的一端均匀的安装在两个所述分水管上、另一端延伸至电池箱内，所述引流管内设有一隔板Ⅱ。

优选的，所述电池箱和盖板上两个相邻冷却孔的中心距与抽板Ⅰ上相邻两个冷却孔中心距相同且数量一致，所述盖板上两个相邻冷却孔的中心距与抽板Ⅱ上两个相邻冷却孔中心距相同且数量一致，相邻两个冷却孔之间实体的宽度等于冷却孔的宽度。

优选的，所述分水管内的隔板Ⅰ将分水管均匀的分成两个部分，所述引流管内的隔板Ⅱ将引流管均匀的分成两个部分。

优选的，所述防护箱四个侧面分别固定安装一弹簧Ⅰ，以及底面固定安装四个弹簧Ⅱ，所述灭火机构通过弹簧Ⅰ和弹簧Ⅱ安装在防护箱内。

优选的，所述温度传感器安装在电池箱内，所述温度传感器电性连接信号转换器，所述信号转换器电性连接信号处理单元，所述控制单元电性连接信号处理单元，所述信号处理单元电性连接灭火机构

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过防护箱避免了灭火机构直接安装在外部，进而产生较大冲击时灭火机构任能保证正常的灭火工作，增加了本装置在不同工作条件下的适应性。

2.本发明通过水冷机构对电池进行水冷，在未失火时能够进行降温，在失火时能够帮助灭火机构快速灭火。

3.本发明通过灭火机构在发生火灾的情况的下快速的将电池封闭，避免了火源外漏，以及通过干粉灭火器进行快速的灭火处理，其中冷却水和干粉通过分水管分开，进而减小了灭火装置部件的体积。

附图说明

图1为本发明整体结构主视图；

图2为本发明整体结构剖视图；

图3为本发明灭火机构三维示意图；

图4为本发明电池箱三维示意图；

图5为本发明盖板三维示意图；

图6为本发明分水管三维示意图；

图7为本发明引流管剖视图；

图8为本发明抽板Ⅰ三维示意图；

图9为本发明控制电路结构原理图；

图中：1防护箱、2水冷机构、3灭火机构、4温度传感器、11弹簧Ⅰ、12弹簧Ⅱ、21水箱、22水泵、23水管Ⅰ、24分水管、25水管Ⅱ、26水管Ⅲ、241隔板Ⅰ、31电池箱、32盖板、33侧板、34挡板Ⅰ、35挡板Ⅱ、36液压缸、37干粉灭火器、38引流管、39冷却孔、311抽板Ⅰ、321抽板Ⅱ、381隔板Ⅱ、41信号转换器、42信号处理单元、43控制单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：

一种动力锂电池自动灭火装置，包括防护箱1、水冷机构2、灭火机构3和温度传感器4，其中：

水冷机构2，其包括水箱21、水泵22、水管Ⅰ23、分水管24、水管Ⅱ25和水管Ⅲ26，水箱21固定安装在防护箱1底面，水泵22进水口与水箱21连接并处于连通状态，两个分水管24对立安装在防护箱1内，其中两个分水管24通过水管Ⅱ25连接在一起并处于相连通，分水管24内设有一隔板Ⅰ241，其将分水管24均匀的分成两个部分，其中水管Ⅱ25连接两个分水管24相对应的区域，水泵22出水口通过水管Ⅰ23与其中一个分水管24相连通，水管Ⅲ26一端与未与水泵22连通的分水管24相连、另一端延伸至水箱21内；

灭火机构3，其包括电池箱31、盖板32、侧板33、挡板Ⅰ34、挡板Ⅱ35、液压缸36、干粉灭火器37、引流管38和冷却孔39，其中盖板32和侧板33分别通过螺栓安装在电池箱31上，以及电池箱31、盖板32和侧板33上均设有若干冷却孔39，其中电池箱31的三个周面以及侧板33内均活动安装有一抽板Ⅰ311，盖板32内活动安装一抽板Ⅱ321，其中抽板Ⅰ311和抽板Ⅱ321上均设有若干冷却孔39，其中电池箱31和盖板32上两个相邻冷却孔39的中心距与抽板Ⅰ311上相邻两个冷却孔39中心距相同且冷却孔39的数量一致，以及盖板32上两个相邻冷却孔39的中心距与抽板Ⅱ321上两个相邻冷却孔39中心距相同且冷却孔39数量一致，相邻两个冷却孔39之间实体的宽度等于冷却孔39的宽度，挡板Ⅰ34有三个，其中一个固定安装在侧板33内的抽板Ⅰ311上、另一个固定安装在盖板32内的抽板Ⅱ321上、剩余一个固定安装在电池箱31侧面的内的一抽板Ⅰ311上，其中电池箱31侧面为与侧板33对立的一个面，挡板Ⅱ35有两个，其中两个挡板Ⅱ35分别固定安装在电池箱31两侧面内的两抽板Ⅰ311上，其中电池箱31的两侧面为与侧板33相邻的两个面，液压缸36有五个，其中三个分别安装在电池箱31的三个侧面、另一个安装在盖板32上、剩余一个安装在侧板33上，其动力输出端分别与挡板Ⅰ34和挡板Ⅱ35固定连接，干粉灭火器37安装在电池箱31底面，其两端分别与两个分水管24连通，若干个引流管38的一端均匀的安装在两个分水管24上、另一端延伸至电池箱31内，引流管38内设有一隔板Ⅱ381，其将引流管38均匀的分成两个部分，其中引流管38隔开的两部分与分水管24隔开的两个部分相对应并为密封连接，其中引流管38上设有若干圆孔，圆孔的方向均朝向电池。

防护箱1的四个侧面分别固定安装一弹簧Ⅰ11，以及底面固定安装四个弹簧Ⅱ12，灭火机构3通过弹簧Ⅰ11和弹簧Ⅱ12安装在防护箱1内。

温度传感器4安装在电池箱31内，温度传感器4电性连接信号转换器41，信号转换器41电性连接信号处理单元42，控制单元43电性连接信号处理单元42，信号处理单元42电性连接灭火机构3。

本装置具体工作过程为：其中动力电池安装在电池箱31内，以及将水箱21内加入冷却水，在动力电池工作的过程的中温度传感器4实时的检测电池的温度，并通过信号转换器41将测得的温度信号转换成信号处理单元42能够识别的信号，其中在信号处理单元42内设有一温度的阈值，若温度传感器4测得温度达到预设的阈值则信号处理单元42下达开启灭火机构3的指令，使得灭火机构3处于工作状态，若未达到阈值时继续进行测量，其中预设的阈值为电池处于失火状态下的温度值。

在电池处于正常工作状态时，水泵22将水箱21内的冷却水抽出，通过水管Ⅰ23将冷却水输送至分水管24内，其中直接与水管Ⅰ23相连的冷却管内一部分区域装有冷却水，另外一个分水管24的冷却水通过水管Ⅱ25输送，其中在两个分水管24对应的隔开的区域均装有冷却水时，冷却水流至引流管38内，其中一个分水管24内的冷却水通过水管Ⅲ26回流至水箱21内，进而完成水循环进行降温处理，以及抽板Ⅰ311上的冷却孔39与电池箱31和侧板33上的冷却孔39相对应，抽板Ⅱ321上的冷却孔39与盖板32上的冷却孔39相对应，进而电池箱31处于通风的状态，进而对工作状态下的电池进行风冷与水冷。

当电池处于着火的状态下，信号处理单元42下达开启灭火机构3的指令，进而控制液压缸36开始工作，此时五个液压缸36动力输出端均远离缸体的方向运动，此时通过带动挡板Ⅰ34和挡板Ⅱ35运动进而带动抽板Ⅰ311和抽板Ⅱ321运动，运动至每个抽板Ⅰ311上实体部位对着电池箱31或侧板33上的冷却孔39处以及抽板Ⅱ321上实体部位对着盖板32上的冷却孔39处停止运动，进而电池箱31处于密封的状态，进而隔断了火源与其他部件接触，以及干粉灭火器37开始喷出干粉，干粉经过两个分水管24以及若干引流管38输送至电池箱31内部，此时干粉从引流管38上若干圆孔喷出，进而干粉直接的喷在电池上，进而快速的完成干粉灭火的过程，由于引流管38内设有一隔板Ⅱ381以及分水管24内设有一隔板Ⅰ241，所以干粉与冷却水均处于两个独立的区域不会造成混合的现象。

当本装置受到外力挤压的情况下，防护箱1与灭火机构3之间的弹簧Ⅰ11和弹簧Ⅱ12进行减震处理，减小了外界冲击对本装置的影响，由于盖板32和侧板33通过螺栓安装在电池箱31上，所以在进行电池更换或检修时更加的方便，以及通过控制单元43直接下达控制液压缸36的指令，使得能够直接控制电池箱31的封闭与开启。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种动力锂电池自动灭火装置，包括防护箱(1)、水冷机构(2)、灭火机构(3)和温度传感器(4)，其特征在于：

水冷机构(2)，其包括水箱(21)、水泵(22)、水管Ⅰ(23)、分水管(24)、水管Ⅱ(25)和水管Ⅲ(26)，所述水箱(21)安装在防护箱(1)上，所述水泵(22)进水口与水箱(21)相连通，两个所述分水管(24)对立安装在防护箱(1)内，其中两个所述分水管(24)通过水管Ⅱ(25)相连通，所述分水管(24)内设有一隔板Ⅰ(241)，所述水泵(22)出水口通过水管Ⅰ(23)与其中一个分水管(24)相连通，所述水管Ⅲ(26)一端与未与水泵(22)连通的分水管(24)相连、另一端延伸至水箱(21)内；

灭火机构(3)，其包括电池箱(31)、盖板(32)、侧板(33)、挡板Ⅰ(34)、挡板Ⅱ(35)、液压缸(36)、干粉灭火器(37)、引流管(38)和冷却孔(39)，所述盖板(32)和侧板(33)分别通过螺栓安装在电池箱(31)上，其中电池箱(31)、盖板(32)和侧板(33)上均设有若干冷却孔(39)，所述电池箱(31)三个周面以及侧板(33)内均活动安装有一抽板Ⅰ(311)，所述盖板(32)内活动安装一抽板Ⅱ(321)，所述抽板Ⅰ(311)和抽板Ⅱ(321)上均设有若干冷却孔(39)，三个所述挡板Ⅰ(34)分别安装在侧板(33)内的抽板Ⅰ(311)上、盖板(32)内的抽板Ⅱ(321)上以及电池箱(31)内的一抽板Ⅰ(311)上，两个所述挡板Ⅱ(35)分别安装在电池箱(31)内的两抽板Ⅰ(311)上，五个所述液压缸(36)分别安装在电池箱(31)、盖板(32)和侧板(33)上，其动力输出端分别与挡板Ⅰ(34)和挡板Ⅱ(35)固定连接，所述干粉灭火器(37)安装在电池箱(31)上，其两端分别与两个分水管(24)连通，若干个所述引流管(38)的一端均匀的安装在两个所述分水管(24)上、另一端延伸至电池箱(31)内，所述引流管(38)内设有一隔板Ⅱ(381)。

2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池自动灭火装置，其特征在于：所述电池箱(31)和盖板(32)上两个相邻冷却孔(39)的中心距与抽板Ⅰ(311)上相邻两个冷却孔(39)中心距相同且数量一致，所述盖板(32)上两个相邻冷却孔(39)的中心距与抽板Ⅱ(321)上两个相邻冷却孔(39)中心距相同且数量一致，其中相邻两个冷却孔(39)之间实体的宽度等于冷却孔(39)的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种动力锂电池自动灭火装置，其特征在于：所述分水管(24)内的隔板Ⅰ(241)将分水管(24)均匀的分成两个部分，所述引流管(38)内的隔板Ⅱ(381)将引流管(38)均匀的分成两个部分。

4.根据权利要求1所述的一种动力锂电池自动灭火装置，其特征在于：所述防护箱(1)四个侧面分别固定安装一弹簧Ⅰ(11)，以及底面固定安装四个弹簧Ⅱ(12)，所述灭火机构(3)通过弹簧Ⅰ(11)和弹簧Ⅱ(12)安装在防护箱(1)内。

5.根据权利要求1所述的一种动力锂电池自动灭火装置，其特征在于：所述温度传感器(4)安装在电池箱(31)内，所述温度传感器(4)电性连接信号转换器(41)，所述信号转换器(41)电性连接信号处理单元(42)，所述控制单元(43)电性连接信号处理单元(42)，所述信号处理单元(42)电性连接灭火机构(3)。