[發(fā)明專(zhuān)利]一種電動(dòng)汽車(chē)多重防火防爆系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011111665.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112436199A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊慶;郭自清;張琛;汲勝昌;祝令瑜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/42
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/42;H01M10/48;H01M10/52;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/6561
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)多重防火防爆系統(tǒng)及方法，包括高壓氣瓶、第一電磁閥、第二電磁閥、導(dǎo)線、軟管、控制系統(tǒng)以及檢測(cè)裝置；高壓氣瓶的出口經(jīng)第一電磁閥與電動(dòng)汽車(chē)中電池箱的進(jìn)氣口相連通，導(dǎo)線的一端與主電池及備用電池相連接，導(dǎo)線的另一端穿過(guò)電池箱的側(cè)壁與電動(dòng)汽車(chē)中的負(fù)載相連接，軟管的一端與電池箱相連通，軟管的另一端固定于負(fù)載上，且軟管套接于導(dǎo)線上，電池箱的出氣口及軟管的出氣口通過(guò)管道并管后與第二電磁閥相連通，控制系統(tǒng)與檢測(cè)裝置的輸出端、第一電磁閥的控制端及第二電磁閥的控制端相連接，該系統(tǒng)及方法能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行安全防護(hù)，且能夠?qū)崿F(xiàn)滅弧。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防火防爆系統(tǒng)及方法，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)多重防火防爆系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車(chē)的推廣，電動(dòng)汽車(chē)自燃事故頻頻發(fā)生，研究指出，電動(dòng)汽車(chē)自燃事故的主要原因有汽車(chē)碰撞、電池刺穿、電池外部短路、電池內(nèi)部電路以及電池過(guò)充電誘發(fā)熱失控等。在眾多動(dòng)力電池中，鋰離子電池憑借其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶性等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，成為電動(dòng)汽車(chē)中使用最廣泛的一種電池。然而，鋰離子電池耐高溫以及耐過(guò)充性能差，過(guò)充會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池性能的明顯下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池出現(xiàn)熱失控從而引發(fā)火災(zāi)。此外，由于鋰離子電池內(nèi)部含有大量的活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)一旦與空氣接觸就會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，因此，鋰離子電池的燃燒具有速度快、熱值高、撲救困難等特點(diǎn)。為了提高電動(dòng)汽車(chē)的安全性，目前動(dòng)力電池已經(jīng)采取了許多安全措施，例如：優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)、提高殼體防火性能、改善電池散熱系統(tǒng)、提升電芯材料防火性能等。

在提升電池包外殼防火性能上，有人提出在模組、電芯和電池包外殼之間增加防火氈材料，如：云母板、超細(xì)玻璃棉、高硅氧棉氈等，從而在電池發(fā)生熱失控后，有效隔絕熱量擴(kuò)散并控制火勢(shì)走向，延緩電池?zé)釘U(kuò)散時(shí)間，并防止電池失控發(fā)生連鎖反應(yīng)，但這種方法存在產(chǎn)品增重、防火氈散熱性能差、模組間溫度不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。

在提高電池散熱性能上，通過(guò)合理地設(shè)計(jì)電芯和模組的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部空間排布可以有效控制煙霧和火勢(shì)傳播路徑，避免大規(guī)模電池?zé)崾Э匕l(fā)生；除此外，電池散熱系統(tǒng)中通常也采用風(fēng)冷或液冷，但這種方法一定程度上降低了空間利用率。

因此，在電動(dòng)汽車(chē)防火防爆技術(shù)上，之前的技術(shù)和研發(fā)主要集中在提高動(dòng)力電池的散熱性能和防火性能上，屬于一種“被動(dòng)式”的防火。在動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)方面，目前主要是監(jiān)測(cè)其電壓、電流、溫度、分解氣體、壓力等參數(shù)。然而，現(xiàn)有參數(shù)監(jiān)測(cè)并不能夠?qū)崿F(xiàn)電池狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷，由電池過(guò)充引發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)失火事故仍然頻頻發(fā)生。此外，電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行情況復(fù)雜，其電氣回路的接線一旦接觸不良甚至斷線，極易引發(fā)電弧，而直流電弧通常難以切斷，尤其是在電池充放電的過(guò)程中。電弧長(zhǎng)時(shí)間的燃燒會(huì)引發(fā)局部發(fā)熱量的增加以及電池的迅速放電，極有可能造成電池的熱失控，從而引發(fā)火災(zāi)。因此有必要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電氣回路中的電弧進(jìn)行檢測(cè)，并采取相應(yīng)的滅弧措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種電動(dòng)汽車(chē)多重防火防爆系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行安全防護(hù)，且能夠?qū)崿F(xiàn)滅弧。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車(chē)多重防火防爆系統(tǒng)包括高壓氣瓶、第一電磁閥、第二電磁閥、導(dǎo)線、軟管、控制系統(tǒng)以及用于檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)中電池箱內(nèi)主電池是否發(fā)生過(guò)流、過(guò)充、熱失控及電弧故障的檢測(cè)裝置；

高壓氣瓶的出口經(jīng)第一電磁閥與電動(dòng)汽車(chē)中電池箱的進(jìn)氣口相連通，導(dǎo)線的一端與主電池及備用電池相連接，導(dǎo)線的另一端穿過(guò)電池箱的側(cè)壁與電動(dòng)汽車(chē)中的負(fù)載相連接，軟管的一端與電池箱相連通，軟管的另一端固定于負(fù)載上，且軟管套接于導(dǎo)線上，電池箱的出氣口及軟管的出氣口通過(guò)管道并管后與第二電磁閥相連通，控制系統(tǒng)與檢測(cè)裝置的輸出端、第一電磁閥的控制端及第二電磁閥的控制端相連接。

還包括減壓閥，其中，高壓氣瓶的出口經(jīng)減壓閥與第一電磁閥相連通。

還包括第三電磁閥，其中，第三電磁閥的入口與減壓閥的出口相連通，第三電磁閥的出口與電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身滅火管道相連通。