一种电池系统及其自动干粉灭火装置的制作方法

本发明涉及一种电池系统及其自动干粉灭火装置。

背景技术：

随着新能源的开发利用以及电动汽车的推广，电池的使用越来越广泛。而传统电池具有很多缺点，主要表现为：使用寿命短、载能低、可靠性低、成组使用性能差等。目前，传统的动力型电池如铅酸电池，镍镉电池，燃料电池等已逐渐被淘汰，而最近发展起来的锂动力电池以其卓越的性能逐渐步入市场化和商业化的舞台，相比传统电池，其独特性能主要表现为：比能高、单体电压高、自放电率低、使用寿命长、无记忆效应、清洁无污染等。随着锂电池应用市场的不断扩大，锂电池的安全问题逐渐引起人们的关注。虽然动力锂电池具有诸多优点，然而因动力电池而发生火灾的事故不断发生，因而如何防止电池火灾的发生及火灾发生后如何更及时有效的进行灭火成为电池系统的研究重点。

关于灭火的问题，中国专利（申请公布号为CN102512775A）公开了一种汽车动力电池舱灭火系统，包括灭火装置、灭火剂输送管、热敏元件等。灭火装置可以采用储压式超细干粉灭火器，也可采用脉冲超细干粉灭火器。储压式灭火器里有充装气体，会存在气体泄漏的问题。但是储压式超细干粉灭火器可反复灌装超细干粉灭火剂。脉冲超细干粉灭火器没有充装气体，常压储存，为非储压式，不存在泄漏问题。但脉冲超细干粉灭火器为燃气型驱动，不可重复充装超细干粉灭火剂，为一次性灭火设备。灭火剂输送管的一端与灭火装置的喷口相连。热敏元件将电池包内的温度值传递给信号转换器，信号转换器对温度值进行判断。当温度值高于设定的阈值，信号转换器将温度值转换成灭火装置开启信号，并传递给灭火装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够兼有非储压式和储压式干粉灭火器优点的自动干粉灭火装置。同时本发明还提供一种使用该灭火装置的电池系统。

为了实现以上目的，本发明中自动干粉灭火装置的技术方案如下：包括筒体，筒体具有用于装干粉灭火剂的灭火剂腔、位于灭火剂腔一侧的空腔，灭火剂腔包括腔本体及封板，自动干粉灭火装置还包括用于驱动封板动作并使其具有两个工作位的驱动机构，所述两个工作位包括封闭所述腔本体以防止干粉灭火剂泄漏的闭合位及在发生火灾时封板打开以使灭火剂腔形成喷口的打开位，所述空腔内设有在封板处于打开位时用于将干粉灭火剂向外喷出的风机。

所述灭火剂腔与空腔由挡板隔开，所述挡板具有倾斜向下的倾斜板段，所述倾斜板段使得空腔形成上大下小的结构，所述风机位于空腔的上部，所述喷口位于灭火剂腔的下部且靠近所述空腔的一侧。

所述风机有至少两组且分别对应一个电池组电极，且各组风机被独立控制。

所述封板上于靠近喷口的一侧设有挡条，挡条凸设在封板内表面，所述挡条具有与所述腔本体贴合的贴合面。

所述驱动机构为框架式电磁铁。

本发明中电池系统的技术方案如下：

电池系统，包括电池组、自动检测电池组温度的热敏元件及自动干粉灭火装置,自动干粉灭火装置包括筒体，筒体具有用于装干粉灭火剂的灭火剂腔、位于灭火剂腔一侧的空腔，灭火剂腔包括腔本体及封板，自动干粉灭火装置还包括用于驱动封板动作并使其具有两个工作位的驱动机构，热敏元件与电池系统内的控制器连接，控制器接收热敏元件的信号后使驱动机构动作，所述两个工作位包括封闭所述腔本体以防止干粉灭火剂泄漏的闭合位及在温度超出临界值时封板打开以使灭火剂腔形成喷口的打开位，所述空腔内设有在封板处于打开位时用于将干粉灭火剂向外喷出的风机。

所述灭火剂腔与空腔由挡板隔开，所述挡板具有倾斜向下的倾斜板段，所述倾斜板段使得空腔形成上大下小的结构，所述风机位于空腔的上部，所述喷口位于灭火剂腔的下部且靠近所述空腔的一侧。

所述风机有至少两组且分别对应一个电池组电极，且各组风机被独立控制。

所述封板上于靠近喷口的一侧设有挡条，挡条凸设在封板内表面，所述挡条具有与所述腔本体贴合的贴合面。

所述驱动机构为框架式电磁铁。

本发明的有益效果：本发明的自动干粉灭火装置应用在电池系统后，正常状态下，灭火装置中的封板处于闭合位，干粉灭火剂不会流出；当电池组因某种原因起火时，电池系统检测到温度值超出临界值后，会通过控制器控制驱动机构动作，打开封板，使其处于打开位，喷口随之形成，此时干粉灭火剂可以从喷口处流出。与此同时，或者在合适的时间启动风机，风机吹动干粉灭火剂，将其吹向着火点，进行灭火。本发明采用风机作为动力，吹动干粉灭火剂，不用事先储压，在常压下，干粉灭火剂不容易出现泄漏。而且，干粉灭火剂使用完后，可以向筒体的灭火剂腔中再次填充干粉灭火剂，灭火装置实现重复利用，降低使用成本。

附图说明

图1是本发明电池系统实施例的结构示意图；

图2是图1的自动干粉灭火装置处于使用状态的示意图；

图3是图1的自动干粉灭火装置的侧视图；

图4是图3的俯视图。

图中各标记对应的名称：1，框架式电磁铁；2，封板；21，挡条；3，筒体；31，空腔；32，喷口；4，风机；5，挡板；51，倾斜板段；6，盖板；7，铰链；8，干粉灭火剂；9，温度传感器；10，BMS；11，右侧板。

具体实施方式

本发明电池系统的实施例：如图1-4所示，包括电池组、自动检测电池组温度的热敏元件、BMS（电池管理系统）10及自动干粉灭火装置。自动干粉灭火装置包括长度沿前后方向的筒体3，筒体3具有用于装干粉灭火剂8的灭火剂腔、位于灭火剂腔一侧的空腔31。灭火剂腔包括腔本体及封板2，腔本体包括盖板6、右侧板11、挡板5。其中挡板5将灭火剂腔与空腔隔开，挡板5具有倾斜向下的倾斜板段51及竖向板段，竖向板段与盖板6连接，倾斜板段51使得空腔形成上大下小的结构。封板2的右端通过铰链7连接在右侧板11下部。

空腔内于其上部设有风机4，风机4有四个且沿前后方方向间隔设置，每两个风机为一组，每组风机对应一个电池组电极，各组风机被独立控制。风机4为直流12V的风机。在着火时，可选择性地打开对应的风机进行灭火，避免污染未着火的电池组及电气元件。筒体的长度与整个电池模块的宽度相同，节省安装空间。空腔的下部为出风口，由于挡板的作用，风机向下吹的风经过挡板时改变方向，出口变窄，使风速加大。

自动干粉灭火装置还包括用于驱动封板动作并使其具有两个工作位的驱动机构，驱动机构采用框架式电磁铁1，框架式电磁铁1的电磁铁固定板连接在筒体的筒壁上。框架式电磁铁1的电源由电池系统内的电池组提供，利用电池系统自身提供电源，不再另设电源。具体地，热敏元件采用温度传感器9，并与电池系统内的BMS（电池管理系统）连接，BMS接收温度传感器9的信号后并将其转化成灭火装置开启信号，使框架式电磁铁1动作。两个工作位包括封闭腔本体以防止干粉灭火剂泄漏的闭合位及在温度超出临界值时封板打开以使灭火剂腔形成喷口32的打开位。喷口的位置处于灭火剂腔的下部且靠近空腔的一侧，在封板2打开时，从喷口处32流出的干粉灭火剂正好被风机4吹出的风吹到，进而干粉灭火剂喷出进行灭火。

如图1所示，进一步地，封板2上于靠近喷口的一侧设有挡条21，挡条21凸设在封板2内表面，挡条21具有与腔本体的挡板5贴合的贴合面，通过紧密贴合实现干粉灭火剂的不泄漏。在封闭的同时，挡条21还能起到以下作用，为干粉灭火剂的流出提供重力，也可减小干粉灭火剂流出时与封板之间的摩擦力。

本发明电池系统的工作原理：在正常状态下，封板2处于闭合位，铰链7可以采用弹性铰链，靠弹簧的作用封闭在挡板下部，只有当电磁铁通电后，封板2才能被打开。当温度传感器9检测到电池包内的温度值高于设定的阈值时，将信号传递给信号转换器，温度值信号转换成灭火装置的开启信号，传递给灭火装置，并使电磁铁带电，通电后向下拉动封板2，封板2摆动即向下倾斜一个角度，形成喷口。位于灭火剂腔内的干粉灭火剂从喷口处流出，与此同时，风机4接收信号后启动，风机4吹动干粉灭火剂向着火点喷出，进行灭火。在干粉灭火剂使用完后，可以再次向灭火剂腔中填充干粉灭火剂，灭火装置可重复利用，降低使用成本。

在本实施例中，BMS中有相应的控制器，用于接收温度传感器反馈的信号，并将温度值信号进行处理，在其他实施例中，控制器也可采用独立的，与BMS独立开的。

在其它实施例中，风机的数量可以根据实际的电池模块大小而定，能够满足每个电池组着火，都能被干粉灭火剂喷到。各风机也可被同时控制，一起运行。

在其它实施例中，驱动机构也可采用电动推杆，例如电动推杆得到控制器发出的灭火信号，电动推杆动作，电动推杆的动端可以拉动封板向下摆动以打开喷口。

在其它实施例中，挡板也可不采用弯折板结构，而是采用竖向板，为了使得干粉灭火剂容易流出，可将封板倾斜设置，干粉灭火剂靠重力容易流出。

在其他实施例中，热敏元件也可采用现有技术中的热敏线。

在其他实施例中，框架式电磁铁与风机也可先后启动。

本发明中自动干粉灭火装置的实施例，自动干粉灭火装置的结构与上述电池系统实施例中的自动干粉灭火装置的结构相同，具体实施方式不再详述，可参见上述的内容。