一种动力电池消防安全控制系统的制作方法

本发明涉及汽车动力电池安全技术领域，尤其是涉及一种动力电池消防安全控制系统。

背景技术：

随着全球石油资源紧张、气候暖化和大气环境污染加剧，节能环保的新能源汽车受到人们越来越多的关注。我国十三五规划把发展节能与新能源汽车，作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措，相继制订了节能与新能源汽车的发展战略规划。但是，近年来，全球电动汽车火灾频发，为电动汽车消防安全敲响了警钟。新能源汽车消防及人员安全问题已成重中之重，容不得半点忽视。

现有的火灾探测系统有一定的延迟，不能提供极早期的火灾报警。鉴于电池特性极早期发现，并采取一定的抑制措施，为人工干预提供缓冲时间、保障人民生命安全。现有消防多采用阀值判断是否有火灾发生，极易受传感器局限性从而错误判断导致电池损伤而且现有消防多数在电池着火后才能检测到并执行相应的灭火动作。

技术实现要素：

本发明是为了解决新能源车辆动力电池火情隐患的及时发现和处理的问题，提供一种可实现电池仓运行状态全程监控，手动、自动控制相结合，多台测控单元任意组合，实现整体消防监控，对火情分级控制的动力电池消防安全控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种动力电池消防安全控制系统，用于对设于汽车动力电池仓内动力电池的消防安全进行控制，包括主控单元、测控单元、消防灭火单元、信号处理单元，所述的主控单元通过内部数据交互接口与测控单元连接，所述的消防灭火单元与测控单元相互连接，所述的信号处理单元包括温度传感器、气体传感器、气压传感器，所述信号处理单元与测控单元连接，所述主控单元采用非阀值火灾算法，多信息多任务组合判断险情，所述主控单元可与多个测控单元连接，所述的测控单元与消防灭火单元、信号处理单元一一对应设置。本方案采用一套主控单元，配合多套测控单元、消防灭火单元、信号处理单元的方式，每套测控单元、消防灭火单元针对一个或两个汽车动力电池仓，信号处理单元则在每个汽车动力电池仓内设置；采用创新的非阀值火灾算法，多信息多任务组合判断险情，去除冗杂数据，更好的保障系统不受干扰、保护人民生命财产；非阈值火灾算法指的是，不是单单靠某组数据判断而是多参数综合判断，包括传感器获取的信息、bms提供的信息、EV-CAN车辆的运行状态的信息等，然后根据搭建的数学模型匹配，判断电池是否处于危险状态；主控单元主要从测控模块读取各模块信息、记录事件、输出报警信息等，输入参数，方便人员调整调试等，主控单元主要功能是统一协调、管理安装在各个电池箱的测控模块，下发设置信息，读取当前采样信息，提供人机交互接口，便于使用和维护人员查看灭火系统工作状态，系统检修，事故查询等；测控单元主要测量参数、数据处理、发送报警信息等，它可以支持多个客户端、多种协议同时访问。

作为优选，所述的主控单元设于驾驶室内，所述主控单元设有控制装置、LCD显示屏、声光报警装置，所述的测控单元、消防灭火单元设于测控单元箱内，所述的信号处理单元设于汽车动力电池仓内。单元装置小巧适用范围更广，可根据电池箱数量增加测控箱，对电池仓运行状态全程监控，实时收集电池仓内部温度和有害可燃气体含量信息，可以上传后台显示，实现高灵敏度、高准确性、低误报率，实现保护更多组合的新能源汽车消防安全；根据用户使用情况，可将电池箱内部数据完全通过显示屏呈现在用户面前，供用户详细了解电池箱内部各参数的具体数据亦可在显示屏上操作设置，设于驾驶室内或其他控制设备上。

作为优选，所述的消防灭火单元包括电磁阀、消防钢瓶、导管、喷头、消防灭火反馈器，所述的电磁阀、消防灭火反馈器分别与测控单元连接，所述的消防钢瓶通过电磁阀与导管、喷头连通。喷头设于汽车电池仓内，电池仓发生火警时，消防钢瓶里的灭火材料通过电磁阀、导管从喷头喷出灭火；消防灭火反馈器可将火情及消防钢瓶内灭火材料使用情况一并返回给测控单元。

作为优选，所述的测控单元设有与电动汽车EV-CAN连接的接口。测控单元可在EV-CAN中获取整车状态，了解车辆运行状态，如停车、启动、加速、加速等；更多的数据源可以让管理系统建立相应的数据模型，监控整车电池的安全状态。

作为优选，所述的消防灭火单元设有手动控制器。手动、自动控制相结合，当火情发生时，预警及启动开关实现自动灭火，乘车人员亦可手动启动灭火装置。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)可实现电池仓运行状态全程监控；(2)消防单元手动、自动控制相结合；(3)多台测控单元任意组合，实现整体消防监控，对火情分级控制。

附图说明

图1是本发明的一种结构原理图。

图2是本发明测控单元箱的一种结构示意图。

图中：1、测控单元箱 2、消防钢瓶 3、测控单元 4、电磁阀

5、导管 6、手动控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种动力电池消防安全控制系统，用于对设于汽车动力电池仓内的动力电池进行消防安全控制，包括主控单元、测控单元、消防灭火单元、信号处理单元，主控单元通过内部数据交互接口与测控单元连接，消防灭火单元与测控单元相互连接，信号处理单元包括温度传感器、气体传感器、气压传感器，信号处理单元与测控单元连接，主控单元采用非阀值火灾算法，多信息多任务组合判断险情，主控单元可与多个测控单元连接，测控单元与消防灭火单元、信号处理单元一一对应设置；

主控单元设于驾驶室内，主控单元设有控制装置、LCD显示屏、声光报警装置，测控单元3、消防灭火单元设于测控单元箱1内，信号处理单元设于汽车动力电池仓内；

管理系统与电动汽车EV-CAN连接；

消防灭火单元包括电磁阀4、消防钢瓶2、导管5、喷头、消防灭火反馈器，电磁阀4、消防灭火反馈器分别与测控单元3连接，消防钢瓶2通过电磁阀4与导管5、喷头连通；消防灭火单元设有手动控制器6；

测控单元3设有与电动汽车EV-CAN连接的接口。

具体实施过程是，本方案管理系统使用过程中，通过信号处理单元实时监控汽车电池仓情况，如有火警可直接操控消防灭火单元对汽车电池进行灭火处理。

打开系统，主控单元根据预先设定好的参数启动，包括运行参数、报警参数，主控单元通过内部数据交互接口与测控单元3的测控模块连接，获取各模块状态信息数据，测控模块将所获得的包括信号处理单元的温度传感器、气体传感器、气压传感器的温度、低压、气体测量、反馈信号等信息数据传送给主控单元，消防灭火反馈器的反馈数据也通过测控模块传送给主控单元，主控单元获取的信息还包括bms提供的信息、EV-CAN车辆的运行状态的信息等数据；主控单元采用非阀值火灾算法，多信息多任务组合判断险情，去除冗杂数据，然后根据搭建的数学模型匹配，判断电池是否处于危险状态；

正常情况下，主控单元读取各模块信息、记录事件、输出报警信息等，也可在启动状态时输入各种参数，方便人员调整调试；主控单元统一协调、管理安装在各个电池箱的测控模块，下发设置信息，读取当前采样信息，提供人机交互接口，便于使用和维护人员查看灭火系统工作状态，系统检修，事故查询等；主控单元还可通过以太网通讯与云端平台连通；

非正常情况下，例如当主控单元判断电池处于危险状态时，根据多台测控单元的组合，实现整体消防监控，对火情分级控制，按照火情的分级程度，选择需要启动的消防灭火单元，然后主控单元通过测控模块控制消防灭火单元的电磁阀4打开，使得消防钢瓶2通过电磁阀4与导管5、喷头连通，将消防材料喷到电池上扑灭火警；紧急情况下，电磁阀4还可通过手动控制器6人工打开。