电池预警灭火系统和电池系统的制作方法

本实用新型涉及电池保护技术领域，尤其是涉及一种电池预警灭火系统和电池系统。

背景技术：

电池系统在过量充电或长时间大电流工作状况下，电池组的温度会升高，严重情况下可能会发生热失控会危及电池组的使用安全。由于众多电池是紧邻排列组成，热量极易扩散，从而引起其它电池发生热失控，这样的连锁反应将极大的增大电池系统的失效风险。

现行的目前电池系统的使用安全通常是通过电池管理系统(BMS)进行监控的，是一种主动安全防护措施。但BMS管理系统作为集成电路存在一定的失效风险。因此如何提升电池组使用过程中的安全性，特别是被动安全性尤为重要。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型提供一种电池预警灭火系统和电池系统，可以解决现有技术中电池组在运行中的安全性较差的技术问题。

(二)技术方案

第一方面，本实用新型提供的电池预警灭火系统包括气体监控装置以及与所述气体监控装置的灭火装置，其中：

所述气体监控装置用于：连接至电池系统中的电池管理系统，在检测所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，向所述电池管理系统发出预警信号以及向所述灭火装置发出灭火启动信号。

可选的，所述电池预警灭火系统还包括：

DC/DC转换器，连接至所述气体监控装置和所述电池组，用于将所述电池组的直流电压信号降压后供至所述气体监控装置。

可选的，所述DC/DC转换器还连接至所述灭火装置，所述DC/DC转换器还用于将所述电池组的直流电压信号降压后供至所述灭火装置。

可选的，所述电池预警灭火系统还包括：

电源，连接至所述灭火装置和/或所述气体监控装置，用于为所述灭火装置和/或所述气体监控装置供电。

可选的，所述特征气体包括挥发性有机化合物。

第二方面，本实用新型提供的电池系统包括上述任一所述的电池预警灭火系统，还包括：电池组、与所述电池组连接的电池管理系统以及与所述电池管理系统连接的整车控制器，其中：

所述电池管理系统用于在接收到所述气体监控装置发出的预警信号时通过所述整车控制器将所述预警信号反馈至用户。

可选的，所述电池系统还包括：

高压箱，连接至所述电池管理系统和所述电池组；

对应的，所述整车控制器还用于：在接收到所述预警信号时通过所述电池管理系统向所述高压箱发出用于切断所述高压箱的内部电路的指令。

可选的，所述电池组包括多个单体电池以及设置在相邻单体电池之间的隔热片。

可选的，所述隔热片包括云母片以及涂覆在所述云母片两面上的隔热材料层。

(三)有益效果

本实用新型提供的电池预警灭火系统和电池系统，通过气体监控装置监测电池组的工作状态，若电池组发出的特征气体浓度大于预设阈值时，表明电池组处于失效状态，此时气体监控装置向电池管理系统发出预警信号，以便于电池管理系统对电池组的供电进行管理控制，另外，还会向灭火装置发出灭火启动信号，以便提醒灭火装置对失效电池进行灭火，以及时灭火，实现对电池组的被动安全防护，保证电池组的运行安全。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型一实施例中电池系统的结构框图；

图2示出了本实用新型一实施例中电池系统的结构框图；

图3示出了本实用新型一实施例中电池组的结构示意图；

附图标记说明：

111-单体电池；112-隔热片。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

第一方面，本实用新型提供一种电池预警灭火系统，如图1、2所示，该电池预警灭火系统包括：气体监控装置以及与所述气体监控装置的灭火装置，其中：

所述气体监控装置用于：连接至电池系统中的电池管理系统，在检测所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，向所述电池管理系统发出预警信号以及向所述灭火装置发出灭火启动信号。

可理解的是，当电池组未发出特征气体或特征气体的浓度小于或等于预设阈值时，表征电池系统处于正常工作状态；一旦电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度高于预设阈值时，表征电池系统中存在发生失效的电池，电池系统进入非正常工作状态，即失效状态。

可理解的是，当气体监控装置监测电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，气体监控系统向灭火装置发出灭火启动信号，灭火装置在接收到灭火启动信号时会喷射灭火剂，进行灭火。

可理解的是，当气体监控装置监测电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，气体监控装置向电池系统中的电池管理系统发出预警信号，电池管理系统在接收到预警信号时可以通过多种处理方法，例如，通过整车控制器反馈给用户，使用户获知当前电池组的状态，再例如，也可以通过切断电池组对外供电回路的方式使电池组停止供电等。

可理解的是，所谓的特征气体可以是一氧化碳等，也可以是挥发性有机化合物，对于不同类型的电池，特征气体的种类不同，对此本实用新型不做限定。

本实用新型提供的电池预警灭火系统，通过气体监控装置监测电池组的工作状态，若电池组发出的特征气体浓度大于预设阈值时，表明电池组处于失效状态，此时气体监控装置向电池管理系统发出预警信号，以便于电池管理系统对电池组的供电进行管理控制，另外，还会向灭火装置发出灭火启动信号，以便提醒灭火装置对失效电池进行灭火，以及时灭火，实现对电池组的被动安全防护，保证电池组的运行安全。

在具体实施时，如图1所示，本实用新型提供的电池预警灭火系统中还可以设置一DC/DC转换器，该DC/DC转换器连接至所述气体监控装置和所述电池组，用于将所述电池组的直流电压信号降压后供至所述气体监控装置。这里所谓的降压，例如将电池组的直流高压信号转换为12v的直流低压信号，这样可以利用DC/DC转换器将电池组降压后得到的低压信号为气体监控装置供电。

当然，如图1所示，如果设置DC/DC转换器的话，还可以将DC/DC转换器还连接至所述灭火装置，这样所述DC/DC转换器还可以用于将所述电池组的直流电压信号降压后供至所述灭火装置。

也就是说，可以通过设置一DC/DC转换器，对电池组的直流电压进行降压，然后为气体监控装置和/或灭火装置供电。当然，除了设置一DC/DC转换器的方式为气体监控装置和/或灭火装置供电外，如图2所示，还可以设置一个电源，将该电源连接至所述灭火装置和/或所述气体监控装置，用于为所述灭火装置和/或所述气体监控装置供电。这里，通过设置一个专门的电源的方式为灭火装置和/或气体监控装置供电。

第二方面，本实用新型提供一种电池系统，如图1、2所示，该系统包括上述任一电池预警灭火系统，还包括电池组、与所述电池组连接的电池管理系统以及与所述电池管理系统连接的整车控制器，其中：所述电池管理系统用于在接收到所述气体监控装置发出的预警信号时通过所述整车控制器将所述预警信号反馈至用户。

也就是说，当电池预警灭火系统中的气体监控装置检测到电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，向电池管理系统发出预警信号，电池管理系统在接收到预警信号时将该预警信号发送给整车控制器，该整车控制器将预警信号反馈给用户，这样用户便可以知道当前电池组的状态，以便采取措施。

在具体实施时，还可以电池系统中设置一高压箱，所谓的高压箱，是指电池组与负载之间的桥梁，电池组通过高压箱为负载供电。将高压箱与电池管理系统和所述电池组连接。这样，当整车控制器在接收到所述预警信号时通过所述电池管理系统向所述高压箱发出用于切断所述高压箱的内部电路的指令。

也就是说，当电池预警灭火系统中的气体监控装置检测到电池组发出的特征气体的浓度大于预设阈值时，向电池管理系统发出预警信号，电池管理系统在接收到预警信号时将该预警信号发送给整车控制器，然后整车控制器发出一指令，电池管理系统将该指令发送给高压箱，以切断高压箱的内部电压，从而使得电池组不能为负载供电。

在具体实施时，上述电池组可以采用多种结构形式，如图3所示，其中一种可选的结构形式为：电池组包括多个单体电池111以及设置在相邻单体电池111之间的隔热片112。也就是说，本实用新型中的电池组相对于现有技术中普通的电池组，在单体电池111之间增加了隔热片112，这样在使用灭火装置进行灭火的同时，还采用隔热片112阻隔热扩散的发生，进一步提高系统的安全性。

其中，所谓的隔热片112可以采用多种结构，其中一种可选的结构外接：隔热片112包括云母片以及涂覆在所述云母片两面上的隔热材料层。也就是说，隔热片可以在云母片两面上涂覆隔热材料制成，当然实际的制作过程比较复杂，例如在在涂覆之前还需要进行等离子清洗，对隔热材料进行充分均匀搅拌，在涂覆之后需要放在烘箱中烘干，在烘干后还要放在室温下进行通风以降温，最后在剪裁得到所需尺寸的隔热片。

综上所述：

本实用新型提供的电池预警灭火系统和电池系统，通过气体监控装置监测电池组的工作状态，若电池组发出的特征气体浓度大于预设阈值时，表明电池组处于失效状态，此时气体监控装置向电池管理系统发出预警信号，以便于电池管理系统对电池组的供电进行管理控制，同时还会向灭火装置发出灭火启动信号，以便提醒灭火装置对失效电池进行灭火，以及时灭火，实现对电池组的被动安全防护，保证电池组的运行安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例各实施例技术方案的范围。