一种电动汽车的动力电池组的起火处理装置及方法与流程

本发明涉及电动汽车安全技术领域，具体涉及一种电动汽车的动力电池组的起火处理装置及方法。

背景技术：

随着汽车使用量的不断增加，燃料使用加剧消耗石油储量，会不可避免地造成能源危机。与此同时，汽车运行时排放的废气污染空气、恶化环境、破坏生态平衡。由此，环保型的电动汽车应运而生，在电动汽车技术进一步研发的同时，已有为数可观的电动汽车投产使用。

在正常行驶条件下，电动汽车发生火灾事故的可能性很小，但是相比传统汽车，增加的电池也同样的增加了电动汽车的危险系统。对于现在大部分采用锂离子电池的电动汽车，大电流放电降导致电池排放大量可燃气体，而电池的温度也随之升高，电池燃烧的可能性很大。另一方面，电动汽车在碰撞或者撞车时，由于电池受到很大的冲击力，可能受到挤压、穿刺等损坏，使得电池内部压力过高，从而在此极端的情况下，电动汽车发生燃烧、爆炸、电击的情况。尤其是锂离子电池的负极材料，一旦因为电池外壳损毁与空气接触，有极高的可能发生剧烈氧化甚至燃烧爆炸。此外，当汽车遇到暴雨或其他涉水情况时，电池间的接线或者电机控制系统就可能会由于水或者水汽的侵蚀，造成短路及漏电事故。一旦短路，电池温度迅速升高，引起爆炸或者燃烧的可能性就很大。

一旦电动汽车的动力电池发生起火事故，将会严重威胁乘客的生命安全，并使乘客遭受极大的财产损失，同时阻碍电动汽车的推广使用。因此，对电动汽车的动力电池进行起火实时监测，并配置可靠的起火应急措施非常必要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电动汽车的动力电池组的起火处理装置及方法，以对电动汽车的动力电池实时进行起火监测并采取可靠的起火应急措施。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的动力电池组的起火处理装置，所述动力电池组设置于所述电动汽车的电池箱体内；所述装置包括：第一温度传感器，设置于所述电池箱体的外壳上，用于检测所述电池箱体的温度；第二温度传感器，设置于所述动力电池组的电池单体处，用于检测所述电池单体的温度；烟雾传感器，设置于所述电池箱体的顶盖内侧，用于检测所述电池箱体内部是否有烟雾；火焰传感器，设置于所述电池箱体的顶盖内侧，用于检测所述电池箱体内部是否有火焰；报警装置，用于发出警报；控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述烟雾传感器、所述火焰传感器和所述报警装置分别连接，用于根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述烟雾传感器和所述火焰传感器的检测信号控制所述报警装置发出警报。

可选地，所述第一温度传感器设置于所述电池箱体的外壳内侧。

可选地，所述第二温度传感器为多个；其中，每个所述第二温度传感器设置于多个电池单体之间，用于检测所述多个电池单体的温度；或者，每个所述第二温度传感器设置于一个电池单体处，用于检测所述一个电池单体的温度。

可选地，所述电池箱体顶盖的中间位置设置有透气阀，所述烟雾传感器设置于所述透气阀处。

可选地，所述电池箱体顶盖为矩形；所述火焰传感器为两个，分别设置于所述电池箱体顶盖的边缘且宽度方向上的中间位置。

可选地，所述控制器包括通讯模块，用于与远程监控平台通信连接，所述控制器还用于将报警信息发送至所述远程监控平台。

可选地，所述装置还包括：功率控制模块，与所述控制器连接，用于控制所述动力电池组的输出功率。

可选地，所述装置还包括：语音提示模块，用于提示所述电动汽车的驾驶员靠边停车。

可选地，所述装置还包括：灭火装置，与所述控制器连接，设置于所述电动汽车上，用于根据所述控制器的控制指令对所述动力电池组灭火处理。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的动力电池组的起火处理方法，所述电动汽车的动力电池组设置于电池箱体内；所述方法包括：分别获取所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度；判断所述电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断所述电池单体的温度是否大于所述温度阈值；当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述温度阈值时，判断所述电池箱体内部是否有烟雾；当所述电池箱体内有烟雾时，判断所述电池箱体内是否有火焰；当满足下列条件中的一者或多者时，控制报警装置发出警报：所述电池箱体的温度大于温度阈值、所述电池单体的温度大于所述温度阈值、所述电池箱体内部有烟雾、所述电池箱体内有火焰。

可选地，所述判断所述电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断所述电池单体的温度是否大于所述温度阈值的步骤包括：判断所述电池箱体的温度是否大于第一温度阈值，并判断所述电池单体的温度是否大于所述第一温度阈值；当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第一温度阈值时，判断所述电池箱体的温度是否大于第二温度阈值，并判断所述电池单体的温度是否大于所述第二温度阈值；当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第二温度阈值时，判定所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述温度阈值。

可选地，当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第一温度阈值时，还包括：输出第一降功率指令，所述第一降功率指令用于控制功率控制模块将所述动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第一百分比；当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第二温度阈值时，还包括：输出第二降功率指令，所述第二降功率指令用于控制功率控制模块将所述动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第二百分比。

可选地，当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第二温度阈值时，在判定所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述温度阈值之前，还包括：判断所述电池箱体的温度是否大于第三温度阈值，并判断所述电池单体的温度是否大于所述第三温度阈值；当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第三温度阈值时，判定所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述温度阈值。

可选地，当所述电池箱体的温度和所述电池单体的温度中的任意一者大于所述第三温度阈值时，还包括：输出关断控制指令，所述关断控制指令用于控制所述动力电池组停止放电。

可选地，当判定所述电池箱体内有火焰时，还包括：输出灭火控制执行，所述灭火控制指令用于控制灭火装置对所述动力电池组灭火处理。

本发明实施例所提供的电动汽车的动力电池组的起火处理装置，动力电池组设置于电动汽车的电池箱体内，通过第一温度传感器检测电池箱体的温度，通过第二温度传感器检测电池单体的温度，通过烟雾传感器检测电池箱体内是否有烟雾，通过火焰传感器检测电池箱体内部是否有火焰，通过报警装置发出警报，通过控制器根据第一温度传感器、第二温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器的检测信号控制报警装置发出警报。通过本发明，可以实时检测动力电池组内的温度、烟雾、火焰情况，一旦有异常情况时，可以及时发出警报，以便相关人员及时采取应对措施。

本发明实施例所提供的电动汽车的动力电池组的起火处理方法，获取电池箱体的温度和电池单体的温度后，判断判断电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于温度阈值；当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于温度阈值时，判断电池箱体内部是否有烟雾；当电池箱体内有烟雾时，判断电池箱体内是否有火焰；当满足下列条件中的一者或多者时，控制报警装置发出警报：电池箱体的温度大于温度阈值、电池单体的温度大于温度阈值、电池箱体内部有烟雾、电池箱体内有火焰。通过本发明，可以实时检测动力电池组内的温度、烟雾、火焰情况，一旦有异常情况时，可以及时发出警报，以便相关人员及时采取应对措施。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理装置的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的电动汽车的电池箱体的侧面示意图；

图3示出了根据本发明实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理方法的流程图；

图4示出了根据本发明另一实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。

实施例一

图1示出了根据本发明实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理装置的示意图。该动力电池组设置于电动汽车的电池箱体内，图2示出了根据本发明实施例的电动汽车的电池箱体的侧面示意图。

根据图1所示，该装置包括第一温度传感器10、第二温度传感器20、烟雾传感器30、火焰传感器40、报警装置50和控制器60。

第一温度传感器10，设置于电池箱体的外壳上，用于检测电池箱体的温度。可选地，第一温度传感器10设置于电池箱体的外壳内侧，以传感器在电池箱体搬运过程中受到挤压而损坏；同时设置在外壳内侧可以更为准确地获取由于电池箱体外部高温或起火时对电池箱体内部的温度环境的影响，当电池箱体受外部因素影响而温度过高时，内部动力电池组的环境温度过高容易发生爆炸。

第二温度传感器20，设置于动力电池组的电池单体处，用于检测电池单体的温度。可选地，第二温度传感器20为多个。其中，每个第二温度传感器20设置于多个电池单体之间，用于检测多个电池单体的温度；或者，每个第二温度传感器20设置于一个电池单体处，用于检测一个电池单体的温度。当由于外部高温环境或电池内部出现故障而导致电池单体温度升高时，通过该第二温度传感器20可以更为准确地获取电池单体的温度，从而及时采取应对措施。

烟雾传感器30，设置于电池箱体的顶盖内侧，用于检测电池箱体内部是否有烟雾。图2示出了外形为长方形的电池箱体，该电池箱体顶盖的中间位置设置有透气阀，烟雾传感器30设置于该透气阀处。当电池箱体内部有烟雾时，会通过透气阀向外扩散，设置于透气阀处的烟雾传感器30可以准确检测到电池箱体内的烟雾。

火焰传感器40，设置于电池箱体的顶盖内侧，用于检测电池箱体内部是否有火焰。电池箱体顶盖为矩形。火焰传感器40为两个，分别设置于电池箱体顶盖的边缘且宽度方向上的中间位置，如图2所示。由于火焰传感器有一定的探测角度，若将火焰传感器设置于中间位置，则当电池箱体顶盖的角落处有火焰时，不容易探测到，即存在探测死角；将火焰传感器设置于电池箱体上方的角落位置可以避免探测存在死角。

需要补充说明的是，电池箱体不一定为图2所示的长方形，当电池箱体不是长方形时，火焰传感器设置在电池箱体上盖的边缘位置。

报警装置50，用于发出警报。

控制器60，与第一温度传感器10、第二温度传感器20、烟雾传感器30、火焰传感器40和报警装置50分别连接，用于根据第一温度传感器10、第二温度传感器20、烟雾传感器30和火焰传感器40的检测信号控制报警装置50发出警报。

可选地，控制器60包括通讯模块70，用于与远程监控平台通信连接，控制器60还用于将报警信息发送至远程监控平台。

作为本实施例的一种可选实施方式，该电动汽车的动力电池组的起火处理装置还包括功率控制模块80，与控制器60连接，用于控制动力电池组的输出功率。

该电动汽车的动力电池组的起火处理装置还包括语音提示模块90，用于提示电动汽车的驾驶员靠边停车。

此外，该电动汽车的动力电池组的起火处理装置还包括灭火装置100，与控制器60连接，设置于电动汽车上，用于根据控制器60的控制指令对动力电池组灭火处理。

上述电动汽车的动力电池组的起火处理装置，动力电池组设置于电动汽车的电池箱体内，通过第一温度传感器检测电池箱体的温度，通过第二温度传感器检测电池单体的温度，通过烟雾传感器检测电池箱体内是否有烟雾，通过火焰传感器检测电池箱体内部是否有火焰，通过报警装置发出警报，通过控制器根据第一温度传感器、第二温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器的检测信号控制报警装置发出警报。通过本发明，可以实时检测动力电池组内的温度、烟雾、火焰情况，一旦有异常情况时，可以及时发出警报，以便相关人员及时采取应对措施。

实施例二

图3示出了根据本发明实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理方法的流程图。电动汽车的动力电池组设置于电池箱体内。根据图3所示，该方法包括如下步骤：

S10：分别获取电池箱体的温度和电池单体的温度。

S20：判断电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于温度阈值。当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于温度阈值时，执行步骤S30和步骤S40；否则执行步骤S10。

S30：控制报警装置发出温度警报，即告知相关人员(电动汽车司机或维护人员)动力电池组温度过高。

S40：判断电池箱体内部是否有烟雾。当电池箱体内有烟雾时，执行步骤S50和步骤S60；否则执行步骤S10。

S50：控制报警装置发出烟雾警报，即告知相关人员(电动汽车司机或维护人员)动力电池组内有烟雾。

S60：判断电池箱体内是否有火焰。当电池箱体内有火焰时，执行步骤S70；否则执行步骤S10。

S70：控制报警装置发出火焰警报，即告知相关人员(电动汽车司机或维护人员)动力电池组内有火焰。

作为本实施例的一种可选实施方式，当判定电池箱体内有火焰时，还包括步骤S80：输出灭火控制执行，灭火控制指令用于控制灭火装置对动力电池组灭火处理。

上述电动汽车的动力电池组的起火处理方法，获取电池箱体的温度和电池单体的温度后，判断判断电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于温度阈值；当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于温度阈值时，判断电池箱体内部是否有烟雾；当电池箱体内有烟雾时，判断电池箱体内是否有火焰；当满足下列条件中的一者或多者时，控制报警装置发出警报：电池箱体的温度大于温度阈值、电池单体的温度大于温度阈值、电池箱体内部有烟雾、电池箱体内有火焰。通过本发明，可以实时检测动力电池组内的温度、烟雾、火焰情况，一旦有异常情况时，可以及时发出警报，以便相关人员及时采取应对措施。

实施例三

图4示出了根据本发明实施例的电动汽车的动力电池组的起火处理方法的流程图。电动汽车的动力电池组设置于电池箱体内。根据图4所示，该方法包括如下步骤：

S10：分别获取电池箱体的温度和电池单体的温度。

S21：判断电池箱体的温度是否大于第一温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第一温度阈值。当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第一温度阈值时，执行步骤S22、S23和S24；否则执行步骤S10。

S22：输出第一降功率指令，第一降功率指令用于控制功率控制模块将动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第一百分比。

S23：控制报警装置发出第一温度警报。

S24：判断电池箱体的温度是否大于第二温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第二温度阈值。当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第二温度阈值时，执行步骤S25、S26和S27；否则执行步骤S10。

S25：输出第二降功率指令，第二降功率指令用于控制功率控制模块将动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第二百分比。

S26：控制报警装置发出第二温度警报。

S27：判断电池箱体的温度是否大于第三温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第三温度阈值。当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第三温度阈值时，执行步骤S28、S29和S30；否则执行步骤S10。

S28：输出关断控制指令，关断控制指令用于控制动力电池组停止放电。

S29：控制报警装置发出第三温度警报。

上述步骤S21至S29，在获取电池箱体的温度和电池单体的温度后，先判断电池箱体的温度是否大于第一温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第一温度阈值，当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第一温度阈值时，输出第一降功率指令控制功率控制模块将动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第一百分比；然后判断电池箱体的温度是否大于第二温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第二温度阈值，当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第二温度阈值时，输出第二降功率指令控制功率控制模块将动力电池组的输出功率控制为额定输出功率的第二百分比；最后判断电池箱体的温度是否大于第三温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于第三温度阈值，当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于第三温度阈值时，输出关断控制指令控制动力电池组停止放电。通过上述步骤S21和S29，可以根据电池箱体的温度和电池单体的温度，及时判断动力电池组是否有起火的可能性，并及时采取应对措施预防动力电池组起火。

S40：判断电池箱体内部是否有烟雾。当电池箱体内有烟雾时，执行步骤S50和步骤S60；否则执行步骤S10。

S50：控制报警装置发出烟雾警报，即告知相关人员(电动汽车司机或维护人员)动力电池组内有烟雾。

S60：判断电池箱体内是否有火焰。当电池箱体内有火焰时，执行步骤S70；否则执行步骤S10。

S70：控制报警装置发出火焰警报，即告知相关人员(电动汽车司机或维护人员)动力电池组内有火焰。

作为本实施例的一种可选实施方式，当判定电池箱体内有火焰时，还包括步骤S80：输出灭火控制执行，灭火控制指令用于控制灭火装置对动力电池组灭火处理。

上述电动汽车的动力电池组的起火处理方法，获取电池箱体的温度和电池单体的温度后，判断判断电池箱体的温度是否大于温度阈值，并判断电池单体的温度是否大于温度阈值；当电池箱体的温度和电池单体的温度中的任意一者大于温度阈值时，判断电池箱体内部是否有烟雾；当电池箱体内有烟雾时，判断电池箱体内是否有火焰；当满足下列条件中的一者或多者时，控制报警装置发出警报：电池箱体的温度大于温度阈值、电池单体的温度大于温度阈值、电池箱体内部有烟雾、电池箱体内有火焰。通过本发明，可以实时检测动力电池组内的温度、烟雾、火焰情况，一旦有异常情况时，可以及时发出警报，以便相关人员及时采取应对措施。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。