一种自动检测并灭火的动力电池包的制作方法

本实用新型涉及电动汽车或混合动力汽车用的动力电池，尤其是一种自动检测并灭火的动力电池包。

背景技术：

电动汽车利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶，具有节能环保等优点。然而相对于传统的汽车，电动汽车存在的安全隐患主要是电池包的安全问题，当电池包热量产生速度大于散热速度时甚至容易导致热失控，从而导致温度的进一步上升，是引发电池包发生火灾的主要原因，因此电池包的安全性问题不容忽视。

现有的电动汽车通常设置电池包灭火装置对电池包进行灭火，在电池包产生烟雾或温度升高时启动灭火装置，实现自动灭火。现有电池包灭火装置多采用灭火剂存储外置的结构，即灭火剂存储位于电池包的外侧，通过管路在电池包起火后将灭火剂送入电池包内部，存在管路多、灭火剂传输线路长且复杂等问题，这样会降低灭火效率。

技术实现要素：

为了解决现有电池包灭火装置灭火效率低的问题，本实用新型提供的一种灭火效率高、可靠性高的自动检测并灭火的动力电池包。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自动检测并灭火的动力电池包，包括箱体，所述箱体内设有电池模组、检测装置、灭火装置和控制器，所述检测装置包括至少一个温度传感器和至少一个烟雾传感器，所述控制器分别与所述温度传感器和烟雾传感器连接，所述灭火装置包括灭火剂存储罐、设于所述灭火剂存储罐上的若干个喷头以及设于所述喷头上的电磁阀，所述电磁阀受控于所述控制器，所述喷头设置朝向所述灭火剂存储罐的两侧，所述电池模组沿所述灭火剂存储罐两侧排列，当动力电池包内检测到烟雾或高温时，控制器控制电磁阀打开，灭火剂经喷头向两侧喷出进行灭火，由于灭火剂存储罐安放在动力电池包内部，省去灭火管路布置，使灭火剂迅速充满箱体，实现灭火效果。

优选的，所述箱体内设有用于安装所述控制器且与所述电池模组隔离的控制室，具体的，控制室设置在箱体的一端，控制器与电池模组隔离，起火时可避免控制器受损坏而导致无法工作，对控制器起到较好的保护作用。

优选的，所述箱体上设有可拆卸的上盖，所述上盖的上表面设有线槽，所述烟雾传感器通过传感器信号线束与所述控制器连接，所述传感器信号线束经所述线槽连接至所述控制室，将传感器信号线束沿线槽布线，即传感器信号线束位于箱体的外侧，可以避免起火时损伤传感器信号线束，造成信号传递障碍，影响灭火装置工作。

进一步，所述烟雾传感器嵌在所述上盖上，所述烟雾传感器的感应侧与所述电池模组相对，这样避免因碰撞等原因而造成烟雾传感器发生移位，影响检测效果。

进一步，所述电磁阀通过控制信号线束与所述控制器连接，所述控制信号线束经所述线槽连接至所述控制室，控制信号线束与传感器信号线束集中于线槽内一起布线，在起火时也可有效保护控制信号线束。

优选的，所述电磁阀包括阀片、驱动电机和弹簧，所述驱动电机驱动所述阀片转动以打开或关闭电磁阀，所述弹簧置于驱动电机与阀片之间，在弹簧的弹力作用下，阀片能够紧贴灭火剂存储罐的出口处，使电磁阀的密封性能更好。

优选的，所述的每个电池模组上分别设置有两个以上的温度传感器，每个温度传感器通过信号线连接至所述控制器。

优选的，所述灭火剂存储罐上设有用于观察灭火剂存储罐内部气压的压力表。

进一步，所述灭火剂存储罐为内置有灭火剂的管状罐体，这样，灭火剂存储罐能够置于电池模组的间隙中，减少占用的空间。

进一步，所述喷头为喇叭状喷头，灭火剂沿喇叭状喷头喷出时能够迅速发散，实现快速灭火。

本实用新型的有益效果：本实用新型的动力电池包通过烟雾传感器和温度传感器检测箱体内的烟雾及温度状态，当任一电池模组产生烟雾或温度过高时，控制器控制启动灭火装置，此时电磁阀打开，灭火剂经喷头向两侧喷出进行灭火，使灭火剂迅速充满箱体，实现自动检测并灭火，灭火装置安放在动力电池包内部，省去灭火管路的布置，灭火效率更高，可以在动力电池包内部起火时及时扑灭火情，避免由于动力电池包起火引起整车起火，保障人身安全、减少财产损失。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型的动力电池包的立体结构示意图；

图2是本实用新型的动力电池包的俯视局部剖面示意图；

图3是图2中A-A方向剖面结构示意图；

图4是图2中B-B方向剖面结构示意图；

图5是本实用新型的动力电池包的内部结构示意图；

图6是图4中C处的电磁阀关闭状态的放大结构示意图；

图7是图4中C处的电磁阀打开状态的放大结构示意图；

图8是本实用新型中灭火装置的结构示意图；

图9是本实用新型中电池模组的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参见图1和2，一种自动检测并灭火的动力电池包，包括箱体2，所述箱体2内设有电池模组3、检测装置、灭火装置和控制器7，所述检测装置包括至少一个温度传感器6和至少一个烟雾传感器5，所述控制器7分别与所述温度传感器6和烟雾传感器5连接，所述灭火装置包括灭火剂存储罐4、设于所述灭火剂存储罐4上的若干个喷头9以及设于所述喷头9上的电磁阀8，所述电磁阀8受控于所述控制器7，所述喷头9设置朝向所述灭火剂存储罐4的两侧，所述电池模组3沿所述灭火剂存储罐4两侧排列。其中，温度传感器6用于检测箱体2内的温度状况，烟雾传感器5用于检测箱体2内的烟雾状况，温度传感器6和烟雾传感器5的具体数量根据电池模组3的数量来确定，喷头9直接连接在灭火剂存储罐4上，电磁阀8安装在喷头9上，无需铺设灭火管路，减少灭火剂由管路喷出的延时时间。

本实施例中，灭火剂存储罐4置于箱体2的中部位置，也可根据电池模组3的数量设置灭火剂存储罐4的数量，如电池模组3数量较多时，设置两个灭火剂存储罐4，每个灭火剂存储罐4的两侧均排布电池模组3。当任一电池模组3产生烟雾或温度过高时，控制器7控制启动灭火装置，此时电磁阀8打开，灭火剂经喷头9向两侧喷出进行灭火，使灭火剂迅速充满箱体2，实现自动检测并灭火，灭火装置安放在动力电池包内部，省去灭火管路的布置，灭火效率更高，可以在电池包内部起火时及时扑灭火情。

参见图2和5，所述箱体2内设有用于安装所述控制器7且与所述电池模组3隔离的控制室21，具体的，箱体2内采用隔板将控制器7与电池模组3隔离形成控制室21，控制室21设置在箱体2的一端，起火时可避免控制器7受损坏而导致无法工作，对控制器7起到较好的保护作用。

本实施例中，所述箱体2上设有可拆卸的上盖1，所述上盖1的上表面设有线槽，所述烟雾传感器5通过传感器信号线束51与所述控制器7连接，所述传感器信号线束51经所述线槽连接至所述控制室21，将传感器信号线束51沿线槽布线，即传感器信号线束51位于箱体2的外侧，可以避免起火时损伤传感器信号线束51，造成信号传递障碍，影响灭火装置工作。

参见图3和4，进一步，所述烟雾传感器5嵌在所述上盖1上，所述烟雾传感器5的感应侧与所述电池模组3相对，烟雾传感器5的传感器信号线束51从上盖1的上表面引出，然后沿线槽连接至控制室21的上方，再穿过上盖1进入控制室21内部与控制器7连接，这样，传感器信号线束51能够置于动力电池包外侧，同时烟雾传感器5固定在上盖1上，连接结构牢固稳定，避免因碰撞等原因而造成烟雾传感器5发生移位，影响检测效果。烟雾传感器5的具体数量及分布位置根据电池模组3的数量确定，确保任何一个电池模组3产生烟雾时均可以被检测到。附图所示只是本实用新型的一种实施例，本实用新型并不限于附图中烟雾传感器5的排布结构。

参见图5，进一步，所述电磁阀8通过控制信号线束84与所述控制器7连接，所述控制信号线束84经所述线槽连接至所述控制室21，所述电磁阀8包括阀片81、驱动电机83和弹簧82，所述驱动电机83驱动所述阀片81转动以打开或关闭电磁阀8，所述弹簧82置于驱动电机83与阀片81之间，其中，控制信号线束84与驱动电机83连接，控制信号线束84从上盖1的上表面引出，然后沿线槽连接至控制室21的上方，再穿过上盖1进入控制室21内部与控制器7连接，控制信号线束84与传感器信号线束51集中于线槽内一起布线，在起火时也可有效保护控制信号线束84。如图6所示，正常状态下，电磁阀8内的阀片81封堵在灭火剂存储罐4的出口处，使灭火剂存储罐4处于密封状态，在弹簧82的弹力作用下，阀片81能够紧贴灭火剂存储罐4的出口处，进一步提高密封性。如图7所示，当电磁阀8接收到控制器7的控制信号时，驱动电机83带动阀片81转动从而打开灭火剂存储罐4，这样灭火剂从喷头9喷出进行灭火，图7中箭头所示为电磁阀8打开时灭火剂的流向。

本实施例中，所述的每个电池模组3上分别设置有两个以上的温度传感器6，每个温度传感器6通过信号线61连接至所述控制器7。实施例中的电池模组3由多个单体电池31连接组成，每个电池模组3上设有两个温度传感器6。具体的，如图9所示，单体电池31为圆柱体电池，每个电池模组3中单体电池31垂直均匀排列且上下两端采用夹板32夹紧固定，夹板32上设有与单体电池31对应的通孔，温度传感器6的紧贴在单体电池31上。当电池模组3中某个单体电池31起火时，温度传感器6能够迅速感应到温度升高并输出信号至控制器7，电磁阀8打开后灭火剂能够迅速喷洒覆盖至整个电池模组3，灭火剂可以经通孔进入扑灭起火的单体电池31，灭火效率高。

参见图8，优选的，所述灭火剂存储罐4上设有用于观察灭火剂存储罐4内部气压的压力表10。采用的压力表10可以是机械式的，也可以是电子式的，电子式压力表10可连接至汽车主控单元，在压力异常时能够实现主动报警。实施例采用的灭火剂存储罐4为内置有灭火剂的管状罐体，这样，灭火剂存储罐4能够置于电池模组3的间隙中，减少占用的空间。

实施例中的喷头9为喇叭状喷头，灭火剂沿喇叭状喷头9喷出时能够迅速发散，实现快速灭火。

本实用新型的控制器7可以同时与汽车的电池管理系统（BMS）建立通信连接，当控制器7监测到烟雾状态时，向BMS报警，并由BMS切断电池与外部的连接，向整车提供报警信息；当BMS监测到电池包温度过高时，由BMS向控制器7和整车报警。控制器7在烟雾报警或电池高温报警发生时，启动灭火装置。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式的结构，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。