本发明涉及动力电池包灭火领域，尤其是涉及一种纯电动乘用车自动灭火系统、动力电池总成和灭火方法。
背景技术：
近年来，电动汽车行业迅猛发展，随着市场的发展和国家政策的导向，电动汽车越来越多的走进我们的生活，越来越多的收到消费者的认可。电动车在实际使用中安全事故频发，其中电池着火、爆炸也时常出现，消费者的安全存在隐患，电动车的安全性牵动着每一个消费者的心，当出现安全事故是，能否及时把事故制止，将消费者的损失降到到最低是重中之重，当电车电池出现爆炸，能否在第一时间将火熄灭，是目前要解决的首要问题。
现有一部分大巴车目前的电池系统不含灭火装置，部分大巴车的电池包内设有灭火装置，但是不够智能化、信息化、出线火情时响应不够及时；不能够与整车的控制器、电池控制器等直接进行通讯，不能够参与整车的信息管理；传感器数量、布置位置等因素限制，不能够360°全方位探测乙异常；没有单独的控制器控制灭火装置的启动及停止，不能够精确的控制灭火装置动作时间与动作幅度。
因此，针对上述问题本发明急需提供一种纯电动乘用车自动灭火系统、动力电池总成和灭火方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种纯电动乘用车自动灭火系统、动力电池总成和灭火方法，通过自动灭火系统和灭火方法以解决目前电池包内没有灭火系统以及无法自动灭火的问题。
本发明提供一种纯电动乘用车动力电池总成的自动灭火系统，包括设于内装动力电池的箱体内的：
灭火装置，用于对动力电池进行自动灭火；
温度传感器，用于实时采集箱体内的温度值；
烟雾度传感器，用于实时采集箱体内的烟雾浓度值；
消防控制器，用于将接收的温度值和烟雾浓度值实时传输给整车控制器；并根据接收的整车控制器发回的消防指令控制消防装置对箱体内的动力电池进行灭火；
还包括设于车轿厢内的整车控制器，用于将温度值和烟雾浓度值与预设的温度的安全阈值和烟雾浓度的安全阈值进行对比，当温度值和烟雾浓度值超出安全阈值范围时，则发送消防指令给消防控制器。
优选地，灭火装置包括设置于箱体的壁上的灭火剂喷射孔板，该灭火剂喷射孔板上设有喷孔，喷孔通过管路连通外部的灭火剂储料箱；管路上连接用于泵送灭火剂的气泵，管路上还连接有电阀门，用于根据消防指令调节灭火时间和灭火剂输出量；其中，消防控制器根据消防指令控制气泵开启或关闭；消防控制器根据消防指令调节电阀门的阀门开合参数，以实现灭火时间和灭火剂输出量的调节。
优选地，还包括安装于箱体内的电池控制器，当温度值和烟雾浓度值均超出安全阈值范围时，整车控制器编辑发送电池控制指令给电池控制器，用以控制动力电池的通断。
优选地，还包括设于箱体内的火焰探测器，用于实时采集箱体内火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率。
优选地，气泵、电阀门、温度传感器、烟雾度传感器、火焰探测器分别与消防控制器电连接。
优选地，灭火剂喷射孔板上设有安装孔，安装孔通过固定件将灭火剂喷射孔板固定于箱体内侧壁上。
本发明还包括一种纯电动乘用车动力电池总成，包括如上述中任一所述自动灭火系统。
优选地，还包括用于安装动力电池的箱体，在箱体的内壁上安装有灭火装置，多个温度传感器和多个烟雾度传感器间隔布设于灭火装置上。
优选地，灭火剂喷射孔板沿箱体内壁周向设置，灭火剂喷射孔板上的喷孔与箱体内的动力电池相对设置，温度传感器和烟雾度传感器设于灭火剂喷射孔板上。
本发明还包括一种基于所述自动灭火系统实现的自动灭火方法，包括：
温度传感器和烟雾度传感器分别实时采集箱体内的温度值和烟雾浓度值，并发送给消防控制器；
消防控制器将接收的温度值和烟雾浓度值实时传输给整车控制器；
整车控制器将温度值和烟雾浓度值与预设的温度的安全阈值和烟雾浓度的安全阈值进行对比，当温度值和烟雾浓度值均超出安全阈值范围时，则发送消防指令给消防控制器；
消防控制器根据接收的整车控制器发回的消防指令控制消防装置对箱体内的动力电池进行灭火。
本发明提供的一种纯电动乘用车自动灭火系统、动力电池总成和灭火方法与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明通过通过所述灭火装置，所述烟雾度传感器，所述消防控制器，所述整车控制器的设计，可以实现对动力电池自动灭火，可以实现实现对动力电池360°监测和自动灭火。
2、本发明通过在箱体的壁上设置灭火剂喷射孔板，该灭火剂喷射孔板上设有喷孔，喷孔通过管路连通外部的灭火剂储料箱；管路上连接用于泵送灭火剂的气泵，管路上还连接有电阀门的设计，可实现灭火时间和灭火剂输出量的调节，通过喷孔将灭火剂喷出，以实现灭火的功能。
3、本发明通过安装于箱体内的所述电池控制器的设计，可以在温度值和烟雾浓度值均超出安全阈值范围时，整车控制器编辑发送电池控制指令给电池控制器，用以控制动力电池的通断。
4、本发明通过在箱体四周设置灭火装置，相对动力电池的四周在灭火剂喷射孔板上间隔设有温度传感器和烟雾度传感器，实现对电池360°的检测和灭火，实现无死角灭火，将危险控制到最低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一中所述纯电动乘用车动力电池总成的自动灭火系统的结构示意图(剖视图)；
图2为实施例一中所述灭火装置的结构示意图；
图3为实施例一中所述适用于纯电动乘用车的动力电池包的自动灭火系统的电路连接示意图(框图)；
图4为实施例一中所述适用于纯电动乘用车的动力电池包的自动灭火系统的方法流程图。
图5为实施例二中所述送风装置结构示意图；
图6为实施例三中所述所述纯电动乘用车动力电池总成的自动灭火系统的结构示意图(剖视图)；
附图标记说明：
1-灭火装置；2-温度传感器；3-烟雾度传感器；4-消防控制器；5-整车控制器；6-灭火剂喷射孔板；7-灭火剂储料箱；8-管路；9-气泵；601-喷孔；10-电阀门；11-电池控制器；12-火焰探测器；602-安装孔；13-箱体；14-送风装置；141-电机；142-风扇叶。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1、3所示，一种纯电动乘用车动力电池总成的自动灭火系统，包括设于内装动力电池的箱体内的：灭火装置1，用于对动力电池进行自动灭火；温度传感器2，用于实时采集箱体内的温度值；烟雾度传感器3，用于实时采集箱体内的烟雾浓度值；消防控制器4，用于将接收的温度值和烟雾浓度值实时传输给整车控制器；并根据接收的整车控制器发回的消防指令控制消防装置对箱体内的动力电池进行灭火；还包括设于车轿厢内的整车控制器5，用于将温度值和烟雾浓度值与预设的温度的安全阈值和烟雾浓度的安全阈值进行对比，当温度值和烟雾浓度值超出安全阈值范围时，则发送消防指令给消防控制器4。
如图1、3所示，灭火装置1包括设置于箱体的壁上的灭火剂喷射孔板6，该灭火剂喷射孔板上设有喷孔601，喷孔601通过管路8连通外部的灭火剂储料箱7；管路8上连接用于泵送灭火剂的气泵9，管路8上还连接有电阀门10，用于根据消防指令调节灭火时间和灭火剂输出量；其中，消防控制器根据消防指令控制气泵9开启或关闭；消防控制器4根据消防指令调节电阀门10的阀门开合参数，以实现灭火时间和灭火剂输出量的调节。
根据烟雾度传感器3探测的烟雾浓度值与预设的第一消防阈值和第二消防阈值进行比较，当烟雾浓度值低于第一消防阈值设定值时，电阀门10的阀门开合参数为30°，当烟雾度传感器3探测到烟雾浓度值降到安全阈值以下时，停止对灭火剂的泵送，通过消防控制器4控制电阀门10的关闭；当烟雾浓度值高于第一消防阈值设定值且低于第二消防阈值时，电阀门10的阀门开合参数为60°，当烟雾浓度值降到第一消防阈值以下时，消防控制器控制电阀门10回到开合度30°，当烟雾度传感器3探测到烟雾浓度值降到安全阈值以下时，停止对灭火剂的泵送；当烟雾浓度值高于第二消防阈值时，电阀门10的阀门开合参数为90°，同样，工作过程如上，根据烟雾浓度值相应的调节开合参数，从而时间灭火剂量的输出和灭火时间的调节。
如图3所示，还包括安装于箱体内的电池控制器11，当温度值和烟雾浓度值均超出安全阈值范围时，整车控制器5编辑发送电池控制指令给电池控制器11，用以控制动力电池的通断。
如图3所示，气泵9、电阀门10、温度传感器2、烟雾度传感器3、火焰探测器12分别与消防控制器4电连接。
如图1所示，灭火剂喷射孔板上设有安装孔602，安装孔602通过固定件将灭火剂喷射孔板6固定于箱体内侧壁上。
如图1所示，本发明还包括一种纯电动乘用车动力电池总成，包括如上述中任一所述自动灭火系统；还包括用于安装动力电池的箱体13，在箱体13的内壁上安装有灭火装置1，多个温度传感器2和多个烟雾度传感器3间隔布设于灭火装置1上，箱体13内壁上还设有多个火焰探测器12。
如图1所示，灭火剂喷射孔板6沿箱体13内壁周向设置，灭火剂喷射孔板上6的喷孔601与箱体13内的动力电池相对设置，温度传感器2和烟雾度传感器3设于灭火剂喷射孔板上。
本发明通过在箱体13四周设置灭火装置，相对动力电池的四周在灭火剂喷射孔板6上间隔设有温度传感器2和烟雾度传感器3，实现对电池360°的检测和灭火，实现无死角灭火，将危险控制到最低。
本发明还包括一种基于所述自动灭火系统实现的自动灭火方法，其特征在于：
温度传感器和烟雾度传感器分别实时采集箱体内的温度值和烟雾浓度值，并发送给消防控制器；
消防控制器将接收的温度值和烟雾浓度值实时传输给整车控制器；
整车控制器将温度值和烟雾浓度值与预设的温度的安全阈值和烟雾浓度的安全阈值进行对比，当温度值和烟雾浓度值均超出安全阈值范围时，则发送消防指令给消防控制器；
消防控制器根据接收的整车控制器发回的消防指令控制消防装置对箱体内的动力电池进行灭火。
本发明中所述温度传感器为昆仑中大的KZW-JPT-A型温度传感器，所述烟雾度传感器为炜盛科技公司生产的MQ-2烟雾传感器，当然，温度传感器和烟雾度传感器也可以选用其它公司，并不对其品牌和型号进行限定，此处不再过多赘述。
实施例二
本发明中适用于纯电动乘用车的动力电池包的自动灭火系统是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。
如图5所示，箱体13内还设有送风装置14；送风装置包括设于箱体13内的电机141，电机141通过旋转轴与风扇叶142连接；电机141、温度传感器2分别与消防控制器4电连接。本发明可以实现对动力电池的降温，当温度传感器2探测到电池包内温度过高时，通过消防控制器4发出执行指令，启动送风装置14，对电池包内的温度进行降温，同时通过消防控制器将采集的信息告知电池控制器11和整车控制器5，对驾驶员进行告知，采取相应措施，降低电池包内温度，避免火灾的发生。
实施例三
本发明中种适用于纯电动乘用车的动力电池包的自动灭火系统是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。
如图6所示，还包括设于箱体内的火焰探测器12，用于实时采集箱体内火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率；火焰探测器12、电阀门10、气泵分别与消防控制器4电连接。
火焰探测器12通过光照强度和火焰的闪烁频率来控制与电池相对的喷孔喷出灭火剂的喷出量，实现最优化的对火势的控制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。