一种基于新能源汽车电池分区管理的消防方法与流程

本发明属于电动汽车技术领域，特别的涉及一种基于新能源汽车电池分区管理的消防方法。

背景技术：

电动汽车以电力作为能源，是绿色交通工具。具体地，电动汽车装上电池，该电池为电动汽车提供动力能源。由于电动汽车电池内存储的电能是一定的，因此，在不充电的情况下电动汽车可行驶的路程是有限。为了使电动汽车可以行驶更长的距离，目前也有一些设置在公路边专门为电动汽车提供充电的充电站。该充电站类似于普通汽车的加油站，当电动汽车的电池消耗完或即将消耗完时，电动汽车可以在充电站内对电池进行充电；当电池充满电后，电动汽车可以继续行驶。而电动汽车在充电站内对电池进行充电时，需要长时间停车等待，少则一二小时，多则七八小时。

现目前，很多电动车采用更换电池的模式为电动车补充能源，这就需要对换下的多块电池进行集中充电。

更换下来的电池是统一放入托盘，再利用输送机构将盛放有电池的托盘运输到电池客栈内，并利用堆垛机将托盘置入电池充电仓进行充电以及管理，一个电池客栈包括多个电池充电仓，每一个电池充电仓能够容纳多块电池；这意味着在对电池进行充电的过程中，任意一个电池充电仓内的任意一块电池出现故障，都可能会使得整个电池充电仓内的电池发生发热、燃烧甚至爆炸等事故，进而将会波及到整个电池客栈，这样将会造成巨大的经济损失。

本申请人申请过一种电动汽车的电池充电用电池客栈的消防保护方法，其特点在于，通过对电池温度、电池故障的火焰以及电池故障的烟雾量三因素进行监测，当电池温度大于预设温度值时，执行向电池喷消防介质的步骤；当电池温度处于预设温度值与极限温度值之间、火焰传感器报警或烟雾传感器报警三个条件中只满足任意一个时，执行将放置有被检测电池的托盘从电池客栈取出的步骤；当电池温度达到或超过极限温度值、火焰传感器报警或烟雾传感器报警三个条件中满足任意两个，执行将放置有被检测电池的托盘从电池客栈弹出的步骤。

但是，在实际应用过程中发现，将电池温度、电池故障的火焰以及电池故障的烟雾量三因素作为执行消防的判断条件存在消防滞后的问题，因电池在电池充电仓内，由开始产生烟雾到起火的时间间隔是很短的，所以通过火焰判断即表示已经发生燃烧，起火燃烧后再进行消防会使得整个消防滞后，无法达到更好的消防的目的，容易造成更大的经济损失。

因此，怎样才能够提供一种能够更好的在电池故障发展成为火灾之前便进行处理，在有电池充电仓发生消防处理后能够对后续的电池充电仓故障判断更加可靠，能够更好的降低误判概率的基于电池分区管理的消防方法，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好的在电池故障发展成为火灾之前便进行处理，在有电池充电仓发生消防处理后能够对后续的电池充电仓故障判断更加可靠，能够更好的降低误判概率的基于新能源汽车电池分区管理的消防方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于新能源汽车电池分区管理的消防方法，其特征在于，在电池充电仓内间隔设置两个烟感传感器以分别得到对应电池充电仓内的第一烟雾数值和第二烟雾数值，并通过对电池温度、电池充电仓内的第一烟雾数值和第二烟雾数值三个因素进行监测；当任意一个电池充电仓第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中任意两个或是三个都超过对应的极限值时，执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤；当向任意一个电池充电仓执行注入消防介质后，后续的任意一个电池充电仓中监测到的第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中三个因素都超过对应的极限值时，同时第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值小于预设值时，才执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤。

这样，通过将第一烟雾数值、第二烟雾数值和温度三个监控因素作为消防判断因素，使得在产生烟雾到起火的时间间隔段做出消防反应，以能够更好的在电池充电仓起火前做出反应，在产生火焰燃烧之前做出消防判断，以更好的提高电池充电仓消防的及时性，降低经济损失。并且通过第一烟雾数值、第二烟雾数值能够更好的降低误判，提高消防的准确性。同时，当向任意一个电池充电仓执行注入消防介质后，后续的任意一个电池充电仓中监测到的第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中三个因素都超过对应的极限值时，同时第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值小于预设值时，才执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤。这样能够减少第一个电池充电仓对其余电池充电仓的影响。设计更加合理。因当任意一个电池充电仓发生故障产生烟雾，烟雾流窜到电池充电仓外部，并扩散到其余的电池充电仓，此时烟雾扩散到其余的电池充电仓时，往往是从电池充电仓的一侧进入，这样会使得电池充电仓内间隔设置两个烟感传感器得到的第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值相差较大，从而当第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值大于等于预设值时，即是外部充电仓的干扰，能够防止误操作。尤且只有当第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值小于预设值时，能够判断为是该电池充电仓自身产生故障。能够降低电池充电仓之间的相互影响，降低误判概率。根据实际经验，电池温度的极限值为55摄氏度，烟雾浓度的极限值为10ppm，烟雾浓度的预设值为2至5ppm。这样的设置更加的合理。

作为优化，所述消防介质包括消防液体和消防气体。

这样，通过向电池充电仓内注入消防液体和消防气体，能够更快更迅速的完成对电池充电仓的消防作业。

作为优化，执行向电池充电仓内注入消防液体的时间为持续二十秒，执行向电池充电仓内注入消防气体的时间为二十五秒。

这样，能够更好的完成对电池充电仓的消防作业，能够避免消防液体朝向消防气体侧回流。

作为优化，所述消防液体为消防水，所述消防气体为二氧化碳气体。

这样，对电池充电仓内电池的消防效果更好的，能够更好的对电池充电仓内的故障进行抑制。

作为优化，在执行向电池充电仓内注入消防介质的同时，发出报警信号。

这样，能够方便工作人员通过报警信号了解到电池充电仓发生故障。以做出相应的应急处理。

作为优化，采用了以下的消防系统实现上述步骤，所述消防系统包括消防介质存储装置、电池充电仓和灭火控制器，在电池充电仓内设有待充电电池，消防介质存储装置与电池充电仓设有介质输送管道连通，在介质输送管道上设有介质输出控制组件，所述介质输出控制组件的电控端与灭火控制器的输出端相连；在电池充电仓内设有烟感传感器，所述烟感传感器的信号输出端以及电池自身具有的BMS的温度信号输出端均与灭火控制器的输入端相连；

所述烟感传感器为两个，且两个烟感传感器一一对应的固定于电池充电仓顶面上同一斜向对角线的两端。

这样，BMS（电池管理系统）将监测到的电池的信息（温度）传递到灭火控制器；烟感传感器将监测到的电池充电仓内的信息（烟雾量）传递到灭火控制器；灭火控制器根据电池的温度和烟雾量控制消防介质存储装置向电池充电仓内注入消防介质。因电池在电池充电仓内，由开始产生烟雾到起火的时间间隔是很短的，设计的烟感传感器能够在电池产生故障后，故障条件处于产生烟雾和产生火焰之间的时间段做出反应，能够更好的在电池充电仓在起火前做出反应，并将烟感信息传递至灭火控制器。在电池火灾发生之前能够很好的进行抑制，能够很好的避免火灾蔓延波及其余的电池充电仓，能够提高整个系统的消防效果，能够更好的降低经济损失。设置两个烟感传感器，能够更好的防止误操作，避免因误操作带来的经济损失。

作为优化，还包括EMS，所述烟感传感器以及BMS均与EMS的输入端相连，所述EMS的输出端与灭火控制器的输入端相连。

这样，BMS（电池管理系统）将监测到的电池的信息（温度）以及烟感传感器将监测到的电池充电仓内的信息（烟雾量）传递到EMS后，EMS再将电池温度和烟雾量信息传递给灭火控制器。EMS作为信息传递的中转站的同时，EMS能够判断电池的能量的变化，通常电池是由于短路引起火灾，此时电池的能量会发生变化，EMS对电池能量的变化进行监测，能够更加准确的得出电池是否发生故障，能够使得对电池故障的判断更加的准确。能够使得整个系统的消防效果更好。

作为优化，所述消防介质存储装置包括消防水箱和消防气瓶，所述消防水箱与电池充电仓通过输水管道相连，所述消防气瓶与电池充电仓通过输气管道相连；所述介质输出控制装置包括水泵、控水电磁阀和控气电磁阀；在输水管道上一一对应电池充电仓设有所述水泵，在水泵与电池充电仓之间设有所述控水电磁阀；在输气管道上一一对应电池充电仓设有所述控气电磁阀；且水泵的电控端、控水电磁阀以及控气电磁阀均与灭火控制器电连接。

这样，在充电过程中，在电池充电仓发生故障后，消防气瓶能够向电池充电仓充入消防气体（二氧化碳或氮气）对电池充电仓内的电池进行保护；消防水箱能够向电池充电仓注入水对该电池充电仓进行淹水保护，以使得故障不会蔓延至其余的电池充电仓。通过向电池充电仓充入消防气体作为第一重保护，能够更好的抑制电池充电仓内的故障；之后再通过向电池充电仓注入水作为第二重保护，能够达到降低故障蔓延至其余电池充电仓的目的。使得整个电动汽车用电池客栈在使用时更加的安全， 能够降低故障带来的经济损失。

作为优化，所述消防气瓶包括主气瓶和副气瓶，主气瓶和副气瓶的出气口各自连接有支路气管，两支路气管的远端均与输气管道相连。

这样，通过设置主气瓶和副气瓶，能够更好的降低意外的发生，能够使得当电池充电仓内发生故障时，对电池充电仓的充气更加的可靠，降低意外的概率。

作为优化，在与主气瓶对应的支路气管上设有第一单向阀；在与副气瓶对应的支路气管上设有第二单向阀。

这样，使得消防气体单向从消防气瓶流向电池充电仓，设计更加的合理，能够提高消防效果。

作为优化，在主气瓶与第一单向阀之间设有主电磁阀；在副气瓶与第二单向阀之间设有副电磁阀。

这样，能够更加准确的控制消防气体的流向，能够更好的避免消防气体泄漏而流向电池充电仓。

作为优化，所述输水管道包括主路管道和支路管道，所述消防水箱设有两个出水口，两个支路管道的一端各自与两个出水口相连，两个支路管道的另一端与主路管道的一端相连，主路管道的另一端与电池充电仓相连；且在两个支路管道上各自设置有水泵。

这样，设计两个水泵，能够更好的避免故障的发生，能够提高消防系统的可靠性。

作为优化，在电池充电仓的周向侧壁上设有止逆阀。

这样，能够使得电池充电仓内的消防介质从逆止阀流出到电池充电仓之外。方便对电池充电仓进行清理。

作为优化，还包括操作面板，所述操作面板与灭火控制器相连。

这样，能够方便操作人员进行操作，使用更加的方便。

作为优化，所述消防气瓶的气体为二氧化碳气体。

这样，能够使得消防效果更好的。

作为优化，所述灭火控制器还与UPS连接，并由UPS为灭火控制器供电。

这样， UPS（不间断电源）供电，能够使得消防系统一直处于工作状态，能够更好的对电池充电仓内的电池进行保护。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的流程图。

图2为本发明具体实施方式中消防系统的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种基于新能源汽车电池分区管理的消防方法，其特点在于，在电池充电仓内间隔设置两个烟感传感器以分别得到对应电池充电仓内的第一烟雾数值和第二烟雾数值，并通过对电池温度、电池充电仓内的第一烟雾数值和第二烟雾数值三个因素进行监测；当第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中任意两个或是三个都超过对应的极限值时，执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤；当向任意一个电池充电仓执行注入消防介质后，后续的任意一个电池充电仓中监测到的第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中三个因素都超过对应的极限值时，才执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤。

这样，通过将第一烟雾数值、第二烟雾数值和温度三个监控因素作为消防判断因素，使得在产生烟雾到起火的时间间隔段做出消防反应，以能够更好的在电池充电仓起火前做出反应，在产生火焰燃烧之前做出消防判断，以更好的提高电池充电仓消防的及时性，降低经济损失。并且通过第一烟雾数值、第二烟雾数值能够更好的降低误判，提高消防的准确性。同时，当向任意一个电池充电仓执行注入消防介质后，后续的任意一个电池充电仓中监测到的第一烟雾数值、第二烟雾数值和电池温度三个监控因素中三个因素都超过对应的极限值时，同时第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值小于预设值时，才执行向该电池充电仓内注入消防介质的步骤。这样能够减少第一个电池充电仓对其余电池充电仓的影响。设计更加合理。因当任意一个电池充电仓发生故障产生烟雾，烟雾流窜到电池充电仓外部，并扩散到其余的电池充电仓，此时烟雾扩散到其余的电池充电仓时，往往是从电池充电仓的一侧进入，这样会使得电池充电仓内间隔设置两个烟感传感器得到的第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值相差较大，从而当第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值大于等于预设值时，即是外部充电仓的干扰，能够防止误操作。尤且只有当第一烟雾数值和第二烟雾数值的差值小于预设值时，能够判断为是该电池充电仓自身产生故障。能够降低电池充电仓之间的相互影响，降低误判概率。

本具体实施方案中，所述消防介质包括消防液体和消防气体。

这样，通过向电池充电仓内注入消防液体和消防气体，能够更快更迅速的完成对电池充电仓的消防作业。

本具体实施方案中，执行向电池充电仓内注入消防液体的时间为持续二十秒，执行向电池充电仓内注入消防气体的时间为二十五秒。

这样，能够更好的完成对电池充电仓的消防作业，能够避免消防液体朝向消防气体侧回流。

本具体实施方案中，所述消防液体为消防水，所述消防气体为二氧化碳气体。

这样，对电池充电仓内电池的消防效果更好的，能够更好的对电池充电仓内的故障进行抑制。

本具体实施方案中，在执行向电池充电仓内注入消防介质的同时，发出报警信号。

这样，能够方便工作人员通过报警信号了解到电池充电仓发生故障。以做出相应的应急处理。

本具体实施方案中，采用了以下的消防系统实现上述步骤，所述消防系统包括消防介质存储装置、电池充电仓1和灭火控制器2，在电池充电仓内设有待充电电池，消防介质存储装置与电池充电仓设有介质输送管道连通，在介质输送管道上设有介质输出控制组件，所述介质输出控制组件的电控端与灭火控制器2的输出端相连；在电池充电仓内设有烟感传感器，所述烟感传感器的信号输出端以及电池自身具有的BMS的温度信号输出端均与灭火控制器的输入端相连；

所述烟感传感器为两个，且两个烟感传感器一一对应的固定于电池充电仓顶面上同一斜向对角线的两端。

这样，BMS（电池管理系统）将监测到的电池的信息（温度）传递到灭火控制器；烟感传感器将监测到的电池充电仓内的信息（烟雾量）传递到灭火控制器；灭火控制器根据电池的温度和烟雾量控制消防介质存储装置向电池充电仓内注入消防介质。因电池在电池充电仓内，由开始产生烟雾到起火的时间间隔是很短的，设计的烟感传感器能够在电池产生故障后，故障条件处于产生烟雾和产生火焰之间的时间段做出反应，能够更好的在电池充电仓在起火前做出反应，并将烟感信息传递至灭火控制器。在电池火灾发生之前能够很好的进行抑制，能够很好的避免火灾蔓延波及其余的电池充电仓，能够提高整个系统的消防效果，能够更好的降低经济损失。设置两个烟感传感器，能够更好的防止误操作，避免因误操作带来的经济损失。

本具体实施方案中，还包括EMS3，所述烟感传感器以及BMS均与EMS的输入端相连，所述EMS的输出端与灭火控制器的输入端相连。

这样，BMS（电池管理系统）将监测到的电池的信息（温度）以及烟感传感器将监测到的电池充电仓内的信息（烟雾量）传递到EMS后，EMS再将电池温度和烟雾量信息传递给灭火控制器。EMS作为信息传递的中转站的同时，EMS能够判断电池的能量的变化，通常电池是由于短路引起火灾，此时电池的能量会发生变化，EMS对电池能量的变化进行监测，能够更加准确的得出电池是否发生故障，能够使得对电池故障的判断更加的准确。能够使得整个系统的消防效果更好。

本具体实施方案中，所述消防介质存储装置包括消防水箱4和消防气瓶5，所述消防水箱与电池充电仓通过输水管道相连，所述消防气瓶与电池充电仓通过输气管道相连；所述介质输出控制装置包括水泵6、控水电磁阀7和控气电磁阀8；在输水管道上一一对应电池充电仓设有所述水泵，在水泵与电池充电仓之间设有所述控水电磁阀；在输气管道上一一对应电池充电仓设有所述控气电磁阀；且水泵的电控端、控水电磁阀以及控气电磁阀均与灭火控制器电连接。

这样，在充电过程中，在电池充电仓发生故障后，消防气瓶能够向电池充电仓充入消防气体（二氧化碳或氮气）对电池充电仓内的电池进行保护；消防水箱能够向电池充电仓注入水对该电池充电仓进行淹水保护，以使得故障不会蔓延至其余的电池充电仓。通过向电池充电仓充入消防气体作为第一重保护，能够更好的抑制电池充电仓内的故障；之后再通过向电池充电仓注入水作为第二重保护，能够达到降低故障蔓延至其余电池充电仓的目的。使得整个电动汽车用电池客栈在使用时更加的安全， 能够降低故障带来的经济损失。

本具体实施方案中，所述消防气瓶5包括主气瓶9和副气瓶10，主气瓶和副气瓶的出气口各自连接有支路气管，两支路气管的远端均与输气管道相连。

这样，通过设置主气瓶和副气瓶，能够更好的降低意外的发生，能够使得当电池充电仓内发生故障时，对电池充电仓的充气更加的可靠，降低意外的概率。

本具体实施方案中，在与主气瓶对应的支路气管上设有第一单向阀11；在与副气瓶对应的支路气管上设有第二单向阀12。

这样，使得消防气体单向从消防气瓶流向电池充电仓，设计更加的合理，能够提高消防效果。

本具体实施方案中，在主气瓶与第一单向阀之间设有主电磁阀13；在副气瓶与第二单向阀之间设有副电磁阀14。

这样，能够更加准确的控制消防气体的流向，能够更好的避免消防气体泄漏而流向电池充电仓。

本具体实施方案中，所述输水管道包括主路管道和支路管道，所述消防水箱设有两个出水口，两个支路管道的一端各自与两个出水口相连，两个支路管道的另一端与主路管道的一端相连，主路管道的另一端与电池充电仓相连；且在两个支路管道上各自设置有水泵6。

这样，设计两个水泵，能够更好的避免故障的发生，能够提高消防系统的可靠性。

本具体实施方案中，在电池充电仓的周向侧壁上设有止逆阀15。

这样，能够使得电池充电仓内的消防介质从逆止阀流出到电池充电仓之外。方便对电池充电仓进行清理。

本具体实施方案中，还包括操作面板16，所述操作面板与灭火控制器相连。

这样，能够方便操作人员进行操作，使用更加的方便。

本具体实施方案中，所述消防气瓶的气体为二氧化碳气体。

这样，能够使得消防效果更好的。

本具体实施方案中，所述灭火控制器还与UPS连接，并由UPS为灭火控制器供电。

这样， UPS（不间断电源）供电，能够使得消防系统一直处于工作状态，能够更好的对电池充电仓内的电池进行保护。