一种电池自燃检测仪及预警方法与流程

本发明涉及电池检测，尤其涉及一种电池自燃检测仪及预警方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，车载锂电池的使用越来越广泛。然而，锂电池在充电、放电过程中存在着一定的安全风险。当周围环境中存在易燃气体等危险物质时，锂电池的使用中存在着一定的安全风险，包括自燃、爆炸等问题。因此，开发一种能够及时检测和预警潜在火灾风险的检测仪成为研究的重要方向。

2、锂电池火灾事件的发生：过去几年中，全球范围内发生了多起与锂电池相关的火灾事件，包括电动车、飞机、移动设备和储能系统等领域。这些事件引发了对锂电池安全性的关注，并促使研究人员和工程师寻找更有效的方法来检测和预警潜在的火灾风险。

3、锂电池周围的绝缘材料在180度的温度下会挥发出氯化氢气体，当温度达到180度到290度的时候绝缘材料在高温的作用下，会挥发出领苯二甲酸二甲酯气体，此时气体传感器检测到这两种气体同时产生的时候，表明车辆在这个时间段内有危险的存在，因此对潜在危险的及时检测和预警。

4、火灾防护的需求：在电动车和储能系统等应用中，火灾和自燃事件可能导致严重的人员伤亡和财产损失。因此，开发一种可靠、高效的电池自燃检测仪能够提供早期警示，锂电池的环境使用温度范围是40～60度，当超过最高60度时，应该使车主或操作人员能够及时采取防护措施，减少火灾风险并最大限度地保护人员和设备安全。

5、技术进步的推动：随着传感器技术、数据分析和处理能力的提升，以及电子设备的小型化和集成化，为开发电池自燃检测仪提供了更多可能性。传感器的灵敏度和准确性的提高，数据处理算法的改进，以及先进的显示和通信技术的应用，为开发高效、可靠的检测仪提供了技术基础，同时存在以下缺点：

6、不足1：缺乏及时性：在过去，对于电池自燃的检测和预警往往是通过人工观察或事后分析进行的。这种方式存在着时间延迟，无法实时捕捉潜在的危险情况，从而无法在火灾发生之前及时采取措施。

7、不足2：单一检测手段：过去的方法通常只使用单一的检测手段，例如烟雾传感器。这种方法对于检测火灾产生的烟雾确实有效，但无法检测其他可能引发火灾的因素，如周围的可燃气体浓度。因此，这种单一手段的检测方法存在漏报或误报的风险。

8、不足3：依赖人工干预：在过去，当检测到潜在的火灾风险时，需要依赖人工操作来采取相应的防护措施。这种依赖人工干预的方式存在一定的不可靠性和延迟性，可能导致防护措施的延误或错误。

9、不足4：可靠性和准确性有待提高：传统的火灾检测方法在可靠性和准确性方面还有改进的空间。例如，某些传感器可能受到环境因素的干扰，导致误报或漏报的情况发生。此外，对于不同类型的危险气体，需要开发更多可靠和敏感的传感器来实现准确的检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池自燃检测仪及预警方法，通过mems气体传感器分别将陈列排布包括氢气气体传感器、一氧化碳气体传感器、硫化氢气体传感器、氯化氢气体传感器和领苯二甲酸二甲酯气体传感器，并分别集成焊接固定于pcba电路板上，当达到各mems气体传感器的阈值或当温度传感器达到60度的时候，控制单元传输预警信号到预警系统和应急装置，避开电池自燃的危机。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种电池自燃检测仪及预警方法，包括电池自燃检测仪、pcba电路板、数据处理单元、控制单元、无线网络模块、预警系统和应急装置，所述电池自燃检测仪紧贴电池或固定于所述电池周围，所述pcba电路板上焊接固定所述数据处理单元和所述控制单元，所述pcba电路板通过电源接口连接外接电源，所述pcba电路板通过无线网络模块远程控制所述预警系统和所述应急装置。

3、所述电池自燃检测仪的表面排列设置有mems气体传感器和温度传感器，所述mems气体传感器陈列排布集成包括氢气气体传感器、一氧化碳气体传感器、硫化氢气体传感器、氯化氢气体传感器和领苯二甲酸二甲酯气体传感器，并所述mems气体传感器焊接固定于所述pcba电路板上；

4、所述电池自燃检测仪实时监测氯化氢气体和苯二甲酸二甲酯气体的浓度、气体分析和温度数据采集；

5、所述数据处理单元接收传感器阵列采集的数据，并进行实时处理和分析；

6、所述数据处理单元分别根据所述氢气、一氧化碳、硫化氢、氯化氢和领苯二甲酸二甲酯气体的浓度数值是否大于或等于的阈值，或者温度数据是否大于或等于阈值，并生成相应的数据结果；

7、将所述数据结果传输给所述控制单元，所述控制单元判断是否传输预警命令给所述预警系统；

8、所述预警系统再将命令传输给显示系统和报警装置，和/或同时触发所述应急装置，关闭电池充电系统和切断电源。

9、进一步方案为，所述氢气、一氧化碳、硫化氢的浓度分别大于或等于设定阈值2.0％、6.5％和2.2％时，所述控制单元判断传输所述预警命令给所述预警系统。

10、进一步方案为，所述氯化氢和领苯二甲酸二甲酯的气体浓度分别大于或等于阈值设定值2.5ppm时，所述控制单元判断传输所述预警命令给所述预警系统。

11、进一步方案为，所述温度传感器的温度大于或等于预设的阈值60度，所述控制单元传输预警命令，并且同时触发应急装置，关闭所述电池充电系统和切断电源。

12、进一步方案为，所述报警装置包括报警音响装置、显示系统显示警告和闪烁指示灯。

13、进一步方案为，所述显示系统包括电池自燃检测仪的显示屏、汽车显示屏或手机显示屏。

14、进一步方案为，所述预警系统和所述应急装置无线网络接收到所述pcba电路板的无线网络模块的控制命令，执行关闭电池充电系统和切断电源。

15、进一步方案为，一种电池自燃检测仪的预警方法，所述电池自燃检测仪的预警方法，具体包括如下步骤：

16、s01、将电池自燃检测仪紧贴固定安装在电池表面或周围；

17、s02、并用电线将所述电池自燃检测仪的电源接口连接外接电源，供电所述电池自燃检测仪；

18、s03、所述电池自燃检测仪的所述mems气体传感器和温度传感器工作，所述mems气体传感器陈列排布集成包括氢气气体传感器、一氧化碳气体传感器、硫化氢气体传感器、氯化氢气体传感器和领苯二甲酸二甲酯气体传感器；

19、s04、并且pcba电路板上的数据处理单元实时处理和分析数据；

20、s05、当所述mems气体传感器感应检测到所述氢气、一氧化碳、硫化氢的气体浓度分别大于或等于设定阈值2.0％、6.5％和2.2％时，所述控制单元判断传输所述预警命令给所述预警系统；

21、s06、当mems气体传感器检测到所述氯化氢和领苯二甲酸二甲酯的气体浓度大于或等于设定阈值2.5ppm时，所述控制单元判断传输所述预警命令给所述预警系统；

22、s07、当温度传感器检测到温度大于或等于预设的阈值60度时，所述pcba电路板的所述控制单元判断传输所述预警命令给所述预警系统，并同时触发所述应急装置；

23、s08、所述报警装置包括报警音响装置、显示系统显示警告或闪烁指示灯，并提醒车主及时采取措施；

24、s09、通过无线网络远程控制触发所述应急装置，所述应急装置关闭电池充电系统和切断电源。

25、进一步方案为，所述pcba电路板的无线网络模块、所述预警系统和所述应急装置的无线网络为4g或5g通讯网络。

26、与现有技术相比，本发明通过mems气体传感器分别将陈列排布包括氢气气体传感器、一氧化碳气体传感器、硫化氢气体传感器、氯化氢气体传感器和领苯二甲酸二甲酯气体传感器，并分别集成焊接固定于pcba电路板上，当达到各mems气体传感器检测到的各气体浓度大于或等于设定阈值，或当温度传感器达到60度的时候，控制单元传输预警信号到预警系统和应急装置，避开电池自燃的危机，主要有以下有益效果：

27、1、使用mems技术制造的多个可燃气体传感器阵列集成具有高精度和稳定性。

28、2、通过检测电池周围的温度变化，能够快速、准确地判断电池周围是否温度超出范围，会引起电池自燃危机。

29、3、预警系统和应急装置可以及时发出预警信号和远程监控制的报警信号，提醒车主电池热失控或使用状态风险，降低电池在可燃气体和温度高，可能发生自燃的可能性。