一种具有自动灭火装置的梯次利用电池包及控制方法与流程

本发明涉及动力电池再利用技术领域，具体涉及一种具有自动灭火装置的梯次利用电池包及控制方法。

背景技术：

随着越来越多的电动汽车电池包达到退役年限，电动汽车动力电池的梯次利用和回收也变的的越来越紧迫。当电动汽车电池包容量衰减到额定容量的80％时，被视为不适宜在电动汽车上使用。如果将退役的电池包直接进行报废和回收，会造成资源的极大浪费。这些退役的电池包虽然不适合在车上使用，但是将这些电池进行重新配组，可以应用在通信基站、低速电动汽车、家庭储能等场合，使退役电池的剩余能量得到最大限度的使用。

从电动汽车上退役的梯次电池，在电压、容量、内阻等参数方面的不一致性，导致电池容易发生过充、过放；同时，当电池发生挤压、穿刺、撞击时，电池的异常产热速率会高于电池的散热速度，从而导致电池内压和温度急剧上升，达到无法控制的目的，最终导致电池燃烧、爆炸。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种在电池包中设置灭火装置，降低电池利用风险的具有自动灭火装置的梯次利用电池包及控制方法，具体技术方案如下：

一种具有自动灭火装置的梯次利用电池包，包括箱体(1)和位于该箱体(1)中的至少一个电池模组(2)，在所述电池模组(2)上或者电池模组(2)间设置有灭火机构(3)；

在所述电池模组(2)上还分布设置有烟雾传感器(4)和温度传感器(5)；

所述烟雾传感器(4)和温度传感器(5)的输出端分别与电池管理系统(6)连接，该电池管理系统(6)的输出端与所述灭火机构(3)连接。

为更好的实现本发明，进一步为：

在所述电池模组(2)或者箱体(1)上设置有压力传感器(7)，该压力传感器(7)的输出端与所述电池管理系统(6)连接。在电池包受到严重外力，导致电池包变形时，压力传感器(7)将压力数据传输到电池管理系统(6)，启动灭火机构，可在第一时间，或者提前进行灭火降温处理，有效防止起火的发生，或者给采取进一步的救助行为赢得时间。

所述灭火机构(3)位于所述电池模组(2)的上表面，或者所述电池模组(2)的下表面，或者在所述电池模组(2)的上表面和下表面均设置有灭火机构(3)。灭火机构(3)设置多个，灭火范围进一步扩大，尤其针对大型电池包，灭火能力更强。

所述灭火机构(3)包括灭火剂存储壳体(31)和喷射阀(32)，其中所述灭火剂存储壳体(31)为圆柱形，在该灭火剂存储壳体(31)的侧壁上分布有喷射阀(32)，所述喷射阀(32)的控制端与所述电池管理系统(6)连接。灭火剂存储壳体(31)可从不同方位同时进行喷射，可在最短时间，实现最大范围的覆盖。

所述灭火剂存储壳体(31)连接有喷射管道，该喷射管道的喷射口对准所述电池模组(2)中的电池组。喷射管道的设置可使喷射口均匀分布电池模组(2)上，实现整个电池包的均匀全覆盖，同时也可实现对具备温度过高的精准灭火。

在所述箱体(1)的内壁上设置有隔板(8)，该隔板(8)将所述箱体(1)分割成独立的电池模组安装腔。各个电池模组安装腔相互独立，互补干扰，在其中一个电池组起火时，可有效保护其它电池组，更加安全可靠。

在所述隔板(8)上安装有所述灭火机构(3)，安装方便，连接牢固。

所述电池管理系统(6)的输出端还与主回路继电器电磁线圈连接。在发生火情的时候，可发出控制信号，切断电池模组输出。

一种自动灭火装置的梯次利用电池包的控制方法，具体步骤为：

步骤一：电池管理系统收到温度传感器，或者烟雾传感器，或者压力传感器的数据；

步骤二：判断数据是否超过设定值，超过则进入下一步；

步骤三：识别超标传感器位置，并根据传感器的位于，启动离该该超标传感器最近的灭火喷射口；

步骤四：启动所有的灭火喷射口进行喷射灭火。

本发明的有益效果为：1.在电池模组上设置温度传感器、烟雾传感器和压力传感器，在电池模组温度过高、起火、受到严重挤压变形时，可自动启动灭火机构进行降温或者灭火，防止危险的发生，保证了退役的梯次电池再次利用的安全性；2.灭火机构中的灭火剂存储壳体在其表壁上分别设置喷射口和连接喷射管，表壁上的喷射口可快速大面积喷射，能在最短时间覆盖整个电池模组，喷射管可实现对温度过高区域或者起火点进行定点集中喷射，灭火更加快速，有效防止失火面积的扩大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中灭火机构的结构示意图；

图3为本发明中控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图3所示：一种具有自动灭火装置的梯次利用电池包，设置有矩形的箱体1，在箱体1的内壁上设置有一个隔板8，该隔板8将箱体1分割成两个独立的电池模组安装腔，在每个电池模组安装腔中分别安装有一个电池模组2，在隔板8上安装有灭火机构3；

在每个电池模组2上还分布设置有烟雾传感器4、温度传感器5和压力传感器7，其中烟雾传感器4、温度传感器5和压力传感器7的输出端分别与电池管理系统6连接，该电池管理系统6的输出端与灭火机构3和主回路继电器电磁线圈连接，电池管理系统6采用5-16sbms管理系统；

所述灭火机构3设置有灭火剂存储壳体31和喷射阀32，其中所述灭火剂存储壳体31为圆柱形，在该灭火剂存储壳体31的侧壁上分布有喷射阀32，在灭火剂存储壳体31上还连接有喷射管道，在每个喷射管道上设置喷射阀32，该喷射管道的喷射口对准所述电池模组2中的电池组，喷射阀32的控制端与所述电池管理系统6的输出端连接。

上述一种自动灭火装置的梯次利用电池包的控制方法，具体步骤为：

步骤一：电池管理系统收到温度传感器，或者烟雾传感器，或者压力传感器的数据；

步骤二：判断数据是否超过设定值，超过则进入下一步；

步骤三：识别超标传感器位置，并根据传感器的位于，启动离该该超标传感器最近的灭火喷射口；

步骤四：启动所有的灭火喷射口进行喷射灭火。

技术特征：

技术总结
一种具有自动灭火装置的梯次利用电池包及控制方法，包括箱体(1)和位于该箱体(1)中的至少一个电池模组(2)，其特征在于：在所述电池模组(2)上或者电池模组(2)间设置有灭火机构(3)；在所述电池模组(2)上还分布设置有烟雾传感器(4)和温度传感器(5)；所述烟雾传感器(4)和温度传感器(5)的输出端分别与电池管理系统(6)连接，该电池管理系统(6)的输出端与所述灭火机构(3)连接。本发明在电池模组上设置温度传感器、烟雾传感器和压力传感器，在电池模组温度过高、起火、受到严重挤压变形时，可自动启动灭火机构进行降温或者灭火，防止危险的发生，保证了退役的梯次电池再次利用的安全性。

技术研发人员：朱志远;姚学诚
受保护的技术使用者：北京匠芯电池科技有限公司
技术研发日：2017.11.15
技术公布日：2018.02.16