一种电池仓的降温灭火系统的制作方法

1.本实用新型涉及消防技术领域，尤其是一种电池仓的降温灭火系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高以及人口数量增加，人类对能源的需求越来越大，明显现有的能源资源已经不能很好的满足人类的需求，新能源的开发与使用迫在眉睫，其中新能源汽车已经出现在人们生活中，与传统油价车相比其占比量在逐日增加，新能源汽车生产与使用符合当今发展趋势，新能源汽车中应用中最常见的是内部有一个可以反复充放电的锂电池仓，利用电能转换成动能达到汽车驱动行驶目的。锂电池具有高功率承受力、高储存能量密度等优点，但也伴随着危险降临，如电池仓着火，电池仓着火最主要原因有：1)电池仓内部线路老化导致的短路；2)电池仓内部离子液体有过激的化学反应，会导致电池仓温度急剧升高，在充电时候尤为明显。
3.传统的灭火方式多是采用干粉、泡沫或者选择水雾等方式，部分方式可能导致电池仓的短路，引起二次起火，且多为纯粹降温方式，并不能减缓与抑制电池仓过热时的化学反应。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池仓的降温灭火系统，能够有效应对现有电池仓着火的技术问题。
5.本实用新型实施例提供了一种电池仓的降温灭火系统，包括传感器、数显温控开关、全氟己酮储存罐、冷却引流系统和高压驱动气体系统；
6.所述传感器设于电池仓外；所述传感器连接所述数显温控开关；
7.所述数显温控开关分别与所述冷却引流系统和所述高压驱动气体系统连接；
8.所述冷却引流系统设于电池仓内，所述高压驱动气体系统设于电池仓外；
9.所述冷却引流系统和所述高压驱动气体系统通过管路与所述全氟己酮储存罐连接。
10.进一步，所述传感器包括温度传感器，以及压力传感器、烟感传感器和火焰传感器中的一种或多种。
11.进一步，所述冷却引流系统包括第一管路和引流泵；所述第一管路以s型循环布置于电池仓，所述第一管路的输入管口和输出管口均与所述全氟己酮储存罐连接；所述引流泵设置于所述第一管路，所述引流泵的输入端连接所述数显温控开关的输出端。
12.进一步，所述冷却引流系统还包括散热片、排风扇和第一电池阀；所述散热片贴近所述第一管路，均匀布置于电池仓；所述排风扇布置于所述散热片一侧，所述排风扇的输入端连接所述数显温控开关的输出端；所述第一电池阀设置于所述第一管路的输入管口和输出管口，所述第一电池阀的输入端连接所述数显温控开关的输出端。
13.进一步，所述散热片和所述第一管路的材质包括铜和铝。
14.进一步，所述冷却引流系统通过导热材料隔离布置于电池仓内，所述导热材料包括导热硅脂、导热硅胶和导热灌封胶。
15.进一步，所述高压驱动气体系统包括第二管路、高压驱动气体罐、第二电池阀和雾化喷头；所述第二管路包括第一支管路和第二支管路；所述第一支管连接所述高压驱动气体罐和所述全氟己酮储存罐；所述第二支管围绕电池仓布置，所述第二支管与所述全氟己酮储存罐连接；所述第一支管设有数显压力开关；所述第二支管设置有若干雾化喷头；所述第二电池阀设置于所述第一支管与所述高压驱动气体罐连接处和所述第二支管与所述全氟己酮储存罐连接处；所述第二电池阀的输入端连接所述数显温控开关的输出端。
16.进一步，所述全氟己酮储存罐的数量大于或等于2；其中，至少一个全氟己酮储存罐连接所述冷却引流系统和所述高压驱动气体系统，其余全氟己酮储存罐均连接所述高压驱动气体系统。
17.上述本实用新型实施例中的一个技术方案具有如下优点：本实用新型包括传感器、数显温控开关、全氟己酮储存罐、冷却引流系统和高压驱动气体系统；本实用新型先通过传感器获取电池仓的监测数据(如温度数据)，传递给数显温控开关，数显温控开关根据监测数据与预设值，对应开启冷却引流系统或高压驱动气体系统，进而，冷却引流系统通过将全氟己酮储存罐中的全氟己酮引流至电池仓进行降温处理，或者，高压驱动气体系统通过驱动全氟己酮储存罐中的全氟己酮雾化喷洒至电池仓进行灭火处理。本实用新型应用全氟己酮实现电池仓的降温处理与灭火处理的结合，全氟己酮本身具有良好的气化性，不仅对电池仓有降温作用，能够有效抑制电池仓过热时激烈的化学反应，且在气化过程中一般不会附着在电池包等元器件表面，对电池包等元器线路无任何不良影响，更不会因其使用造成线路短路，能够防止引起线路短路带来的二次起火损害。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
19.图1为本发明实施例提供的电池仓的降温灭火系统的总体结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的电池仓的降温灭火系统的零部件说明示意图；
21.图3为本发明实施例提供的冷却引流系统部分结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的电池仓上方金属片与s型金属管道结构示意图；
23.图5为本发明实施案例提供的电池仓内部电池分布示意图。
具体实施方式
24.本实用新型提高了一种电池仓的降温灭火系统，包括传感器、数显温控开关、全氟己酮储存罐、冷却引流系统和高压驱动气体系统；传感器设于电池仓外；传感器连接数显温控开关；数显温控开关分别与冷却引流系统和高压驱动气体系统连接；冷却引流系统设于电池仓内，高压驱动气体系统设于电池仓外；冷却引流系统和高压驱动气体系统通过管路与全氟己酮储存罐连接。
25.具体地，传感器获取电池仓的监测数据(如温度数据)，传递给数显温控开关，数显温控开关根据监测数据与预设值，对应开启冷却引流系统或高压驱动气体系统，进而，冷却引流系统通过将全氟己酮储存罐中的全氟己酮引流至电池仓进行降温处理，或者，高压驱动气体系统通过驱动全氟己酮储存罐中的全氟己酮雾化喷洒至电池仓进行灭火处理。需要说明的是，数显温控开关可采用正泰xmt系列。
26.进一步，传感器包括温度传感器，以及压力传感器、烟感传感器和火焰传感器中的一种或多种。
27.进一步，冷却引流系统包括第一管路和引流泵；
28.第一管路以s型循环布置于电池仓，第一管路的输入管口和输出管口均与全氟己酮储存罐连接；引流泵设置于第一管路，引流泵的输入端连接数显温控开关的输出端。
29.具体地，引流泵根据数显温控开关的开启信号，将全氟己酮储存罐中的全氟己酮在第一管路进行循环引流处理。
30.进一步，冷却引流系统还包括散热片、排风扇和第一电池阀；散热片贴近第一管路，均匀布置于电池仓；排风扇布置于散热片一侧，排风扇的输入端连接数显温控开关的输出端；第一电池阀设置于第一管路的输入管口和输出管口，第一电池阀的输入端连接数显温控开关的输出端。
31.具体地，散热片用于对第一管路中的全氟己酮冷却降温；排风扇用于根据数显温控开关的开启信号，对第一管路中的全氟己酮冷却降温；第一电池阀用于根据数显温控开关的开启信号，连通第一管路和全氟己酮储存罐。
32.进一步，散热片和第一管路的材质包括铜和铝。
33.进一步，冷却引流系统通过导热材料隔离布置于电池仓内，导热材料包括导热硅脂、导热硅胶和导热灌封胶。
34.进一步，高压驱动气体系统包括第二管路、高压驱动气体罐、第二电池阀和雾化喷头；第二管路包括第一支管路和第二支管路；第一支管连接高压驱动气体罐和全氟己酮储存罐；第二支管围绕电池仓布置，第二支管与全氟己酮储存罐连接；第一支管设有数显压力开关；第二支管设置有若干雾化喷头；第二电池阀设置于第一支管与高压驱动气体罐连接处和第二支管与全氟己酮储存罐连接处；第二电池阀的输入端连接数显温控开关的输出端。
35.具体地，第二电池阀用于根据数显温控开关的开启信号，连通第二管路、高压气体储存单元和全氟己酮储存罐。需要说明的是，数显压力开关可采用hc-y810(智能压力开关)。
36.进一步，全氟己酮储存罐的数量大于或等于2；其中，至少一个全氟己酮储存罐连接冷却引流系统和高压驱动气体系统，其余全氟己酮储存罐均连接高压驱动气体系统。
37.需要说明的是，第一电池阀和第二电池阀可采用常闭型电磁阀，通电开启。
38.下面结合附图详细描述本实用新型的电池仓的降温灭火系统的具体工作原理：
39.参照图1，本实用新型实施例的降温灭火系统包括传感器、数显温度开关、全氟己酮储存罐、电池仓、电池阀、若干管道，冷却引流系统、高压驱动气体罐、数显压力开关和雾化喷头。其中，图中的符号含义如图2所示，且细线表示传感器、数显温控开关、冷却引流系统和高压驱动气体系统的信号电路，而粗线表示全氟己酮的流动管道，管道中的长箭头表
示全氟己酮流动方向。需要说明的是，电池阀也与数显温控开关电路连接，图中未示出。具体地：
40.数显温度开关：将温度传感器电信号转换为数值并作出开关操作的元器件，可采用正泰 xmt系列。
41.高压驱动气体罐：内部有保证全氟己酮在喷出时进行雾化的高压气体，高压气体优选氮气。
42.数显压力开关：将高压驱动气体罐内部气体按照预设定压力进行喷出。可采用hc-y810 (智能压力开关)。
43.冷却引流系统：如图3所示，系统的散热片、排风扇对含载有热量的液态或气化后的全氟己酮冷却降温，并将气化后的全氟己酮液化。在引流泵引导下，液态的全氟己酮流入到全氟己酮储存罐1，进而会再次流入到电池仓内部使得往复循环。
44.冷却引流系统内部金属管道排列在散热片底部，散热片底部与金属管道之间存在的缝隙会有导热材料填充。
45.电池仓内部如图4、图5所示，在电池单元上部有一整块金属板，金属板上方有流通的全氟己酮的金属管道，其中金属板与电池、金属板与金属管道之间有导热材料。
46.需要说明的是，散热片优选铜、铝材料；金属管道设计途径优选s型设计，材质优选铜、铝材料；导热材料优选：导热硅脂、导热硅胶、导热灌封胶；
47.优选的传感器：温度传感器；
48.全氟己酮数量与安装：数量优选两个及其以上，安装分开控制，一个既要在降温处理中的冷却引流系中做降温供应，又要在灭火处理中与高压驱动气体罐相连做灭火供应；另一个在灭火处理中与高压驱动气体罐相连做灭火供应。
49.传感器优选的位置：电池仓内部为温度传感器分布在每个电池上；电池仓外部为温度传感器其分布在电池仓四周；
50.全氟己酮对电池仓的降温、灭火可分为两个阶段1)降温阶段：电池仓内部的温度传感器接受到电子信号后传递给数显温度开关，数显温度开关启动后将全氟己酮储存罐1通向电池仓内部方向的电池阀打开，冷却引流系统电池阀打开。在冷却引流系统装置下，全氟己酮在s型金属管内循环降温。2)灭火阶段：电池仓的外部温度传感器将电信号传递给数显温度开关，达到报警温度后数显温度开关启动，使得全氟己酮储存罐2、高压驱动气体罐，两者电池阀打开。全氟己酮储存罐1通向电池仓内部方向的电池阀关闭，通向电池仓外部的电池阀打开，冷却引流系统输出端的电池阀关闭。全氟己酮在高压气体驱动下通过灭火管道，最终在雾化喷头作用下雾化喷出，达到灭火目的。需要说明的是，灭火阶段冷却引流系统停止工作；灭火时冷却引流系统的输出端的电池阀关闭；数显压力开关用于将高压驱动气体罐内部气体按照预设定压力进行喷出，可采用hc-y810(智能压力开关)。
51.基于上述系统实施例的部分实施方案如下：
52.降温阶段：
53.将电池仓内部温度传感器报警温度设定在40℃通电，电池仓正常运作后，电池仓内部升温，升温至报警温度40℃数显温度开关启动后使得全氟己酮储存罐1的电池阀打开，冷却引流系统电池阀打开，在冷却引流系统装置下全氟己酮在s型金属管内循环降温。当解除40℃报警、改为45℃报警时，冷却引流系统装置停止运作。当电池仓内部升温上升到45
℃，冷却引流系统装置再次启动降温。
54.灭火阶段
55.将电池仓外部温度传感器设定报警温度55℃，电池仓内部短路，使得电池仓内部着火，明火也会出现在电池仓外部，外部温度升高且外部温度传感器收到信号后，将信号传递给数显温度开关，当数显温度开关温度数值达到55℃，数显温度开关启动使得全氟己酮储存罐2、高压驱动气体罐，两者的电池阀打开。全氟己酮储存罐1通向电池仓内部方向的电池阀关闭，通向电池仓外部的电池阀打开，冷却、引流系统输出端的电池阀关闭。全氟己酮在高压气体驱动下通过灭火管道，最终在雾化喷头作用下雾化喷出后明火熄灭。
56.综上所述，本实用新型先通过传感器获取电池仓的监测数据(如温度数据)，传递给数显温控开关，数显温控开关根据监测数据与预设值，对应开启冷却引流系统或高压驱动气体系统，进而，冷却引流系统通过将全氟己酮储存罐中的全氟己酮引流至电池仓进行降温处理，或者，高压驱动气体系统通过驱动全氟己酮储存罐中的全氟己酮雾化喷洒至电池仓进行灭火处理。本实用新型应用全氟己酮实现电池仓的降温处理与灭火处理的结合，全氟己酮本身具有良好的气化性，不仅对电池仓有降温作用，能够有效抑制电池仓过热时激烈的化学反应，且在气化过程中一般不会附着在电池包等元器件表面，对电池包等元器线路无任何不良影响，更不会因其使用造成线路短路，能够防止引起线路短路带来的二次起火损害。
57.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。