一种锂离子电池安全灭火系统及方法

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本发明公开了一种锂离子电池安全灭火系统，包括：电池状态采集单元，用于采集锂离子电池的状态参数数据并发送至电池安全灭火控制单元；电池安全灭火控制单元，用于将状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足预设的控制规则的触发条件时，根据预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。本发明实时完成对电池状态参数的监测，并将状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，根据预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理并作出响应，能够高效、安全的对发生火灾的锂电池进行灭火处理，并且针对不同灭火区域能够做出单独响应，减少了灭火剂的使用量，降低了灭火剂对其他电池的影响。

1.一种锂离子电池安全灭火系统，其特征在于，所述系统包括：电池状态采集单元，用于采集锂离子电池的状态参数数据，并将所述状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元；电池安全灭火控制单元，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池状态采集单元，包括：烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块和电流数据采集模块。 3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池灭火控制单元包括：数据通讯模块，用于获取所述电池状态采集单元采集的状态参数数据并上传至灭火控制模块；灭火控制模块，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶的瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。 7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述火焰探测器，还用于当探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。 8.一种锂离子电池安全灭火方法，其特征在于，所述方法包括：采集锂离子电池的状态参数数据；将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，利用烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块和电流数据采集模块采集所述状态参数数据。 10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。 11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。 12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶的瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。 13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当火焰探测器探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。

技术领域

本发明涉及锂离子电池安全技术领域，并且更具体地，涉及一种锂离子电池安全灭火系统及方法。

背景技术

锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻等优点，应用于较多场景。锂离子电池的火灾危险主要来自其结构，尤其是较高的能量密度和不当充电时高温造成的电解液气化或分解；同时，电池设计缺陷以及原材料瑕疵造成的短路，过充电和水渍，都可能引发火灾。

锂离子电池在使用过程中有可能因管理系统失灵或其他不可预测因素，引发锂离子电池燃烧，起火甚至爆炸。锂离子电池发生火灾时由其独有的特性，高温下电池自身产生氧气，单一阻隔电池与氧气不会达到预期效果。在锂离子电池使用过程中并没有针对锂离子电池火灾使用的灭火系统，常规灭火系统使用的灭火剂如水、二氧化碳等，对锂离子电池灭火效果有限，而且水还可能造成其他未着火电池短路而起火。

因此，需要一种针对锂离子电池火灾特点而设计的灭火系统，以高效、安全的对锂离子电池进行灭火处理。

发明内容

本发明提出一种锂离子电池安全灭火系统及方法，以解决现有的灭火系统不能够高效、安全地对锂离子电池进行灭火处理的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池安全灭火系统，其特征在于，所述系统包括：

电池状态采集单元，用于采集锂离子电池的状态参数数据，并将所述状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元；

电池安全灭火控制单元，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。

优选地，其中所述电池状态采集单元，包括：烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块和电流数据采集模块。

优选地，其中所述电池灭火控制单元包括：

数据通讯模块，用于获取所述电池状态采集单元采集的状态参数数据并上传至灭火控制模块；

灭火控制模块，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。

优选地，其中所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。

优选地，其中所述灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。

优选地，其中所述灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶的瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。

优选地，其中所述火焰探测器，还用于当探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。

根据本发明的另一个方面，提供了一种锂离子电池安全灭火方法，其特征在于，所述方法包括：

采集锂离子电池的状态参数数据；

将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。

优选地，其中利用烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块和电流数据采集模块采集所述状态参数数据。

优选地，其中所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。

优选地，其中所述灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。

优选地，其中所述灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶的瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。

优选地，其中当火焰探测器探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。

本发明提供了一种锂离子电池安全灭火系统及方法，通过电池状态采集单元采集锂离子电池的状态参数数据，实时完成对电池状态参数的监测，并将状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理并作出响应。本发明能够高效、安全的对发生火灾的锂电池进行灭火处理，并且针对不同灭火区域能够做出单独响应，减少了灭火剂使用量，降低了灭火剂对其他电池的影响。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的锂离子电池安全灭火系统100的结构示意图；

图2为根据本发明实施方式的电池安全灭火控制单元的实例图；

图3为根据本发明实施方式的锂离子电池安全灭火方法300的流程图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的锂离子电池安全灭火系统100的结构示意图。如图1所示，本发明的实施方式提供的锂离子电池安全灭火系统，通过电池状态采集单元采集锂离子电池的状态参数数据，实时完成对电池状态参数的监测，并将状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理并作出响应。本发明能够高效、安全的对发生火灾的锂电池进行灭火处理，并且针对不同灭火区域能够做出单独响应，减少灭火剂使用量，降低灭火剂对其他电池的影响。本发明的实施方式提供的锂离子电池安全灭火系统300，包括：电池状态采集单元101、电池安全灭火控制单元102和灭火装置103。优选地，所述电池状态采集单元101，用于采集锂离子电池的状态参数数据，并将所述状态参数数据发送至电池安全灭火控制单元。

优选地，其中所述电池状态采集单元101，包括：烟感探测传感器1011、火焰探测器1012、电池温度数据采集模块1013和电流数据采集模块1014。

在本发明的实施方式中，电池状态采集单元包括但不限于烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块、电流数据采集模块和电池电压采集模块。

优选地，电池安全灭火控制单元102，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置103进行灭火处理。

优选地，其中所述电池灭火控制单元102包括：数据通讯模块1021和灭火控制模块1022。优选地，所述数据通讯模块1021，用于获取所述电池状态采集单元采集的状态参数数据并上传至灭火控制模块。优选地，所述灭火控制模块1022，用于将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。

优选地，其中所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。

优选地，其中所述灭火装置103包括：灭火器箱体1031、至少一个的灭火剂瓶1032、灭火剂控制阀门1033和气路控制阀门1034。

优选地，其中所述灭火剂瓶1032置于实施灭火器箱体1031内，每个灭火剂瓶1032的瓶口设置有灭火剂控制阀门1033，每个灭火剂瓶1032通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门1034，由灭火控制模块1022控制灭火剂控制阀门1033和气路控制阀门1034的开启和关闭。

优选地，其中所述火焰探测器1012，还用于当探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。

在本发明的实施方式中，电池安全灭火控制单元包括但不限于通讯模块、灭火控制模块和灭火装置。灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。

锂离子电池状态采集单元通过上述的传感器采集电池状态参数数据，并将数据上传至锂离子电池安全灭火控制单元，当锂离子电池出现温度高于80℃、电流大于5C,火烟感探测器，火焰探测器检测到火焰信号时，锂离子电池的安全灭火控制模块开始响应，打开警报对应区域的灭火剂阀门，将灭火剂喷洒在警报区域，起到灭火作用。同时，当探测到火焰信号时发出声音和光电信号，以提醒工作人员，及时进行人工灭火。

图2为根据本发明实施方式的电池安全灭火控制单元的实例图。如图2所示，本发明实施方式的电池安全灭火控制单元包括：灭火控制模块、数据通讯模块、通讯端口、气路控制阀门、灭火剂瓶、灭火剂控制阀门及箱体。灭火剂瓶放置于箱体内，瓶口防止灭火剂瓶控制阀门，由灭火剂控制模块控制开启与关闭；每个气瓶通过管路外界5各分管路，各管路安装气路控制阀门，由灭火控制模块控制开启与关闭。数据通讯模块内置于箱体内，通过通讯端口获取传感器发送的电池状态参数数据，并上传灭火控制模块。灭火控制模块负责接收通讯模块上传数据，并判断灭火系统的开启与否。

图3为根据本发明实施方式的锂离子电池安全灭火方法300的流程图。如图3所示，本发明的实施方式提供的锂离子电池安全灭火方法100从步骤301处开始，在步骤301采集锂离子电池的状态参数数据。

优选地，其中利用烟感探测传感器、火焰探测器、电池温度数据采集模块和电流数据采集模块采集所述状态参数数据。

优选地，在步骤302将所述状态参数数据与预设的控制规则中的多个触发条件进行比较，当满足所述预设的控制规则的触发条件时，根据所述预设的控制规则控制灭火装置进行灭火处理。

优选地，其中所述预设的控制规则为：当电池温度数据高于预设温度阈值、电流数据大于预设电流阈值、烟感探测传感器探测到烟雾信号并且火焰探测器探测到火焰信号时，灭火控制模块响应，并控制灭火装置对对应的区域进行灭火处理。

优选地，其中所述灭火装置包括：灭火器箱体、至少一个的灭火剂瓶、灭火剂控制阀门和气路控制阀门。

优选地，其中所述灭火剂瓶置于实施灭火器箱体内，每个灭火剂瓶的瓶口设置有灭火剂控制阀门，每个灭火剂瓶通过管路外接多个分管路，每个分管路安装有气路控制阀门，由灭火控制模块控制灭火剂控制阀门和气路控制阀门的开启和关闭。

优选地，其中当火焰探测器探测到火焰信号时发出报警信号，所述报警信号包括：光报警信号和声音报警信号中的至少一个。

本发明的实施例的锂离子电池安全灭火方法300与本发明的另一个实施例的锂离子电池安全灭火方法系统100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

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