[发明专利]用于充换电站的安全防护系统及安全防护方法

说明书

本发明涉及安全技术领域，具体涉及一种用于充换电站的安全防护系统及安全防护方法。本发明旨在解决现有技术中用于电池包的灭火方案存在的灭火效率低、成本高的问题。为此目的，本发明的安全防护系统包括：灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统和控制子系统，灭火装置子系统包括灭火装置，控制子系统能够基于检测子系统获取的状态参数信息判断电池包的状态，并且在电池包处于设定的故障状态时，控制电池转运子系统将该电池包运送至灭火装置并与灭火装置的底部对接。通过安全防护系统的设置，本发明能够在电池包处于设定的故障状态时，对电池包进行快速处置，极大地提高灭火效率，缩短系统的反应时间，降低灭火成本。

技术领域

本发明涉及安全技术领域，具体涉及一种用于充换电站的安全防护系统及安全防护方法。

背景技术

随着新能源汽车的保有量不断增加，新能源汽车的安全问题也越来越被各大车主和厂商所重视。以电动汽车为例，作为一种为电动汽车提供动力的优选动力源，锂离子电池由于其具有能量密度高、输出功率大、温度范围宽、使用寿命长、充电速度快、绿色环保等优点而被各大汽车厂商广泛采用。但是由于锂离子电池燃烧时具有燃烧猛烈、持续时间长、产生大量的浓烟与粉尘、出现爆炸或二次爆炸等特点，因此由锂离子电池燃烧或爆炸而导致的事故也不容忽视。

作为为电动汽车更换动力电池的场所，通常充换电站的电池架上密集存放有数个由锂离子电池组成的电池包，一旦某个电池包发生热失控，锂离子电池中的反应物便会在电池包内发生燃烧反应烧穿金属外壳，进而剧烈燃烧的火焰、电解液和反应的产物喷射到外部，很容易将火势蔓延到其他电池上，带来重大损失。为避免上述事故发生，增强充换电站的安全性，现有技术中，通常电池包内还设置有用于实时监测锂离子电池的工作状态的电池管理系统(BMS)，以便在锂离子电池出现热失控或燃烧时启动应急措施，如采用气体灭火装置喷撒气体灭火剂至指定的区域。虽然上述方法一定程度上提高了充换电站的安全性，但也不可避免地存在以下问题：首先，由于燃烧点在电池包的内部，因此气体灭火剂很难喷射到电池包内部进行及时有效地灭火，而一旦无法及时灭火造成火势蔓延，火焰很可能引起电池架上的其他电池包起火，届时后果不堪设想。其次，每次低效率地灭火都需要耗费大量的气体灭火剂，这还造成了灭火剂的极度浪费。也就是说，现有技术中用于电池包的灭火方案存在灭火效率低、成本高的问题。

相应地，本领域需要一种新的用于充换电站的安全防护系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中用于电池包的灭火方案存在的灭火效率低、成本高的问题，本发明提供了一种用于充换电站的安全防护系统，所述充换电站包括电池架，所述电池架上储存有多个电池包，所述安全防护系统包括：灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统以及控制子系统，所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，所述灭火装置允许电池包与其底部对接；所述检测子系统设置为获取电池包的状态参数信息并传输至控制子系统；所述电池转运子系统设置为接收控制子系统的指令并使电池包到达灭火装置的底部并与所述灭火装置的底部对接；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，向所述电池转运子系统下达指令，以使电池包与灭火装置的底部对接。

在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述设定的故障状态包括燃烧状态和/或冷却失败状态。

在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述检测子系统包括设置于电池包内部的电池管理单元，所述电池管理单元用于检测电池包的内芯温度或内芯温升速度。

在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述检测子系统还包括与电池包数量相同的烟雾传感器和/或第一温度传感器，每个电池包配置有一个烟雾传感器和/或一个第一温度传感器，所述烟雾传感器用于检测电池包附近的烟雾浓度，所述第一温度传感器用于检测电池包附近的温度。