[发明专利]一种船舶锂离子动力电池安全保障系统及方法

权利要求书

1.一种船舶锂离子动力电池安全保障系统，其特征在于，包括：安保装置、N个电池组监测单元、电池组开关板、电池舱火灾监测传感器、电池舱气体监测传感器、电池舱气体处理控制器、电池舱冷却系统控制器、电池冷媒灌注控制器、电池舱灭火设施及执行器；

分别由所述N个电池组监测单元对电池组中的N组电池的温度进行监测，并将监测的温度数据传输到所述安保装置，同时，所述电池舱火灾监测传感器和所述电池舱气体监测传感器将监测的电池舱温度、电池舱烟雾密度及电池舱气体浓度传输到所述安保装置，由所述安保装置判断所述N组电池中是否存在温度超过预设电池温度阈值的电池组、所述电池舱温度是否超过预设电池舱温度阈值、所述电池舱烟雾密度是否超过预设电池舱烟雾密度阈值或者所述电池舱气体浓度是否超过预设电池舱气体浓度阈值；

若所述N组电池中存在温度超过所述预设电池温度阈值的电池组、所述电池舱温度超过所述预设电池舱温度阈值、所述电池舱烟雾密度超过所述预设电池舱烟雾密度阈值或者所述电池舱气体浓度超过所述预设电池舱气体浓度阈值，则所述安保装置发出控制所述电池组开关板断开的指令，使得所述电池组开关板断开，以将能源端切断，同时所述安保装置将控制信息发送到所述电池舱气体处理控制器、所述电池舱冷却系统控制器、所述电池冷媒灌注控制器及所述电池舱灭火设施，由所述电池舱气体处理控制器、所述电池舱冷却系统控制器、所述电池冷媒灌注控制器及所述电池舱灭火设施控制各自对应的执行器实现气体处理、冷媒灌注、电池系统冷却和灭火，以控制热失控蔓延并对电池进行降温处理和灭火，保障电池舱安全。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池舱火灾监测传感器包括：电池舱温度监测传感器及电池舱烟雾监测传感器；

所述电池舱温度监测传感器用于将监测的电池舱温度传输到所述安保装置；

所述电池舱烟雾监测传感器用于将监测的电池舱烟雾密度传输到所述安保装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电池组监测单元，还用于在监测的电池组的电池温度超过所述预设电池温度阈值时，发出报警信号；

所述电池舱温度监测传感器，还用于在所述电池舱温度超过所述预设电池舱温度阈值时，发出报警信号；

所述电池舱烟雾监测传感器，还用于在所述电池舱烟雾密度超过所述预设电池舱烟雾密度阈值时，发出报警信号；

所述电池舱气体监测传感器，还用于在所述电池舱气体浓度超过所述预设电池舱气体浓度阈值，发出报警信号。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的系统，其特征在于，所述电池舱气体处理控制器，用于接受所述安保装置指令，并控制对应执行器进行气体处理或者通风；

所述电池舱水冷系统控制器，用于接受所述安保装置指令，并控制对应执行器对电池进行冷却，并反馈冷却系统的状态信号；

所述电池冷媒灌注控制器，用于接受所述安保装置指令，并控制对应执行器对事故电池进行灌注，并反馈冷媒灌注系统的状态信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池组监测单元包括：

模块监控单元，用于与各电压温度检测设备和均衡设备之间进行单体电池电压和温度的信息交换，监测电池状态信息，同时根据收集的电池信息完成电池组剩余电量SOC估算，完成电池相关故障诊断及处理，并存储电池运行记录及重要参数信息；

信号采集箱，用于成组状态信号采集，其中，所述成组状态信号包括电池组总电压及总电流；

电压温度检测设备，用于采集电池组内部单体电压和单体温度信息；

均衡设备，用于通过主被动均衡的方式，使电池单体电压偏差保持在一定的范围内，从而保证每个单体电池在正常的使用时保持相同状态，以避免过充、过放的发生，提高电池一致性。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述冷却系统通过介质冷却方式对电池组进行冷却，其中，所述冷却系统包括冷却介质输送管道、冷却介质调节阀及冷却介质止回阀，通过分区域结构对整组电池组进行冷却，所述冷却介质根据电池模块的热量数据进行匹配选择。