[发明专利]一种电池箱液冷散热及消防系统

说明书

本发明提供了一种电池箱液冷散热及消防系统，涉及电池箱安全领域，包括电池箱、电芯模组、液冷部、消防部、电池控制模块和烟雾监控模块；液冷板位于电芯模组的下方，液冷板中内置液体流通管道，液体流通管道的两端分别与液冷板进液管和液冷板出液管连接，液冷板出液管的末端设置三通阀，三通阀的三个出口分别与液冷板出液管、液体排出管和喷液管连接，喷液管的另一端与雾化喷头连接并插入电池箱内部。本发明在电芯正常工作时通过液冷部对电芯降温，当电池监控模块监控到电芯温度较高、电压异常或烟雾监控模块检测到烟雾时，电池控制模块将使三通阀切换液体流动方向，使得从液冷板出液管流出的液体流入喷液管中，通过喷洒消防液对电芯降温灭火。

技术领域

本发明属于电池箱安全领域，尤其涉及一种电池箱液冷散热及消防系统。

背景技术

研究表明锂离子电池的内阻、电压、容量以及寿命对温度十分敏感，电芯的最佳工作温度范围为20～40℃，根据统计结果，工作温度每升高1℃电池的循环寿命将会减少两个月。此外，电池组中的最大温差应保持在5℃以下，以促进电池在循环使用期间能够均衡的充放电。所以，电池热管理系统就是将电池温度控制在可接受范围内并保持电池组必需的温度均匀性。常见的用于电池热管理的技术包括：空气冷却、液体冷却，以及使用固液相变材料进行温度调节。

目前的锂离子电池消防系统包括温湿度传感器、烟感传感器及灭火系统，当温湿度传感器及烟感传感器感知到火灾设置标准，其可以同时输出接电信号到监控服务器，服务器向控制器发送指令进行消防灭火。

当前的电池散热系统与消防灭火系统都是两套控制与设备相互独立的系统，其设计与安装都是由不同的公司来完成。此外，市场的消防系统通常安装在房间顶部，待消防系统发生报警时，电池箱中的电芯可能已经发生严重损害无法补救了。

因此，本发明设计一种同时具有电池散热及消防灭火的系统，使得制作成本更低，消防时效更高，另外该消防系统可以更迅速的发现隐患，及时降温挽救电芯，将火情消灭在着火之前。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电池箱液冷散热及消防系统，从而得到一种同时具有电池散热及消防灭火的系统，成本低且具有较高的消防时效。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电池箱液冷散热及消防系统，其特征在于，包括电池箱、电芯模组、液冷部、消防部、电池控制模块和烟雾监控模块；

所述电池箱为空心长方体结构，所述电池箱包括电池箱上盖和电池箱底壳，所述电池箱底壳为上端开口的空心长方体结构，所述电池箱上盖位于所述电池箱的上部并与电池箱底壳的上端开口相适配连接，所述电池箱底壳的前部为电池箱前板；

所述电芯模组位于所述电池箱的内部；

所述液冷部包括液冷板、液冷板进液管、液冷板出液管和液体排出管；

所述消防部包括喷液管、三通阀和雾化喷头；

所述液冷板位于所述电芯模组的下方，所述液冷板中内置液体流通管道，所述液冷板进液管和液冷板出液管位于所述液冷板的同一侧，所述液体流通管道的两端分别与液冷板进液管和液冷板出液管连接，所述液冷板出液管的末端设置三通阀，三通阀的三个出口分别与液冷板出液管、液体排出管和喷液管连接，所述喷液管的另一端与雾化喷头连接并插入电池箱内部；

所述三通阀可以切换从液冷板出液管流出的液体流进喷液管或者直接从液体排出管中排出；

当电芯温度正常时，电池箱启动液冷散热模式，由处于电芯模组下方的液冷板对电芯进行散热降温，液体从液冷板进液管中流入，通过液体流通管道流至冷却液出液管，此时三通阀上与喷液管连接的出口关闭，与液体排出管连接的出口打开，最终液体穿过三通阀从液体排出管中流出，此过程中电芯热量出啊地道流动的液体中随液体流出；当电芯温度异常时，电池箱启动消防模式，液体通过三通阀切换进入喷液管中经雾化喷头转化成雾状喷出，对电芯进行充分降温。