[发明专利]电池箱火灾防控系统及方法

说明书

本发明涉及一种电池箱火灾防控系统及方法，包括电池箱火灾探测器、主控制器、烟火报警控制器、灭火系统；电池箱火灾探测器检测电池箱内部温度、烟雾浓度信息；烟火报警控制器将电池箱内部温度、烟雾浓度信息，发送至主控制器；主控制器根据采集的电池箱内部温度、烟雾浓度信息，生成电池箱火情报警信息，以控制灭火系统启动状态；灭火系统将内部状态信息实时反馈至主控制器，主控制器通过烟火报警控制器与列车网络通信，上传报警信息、灭火系统状态信息。系统设置了两级报警方式，根据第一探测器和第二探测器是否报警，可启动不同的报警等级，实时监控故障状态，启动灭火系统，实现初期火灾检测、智能判断和抑制火情发展的作用。

技术领域

本发明属于灭火装置技术领域，尤其涉及电池箱火灾防控系统及方法。

背景技术

电池箱锂电池在受到外界加热、过充、过放、大电流充电、穿刺、挤压和外短路时，造成电池内部短路、电解液泄漏，从而引起电池内部电极-电解液反应、分解反应和电化学反应，使电池内部产生热量大于释放热量，导致电池内压及温度急剧上升，电池泄压阀弹开，释放可燃气体、烟雾并发生燃烧爆炸。现有断路器、熔断器、电池管理系统等无法阻止电池内部锂离子反应，导致热失控。而且电池箱空间狭小，电池结构紧凑密封，不易散热，容易热膨胀，产生链式反应。

基于上述分析，有必要针对现有的列车用蓄电池箱提供一种电池箱火灾防控系统。

发明内容

本发明针对上述现有电池箱防火方面存在的不足，提供了一种电池箱火灾防控系统及方法，适用于列车蓄电池箱。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池箱火灾防控系统，包括电池箱火灾探测器、主控制器、烟火报警控制器、灭火系统；

所述电池箱火灾探测器安装于电池箱内，用于检测电池箱内部温度、烟雾浓度信息；

所述主控制器与所述烟火报警控制器、灭火系统连接，所述烟火报警控制器将电池箱内部温度、烟雾浓度信息，实时发送至主控制器；所述主控制器根据采集的电池箱内部温度、烟雾浓度信息，与预设的温度阈值、浓度阈值比较，生成电池箱火情报警信息，以控制灭火系统启动状态；

所述灭火系统将内部压力、故障、启动状态信息实时反馈至主控制器，主控制器将电池箱内环境温度、烟雾浓度信息，电池箱火情报警信息，灭火系统内部压力、故障、启动状态信息由烟火报警控制器上传至列车网络。

优选的，所述电池箱火灾探测器包括第一探测器、第二探测器；所述第一探测器与主控制器连接，用于检测电池箱内部温度信息；所述第二探测器与主控制器连接，用于检测电池箱内部烟雾浓度信息。

优选的，所述第一探测器采用感温电缆，所述第一探测器设置为多个；所述第二探测器采用感烟探测器或烟温复合探测器，所述第二探测器设置为多个。

优选的，所述灭火系统包括喷淋装置、药剂管路、以及消防箱；喷淋装置通过药剂管路与消防箱连接；所述消防箱与主控制器连接，主控制器根据电池箱内温度、烟雾浓度信息、电池箱体积信息，计算灭火所需药剂量；消防箱根据所需药剂量控制喷淋装置启动，喷淋相应所需药剂量的药剂以灭火。

优选的，所述所需药剂量的计算公式为：

其中：m表示所需药剂量，S表示体积比，S＝(K₁+K₂*T)，V表示保护对象计算面积或体积，T表示环境温度，K₁为不均匀系数，K₂为不同温度下药剂耗损系数，c为药剂浓度系数。

本发明还提供了一种电池箱火灾防控方法，采用所述的电池箱火灾防控系统，包括：

采用分级报警：包括一级报警与二级报警，一级报警优先级低于二级报警；一级报警的报警阈值根据电池热失控预警值设定；