一文了解动力电池组热失控预警及灭火技术

来源：第一电气网作者：雷红军

动力电池组的热失控机制已经被许多大学和研究机构研究，但公交公司现在急需的是具有理论基础的产品，这些产品已经得到权威机构和技术含量的认可。目前，巴士公司对此感到困惑。主要原因是动力电池组的一个组件是由公交车工厂购买的，但目前动力电池组产品远远达不到公交车公司的要求。

首先，动力电池热失控分析

动力电池工作后必然会产生热量，在正常情况下是可控的，但在异常情况下会失控。如果它失去控制，就会发生火灾。从技术上讲，它必须清楚，并且有必要分析失控的原因。综上所述，有两个基本原因，内部原因和外部原因：

（1） 外部原因：过充电引起的热失控、外力引起的热逃逸和过热引起的热逸；

（2） 内部原因：电池内部短路引发热失控。

动力电池是一个能量系统，它在工作时肯定会产生热量。为了确保绝对安全，必须在工程中拥有可靠的技术，以确保其热度可控。

有两种基本的保证方式：第一，有预警，人员可以提前干预，但如果预警功能失效，必须有自动灭火功能。如果实现了以上两项，动力电池组的安全性自然会得到保证。

第二，动力电池组热失控的预警和灭火是一个整体。

主要由两部分组成：单体动力电池火灾预警控制装置和新型动力电池专用气体自动灭火装置。火灾紧急情况下的干预控制和自动高效灭火具有多传感器复合探测、全周期火灾探测、热失控监测、分析预警、应急控制和灭火等特点。，通过智能控制检测和预警，解决了动力电池组的火灾隐患，最大限度地保护了电动汽车和驾乘人员的安全。

实际的车载产品必须具有体积小、安装灵活、操作维护方便、环保和适应性强的优点，以及对火灾探测预警、自启动、手动启动等功能（性能）的要求，以满足灭火效率和效果的要求。

第三，动力电池组热失控预警的基本功能

为了实现动力电池热失控的智能管理，实现电池火灾的初始检测、智能分析和预警，主要功能要求如下：

早期准确的火灾识别

全周期火灾探测记录

智能判断，联动灭火

数据黑匣子功能，数据跟踪

灭火剂无残留，电气设备无损坏。

寿命长，维护轻

开放式界面，信息共享。

四、动力电池热失控报警及灭火系统原理

（A） 动力电池热失控预警系统

系统通过监测电池箱内气体、烟雾、温度和火焰等CO的实时参数及其变化值，利用数据监测模型对参数变化进行动态分析和处理，智能判断是否存在热失控的火灾风险。动力电池火灾报警控制系统如下：

（1） 工作原理如下：

当动力电池发生故障并开始释放压力和产生热量时，探测器CAN检测到异常变化，并通过CAN总线或线束在火灾的潜在阶段、烟雾阶段、高温阶段和明火阶段向驾驶员发送预警信号，从而实现对启动灭火装置的分级预警和控制。该系统可以智能判断并自动启动灭火装置，防止火势进一步恶化，也可以在紧急情况下手动启动灭火装置。灭火装置通过使用高效的灭火剂在几秒钟内控制火势，最大限度地保护电池组的安全。

（2） 产品示例介绍

该装置具有体积小、安装布局方便、质量优良、环境适应性强、阶段检测多、多样化、数据分析模型科学先进、控制准确快速、管理智能化等优点。

失控预警装置是一种集成设计，具有主动检测、数据分析判断、控制管理等多种功能。它包含一个高灵敏度温度传感器、一个气体传感器、一种烟雾传感器和一个火焰传感器。它安装在动力电池组的电池盒中，并与自动灭火装置和BMS管理系统对接，以检测气体、热量、烟雾和明火……

d在火灾初期，由于内部短路、过度充放电、外部短路等原因，在电池箱中，并通过系统智能分析电池的热失控阶段。

（2） 动力电池组专用气体自动灭火装置

动力电池组专用气体自动灭火装置每天无压存放，灭火剂具有优异的防潮、耐温、耐腐蚀等财产。当火灾发生时，该装置通过电启动或感温启动的方式触发灭火剂起作用，并迅速产生大量亚纳米固体颗粒和惰性气体混合物，以高浓度烟雾状的三维全淹没方式作用于火灾的每个角落。通过物理冷却、化学抑制和氧气稀释的多重作用，可以快速有效地扑灭火灾，对环境和人无害。

动力电池组专用气体自动灭火装置在体积、重量、灭火效率、环保性能和使用方便等方面具有明显优势。该产品以国家和行业标准为基础，根据动力电池系统保护的空间环境和自身特点，经过大量实验开发成型，具有体积小、速度快、效率高、安全、使用方便、操作维护方便、环保等特点。

（1） 灭火机构说明：

（2） 灭火装置启动方式说明：

（1） 电动启动

当火灾发生时，探测器向消防控制器发送信号，控制器通过电信号启动灭火装置灭火；或手动控制电动启动按钮，启动装置进行灭火。

（2） 温度敏感线路启动。

当温度达到170℃时，或者在发生明火的情况下，热敏线感应温度并自燃，并迅速向灭火装置发送启动信号，以快速扑灭明火。

本文感谢中船重工710名工程师提供的技术信息。来源：第一电气网作者：雷红军

动力电池组的热失控机制已经被许多大学和研究机构研究，但公交公司现在急需的是具有理论基础的产品，这些产品已经得到权威机构和技术含量的认可。目前，巴士公司对此感到困惑。主要原因是动力电池组的一个组件是由公交车工厂购买的，但目前动力电池组产品远远达不到公交车公司的要求。

首先，动力电池热失控分析

动力电池工作后必然会产生热量，在正常情况下是可控的，但在异常情况下会失控。如果它失去控制，就会发生火灾。从技术上讲，它必须清楚，并且有必要分析失控的原因。综上所述，有两个基本原因，内部原因和外部原因：

（1） 外部原因：过充电引起的热失控、外力引起的热逃逸和过热引起的热逸；

（2） 内部原因：电池内部短路引发热失控。

动力电池是一个能量系统，它在工作时肯定会产生热量。为了确保绝对安全，必须在工程中拥有可靠的技术，以确保其热度可控。

有两种基本的保证方式：第一，有预警，人员可以提前干预，但如果预警功能失效，必须有自动灭火功能。如果实现了以上两项，动力电池组的安全性自然会得到保证。

第二，动力电池组热失控的预警和灭火是一个整体。

主要由两部分组成：单体动力电池火灾预警控制装置和新型动力电池专用气体自动灭火装置。火灾紧急情况下的干预控制和自动高效灭火具有多传感器复合探测、全周期火灾探测、热失控监测、分析预警、应急控制和灭火等特点。，通过智能控制检测和预警，解决了动力电池组的火灾隐患，最大限度地保护了电动汽车和驾乘人员的安全。

实际的车载产品必须具有体积小、安装灵活、操作维护方便、环保和适应性强的优点，以及对火灾探测预警、自启动、手动启动等功能（性能）的要求，以满足灭火效率和效果的要求。

第三，动力电池组热失控预警的基本功能

为了实现动力电池热失控的智能管理，实现电池火灾的初始检测、智能分析和预警，主要功能要求如下：

早期准确的火灾识别

全周期火灾探测记录

智能判断，联动灭火

数据黑匣子功能，数据跟踪

灭火剂无残留，电气设备无损坏。

寿命长，维护轻

开放式界面，信息共享。

四、动力电池热失控报警及灭火系统原理

（A） 动力电池热失控预警系统

系统通过监测电池箱内气体、烟雾、温度和火焰等CO的实时参数及其变化值，利用数据监测模型对参数变化进行动态分析和处理，智能判断是否存在热失控的火灾风险。动力电池火灾报警控制系统如下：

（1） 工作原理如下：

当动力电池发生故障并开始释放压力和产生热量时，探测器CAN检测到异常变化，并通过CAN总线或线束在火灾的潜在阶段、烟雾阶段、高温阶段和明火阶段向驾驶员发送预警信号，从而实现对启动灭火装置的分级预警和控制。该系统可以智能判断并自动启动灭火装置，防止火势进一步恶化，也可以在紧急情况下手动启动灭火装置。灭火装置通过使用高效的灭火剂在几秒钟内控制火势，最大限度地保护电池组的安全。

（2） 产品示例介绍

该装置具有体积小、安装布局方便、质量优良、环境适应性强、阶段检测多、多样化、数据分析模型科学先进、控制准确快速、管理智能化等优点。

失控预警装置是一种集成设计，具有主动检测、数据分析判断、控制管理等多种功能。它包含一个高灵敏度温度传感器、一个气体传感器、一种烟雾传感器和一个火焰传感器。它安装在动力电池组的电池盒中，并与自动灭火装置和BMS管理系统对接，以检测气体、热量、烟雾和明火……

d在火灾初期，由于内部短路、过度充放电、外部短路等原因，在电池箱中，并通过系统智能分析电池的热失控阶段。

（2） 动力电池组专用气体自动灭火装置

动力电池组专用气体自动灭火装置每天无压存放，灭火剂具有优异的防潮、耐温、耐腐蚀等财产。当火灾发生时，该装置通过电启动或感温启动的方式触发灭火剂起作用，并迅速产生大量亚纳米固体颗粒和惰性气体混合物，以高浓度烟雾状的三维全淹没方式作用于火灾的每个角落。通过物理冷却、化学抑制和氧气稀释的多重作用，可以快速有效地扑灭火灾，对环境和人无害。

动力电池组专用气体自动灭火装置在体积、重量、灭火效率、环保性能和使用方便等方面具有明显优势。该产品以国家和行业标准为基础，根据动力电池系统保护的空间环境和自身特点，经过大量实验开发成型，具有体积小、速度快、效率高、安全、使用方便、操作维护方便、环保等特点。

（1） 灭火机构说明：

（2） 灭火装置启动方式说明：

（1） 电动启动

当火灾发生时，探测器向消防控制器发送信号，控制器通过电信号启动灭火装置灭火；或手动控制电动启动按钮，启动装置进行灭火。

（2） 温度敏感线路启动。

当温度达到170℃时，或者在发生明火的情况下，热敏线感应温度并自燃，并迅速向灭火装置发送启动信号，以快速扑灭明火。

本文感谢中船重工710名工程师提供的技术信息。

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