一种自动灭火箱和汽车动力电池试验环境仓的制作方法

1.本发明涉及车用动力电池系统试验领域，具体涉及一种自动灭火箱和汽车动力电池试验环境仓。


背景技术：

2.电动汽车及动力电池的研发、生产、质量检验、售后等一系列过程，都需要对电池进行各种试验与检验，是电动汽车投放市场的必要过程。电池试验环境仓或试验箱是一种专用的电池系统测试设备或装置，主要用于检测动力电池在不同环境下的功能性能、可靠性、安全性等，是电池制造企业、检测机构、整车厂等必备的测试设备。
3.目前为止，常见的动力电池试验环境仓、试验箱或冷库，虽设有温度、烟雾、气体等探测，或设有消防喷淋系统，或设有密封水槽结构。但当动力电池试验过程中出现热失控/热扩散发生火灾时，传统环境仓及沉水槽只是提供了初级的火灾防护，火灾不能完全被阻隔，无法保证电池热失控后测试设备以及人员的安全，以及可能带来的二次灾害。另外，即便是沉水后消除了火灾，但热失控后的电池极可能发生各类化学废物泄漏，如含氟的机电解液、三元金属氧酸盐，石墨和锂盐这些化学废物，以及热失控后部分烧焦的有机物，特别是含氟的有机电解液与正极的三元金属氧酸盐，会产生污染。含氟物质及对应重金属盐溶液，对于金属物会有一定程度的腐蚀。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提出一种自动灭火箱和汽车动力电池试验环境仓，以减轻或消除至少一个上述的技术问题。
5.本发明所述的一种自动灭火箱，包括箱体、箱盖、电动液压撑杆、蓄水池、支撑台和升降执行件；所述箱体的上侧开口，所述箱盖可开合的设置在所述箱体的上侧，所述电动液压撑杆连接在所述箱盖和所述箱体之间，所述电动液压撑杆能够驱动所述箱盖打开和闭合；所述蓄水池、所述支撑台和所述升降执行件均设置在所述箱体内，所述支撑台悬置在所述蓄水池上侧，所述支撑台的中部设置有向下凹陷、用于支撑动力电池的凹陷部，所述凹陷部设置有进水通道，所述升降执行件能够驱动所述支撑台在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置在所述第二位置的上方；当所述支撑台位于所述第二位置时，所述凹陷部位于所述蓄水池中。
6.可选的，所述箱体的前侧壁上设置有第一观察窗。
7.可选的，所述箱体内设置有自动灭火箱温度传感器。
8.可选的，所述箱体的下侧壁上设置有排气泄压阀。
9.可选的，所述箱体上设置有进水管接头和排水阀。
10.可选的，所述箱体的下侧壁上设置有排水漏孔。
11.可选的，所述箱体上设置有第一过线孔。
12.可选的，所述箱体的下侧设置有运输叉臂和第一福马轮。
13.可选的，所述箱盖的内侧面覆盖有云母板。
14.可选的，所述箱盖的外侧设置有拉手。
15.可选的，所述箱盖上设置有第一密封条，所述第一密封条用于密封所述箱盖和所述箱体之间的间隙。
16.可选的，所述升降执行件包括液压撑杆和用于驱动所述液压撑杆的伺服驱动电机。
17.本发明还提出了一种汽车动力电池试验环境仓，包括环境仓、自动排风系统、声光报警系统、气体消防系统、水喷淋消防系统以及上述的自动灭火箱；所述环境仓内设置有烟雾传感器和环境仓内部温度传感器，所述自动灭火箱设置在所述环境仓内，所述声光报警系统设置在所述环境仓外部；所述自动排风系统能够将所述环境仓内的空气排至所述环境仓外部；所述气体消防系统能够向所述环境仓内喷灭火气体；所述水喷淋消防系统能够向所述环境仓内喷水。
18.可选的，还包括控制系统，所述烟雾传感器、所述环境仓内部温度传感器、所述自动排风系统、所述声光报警系统、所述气体消防系统、所述水喷淋消防系统、所述电动液压撑杆以及所述升降执行件均通过通讯线路与所述控制系统相连，所述控制系统能够接收所述烟雾传感器和所述环境仓内部温度传感器测得的信号，所述控制系统能够向所述自动排风系统、所述声光报警系统、所述气体消防系统、所述水喷淋消防系统、所述电动液压撑杆以及所述升降执行件发送控制信号。
19.可选的，所述自动排风系统包括通风管道和设置在所述通风管道内的风机，所述通风管道的一端与所述环境仓的内腔连通，所述通风管道的另一端与所述环境仓的外部连通。
20.可选的，所述气体消防系统包括依次连接的灭火剂瓶、灭火剂管道和灭火剂喷头，所述灭火剂喷头设置在所述环境仓的顶部，所述灭火剂瓶上设置有压力表和电磁容器阀，所述压力表用于检测灭火剂瓶的气压，所述电磁容器阀用于控制所述灭火剂瓶和灭火剂管道之间的连通和断开。
21.可选的，所述水喷淋消防系统包括依次连接的第一消防水管、电磁阀、连接水管和消防水喷头，所述消防水喷头设置在所述环境仓的顶部。
22.可选的，所述环境仓包括环境仓体和仓门，所述环境仓体的前侧开口，所述仓门可开合的安装在所述环境仓体的前侧。
23.可选的，所述仓门上设置有第二观察窗。
24.可选的，所述仓门上设置有第二密封圈，所述第二密封圈用于密封所述仓门和所述环境仓体之间的间隙。
25.可选的，所述仓门上设置有锁扣。
26.可选的，所述环境仓体上设置有第二过线孔。
27.可选的，所述环境仓体上设置有泄爆阀。
28.可选的，所述环境仓体的下侧设置有第二福马轮。
29.可选的，所述环境仓体上设置有用于向所述自动灭火箱输水的输水管道。
30.可选的，所述环境仓体内设置有与所述自动灭火箱配合使用的可调承放导轨。
31.可选的，还包括用于检测动力电池温度的动力电池温度传感器。
32.本发明可快速监测和预警动力电池因热失控产生的过温、冒烟与火灾，可快速扑灭火焰和降低动力电池温度，从而达到快速、高效和安全灭火的目的；在动力电池发生热失控后，能够保障试验设备以及人员的安全，防止因为动力电池发生热失控带来二次灾害和其他财产损失。
附图说明
33.图1为具体实施方式中所述的自动灭火箱的结构示意图；图2为具体实施方式中所述的自动灭火箱的俯视图；图3为具体实施方式中所述的自动灭火箱的剖视图；图4为具体实施方式中所述的箱盖的结构示意图；图5为具体实施方式中所述的汽车动力电池试验环境仓的结构示意图之一；图6为具体实施方式中所述的汽车动力电池试验环境仓的结构示意图之二；图7为具体实施方式中所述的灭火剂瓶的结构示意图。
34.图中：1—自动灭火箱；2—环境仓体；3—仓门；4—控制柜；5—水喷淋消防系统；6—气体消防系统；7—动力电池；101—箱体；102—箱盖；103—电动液压撑杆；104—第一观察窗；105—支撑台；106—液压撑杆；107—伺服驱动电机；108—进水管接头；109—排水阀；110—第一过线孔；111—蓄水池；112—排气泄压阀；113—排水漏孔；114—运输叉臂；115—第一福马轮；116—动力电池温度传感器；117—自动灭火箱温度传感器；118—云母板；119—第一密封条；120—拉手；201—第二福马轮；202—第二过线孔；203—第二消防水管；204—连接软管；205—导轨；206—环境仓内部温度传感器；207—泄爆阀；208—烟雾传感器；209—通风管道；210—风机；301—第二观察窗；302—锁扣；401—控制面板；402—显示屏；403—扬声器；404—信号灯显示装置；501—第一消防水管；502—电磁阀；503—消防水喷头；601—灭火剂瓶；602—灭火剂喷头；603—灭火剂管道；604—压力表；605—电磁容器阀。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明作进一步说明。
36.实施例一如图1至图4所示的一种自动灭火箱，包括箱体101、箱盖102、电动液压撑杆103、蓄水池111、支撑台105和升降执行件；箱体101的上侧开口，箱盖102可开合的设置在箱体101的上侧，电动液压撑杆103连接在箱盖102和箱体101之间，电动液压撑杆103能够驱动箱盖102打开和闭合；蓄水池111、支撑台105和升降执行件均设置在箱体101内，支撑台105悬置在蓄水池111上侧，支撑台105的中部设置有向下凹陷、用于支撑动力电池7的凹陷部，凹陷部设置有进水通道，升降执行件能够驱动支撑台105在第一位置和第二位置之间移动，第一位置在第二位置的上方；当支撑台105位于第二位置时，凹陷部位于蓄水池111中。作为一种
优选，在支撑台105的左部和右部均连接有两个升降执行件。
37.在本实施例中，电动液压撑杆103的两端分别铰接在箱体101和箱盖102上，能够利用电动液压撑杆103来实现箱盖102的自动开启和闭合。
38.在本实施例中，箱体101的前侧壁上设置有第一观察窗104，设置第一观察窗104便于观察自动灭火箱内部的情况。
39.在本实施例中，箱体101内设置有自动灭火箱温度传感器117，用于检测自动灭火箱1内部的温度是否超标。
40.在本实施例中，箱体101的下侧壁上设置有排气泄压阀112，排气泄压阀112设置在蓄水池111和箱体101之间的区域上，当自动灭火箱内部压力过大时自动泄压。
41.在本实施例中，箱体101上设置有进水管接头108和排水阀109。
42.在本实施例中，箱体101的下侧壁上设置有排水漏孔113，排水漏孔113与排水阀109连通，用于排出废水。
43.在本实施例中，箱体101上设置有第一过线孔110，第一过线孔110试验线束的通过。
44.在本实施例中，箱体101的下侧设置有运输叉臂114和第一福马轮115，以便于自动灭火箱的转运。
45.在本实施例中，箱盖102的内侧面覆盖有云母板118，云母板118能够起到隔热的作用，防止明火窜出。
46.在本实施例中，箱盖102的外侧设置有拉手120，设置拉手120能够实现手动开启和闭合箱盖102。
47.在本实施例中，箱盖102上设置有第一密封条119，第一密封条119用于密封箱盖102和箱体101之间的间隙，第一密封条119采用耐高温阻燃材质，对自动灭火箱进行密封，防止明火窜出。
48.在本实施例中，升降执行件包括液压撑杆106和用于驱动液压撑杆106伸缩的伺服驱动电机107，液压撑杆106的下端连接在箱体101的下侧壁上，液压撑杆106的上端连接在支撑台105上。
49.采用上述的自动灭火箱，在开展试验之前支撑台105为举升状态，支撑台105位于第一位置，自动灭火箱内部的温度数值发生异常时，控制伺服驱动电机107和液压撑杆106动作，支撑台105快速降到第二位置，凹陷部沉入蓄水池111中，利用蓄水池111中的水对支撑在凹陷部上的动力电池7进行快速降温和灭火处理，同时，控制电动液压撑杆103动作，关闭上箱盖102隔离火灾。
50.实施例二如图5和图6所示的一种汽车动力电池试验环境仓，包括环境仓、自动排风系统、声光报警系统、气体消防系统6、水喷淋消防系统5以及实施例一中所述的自动灭火箱1；环境仓内设置有烟雾传感器208和环境仓内部温度传感器206，自动灭火箱1设置在环境仓内，声光报警系统设置在环境仓外部；自动排风系统能够将环境仓内的空气排至环境仓外部；气体消防系统6能够向环境仓内喷灭火气体；水喷淋消防系统5能够向环境仓内喷水。
51.在本实施例中，还包括控制系统，烟雾传感器208、环境仓内部温度传感器206、自动排风系统、声光报警系统、气体消防系统6、水喷淋消防系统5、电动液压撑杆103以及升降
执行件均通过通讯线路与控制系统相连，控制系统能够接收烟雾传感器208和环境仓内部温度传感器206测得的信号，控制系统能够向自动排风系统、声光报警系统、气体消防系统6、水喷淋消防系统5、电动液压撑杆103以及升降执行件发送控制信号。
52.在本实施例中，自动排风系统包括通风管道209和设置在通风管道209内的风机210，通风管道209的一端与环境仓的内腔连通，通风管道209的另一端与环境仓的外部连通。作为一种优选，为了更好的检测环境仓中的烟雾情况，烟雾传感器208安装在通风管道209中。当烟雾传感器208检测到异常时，控制系统控制开启自动排风系统将环境仓内部的有害气体持续排出。
53.在本实施例中，气体消防系统6包括依次连接的灭火剂瓶601、灭火剂管道603和灭火剂喷头602，灭火剂喷头602设置在环境仓的顶部，如图7所示，灭火剂瓶601上设置有压力表604和电磁容器阀605，压力表604用于检测灭火剂瓶601的气压，电磁容器阀605用于控制灭火剂瓶601和灭火剂管道603之间的连通和断开。在具体实施时，气体消防系统6可采用七氟丙烷、co2、气溶胶等灭火介质。检测到的环境仓内部的温度信号发生异常时，控制系统控制电磁容器阀605工作，开启体消防系统。
54.在本实施例中，水喷淋消防系统5包括环境仓支路，环境仓支路包括依次连接的第一消防水管501、电磁阀502、连接水管和消防水喷头503，消防水喷头503设置在环境仓的顶部。作为一种优选，水喷淋消防系统5还包括与自动灭火箱1连通的自动灭火箱支路，自动灭火箱支路和环境仓支路可分别或共同作用。检测到环境仓内部到的温度数值发生异常时，控制系统控制电磁阀502工作，开启水喷淋消防系统5。
55.在本实施例中，环境仓体2的一侧安装有控制柜4，控制柜4上设置有控制面板401和显示屏402，控制面板401和显示屏402构成控制系统。声光报警由扬声器403和信号灯显示装置404组成，扬声器403内嵌安装固定在控制柜4上，信号灯显示装置404通过螺栓固定在控制柜4的顶部，扬声器403和信号灯显示装置404通过通讯线路与控制系统连接，信号灯显示装置404由红黄绿三色显示设备运行状态。
56.在本实施例中，环境仓包括环境仓体2和两块仓门3，环境仓体2的前侧开口，两块仓门3可开合的安装在环境仓体2的前侧，两块仓门3均通过铰链连接在环境仓体2上，两块仓门3均设置成推拉门，可通过外拉旋转的方式开启两块仓门3。
57.在本实施例中，两块仓门3上设置有锁扣302。
58.在本实施例中，两块仓门3上均设置有由透明材质制成的第二观察窗301，设置第二观察窗301便于观察环境仓内的情况。
59.在本实施例中，两块仓门3上设置有第二密封圈，第二密封圈用于密封两块仓门3和环境仓体2之间的间隙。
60.在本实施例中，环境仓体2上设置有第二过线孔202，便于布置试验线束。
61.在本实施例中，环境仓体2上设置有泄爆阀207，当环境仓内部压力过大时自动泄压。
62.在本实施例中，环境仓体2的下侧设置有第二福马轮201，便于移动环境仓。
63.在本实施例中，环境仓体2上设置有用于向自动灭火箱1输水的输水管道，输水管道用于形成自动灭火箱支路，输水管道包括安装在环境仓体2上的第二消防水管203以及连接在第二消防水管203和进水管接头108之间的连接软管204。
64.在本实施例中，环境仓体2内设置有与自动灭火箱1配合使用的可调承放导轨205，当进行试验样品搭建台架时，将自动灭火箱1安装或放置在可调承放导轨205内部，根据尺寸大小进行适应性调节位置，能够实现对自动灭火箱1的限位。
65.在本实施例中，还包括用于检测动力电池7温度的动力电池温度传感器116，动力电池温度传感器116通过通讯线路与控制系统相连，控制系统能够接收动力电池温度传感器116测得的信号。
66.在具体实施时，环境仓温度传感器通过螺栓安装紧固在环境仓体2上，用于监控环境仓内部的环境温度。自动灭火箱温度传感器117通过螺栓安装紧固在箱体101的内壁上，采用耐高温的热电偶监控自动灭火箱1内部的实时环境温度。动力电池温度传感器116采用贴片式耐高温热电偶，贴在动力电池7外表面上，实时监控动力电池7在试验过程中的温度。所有的温度传感器均通过通讯线路与控制系统连接，在动力电池7进行试验过程中，实时监控环境仓和自动灭火箱1内部的环境温度，一旦温度达到故障阈值，自动分级启动预警和消防控制。
67.采用上述的汽车动力电池试验环境仓，在试验过程中，当出现温度、烟雾浓度的数值超标时，任何一个传感器检测到异常，声光报警系统、气体消防系统6、自动喷淋系统、电动液压撑杆103以及升降执行件将在控制系统的控制下联动，自动发出报警，并启动气体消防、喷淋消防、沉水消防来进行灭火作业。在实际使用时，自动灭火箱1可根据应用场景的不同，可与环境仓配合起来使用，亦可单独应用。