吕猛¹  郭振华²  张肖野³  杨慧芬³  刘爱华³

（1.江西江铃集团晶马汽车有限公司  南昌  330199；2.中国质量认证中心有限公司    北京    100070；3.中汽认证中心有限公司北京  100089）

摘要：电动客车动力电池装机容量大，作为公共交通工具，乘客人员多，在动力电池发生热失控时，安全风险很大，电动客车对动力电池的火灾防控有着更高的要求。本文属于电动客车技术领域，具体涉及一种电动客车动力电池火灾防控方法。

关键词：电动客车；电池；火灾

0    引言

目前，大多数电动客车动力电池火灾防控技术方案均是依靠整车控制系统与电池灭火系统协同工作，当车辆出现火情整车控制系统失效时，电池灭火系统无法较好的完成灭火工作、甚至无法正常工作，当电池灭火系统的灭火剂用尽后，对于后续火情控制没有任何办法，当前技术方案存在多方面的不足。

本文公开了一种电动客车动力电池火灾防控方法，包括至少1个动力电池包、至少2个电磁阀、1个动力电池灭火装置、若干气管、控制线束、动力电池灭火装置、整车散热系统，所述动力电池包固定在车辆上，每个所述动力电池包壳体上装有1个灭火喷嘴和1个泄压阀，内部装有1个复合型火灾监测器，所述动力电池灭火装置内部包含1个灭火剂储存罐、1个灭火控制器、1个蓄电池、1个PWM水泵，所述动力电池灭火装置内的灭火控制器与TBOX进行CAN通讯，动力电池包内检测器检测到火情时，将信号发送到灭火控制器，灭火控制器控制电磁阀接通和水泵运行，将灭火剂或整车散热系统冷却液喷到电池包内部，达到灭火降温目的。 

图1 示意图

1    技术方案

中国发明专利（公告号：CN 113694433 A ）中公开了一种动力电池灭火系统及动力电池灭火方法，系统包括动力电池包、至少一个热失控探测器、至少一个灭火剂存储罐、整车控制器和灭火器控制器，热失控探测器，用于探测电池包内的热失控信号，且将热失控信号发送给整车控制器，由整车控制器向灭火器控制器发出灭火指令，进而控制灭火剂存储罐向动力电池包内喷射灭火剂，能够实现对电动汽车内的动力电池包的热失控自动检测，以及灭火降温。 

在上述技术方案中还存在有以下缺陷： 灭火指令由整车控制器发送，当整车控制器失效时，灭火系统无法工作，为了保障灭火效果，该方案要求车辆配置多个灭火剂存储罐，增加了车辆布置难度、车辆制造成本，不具备远程唤醒、自唤醒的功能，车辆停车后灭火系统无法进入工作模式，无法应对停车后车辆动力电池发生火灾的情况，放灭火剂用尽后，没有继续给电池降温、释放能量的方法，只能等待车辆燃烧。

图2  火灾防控方法流程图

本文所述的一种电动客车动力电池火灾防控方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1: 灭火控制器唤醒；

S2: 灭火控制器唤醒电池包内监测器，监测器检测上报电池包CO、烟雾、温度信息；

S3: 灭火控制器检测判定电池包内CO含量是否超标；

S4：若判定CO含量未超标，则等待车载TBOX向灭火控制器发送唤醒指令或灭火控制器自动唤醒；

S5：若判定CO含量超标，灭火控制器进入火情1级判定及处理机制；

S6：灭火控制器进入快速运算工作状态，监测器上报报文周期缩短；

S7：若烟雾量或电池包内温度未超标则回到步骤S6；

S8：若是烟雾量超标但未严重超标或电池包内温度超标但未严重超标，灭火控制器判定2级(中等)火情,灭火控制器向整车发出火情报警请求，灭火控制器发出控制指令，电池水冷系统制冷;

S9：若烟雾量严重超标或电池包内温度严重超标或一氧化碳含量超标且上升率异常，灭火控制器判定3级(严重)火情灭火控制器向整车发出火情声光报警请求，灭火控制器控制打开火情电池包管路上的电磁阀，并控制PWM水泵低速运行，将灭火剂泵送到报火情的电池包内；

S10：若3级火情持续3 min以上或灭火剂已全部泵送完或报火情的电池包监测器已掉线，灭火控制器判定4级(最严重)火情，灭火控制器像整车发出急促火情声光报警请求，灭火控制器控制打开整车散热系统的电磁阀，灭火控制器控制PWM水泵高速运行，将剩余灭火剂、电池水冷系统内的低温态冷却液、电驱动散热系统内的冷却液全部泵送到火情电池包内;

S11：若未出现3级火情持续3 min以上或灭火剂已全部泵送完或报火情的电池包监测器已掉线的情况则回到步骤S8；

S12: 结束。

2    方案特征

根据以上所述的一种电动客车动力电池火灾防控方法，其特征在于：

所述灭火剂剂液为摩尔浓度超过95％的全氟己酮溶液，所述蓄电池选用12 V安全电压，采用磷酸铁锂电池材料；

设有蓄电池，所述灭火控制器可以独立运行，不需要整车为其提供电源、控制信息，在车辆出现火情下电后或车辆停车下电后，灭火控制器仍可正常工作；

分为4级火情报警，针对不同的火情级别，进行相应的火情防控；

所述灭火控制器设有计时器，休眠后进入低功耗状态，每个6 h自动唤醒一次；

当灭火剂、冷却液用尽时，还可以通过往整车散热系统补水箱加水或灭火剂，继续给电池灭火。

具体的，其判定火情的依据包含CO含量、烟雾含量、温度，如表1所示：

具体的，火情等级判定条件及处理措施，如表2所示：

3    结论

本文可以解决行业内普遍采用CO含量作为火情预警核心指标的方式存在预警不精准、灭火系统误触发、系统参数不通用无法实现平台化等问题。

开发的动力电池火灾防控方法，采用四级火情防控机制，防控效果精准。

不完全依靠整车提供电源、不依赖整车控制实现灭火，在车辆电源或车辆控制器失效时，仍可独立运行进行灭火。

当动力电池灭火装置存储的灭火介质用尽后，可将整车散热系统的冷却液全部泵入电池包内，最大程序实现能量释放、火情抑制。

参考文献

［1］ 电动客车锂离子动力电池火灾防控装置通用技术要求，CCCF/XFJJ-01；

［2］ 一种动力电池灭火系统及动力电池灭火方法，中国发明专利（公告号：CN 113694433 A ）