摘要：随着纯电动车的普及，电池安全问题引发的火灾事件也开始频发，这严重影响了人民的人身和财产安全，尤其在公共交通领域，人民对于电池产品安全性的质疑之声从未平息。为了解决电池箱的安全监控问题，本文对电池箱内的传感器及灭火器中的智能管理系统进行研究分析。
关键词：电池箱；火灾监控；防护系统
近些年，纯电动汽车，混合动力汽车，燃料电池汽车等类型的新能源汽车迎来了快速发展时期。作为新能源汽车的重要组成部分的电池箱自动灭火装置也愈来愈受到人们的重视。成熟的自动消防灭火装置尤其是车辆成员舱自动消防灭火装置在国内较为短缺，现有消防汽车灭火设施只是针对局部，一旦出现火情，不能及时覆盖和扑灭。因此研究一套较为完善的电池箱火灾监控防护系统是十分有必要的。
一、总体技术
电池箱火灾监控防护系统的作用是对电池箱中的火情隐患进行实时监测以达到预警以及扑灭的目的。
通过在电池箱内预置缆式温度探测器、烟雾传感器、红外传感器，当电池箱内气流温度，或烟的浓度，在红外感应传感器感应到烟雾成像时（数据需保密，请谅解），便将信号通讯连接到灭火装置中的智能管理系统，实时对电池箱内电池高温数据和烟雾溶度进行分析，当电池箱存在火情隐患时，将由智能管理系统向驾驶区发出火情报警信号，当电池箱内火情已上升到火灾信号时，将由智能管理系统发出指令，自动启动灭火装置实施灭火。在规定时间内，由灭火控制器控制灭火剂存储装置向电池和封闭舱内喷放规定用量的灭火剂，使其均匀地充满整个防护区。灭火剂在浸渍时间内保持一定的浓度，以切断燃烧物质分子中的燃烧链，实现迅速灭火。同时，灭火剂迅速气化，在此过程中吸收大量的热量，以降低防护区和燃烧物质周围的环境温度，起到抑制火情。同时向驾驶区发出火灾报警信号，使驾驶区人员做出迅速反应，以防意外。
传感器火灾监测采用A/D转换电路传感探测技术。简称"模数转换器"。将模拟量或连续变化的量进行量化(离散化)，转换为相应的数字量的电路。A/D变换包含三个部分:抽样、量化和编码。一般情况下，量化和编码是同时完成的。抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程;量化是将模拟信号在幅度上离散化的过程;编码是指将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
产品主要构件如下图：
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二、技术准备
为检测系统选择传感器，对电池箱内预置的缆式温度探测器、烟雾传感器、红外传感器的灵敏度以及精度进行测量，可得到温度测量精度：A级(温度允差值±（0.15℃+0.002∣t∣)，烟雾测量精度：为: 0.5%FS，红外成像透过率>75%，灵敏度≥ 3100V/W，探测率高达1.×108 cmHz1/2/W，采集需要启动灭火装置所需要的数据。对不同区域选择不同的灭火器，为保证电子设备的正常使用，电池箱内选择热气溶胶灭火剂，封闭舱内使用干粉和水的混合物，购买相应的仪器设备对部分机械零件及控制电路板进行生产其具体如下图所示：
（1）系统安装分布图及系统原理图
图2-1.系统安装分布图及系统原理图
当电池箱内气流温度，或烟的浓度，在红外感应传感器感应到烟雾成像时，实时对电池箱内电池高温数据和烟雾溶度进行分析，当电池箱存在火情隐患时，便将模拟信号通讯连接到灭火装置中的智能控制系统，控制系统中的模数转换器AD9235芯片将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号传到LED显示屏中使其显示火灾警告，使驾驶员及时做出反应。当电池箱内火情已上升到一定程度时，而驾驶员未能及时作出反应，将由智能管理系统自动发出指令，启动灭火装置对着火现场实施灭火。在规定时间内，由灭火控制器控制灭火剂存储装置向电池和封闭舱内喷放规定用量的灭火剂，使其均匀地充满整个防护区。灭火剂在浸渍时间内保持一定的浓度，以切断可燃物与氧气的接触，实现迅速灭火。同时，灭火剂迅速气化，在此过程中吸收大量的热量，以降低防护区和燃烧物质周围的环境温度，起到抑制火情的作用。当电池箱内已经发生火灾时，我们的系统能够及时的灭火尽可能的减少损失，及保证乘客的安全，至于电池箱灭火后是否还能使用还要看其损坏程度，电池箱内为热气溶胶灭火装置，内含七氟丙烷（无色无味、不导电），热气溶胶灭火技术是在军用烟火技术的基础上发展起来的新型灭火技术。热气溶胶属于全淹没系统，在控制火源的情况下逐步全淹没式灭火，使人员有足够的时间进行疏散逃生，适用于变配电间、发电机房、电缆夹层、电缆井、电缆沟等无人、相对封闭、空间较小的场所，汽车封闭舱内使用干粉及和水的混合物作为灭火剂。
三、产品优势
（1）电池箱自动灭火系统所特有的智能控制管理模块和完整的质量控制体系使产品质量具备高可靠性、高稳定性的特点。
（2）系统具有多项增值服务功能，实现智能化管理，采取火情探测数据处理、数据通讯处理、可视化显示处理自动巡检诊断，故障报警，服务功能齐全。
（3）独特的技术，稳定可靠的零件供应商，使得电池箱自动灭火系统的性价比高。
（4）配合个性化、全方位的技术支持及售前售后服务，为汽车制造商、客车制造商提供满意的产品使用体验。
参考文献：
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本文是2019年国家大学生创业训练“电池箱火灾监控防护系统”（项目编号：）项目成果.