本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車安全，特別涉及一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法。

背景技術(shù)：

1、在全球倡導(dǎo)綠色出行與可持續(xù)發(fā)展的大背景下，電動(dòng)汽車憑借其零排放、低噪音等顯著優(yōu)勢(shì)，迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)，電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率持續(xù)攀升，廣泛應(yīng)用于個(gè)人通勤、公共交通、物流運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域，成為交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵力量。

2、隨著電動(dòng)汽車使用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鋰電池箱的火災(zāi)安全問(wèn)題逐漸成為行業(yè)發(fā)展的重大阻礙。鋰電池具有高能量密度的特點(diǎn)，在充放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，若散熱系統(tǒng)不完善或電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，極易引發(fā)熱失控，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)。目前，多數(shù)火災(zāi)防控系統(tǒng)主要依賴傳統(tǒng)的溫度傳感器和煙霧探測(cè)器。這些傳感器對(duì)火災(zāi)初期微弱信號(hào)的捕捉能力有限，常常出現(xiàn)誤報(bào)或漏報(bào)的情況。滅火技術(shù)通常采用整體噴灑滅火劑的方式，一旦觸發(fā)滅火指令，整個(gè)電池箱內(nèi)都會(huì)被滅火劑覆蓋。這種“一刀切”的滅火方式不僅造成了滅火劑的大量浪費(fèi)，增加了使用成本，還可能對(duì)未起火區(qū)域的電池造成不必要的損害。

3、不同車型的電池箱結(jié)構(gòu)、電池規(guī)格以及車輛的電氣系統(tǒng)都存在差異，但現(xiàn)有的火災(zāi)防控系統(tǒng)往往缺乏良好的兼容性和擴(kuò)展性。防控系統(tǒng)在滅火過(guò)程中缺乏對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和調(diào)整能力，一旦啟動(dòng)滅火程序，就按照預(yù)設(shè)的模式進(jìn)行，無(wú)法根據(jù)火勢(shì)的變化及時(shí)調(diào)整滅火策略。此外，系統(tǒng)也不具備自優(yōu)化能力，不能從過(guò)往的火災(zāi)事件中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，難以適應(yīng)不斷變化的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

4、綜上所述，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控技術(shù)已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的安全需求，因此，本方案提出了一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，以保障電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行，推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，通過(guò)創(chuàng)新的多維復(fù)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，融合了納米傳感器、太赫茲成像儀和量子點(diǎn)熒光傳感器等多種先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池箱內(nèi)火災(zāi)隱患的全方位、高靈敏度監(jiān)測(cè)。能夠在火災(zāi)發(fā)生的極早期，捕捉到極其微弱的異常信號(hào)，大大提高了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。相比傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠提前數(shù)分鐘甚至數(shù)十分鐘發(fā)出預(yù)警，為采取滅火和疏散措施爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，有效降低火災(zāi)造成的損失。

2、通過(guò)自適應(yīng)滅火執(zhí)行模塊和動(dòng)態(tài)滅火策略的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)的精準(zhǔn)打擊。智能流量調(diào)節(jié)閥和高效霧化噴頭能夠根據(jù)火災(zāi)的實(shí)際情況，精確控制滅火劑的噴射，提高了滅火效率，避免了傳統(tǒng)粗放式滅火方式造成的滅火劑浪費(fèi)和對(duì)電池的不必要損害。新型納米復(fù)合滅火劑的使用，不僅能夠快速滅火，還能有效降溫，防止火災(zāi)復(fù)燃，確保滅火效果的持久性和可靠性。

3、通過(guò)能量與通信冗余保障模塊采用了混合能源系統(tǒng)和二重冗余通信方式，確保了系統(tǒng)在各種復(fù)雜環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)論是在極端的天氣條件下，還是在電磁干擾嚴(yán)重的區(qū)域，系統(tǒng)都能保持正常的工作狀態(tài)，為火災(zāi)防控提供可靠的保障。即使在一種能源供應(yīng)或通信方式出現(xiàn)故障時(shí)，其他備用方式能夠迅速接管工作，保證系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

4、通過(guò)智能決策與控制中樞實(shí)現(xiàn)了滅火執(zhí)行模塊、電池管理系統(tǒng)和車輛通風(fēng)系統(tǒng)的高效協(xié)同工作。通過(guò)綜合分析火災(zāi)情況和電池狀態(tài)，各系統(tǒng)之間能夠相互配合、相互支持，從多個(gè)方面保障了電動(dòng)汽車在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的安全性。電池管理系統(tǒng)的合理調(diào)整可以減少火災(zāi)的誘因，車輛通風(fēng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行可以改善滅火環(huán)境，提高人員的生存概率，從而形成一個(gè)有機(jī)的整體，全面提升火災(zāi)防控的效果。

5、本發(fā)明還提供具有上述一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，包括：s1、多維復(fù)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，其中包括集成式納米傳感器陣列、太赫茲成像儀、量子點(diǎn)熒光傳感器，通過(guò)集成式納米傳感器陣列，將其分布于電池箱的各個(gè)關(guān)鍵部位；

6、通過(guò)太赫茲成像儀穿透電池箱的外殼以及部分電池組件，獲取電池內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和溫度分布圖像，通過(guò)量子點(diǎn)的獨(dú)特光學(xué)特性，對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的特定氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；

7、s2、智能決策與控制中樞，建立卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn和長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)lstm的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，其中cnn模型通過(guò)對(duì)太赫茲成像儀獲取的大量圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和特征提取，能夠精準(zhǔn)識(shí)別電池內(nèi)部的各種異常結(jié)構(gòu)和潛在火源，lstm模型則對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行深度處理和分析，通過(guò)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)火災(zāi)的發(fā)展趨勢(shì)；

8、控制中樞通過(guò)模糊邏輯控制器，根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的輸出結(jié)果，結(jié)合電池箱內(nèi)電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)行綜合分析和判斷；

9、s3、自適應(yīng)滅火執(zhí)行模塊，由多個(gè)獨(dú)立的微型滅火單元組成，配備的智能流量調(diào)節(jié)閥能夠根據(jù)控制中樞的精確指令，對(duì)滅火劑的流量和噴射時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)；

10、s4、能量與通信冗余保障模塊，配備的超級(jí)電容器和微型燃料電池組成的混合能源系統(tǒng)，超級(jí)電容器具有極高的功率密度，能夠在系統(tǒng)啟動(dòng)和火災(zāi)應(yīng)急關(guān)鍵時(shí)刻，提供瞬間高功率輸出，確保設(shè)備能夠迅速響應(yīng)，快速啟動(dòng)滅火和防控措施；

11、在通信方面，采用5g、衛(wèi)星通信二重冗余通信方式，5g通信具有高速率、低延遲的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)與車輛外部的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速傳輸，確保實(shí)時(shí)將火災(zāi)信息和系統(tǒng)狀態(tài)反饋給監(jiān)控中心，當(dāng)5g信號(hào)受到地理環(huán)境限制、網(wǎng)絡(luò)擁塞干擾時(shí)，能夠迅速接管通信任務(wù)，確保通信的暢通。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述納米傳感器陣列，采用納米熱敏電阻傳感器，利用超高的溫度分辨率，實(shí)現(xiàn)0.01℃的高精度溫度測(cè)量，實(shí)時(shí)、精確地定位電池箱內(nèi)任何細(xì)微的溫度變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的熱點(diǎn)區(qū)域。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述納米傳感器能夠在電解液剛剛出現(xiàn)極其微量的泄漏時(shí)，就迅速、精準(zhǔn)地感知到，并將信號(hào)及時(shí)傳輸。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述太赫茲成像儀通過(guò)分析反射波的特征，生成高分辨率的內(nèi)部圖像，幫助快速識(shí)別電池內(nèi)部是否存在結(jié)構(gòu)異常、熱聚集等潛在安全隱患。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述量子點(diǎn)熒光傳感器當(dāng)檢測(cè)到目標(biāo)氣體時(shí)，量子點(diǎn)熒光傳感器會(huì)發(fā)出明顯的熒光強(qiáng)度變化，通過(guò)精確檢測(cè)這種變化，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷火災(zāi)的早期跡象。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)自動(dòng)分析圖像中的細(xì)微特征，包括電池內(nèi)部的裂紋、短路點(diǎn)，從而提前預(yù)判火災(zāi)發(fā)生的可能性，所述長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)根據(jù)溫度、氣體濃度等參數(shù)的變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)火災(zāi)是否會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大、蔓延的速度等關(guān)鍵信息。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)，所述模糊邏輯控制器，利用智能地控制滅火執(zhí)行模塊、電池管理系統(tǒng)和車輛通風(fēng)系統(tǒng)的協(xié)同工作，當(dāng)檢測(cè)到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較低時(shí)，控制電池管理系統(tǒng)調(diào)整電池的充放電策略，降低電池的發(fā)熱功率，從源頭上減少火災(zāi)發(fā)生的可能性，當(dāng)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)升高時(shí)，立即啟動(dòng)滅火執(zhí)行模塊，并同時(shí)控制車輛通風(fēng)系統(tǒng)迅速排出有害氣體，保障車內(nèi)人員的安全。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控滅火方法，復(fù)制從權(quán)2。撰寫該權(quán)利要求的有益效果。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，通過(guò)創(chuàng)新的多維復(fù)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，融合了納米傳感器、太赫茲成像儀和量子點(diǎn)熒光傳感器等多種先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池箱內(nèi)火災(zāi)隱患的全方位、高靈敏度監(jiān)測(cè)。能夠在火災(zāi)發(fā)生的極早期，捕捉到極其微弱的異常信號(hào)，大大提高了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。相比傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠提前數(shù)分鐘甚至數(shù)十分鐘發(fā)出預(yù)警，為采取滅火和疏散措施爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，有效降低火災(zāi)造成的損失。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，通過(guò)自適應(yīng)滅火執(zhí)行模塊和動(dòng)態(tài)滅火策略的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)的精準(zhǔn)打擊。智能流量調(diào)節(jié)閥和高效霧化噴頭能夠根據(jù)火災(zāi)的實(shí)際情況，精確控制滅火劑的噴射，提高了滅火效率，避免了傳統(tǒng)粗放式滅火方式造成的滅火劑浪費(fèi)和對(duì)電池的不必要損害。新型納米復(fù)合滅火劑的使用，不僅能夠快速滅火，還能有效降溫，防止火災(zāi)復(fù)燃，確保滅火效果的持久性和可靠性。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，通過(guò)能量與通信冗余保障模塊采用了混合能源系統(tǒng)和二重冗余通信方式，確保了系統(tǒng)在各種復(fù)雜環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)論是在極端的天氣條件下，還是在電磁干擾嚴(yán)重的區(qū)域，系統(tǒng)都能保持正常的工作狀態(tài)，為火災(zāi)防控提供可靠的保障。即使在一種能源供應(yīng)或通信方式出現(xiàn)故障時(shí)，其他備用方式能夠迅速接管工作，保證系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的一種電動(dòng)汽車鋰電池箱火災(zāi)防控系統(tǒng)及其滅火方法，通過(guò)智能決策與控制中樞實(shí)現(xiàn)了滅火執(zhí)行模塊、電池管理系統(tǒng)和車輛通風(fēng)系統(tǒng)的高效協(xié)同工作。通過(guò)綜合分析火災(zāi)情況和電池狀態(tài)，各系統(tǒng)之間能夠相互配合、相互支持，從多個(gè)方面保障了電動(dòng)汽車在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的安全性。電池管理系統(tǒng)的合理調(diào)整可以減少火災(zāi)的誘因，車輛通風(fēng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行可以改善滅火環(huán)境，提高人員的生存概率，從而形成一個(gè)有機(jī)的整體，全面提升火災(zāi)防控的效果。