本发明涉及一种新能源车辆的电能存储系统，包括：封闭式电池容纳箱、锂电池和用于对锂电池进行降温和灭火的降温与灭火系统；锂电池设置于封闭式电池容纳箱内；降温与灭火系统包括：低温介质容纳箱、二氧化碳灭火装置、灭火管路、灭火电磁阀、吹风装置、电池箱进气管路、电池箱进气流量计、电池箱进气电磁阀、电池箱进气单向阀、电池箱排气管路、电池箱排气流量计、电池箱排气电磁阀、介质箱进气管路、介质箱进气电磁阀、介质箱出气管路和介质箱出气电磁阀；新能源车辆的电能存储系统具有工作降温状态和应急灭火状态。本发明的有益之处在于，在发生火灾时可以在电能存储系统内完成灭火，防止火灾持续燃烧蔓延到车辆其他部位。
1.一种新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，包括：封闭式电池容纳箱、锂电池和用于对所述锂电池进行降温和灭火的降温与灭火系统；所述锂电池设置于所述封闭式电池容纳箱内；所述降温与灭火系统包括：容纳有低温流体的低温介质容纳箱、用于向所述封闭式电池容纳箱内喷射二氧化碳以进行灭火的二氧化碳灭火装置、灭火管路、灭火电磁阀、用于向所述封闭式电池容纳箱内吹气以对所述锂电池进行降温的吹风装置、电池箱进气管路、电池箱进气流量计、电池箱进气电磁阀、电池箱进气单向阀、电池箱排气管路、电池箱排气流量计、电池箱排气电磁阀、介质箱进气管路、介质箱进气电磁阀、介质箱出气管路和介质箱出气电磁阀；所述低温介质容纳箱的底部容纳有低温流体；所述低温介质容纳箱的顶部构成空气腔；
所述灭火管路连通所述二氧化碳灭火装置和所述封闭式电池容纳箱；所述灭火电磁阀设置于所述灭火管路上；
所述电池箱进气管路连通所述封闭式电池容纳箱和所述吹风装置；所述电池箱进气流量计、所述电池箱进气电磁阀和所述电池箱进气单向阀设置于所述电池箱进气管路上；
所述电池箱进气管路穿过所述低温介质容纳箱且所述电池箱进气管路部分浸入至低温流体内，由所述低温流体进行降温；
所述电池箱排气管路连通外部大气和所述封闭式电池容纳箱；所述电池箱排气流量计和所述电池箱排气电磁阀设置于所述电池箱排气管路；
所述介质箱进气管路连通所述封闭式电池容纳箱和所述低温介质容纳箱的底部；所述介质箱进气电磁阀设置于所述介质箱进气管路上；
所述介质箱出气管路连通外部大气和所述低温介质容纳箱的顶部的所述空气腔；所述介质箱出气电磁阀设置于所述介质箱出气管路上；
所述新能源车辆的电能存储系统具有工作降温状态和应急灭火状态；
在所述工作降温状态时，所述介质箱进气电磁阀和所述灭火电磁阀处于关闭状态，所述电池箱进气电磁阀和所述电池箱排气电磁阀处于打开状态，所述吹风装置驱动空气经由所述电池箱进气管路进入至所述封闭式电池容纳箱并由所述电池箱排气管路排出，其中所述电池箱进气管路内空气通过所述低温介质容纳箱降温后进入所述封闭式电池容纳箱；
在所述应急灭火状态时，所述吹风装置关闭且所述电池箱进气电磁阀和所述电池箱排气电磁阀关闭状态，所述介质箱进气电磁阀、所述灭火电磁阀和所述介质箱出气电磁阀处于打开状态，所述二氧化碳灭火装置吹出二氧化碳经由所述灭火管路进入所述封闭式电池容纳箱，所述封闭式电池容纳箱内的气体经由介质箱进气管路排入至低温流体中，然后穿过所述空气腔由所述介质箱出气管路排出；
2.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
在所述电池箱排气流量计的流量大于所述电池箱进气流量计的流量的时间达到预设时间时，所述新能源车辆的电能存储系统由所述工作降温状态进入所述应急灭火状态。
3.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
在所述电池箱排气流量计的流量与所述电池箱进气流量计的流量之差大于预设流量阈值时，所述新能源车辆的电能存储系统由所述工作降温状态进入所述应急灭火状态。
4.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
所述新能源车辆的电能存储系统还包括用于检测所述封闭式电池容纳箱内温度的温度检测器；所述温度检测器设置于所述封闭式电池容纳箱内；在所述温度检测器检测的温度大于预设温度阈值时，所述新能源车辆的电能存储系统由所述工作降温状态进入所述应急灭火状态。
5.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
所述电池箱进气管路连通至所述封闭式电池容纳箱的顶部。
6.根据权利要求5所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
所述电池箱排气管路连通至所述封闭式电池容纳箱远离所述电池箱进气管路的一侧的底部。
7.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
所述介质箱进气管路连通至所述封闭式电池容纳箱远离所述灭火管路的一侧。
9.根据权利要求1所述的新能源车辆的电能存储系统，其特征在于，
在所述电池箱进气管路内的空气流动方向上，所述电池箱进气流量计位于所述电池箱进气电磁阀的上游，所述电池箱进气单向阀位于所述电池箱进气电磁阀的下游。
新能源车辆的电能存储系统
技术领域
[0001] 本发明涉及新能源车辆技术领域，具体涉及一种新能源车辆的电能存储系统。
背景技术
[0002] 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
[0003] 新能源车辆中的电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车。电动汽车通过能量管理系统对电能存储系统存储的电能进行管控。电能存储系统主要由电池组构成。在发生交通事故遇到强烈撞击或者恶劣条件下运行时，电池组温度急剧升高，可能存在发生火灾的危险，给人们的使用带来巨大的安全隐患。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种新能源车辆的电能存储系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 一种新能源车辆的电能存储系统，包括：封闭式电池容纳箱、锂电池和用于对锂电池进行降温和灭火的降温与灭火系统；锂电池设置于封闭式电池容纳箱内；降温与灭火系统包括：容纳有低温流体的低温介质容纳箱、用于向封闭式电池容纳箱内喷射二氧化碳以进行灭火的二氧化碳灭火装置、灭火管路、灭火电磁阀、用于向封闭式电池容纳箱内吹气以对锂电池进行降温的吹风装置、电池箱进气管路、电池箱进气流量计、电池箱进气电磁阀、电池箱进气单向阀、电池箱排气管路、电池箱排气流量计、电池箱排气电磁阀、介质箱进气管路、介质箱进气电磁阀、介质箱出气管路和介质箱出气电磁阀；低温介质容纳箱的底部容纳有低温流体；低温介质容纳箱的顶部构成空气腔；
[0007] 灭火管路连通二氧化碳灭火装置和封闭式电池容纳箱；灭火电磁阀设置于灭火管路上；
[0008] 电池箱进气管路连通封闭式电池容纳箱和吹风装置；电池箱进气流量计、电池箱进气电磁阀和电池箱进气单向阀设置于电池箱进气管路上；
[0009] 电池箱进气管路穿过低温介质容纳箱且电池箱进气管路部分浸入至低温流体内，由低温流体进行降温；
[0010] 电池箱排气管路连通外部大气和封闭式电池容纳箱；电池箱排气流量计和电池箱排气电磁阀设置于电池箱排气管路；
[0011] 介质箱进气管路连通封闭式电池容纳箱和低温介质容纳箱的底部；介质箱进气电磁阀设置于介质箱进气管路上；
[0012] 介质箱出气管路连通外部大气和低温介质容纳箱的顶部的空气腔；介质箱出气电磁阀设置于介质箱出气管路上；
[0013] 新能源车辆的电能存储系统具有工作降温状态和应急灭火状态；
[0014] 在工作降温状态时，介质箱进气电磁阀和灭火电磁阀处于关闭状态，电池箱进气电磁阀和电池箱排气电磁阀处于打开状态，吹风装置驱动空气经由电池箱进气管路进入至封闭式电池容纳箱并由电池箱排气管路排出，其中电池箱进气管路内空气通过低温介质容纳箱降温后进入封闭式电池容纳箱；
[0015] 在应急灭火状态时，吹风装置关闭且电池箱进气电磁阀和电池箱排气电磁阀关闭状态，介质箱进气电磁阀、灭火电磁阀和介质箱出气电磁阀处于打开状态，二氧化碳灭火装置吹出二氧化碳经由灭火管路进入封闭式电池容纳箱，封闭式电池容纳箱内的气体经由介质箱进气管路排入至低温流体中，然后穿过空气腔由介质箱出气管路排出。
[0016] 作为本发明进一步的方案：在电池箱排气流量计的流量大于电池箱进气流量计的流量的时间达到预设时间时，新能源车辆的电能存储系统由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0017] 作为本发明进一步的方案：在电池箱排气流量计的流量与电池箱进气流量计的流量之差大于预设流量阈值时，新能源车辆的电能存储系统由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0018] 作为本发明进一步的方案：新能源车辆的电能存储系统还包括用于检测封闭式电池容纳箱内温度的温度检测器；温度检测器设置于封闭式电池容纳箱内；在温度检测器检测的温度大于预设温度阈值时，新能源车辆的电能存储系统由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0019] 作为本发明进一步的方案：电池箱进气管路连通至封闭式电池容纳箱的顶部。
[0020] 作为本发明进一步的方案：电池箱排气管路连通至封闭式电池容纳箱远离电池箱进气管路的一侧的底部。
[0021] 作为本发明进一步的方案：灭火管路连通至封闭式电池容纳箱的顶部。
[0022] 作为本发明进一步的方案：介质箱进气管路连通至封闭式电池容纳箱远离灭火管路的一侧。
[0023] 作为本发明进一步的方案：低温介质容纳箱容纳的低温流体为水。
[0024] 作为本发明进一步的方案：在电池箱进气管路内的空气流动方向上，电池箱进气流量计位于电池箱进气电磁阀的上游，电池箱进气单向阀位于电池箱进气电磁阀的下游。
[0025] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：在发生火灾时可以在电能存储系统内完成灭火，防止火灾持续燃烧蔓延到车辆其他部位。
[0026] 新能源车辆的电能存储系统具有工作降温状态和应急灭火状态。工作降温状态时，降温与灭火系统可以对锂电池进行降温，防止其温度过高损坏。应急灭火状态时可以对火灾进行及时灭火，防止火灾持续燃烧蔓延到车辆其他部位，从而降低损失。
[0027] 低温介质容纳箱内的低温介质既可以在工作降温状态对输入封闭式电池容纳箱内的空气进行降温，又可以与封闭式电池容纳箱配合，阻挡明火向外传输的途径，有效避免火灾蔓延，将火灾限制在电能存储系统内完成灭火作业，可以及时灭火降低火灾损失。
[0028] 本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
[0029] 图1为本发明的一种新能源车辆的电能存储系统的示意图；
[0030] 图2为图1中一种新能源车辆的电能存储系统的灭火管路的分支管路的示意图；
[0031] 图3为图1中一种新能源车辆的电能存储系统的进入应急灭火状态的流程图。
[0032] 附图标号清单：新能源车辆的电能存储系统100，封闭式电池容纳箱10，锂电池20，降温与灭火系统30，低温介质容纳箱31，低温流体311，空气腔312，二氧化碳灭火装置32，灭火管路33，灭火电磁阀331，分支管路332，吹风装置34，电池箱进气管路35，电池箱进气流量计351，电池箱进气电磁阀352，电池箱进气单向阀353，电池箱排气管路36，电池箱排气流量计361，电池箱排气电磁阀362，介质箱进气管路37，介质箱进气电磁阀371，介质箱出气管路38，介质箱出气电磁阀381，温度检测器39。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 如图1至图3所示，本发明实施例中，一种新能源车辆的电能存储系统100，包括：封闭式电池容纳箱10、锂电池20和降温与灭火系统30。
[0035] 降温与灭火系统30用于对锂电池20进行降温和灭火。锂电池20设置于封闭式电池容纳箱10内。具体而言，封闭式电池容纳箱10采用防火材料制成。锂电池20封装在封闭式电池容纳箱10内，降温与灭火系统30连通至封闭式电池容纳箱10从而构成完整的新能源车辆的电能存储系统100。
[0036] 作为一种优选的实施方式，降温与灭火系统30包括：低温介质容纳箱31、二氧化碳灭火装置32、灭火管路33、灭火电磁阀331、吹风装置34、电池箱进气管路35、电池箱进气流量计351、电池箱进气电磁阀352、电池箱进气单向阀353、电池箱排气管路36、电池箱排气流量计361、电池箱排气电磁阀362、介质箱进气管路37、介质箱进气电磁阀371、介质箱出气管路38和介质箱出气电磁阀381。
[0037] 低温介质容纳箱31容纳有低温流体311。二氧化碳灭火装置32用于向封闭式电池容纳箱10内喷射二氧化碳以进行灭火。吹风装置34用于向封闭式电池容纳箱10内吹气以对锂电池20进行降温。可以通过制冷装置对低温介质容纳箱31内的低温流体311进行降温。作为可选的实施方式，低温流体可以作为制冷装置的制冷介质。作为一种具体的实施方式，低温介质容纳箱31容纳的低温流体311为水。低温介质容纳箱31的底部容纳有低温流体311。低温介质容纳箱31的顶部构成空气腔312。即低温流体311并不完全充满整个低温介质容纳箱31，低温流体311仅覆盖低温介质容纳箱31的底部而上方则为空气。
[0038] 作为一种具体的实施方式，灭火管路33连通二氧化碳灭火装置32和封闭式电池容纳箱10。灭火电磁阀331设置于灭火管路33上。
[0039] 具体而言，电池箱进气管路35连通封闭式电池容纳箱10和吹风装置34。电池箱进气流量计351、电池箱进气电磁阀352和电池箱进气单向阀353设置于电池箱进气管路35上。
[0040] 具体而言，电池箱进气管路35穿过低温介质容纳箱31且电池箱进气管路35部分浸入至低温流体311内，由低温流体311进行降温。
[0041] 具体而言，电池箱排气管路36连通外部大气和封闭式电池容纳箱10。电池箱排气流量计361和电池箱排气电磁阀362设置于电池箱排气管路36。
[0042] 具体而言，介质箱进气管路37连通封闭式电池容纳箱10和低温介质容纳箱31的底部。介质箱进气电磁阀371设置于介质箱进气管路37上。
[0043] 具体而言，介质箱出气管路38连通外部大气和低温介质容纳箱31的顶部的空气腔312。介质箱出气电磁阀381设置于介质箱出气管路38上。
[0044] 作为一种优选的实施方式，新能源车辆的电能存储系统100具有工作降温状态和应急灭火状态。
[0045] 在工作降温状态时，介质箱进气电磁阀371和灭火电磁阀331处于关闭状态，电池箱进气电磁阀352和电池箱排气电磁阀362处于打开状态，吹风装置34驱动空气经由电池箱进气管路35进入至封闭式电池容纳箱10并由电池箱排气管路36排出，其中电池箱进气管路35内空气通过低温介质容纳箱31降温后进入封闭式电池容纳箱10。
[0046] 在应急灭火状态时，吹风装置34关闭且电池箱进气电磁阀352和电池箱排气电磁阀362关闭状态，介质箱进气电磁阀371、灭火电磁阀331和介质箱出气电磁阀381处于打开状态，二氧化碳灭火装置32吹出二氧化碳经由灭火管路33进入封闭式电池容纳箱10，封闭式电池容纳箱10内的气体经由介质箱进气管路37排入至低温流体311中，然后穿过空气腔312由介质箱出气管路38排出。
[0047] 作为一种优选的实施方式，在电池箱排气流量计361的流量大于电池箱进气流量计351的流量的时间达到预设时间时，新能源车辆的电能存储系统100由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0048] 作为一种优选的实施方式，在电池箱排气流量计361的流量与电池箱进气流量计351的流量之差大于预设流量阈值时，新能源车辆的电能存储系统100由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0049] 作为一种优选的实施方式，新能源车辆的电能存储系统100还包括用于检测封闭式电池容纳箱10内温度检测器39。温度检测器39设置于封闭式电池容纳箱10内。在温度检测器39检测的温度大于预设温度阈值时，新能源车辆的电能存储系统100由工作降温状态进入应急灭火状态。
[0050] 在系统正常工作时，新能源车辆的电能存储系统100处于工作降温状态，此时通过降温与灭火系统30对封闭式电池容纳箱10内的温度进行降温调节，防止锂电池20温度过高。
[0051] 在锂电池20故障发生火灾或尚未出现明火但存在潜在火灾风险的情况下，新能源车辆的电能存储系统100切换至应急灭火状态。具体而言，首先判断温度检测器39检测的温度大于预设温度阈值，当温度高于预设温度阈值时，具有较高的火灾风险，此时进入应急灭火状态。若温度检测器39检测的温度未高于预设温度阈值则进一步判断电池箱排气流量计361的流量与电池箱进气流量计351的流量之差大于预设流量阈值，若大于则表示由于锂电池20故障释放大量气体使得电池箱排气流量计361的流量远大于电池箱进气流量计351的流量，此时具有较高的火灾风险，进入应急灭火状态。若电池箱排气流量计361的流量不大于电池箱进气流量计351的流量则结束本轮检测。若电池箱排气流量计361的流量大于电池箱进气流量计351的流量但并未达到预设流量阈值的差值时，通过计算时间判断风险。具体而言，计算电池箱排气流量计361的流量大于电池箱进气流量计351的流量的时间是否预设时间，若是则同样判断具有火灾风险，进入应急灭火状态。该情况表示锂电池20存在一定故障，开始缓慢释放气体，尚未剧烈至出现明火的情况，但同样具有火灾风险，此时启动应急灭火可以在火灾初期即参与灭火降低风险。若电池箱排气流量计361的流量大于电池箱进气流量计351的流量的时间未达到预设时间则判断为气体流动以及流量计自身的误差，并未存在火灾风险。在完成一轮检测后，可以启动下一轮检测，通过持续的循环检测保证可以及时发现火灾风险。
[0052] 进入应急灭火状态后，吹风装置34关闭停止吹气。而电池箱进气电磁阀352和电池箱排气电磁阀362关闭则阻断通过正常降温工作的路径向封闭式电池容纳箱10内输送空气，以及通过该路径向外输出火焰或火灾烟雾。
[0053] 介质箱进气电磁阀371、灭火电磁阀331和介质箱出气电磁阀381打开，二氧化碳灭火装置32吹出二氧化碳经由灭火管路33进入封闭式电池容纳箱10。向封闭式电池容纳箱10内充入二氧化碳排挤空气，通过隔绝氧气的方式，避免火灾扩大。封闭式电池容纳箱10内的气体经由介质箱进气管路37排入至低温流体311中，然后穿过空气腔312由介质箱出气管路38排出。由于突然出现的火灾，火灾烟雾可以输出至低温流体311中，由低温流体311进行降温灭火防止火焰直接排出，将火焰熄灭在系统内，避免对车辆的其他部分造成损伤。
[0054] 作为一种具体的实施方式，电池箱进气管路35连通至封闭式电池容纳箱10的顶部。经过低温流体311降温后，输入至封闭式电池容纳箱10的空气的温度相对较低，热空气密度相对较小，而冷空气密度相对较大，从上方输入冷空气可以加速热交换，提升降温效率。
[0055] 作为一种具体的实施方式，电池箱排气管路36连通至封闭式电池容纳箱10远离电池箱进气管路35的一侧的底部。电池箱排气管路36和电池箱进气管路35的位置设置，可以较好的对锂电池20进行降温。
[0056] 作为一种具体的实施方式，灭火管路33连通至封闭式电池容纳箱10的顶部。具体而言，灭火管路33的端部可以设置多个分支管路332。分支管路332上设置多个喷口，通过设置分支管路332可以将二氧化碳遍布整个封闭式电池容纳箱10的顶部向下喷射，具有较好的灭火效果。作为可选的实施方式，也可以不设置分支管路，直接通过灭火管路33的管口向封闭式电池容纳箱10内输送二氧化碳。
[0057] 作为一种具体的实施方式，介质箱进气管路37连通至封闭式电池容纳箱10远离灭火管路33的一侧。
[0058] 作为一种具体的实施方式，在电池箱进气管路35内的空气流动方向上，电池箱进气流量计351位于电池箱进气电磁阀352的上游，电池箱进气单向阀353位于电池箱进气电磁阀352的下游。
[0059] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0060] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
