一种锂电池安全防护装置

1.一种锂电池安全防护装置，其特征在于，包括：
安全盒，在所述安全盒的内部安置有电池元件；
设置在所述安全盒的外部的灭火剂仓，所述灭火剂仓内填充有灭火剂，并通过灭火管道与所述安全盒内部连通；
安置在所述灭火管道一端处的控制阀门；以及
附连到所述安全盒的控制盒，所述控制盒包括：
与所述电池元件的正负极并联连接的电压传感器；
与所述电池元件的正负极串联连接的电流传感器；
与所述电压传感器、所述电流传感器以及所述控制阀门通信耦合的控制器；
其中所述控制器被配置成根据从所述电压传感器和所述电流传感器接收到的异常电压和电流数据生成开启所述控制阀门的指令。
2.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还包括：
将所述安全盒内部与外部环境连通的排气通道，所述排气通道是一种在中段鼓起的侧壁上具有若干细小通孔的阻火器。
3.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还包括仓门以及可将仓门锁定的锁扣。
4.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还包括连接在所述电池元件的正负极以及所述安全盒上的插头之间的功率输入输出电路。
5.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还包括安置在所述安全盒外部并与所述控制器相连的报警器。
6.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还包括分别与所述电池元件、电压传感器、电流传感器、控制器以及灭火剂仓内的传感器通信耦合的联网装置，以将这些部件的状态数据上传给管理平台。
7.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述电压传感器的数目是一个或多个，而所述电流传感器的数目是一个或多个。
8.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述控制盒可以被安置在所述安全盒的内部。
9.如权利要求1所述的锂电池安全防护装置，其特征在于，所述安全盒还可以包括温度传感器和烟雾传感器中的一个或两者。
10.一种锂电池安全防护装置，其特征在于，包括：
安全盒，在所述安全盒的内部安置有电池元件；
设置在所述安全盒的外部的灭火剂仓，所述灭火剂仓内填充有灭火剂，并通过灭火管道与所述安全盒内部连通；
安置在所述灭火管道一端处的控制阀门；
与所述电池元件通信耦合以监测电压和电流数据的电池管理系统BMS；
附连到所述安全盒的控制盒，所述控制盒包括：
与所述电池管理系统BMS和所述控制阀门通信耦合的控制器；
其中所述控制器被配置成根据从所述电池管理系统BMS接收到的异常电压和电流数据生成开启所述控制阀门的指令。

一种锂电池安全防护装置\n技术领域\n[0001] 本公开涉及锂电池安全防护和灭火领域，特别是涉及一种用于动力或储能锂电池安全防护装置。\n背景技术\n[0002] 锂离子电池(下面简称为“锂电池”)具有能量比高、重量轻、额定电压高、自放电率低、绿色环保等诸多优点。这些优点使得锂电池正成为全球电能存储和供应以及为电子设备供电的主力军。\n[0003] 特别是随着能源的紧缺和全球环保意识兴起等各方面的压力，锂电池正被广泛应用于交通工具行业，充当为各种交通工具(例如两轮、三轮、四轮、多轮等轮式车辆、各种船舶、甚至飞行器等等)提供动力的动力电池。并且也被广泛应用于各种储能设备领域中。\n[0004] 但是，锂电池的安全性始终是笼罩在该领域持续发展道路上的阴影。由于锂电池的能量密集，一旦发生爆炸事故引起火灾在极短时间内就会使得火势迅速蔓延，给后续的扑救带来极大的困难。在诸如遭受到外力撞击、电池过充或者电池内部电路老化引起短路等诸多情况下，都可能导致锂电池发生爆燃事故。\n[0005] 并且，在一般情况下，锂离子电池储存的总能量和其安全性是成反比的。而作为车辆的动力电池的锂电池的安全问题也随着电池容量的增加以及电池体积的增大，导致出事故的可能性也大幅增加。而且，现有的小动力锂电池和储能电池，随着使用时间的增加，更加容易因为电芯老化和保护电路故障等等原因产生电池内部持续发热，最终热失控起火的事故。\n[0006] 因此，对于锂电池，特别是作为动力或者储能用的锂电池，为有效减少火势蔓延，需要使用特定灭火装置进行灭火。\n[0007] 目前的锂电池灭火产品中，主要考虑的是在电池热失控起火之后的灭火环节。因此，无法在电池出现热失控之前就对其进行有效控制，而是只能在产生爆炸和火焰之后通过烟雾和环境温度传感器等检测到异常数据来被动触发灭火，使其依然存在一定的火势蔓延风险。\n[0008] 另外，传统电池灭火方式使用喷淋灭火，难以有效控制锂电池积聚性爆炸产生的瞬间巨大火焰，而且成本高昂。\n[0009] 还有，现有的锂电池灭火产品的排气机制难以在第一时间将电池的爆炸威力及时排除到电池盒之外，以降低损失。\n[0010] 而且，现有电池灭火装置多采用开放式的灭火方式，只能产生一次性触发的灭火操作，难以应对锂电池容易多次复燃的特性，无法有效持续灭火。而如果设计多次灭火装置，则由于燃烧状况复杂，难以完全保证灭火次数有效性，并且成本也不可控。\n[0011] 因此，存在一种需求，希望能够在锂电池发生故障引起火灾之前的热失控阶段就能主动预防锂电池的热失控，从而将火灾扼杀在萌芽阶段。\n发明内容\n[0012] 本公开涉及一种锂电池安全防护装置。\n[0013] 根据本公开的第一方面，提供了一种锂电池安全防护装置，包括：安全盒，在所述安全盒的内部安置有电池元件；设置在所述安全盒的外部的灭火剂仓，所述灭火剂仓内填充有灭火剂，并通过灭火管道与所述安全盒内部连通；安置在所述灭火管道一端处的控制阀门；以及附连到所述安全盒的控制盒，所述控制盒包括：与所述电池元件的正负极并联连接的电压传感器；与所述电池元件的正负极串联连接的电流传感器；与所述电压传感器、所述电流传感器以及所述控制阀门通信耦合的控制器。\n[0014] 提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。\n附图说明\n[0015] 为了描述可获得本公开的上述和其它优点和特征的方式，将通过参考附图中示出的本公开的具体实施例来呈现以上简要描述的本公开的更具体描述。可以理解，这些附图只描绘了本公开的各典型实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图并利用附加特征和细节来描述和解释本公开，在附图中：\n[0016] 图1a示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例透视结构图。\n[0017] 图1b以另一个角度示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例透视结构图。\n[0018] 图2a示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例侧视图。\n[0019] 图2b示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例正视图。\n[0020] 图2c示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例后视图。\n[0021] 图2d示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例顶视图。\n[0022] 图3示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例内部电路图。\n[0023] 图4示出了根据本公开的另一个实施例的锂电池安全防护装置的示例内部电路图。\n具体实施方式\n[0024] 本公开的目的是设计低成本可控的预防锂电池热失控的安全装置，其具有能在很大程度上预防电池的热失控发生以及在失火后有效隔离火源和周边环境，并将火灾扑灭的功能。\n[0025] 在传统的电池技术中，模块化电池技术也已经被提出很多次，但是，在这些现有的电池模块化技术中，仅仅是对电池本身进行模块化设计，将它们分散到多个模块中存储，而对于其灭火装置来说，还是以整个电池模块组为整体来进行防控，也即针对所有电池模块组只提供了一套灭火装置。这就会导致一个问题，即通常发生故障的电池仅仅是电池模块中的一个或几个电池模块，而灭火装置为了灭火则会对整个电池模块组进行灭火操作(例如向整个电池模块组中的所有电池模块都喷洒灭火剂(例如水、干粉等))，这不仅导致了灭火剂被大部分浪费在并没有着火的电池模块部分，而且还会由于灭火剂不集中使用导致灭火效果不佳的问题。\n[0026] 另一方面，在传统的电池灭火装置中，通常采用的是使用环境温度传感器和烟雾传感器来检测电池仓内的环境温度变化和起火时的烟雾浓度来启动灭火机制。但是，这种检测已经处于电池起火的阶段，只能被动地对明火进行扑灭，而无法起到预防电池起火的作用。\n[0027] 针对上述这些问题，首先，本公开对电池仓进行模块化分割，使得单个电池仓的能量不超过特定限值，以保证在起火时仓室结构依然完成，这可有效控制锂电池火灾规模并保证灭火剂降温和灭火隔离的效果。接着，本公开还对模块化的电池仓(也称为“安全盒”)进行了改进，针对每个安全盒单独为其配置了一套灭火和排气装置，以便精细化控制每个电池仓的灭火机制，从而解决了传统灭火装置的粗放式灭火问题。\n[0028] 其次，在本公开中，所述锂电池安全防护装置可通过两种方式获取电池单元的异常电压、电流状态。第一种为使用了与电池单元相连的电压传感器和电流传感器来检测电池单元的异常电压、电流状态。异常电压电流的产生通常是电池开始要热失控的标志。当在电池单元中出现异常电压状态和异常电流状态后，所述安全防护装置通过控制器控制物理性或者电子化的可控阀门，来及时触发灭火剂的导入以将单个电池仓内的电池单元进行整体包覆。通过灭火剂对电池单元进行导热降温，延缓甚至避免电池单元热失控的出现和后续的起火。此种获取异常电压电流状态优点为高通用性，适用于市面上大部分的电池单元。\n[0029] 第二种方式，所述锂电池安全防护装置包含有线和无线通讯功能，从而与电池单元自带的电池管理系统BMS进行通讯，获取电池单元内部包含每个电芯级别的电压、电流和温度参数，以检测异常电压、电流状态。异常电压电流的产生通常是电池开始要热失控的标志。当在电池单元中出现异常电压状态和异常电流状态后，所述安全防护装置通过控制器控制物理性或者电子化的可控阀门，来及时触发灭火剂的导入以将单个电池仓内的电池单元进行整体包覆。通过灭火剂对电池单元进行导热降温，延缓甚至避免电池单元热失控的出现和后续的起火。此种方式的优点是精度较高，且直接采集电池内部参数，反应速度更快，故障诊断更可靠，缺点是电池单元需要配备具有通讯功能的BMS，并且安全防护装置和BMS通讯协议需要相互支持才能有效工作。\n[0030] 最后，针对电池盒起火的特点，本公开对排气管的结构进行了重新设计，采用能够更加有效地减少和阻止火势蔓延的阻火结构。\n[0031] 下面结合图1a和1b来描述根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例透视结构图。图1a和1b只是以不同的角度示出了同一实施例的锂电池安全防护装置的透视结构，因此，下文中将它们结合在一起来描述所述锂电池安全防护装置的结构。\n[0032] 具体而言，在图1a和1b中，锂电池单元(未示出)被放置在一个可打开/封闭的安全盒1中。\n[0033] 出于对其中电池单元有效保护的目的，所述安全盒一般需要具有下述特性：防撞击、耐电解液、耐高低温、防火阻燃、防水、防腐蚀、轻量化、绝缘保护、成本低以及便于组装、储存和搬运等等。\n[0034] 基于上述特性，所述安全盒1可以采用塑料材料(例如PPO、PPS、PC、ABS等等)、金属材料(例如高强钢、铝合金和镁合金等等)之类的材料。这些材料都具有良好的物理和化学特性来满足安全盒的安全需求。但应该理解，上述材料仅仅是可用材料的举例，而不是仅仅局限于这些材料。\n[0035] 而为了使得模块化更加便于组装、储存和搬运，本公开在安全盒的顶部安置有一个可以供工作人员方便提起的把手2。\n[0036] 另外，为了方便工作人员更换电池单元，安全盒1还提供了可打开的仓门以及可以将仓门锁定的锁扣3。当锁扣3闭合时，仓门被牢固固定在盒体上以保证电池安全盒1的气密性。而当锁扣3打开时，仓门可以被开启，这样，电池单元就能从盒体中取出，以方便更换电池。\n[0037] 为了预防电池故障可能导致的火灾，在安全盒外部(一般是背面)设置有灭火剂仓\n4和可将灭火剂仓与安全盒内部连通以释放灭火剂的灭火管道5，用于在传感器检测到电池单元可能热失控时，通过灭火管道5向安全盒内部导入灭火剂，以期能够防止电池状态的进一步恶化。而且，在灭火管道5的两端中的一端处可以设置有控制阀门7。例如，如图1a和1b所示，所述控制阀门7可以设置在灭火管道5和灭火剂仓4的接口处，或者所述控制阀门7可以设置在灭火管道5和安全盒体的接口处。该可控制阀门可根据来自控制器的基于所检测的传感器的异常数据生成的指令来自动地或者人工地开启/关闭。并且，灭火剂仓4中的灭火剂优选地为水。\n[0038] 在安全盒1的外部一侧上放置有控制盒9，所述控制盒9包括了与安全盒1内的电池电路相连的控制器和传感器(未示出，参见图3的内部电路图)。所述传感器在本公开的方案中主要指电压传感器和电流传感器，但在其他实施例中，也可以进一步配置其他传感器作为辅助检测手段，例如温度传感器、烟雾传感器等等。\n[0039] 所述电压传感器和电流传感器的两个端子分别与电池单元的正负极并联连接，而所述电流传感器的两个端子与电池单元的正负极串联连接，以从电池中高频采样电压和电流数据。所采样的电压和电流数据会传递给与它们相连的控制器。\n[0040] 控制器接收所述电压和电流数据，并将它们与预设的电压和电流阈值进行比较来判定是否电池发生了电池热失控现象，并在判定电池单元发生热失控时通过控制阀门7的开启来将灭火剂仓4中的灭火剂导入安全盒1中以预防火灾的发生。\n[0041] 所述控制盒9可以采用各种方式附连到安全盒1，例如螺母、卡槽、粘贴等等。\n[0042] 应该理解，将控制器和传感器安置在电池安全盒1的外部有利于对现有电池安全盒产品的改造。因为，这样并不需要对其原来的内部结构进行大幅修改就能很容易地通过外接方式来实现本公开的改进灭火方案。而且，当电池安全盒内部还是不可避免地发生火灾后，使得所述控制盒9能够继续维持有效的灭火机制，而不会被波及。当然，如果需要的话，所述控制器和传感器也可以被集成在电池安全盒的内部，例如集成在电池保护电路板上，或者安置在安全盒内部的单独间隔开的具有良好防火保护的部分中，以节省空间和方便运输堆叠使用。\n[0043] 举例而言，在电池充电过程中，如果控制器接收到的电压数据超过了电压阈值(以用于电动自行车的锂电池为例，该电压阈值一般可以被设定为73V，远远超过正常电压\n60V)，而电流数据不为零(如果电流为零则说明电池保护电路已经对电池进行断电保护，无需再启动灭火机制)，则说明电池正处于过充状态，处于过充状态的电池会开始自我加热导致电池内部温度不断升高的热失控状态。如果不加以干预则在几分钟后电池就有极大可能性因为过热而起火爆炸。因此，在这种情况下，尽管电池单元还未起火，控制器也会向与其相连的控制阀门7发送“开启”指令，从而将灭火剂仓4中的灭火剂，即水，通过灭火管道5导入到安全盒1内，使得其充满整个盒体以将发热的电池单元包裹(即浸泡)在水中，进而使得电池单元被物理降温。灭火剂仓4中的灭火剂的容量应该与安全盒的空余容积相对应，以防止水溢出风险。\n[0044] 在另一个示例中，如果控制器在一定时间内接收到电压陡降，例如低于3.5V的电压阈值，同时接收到的电流数据为零(如果电流不为零则说明电压陡降是负载增加所致，并非故障)，则说明当前电池单元发生了短路故障并处于热失控状态。如果不加以干预，则该短路将会导致电池快速升温并起火。因此，在这种情况下，尽管电池单元还未起火，控制器也会向与其相连的控制阀门7发送“开启”指令，从而将灭火剂仓4中的灭火剂，即水，通过灭火管道5导入到安全盒1内，使得其充满整个盒体以将发热电池单元包裹(即被浸泡)在水中，进而使得电池单元被物理降温。\n[0045] 这样，通过在电池发生起火之前(即在电池热失控阶段，而非起火阶段)，监控电池单元的电压和电流来提早发现电池的热失控状态并及时启动相应的灭火机制，就能够对电池单元的起火起到良好的预防作用，大大节省了排除电池故障的时间、成本，避免了火灾安全隐患，同时降低了对环境的污染。\n[0046] 所述锂电池安全防护装置的各部件可以由内置的电池单元供电，或者为了提供更高级别的保障也可以提供专用的电池模块为其供电，以保证保护机制能够在电池单元无法正常工作时继续起作用。\n[0047] 尽管本公开已经提供了能够有效的预防电池起火的保护机制，但还是存在一定的概率无法彻底杜绝电池的火灾的发生。为此，在一个优选实施例中，在安全盒1上还可以设置有将外部环境与安全盒内部连通的排气通道6，用于当电池单元发生火灾时将电池可燃气体排出到电池安全盒1之外的可控环境中，以防止可燃气体积聚进而产生更猛烈的爆炸事故。\n[0048] 与传统的烟道式排气管不同，为了更好地实现灭焰效果，本公开的排气管6采用了一种阻火器结构，而非传统的烟道模式。\n[0049] 具体而言，阻火器一般是由是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。通常装在输送或排放易燃易爆气体的储罐和管线上。阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成。壳体应具有足够的强度，以承受爆炸产生的冲击压力。滤芯是阻止火焰传播的主要构件，常用的有金属网滤芯和波纹型滤芯两种。\n[0050] 在阻火器的鼓起中段的侧壁上开凿了很多细小的通孔，当大股火焰经过这些细小通道之后将会变成若干股细小的火焰。通过在设计阻火器内部的阻火元件时,尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,来有效减短火焰喷射出的距离,从而阻止了火焰蔓延。\n[0051] 换句话说，从燃烧反应的角度来看，当燃烧的可燃气通过阻火器的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。\n[0052] 因此，通过用带有灭火功能的阻火器来取代传统的排气管，不仅能将安全盒内燃烧的火焰引导出安全盒，并且还能在引导过程中进一步阻止火焰的蔓延。\n[0053] 另外，在降温时，本公开采用的方案是将电池单元浸泡在充满灭火剂(即水)的安全盒中，这样，只要不将电池取出，所述灭火剂就能一直发挥对电池进行降温灭火的效用。\n与传统的喷洒灭火剂的方案相比，显然本公开的方案更加有效且成本更低。而且，如果因为能量积聚过大导致电池热失控发生爆燃，包覆在电池单元周围的灭火剂也可阻隔火焰和喷射出的电池可燃气体，从而避免大规模火势的发生。\n[0054] 而且，本公开的锂电池安全防护装置具有可复用性：一旦发生安全防护装置的误触发，由于电池单元外包装本身具有防水防尘的等级，因此，在误触发后移除所述灭火剂之后，锂电池单元在经检测无异常后依然可以正常使用。只要对灭火剂仓的灭火剂进行重新灌注，该锂电池安全防护装置仍旧可以继续使用，减少了用户的财产损失。\n[0055] 尽管在上述实施例中，在电池的安全盒1内仅布置了一个电压传感器和一个电流传感器，但是处于安全冗余考虑，也可以布置多个电压传感器和多个电流传感器，以避免由于传感器故障导致所述锂电池安全防护装置无法正常工作的情况。\n[0056] 另外，在一些实施例中，还可以在安全盒1的外部配置一个与控制器相连的报警器，以便在控制器判定发生了电池热失控之后打开控制阀门7的同时，触发报警器以声或光效果向用户发出警报，以便用户及时处置电池故障。\n[0057] 尽管在图中公开的是长方体的灭火剂仓以及圆形的灭火管道、排气孔以及通道，但应该理解其他形状的上述部件以及不同的安装位置也是可能的。另外，尽管在本实施例中以水作为灭火剂的示例，但应该理解，其他灭火剂材料也能被填充在灭火剂仓中，例如全氟己酮、七氟丙烷、ABC干粉等等。\n[0058] 另外，为了便于对所述电池单元的充放电，在所述安全盒内部还可以引入功率输入输出电路与电池单元的正负极端子相连。所述功率输入输出电路可以包含一个或者多个输入输出端口，例如可以通过插头8与外部电源和/或电子设备相连，以便对电池元件进行充电，或者为电子设备供电。具体而言，充电器可通过在安全盒外部的插头连接到功率输入输出电路以对内部的电池单元进行充电。或者所述锂电池组可以通过功率输入输出电路经由该插头对连接的电子设备进行放电(供电)。或者所述功率输入输出电路还可以包括一个或多个通信端子以与电池的电池管理系统BMS和/或外部环境进行通信\n[0059] 在其他实施例中，在所述安全盒中还可引入联网装置，用于远程监测和控制安全盒。所述联网装置分别与所述电池单元、电压传感器、电流传感器、控制器以及灭火剂仓内的传感器通信耦合。通过所述联网装置，电池单元的状态数据、电压传感器和电流传感器的检测数据以及灭火剂仓内的灭火剂的状态数据(可通过在灭火剂仓内安装相应的传感器来获取)，都可以被上传到管理平台，以供对电池安全盒进行远程控制，例如，操作人员可以根据需要调整电压阈值和电流阈值，或者可以根据灭火剂的状态数据及时更换已经过期的灭火剂等等。\n[0060] 应该理解，本公开中所述的各个部件之间的数据通信可以是有线的，也可以是无线的。\n[0061] 为了更加清楚地说明本公开的锂电池安全防护装置的结构，在图2a、2b、2c和2d中分别示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例侧视图、正视图、后视图以及顶视图。图中各部件的位置和连接关系与图1a和1b中的示例结构图完全一致，所不同的仅仅是审视所述锂电池安全保护装置的用户的视角不同。应该理解，锂电池安全防护装置的部分部件由于视角问题在各视图中没有被示出，但其还是所述锂电池安全防护装置一部分。\n[0062] 在图3中示出了根据本公开的一个实施例的锂电池安全防护装置的示例内部电路图。\n[0063] 如图所示，插座和充电器可以通过功率输入输出电路对电池模组进行充电。\n[0064] 所述控制盒可具有通信模块，以与电池安全盒中的电池模组通过有线/无线技术(例如蓝牙)进行通信，以方便对电池模组进行配置。而所述电压传感器(图标“V”)和电流传感器(图标“A”)的两个端子分别与电池模组的正负极并联和串联连接，以从电池中高频采样电压和电流数据。所采样的电压和电流数据会传递给与它们相连的控制器。\n[0065] 控制器接收所述电压和电流数据，并将它们与预设的电压和电流阈值进行比较来判定是否电池发生了电池热失控现象。如果接收到超出阈值的异常电压和电流数据，则控制器判定电池单元发生热失控，这时通过通信链路指令控制阀门7开启来将灭火剂仓4中的灭火剂导入安全盒1中以预防火灾的发生。\n[0066] 为了方便扩展控制盒，控制盒的通信模块还可以利用无线技术与外部设备相连以进行控制程序的配置、更新和升级。\n[0067] 尽管在上述电路图中出于便利于无障碍使用的目的主要采用了无线形式(例如蓝牙、WIFI、蜂窝网络以及485/CAN通讯等形式)来进行各部件之间的通信，但应该理解，如果需要，控制盒、电池模组、插座和控制阀门之间的通信也可以采用有线通信(线缆)的方式来实现。\n[0068] 在图4中示出了根据本公开的另一个实施例的锂电池安全防护装置的示例内部电路图。\n[0069] 如前所述，当所述电池模组包含了自带的电池管理系统BMS时，所述电池管理系统BMS可通过对电池元件的温度、电压、电流等等必要的电池参数进行监控测量来提供充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)等信息。因此，在包含电池管理系统BMS的情况下，所述电池的电压和电流数据可以直接从电池管理系统BMS中读取，而不需要额外配置专门的电压传感器和电流传感器。\n[0070] 为此，在图4中所述电池模组中的电池管理系统BMS取代了图3中的电压传感器和电流传感器。而其余部件和连接则与先前的实施例相类似，在此不再累述。所述控制盒具有有线和无线通讯模块，从而可以与电池模组自带的电池管理系统BMS进行有线/无线通讯，以获取电池模组内部的电池管理系统BMS所采集的例如每个电芯级别的电压、电流和温度等参数，并据此检测异常电压、电流状态数据。异常电压电流的产生通常是电池开始要热失控的标志。当控制器确定在电池单元中出现异常电压状态和异常电流状态后，通过发送相应的控制指令来控制物理性或者电子化的控制阀门7的开启，以及时触发灭火剂仓4中的灭火剂的导入以将安全盒1中的电池单元用灭火剂进行整体包覆。通过灭火剂对电池单元进行导热降温，延缓甚至避免电池单元热失控的出现和后续的起火。此种方式的优点是精度较高，且直接采集电池内部参数，反应速度更快，故障诊断更可靠，缺点是电池单元需要配备具有通讯功能的电池管理系统BMS，并且锂电池安全防护装置和电池管理系统BMS通讯协议需要相互支持才能有效工作。\n[0071] 上述内容对本公开特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。而且，相关领域的技术人员将领会，在不偏离如所附权利要求书所定义的本公开的精神和范围的情况下，所述实施例可以在形式和细节方面进行各种修改。\n因此，此处所公开的本公开的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。