本实用新型公开了一种汽车热失控保护系统，应用于包括电池包和整车控制器的汽车，电池包包括若干电池模组和电池管理系统，保护系统包括：灭火剂箱、电磁阀、循环水道、水泵和导流阀；循环水道包括第一端口、第二端口和第三端口，电池模组通过导流阀接入第一端口和第二端口，灭火剂箱通过电磁阀接入第三端口；水泵设置于循环水道上，水泵连接于整车控制器的信号输出端，电磁阀连接于电池管理系统或者整车控制器，导流阀连接于电池管理系统或者整车控制器。该系统能够快速对电池包热失控的电池模组实现浸没式灭火，防止热失控蔓延引起更大的事故，尽可能保障车内人员的安全。本实用新型可广泛应用于汽车技术领域内。