CN109037816A - 铅酸蓄电池充电保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池充电保护装置及方法，包括设于地面上的底座，设于底座上的用于容纳铅酸蓄电池的铅酸蓄电池盒，设于竖向墙壁中的储存腔；储存腔中设有第一气缸，第一气缸的伸缩杆与底座连接，底座上设有与蓄电池盒外表面接触的温度检测器和与温度检测器连接的流量控制器，流量控制器与进气管连接，进气管与空调的出气口连接，底座上设有M个开孔，进气管的M个支管分别穿过各个开口伸入蓄电池盒下部，M大于2，蓄电池盒上部设有出气口。本发明具有可发现铅酸蓄电池着火并自动断电及灭火的特点。

Description

铅酸蓄电池充电保护装置及方法

技术领域

本发明涉及家用电器安全防护技术领域，尤其是涉及一种可自动灭火的铅酸蓄电池充电保护装置及方法。

背景技术

电动车在给大家带来交通便利的同时，也带来了不可忽视的交通安全隐患。数据显示，有80%的电动车火灾是在蓄电池充电时发生的，而电动车火灾致人员伤亡的，90%是因将其置于门厅或过道。

电动车引发火灾的特别危害表现在两点，即火场温度和毒烟。3分钟，火温高达千度；30秒，有毒气体覆盖整个房间。

电动车火灾伤亡事故一般发生在晚上，这个时间段往往是人们熟睡的时候，即使发现了，往往也没有时间逃离。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的蓄电池充电起火不能被及时发现，容易引起巨大损失的不足，提供了一种可自动灭火的铅酸蓄电池保护装置及方法

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铅酸蓄电池充电保护装置，包括设于地面上的底座，设于底座上的用于容纳铅酸蓄电池的蓄电池盒，设于竖向墙壁中的储存腔；储存腔中设有第一气缸，第一气缸的伸缩杆与底座连接，竖向墙壁上设有烟雾报警器和红外传感器；储存腔上设有排气管道和推拉门，推拉门与设于竖向墙壁中的第二气缸连接，储存腔下部设有可容纳推拉门下端的凹槽；底座上设有与蓄电池盒外表面接触的温度检测器和与温度检测器连接的流量控制器，流量控制器与进气管连接，进气管与空调的出气口连接，底座上设有M个开孔，进气管的M个支管分别穿过各个开口伸入蓄电池盒下部，M大于2，蓄电池盒上部设有出气口；还包括控制器、报警器和与电源插座连接的铅酸蓄电池的充电器插头，充电器插头与设于底座上的第三气缸连接，控制器分别与第一气缸、第二气缸、烟雾报警器、红外传感器、空调和第三气缸电连接。

在充电的过程中，温度检测器检测蓄电池盒的温度，流量控制器根据温度检测器检测的温度，自动调节进气管的进气量，使蓄电池盒的温度在一定范围内维持稳定；从而避免铅酸蓄电池温度过高而导致的起火问题的发生；

其它的情况也会导致铅酸蓄电池起火，烟雾报警器和红外传感器分别用于检测烟雾信号和红外信号，当烟雾报警器报警或者检测到的铅酸蓄电池温度＞W；则控制器控制第三气缸工作，使铅酸蓄电池的充电器插头离开电源插座，实现自动断电；

烟雾报警器报警时，铅酸蓄电池通常已经起火；铅酸蓄电池温度＞W时，铅酸蓄电池有起火的危险。

控制器控制第一气缸工作，使第一气缸带动底座进入储存腔中；控制器控制第二气缸带动推拉门向下移动，使推拉门下端进入凹槽中，由于储存腔中氧气浓度低，铅酸蓄电池的火自动熄灭，着火产生的烟气沿着排气管道排出，实现自动灭火，当人们发现发生火灾的时候，火已经熄灭了。

另外，在家中无人或者在睡梦中的时候，也可以实现自动灭火，有效避免有毒气体的进一步产生，有效降低火灾及毒气伤害，降低了居民的经济损失，保障了居民的生命安全。

作为优选，所述温度检测器包括盛有酒精的容器，设于容器中的浮子，与浮子连接的竖杆；竖杆上部伸出容器之外，竖杆上端与杠杆一端转动连接，杠杆与连接座转动连接，容器的壳体采用导热材料制成。

作为优选，流量控制器包括与杠杆另一端连接的升降杆，进气管上设有开口，开口上设有导向管，升降杆下部穿过导向管伸入进气管中，升降杆下端呈与进气管横截面配合的圆弧形，连接座与竖杆之间的距离大于连接座与升降杆之间的距离，升降杆与导向管之间设有密封圈。

当温度升高时，酒精体积增加，浮子向上移动，竖杆推动杠杆一端上升，则杠杆另一端下降，升降杆下降，从而使进气管中流动的气量增多，增快降温速度，从而自动降低箱体的温度；

当温度降低时，酒精体积降低，浮子向下移动，竖杆推动杠杆一端下降，则杠杆另一端上升，升降杆上升，从而使进气管中流动的气量降低，降低降温速度，从而自动提高箱体的温度；

使箱体内的温度在一定范围内保持恒定。

作为优选，蓄电池的底板的内表面上设有限位槽，铅酸蓄电池下端位于限位槽中；蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面均呈矩形，蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面的对应边相互平行，蓄电池盒的4个侧板内表面上均设有竖向延伸的气囊，铅酸蓄电池的4个侧板的外表面上均设有向外水平延伸的检测杆，各个检测杆与对应的气囊之间设有间隙，每个气囊上部均设有竖向管，竖向管上端设有球形透明壳体，竖向管下端设有只能向上排气的单向阀，球形透明壳体上部设有排气孔，竖向管中设有彩色粉末；还包括摄像头，控制器与摄像头电连接。

作为优选，所述储存腔的顶壁和3个侧壁上均设有采用耐火纤维制成的灭火毯。

灭火毯可以将铅酸蓄电池与其它易燃物隔离，防止铅酸蓄电池继续燃烧并防止引燃其它物体，同时也起到隔绝氧气的作用。

作为优选，所述储存腔上设有两条竖向滑槽，两条竖向滑槽和凹槽中均设有棉密封条，各条棉密封条中均设有淋水管，各条淋水管均与进水管连接，各条淋水管上均设有出水孔，进水管上设有电磁阀，电磁阀与控制器电连接。

一种铅酸蓄电池充电保护装置的方法，包括步骤：

（6-1）在充电的过程中，温度检测器检测蓄电池盒的温度，流量控制器根据温度检测器检测的温度，自动调节进气管的进气量，使蓄电池盒的温度在一定范围内维持稳定；

（6-2）烟雾报警器和红外传感器分别检测烟雾信号和红外信号，控制器根据红外信号确定铅酸蓄电池温度，控制器中设有温度阈值W；

（6-3）当烟雾报警器报警或者检测到的铅酸蓄电池温度＞W；则控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座；

（6-4）控制器控制第一气缸工作，使第一气缸带动底座进入储存腔中；

（6-5）控制器控制第二气缸带动推拉门向下移动，使推拉门下端进入凹槽中，由于储存腔中氧气浓度低，铅酸蓄电池的火自动熄灭，着火产生的烟气沿着排气管道排出。

作为优选，蓄电池盒的底板的内表面上设有限位槽，铅酸蓄电池下端位于限位槽中；蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面均呈矩形，蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面的对应边相互平行，蓄电池盒的4个侧板内表面上均设有竖向延伸的气囊，铅酸蓄电池的4个侧板的外表面上均设有向外水平延伸的检测杆，各个检测杆与对应的气囊之间设有间隙，每个气囊上部均设有竖向管，竖向管上端设有球形透明壳体，竖向管下端设有只能向上排气的单向阀，球形壳体上部设有排气孔，竖向管中设有彩色粉末；还包括摄像头，控制器与摄像头电连接；还包括如下步骤：

当铅酸蓄电池局部鼓包后，靠近鼓包处的侧板上的各个检测杆向外水平移动，各个检测杆挤压对应的气囊，气囊中的气体向外流出，气流推动彩色粉末进入球形透明壳体中；

摄像头拍摄各个球形透明壳体的图像，控制器将摄像头拍摄的图像与正常的图像做比较，当控制器确定图像中至少一个球形透明壳体中有彩色粉末时，控制器控制报警器报警；

控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座。

与正常的图像对应的正常情况下，4个球形透明壳体均没有彩色粉末；当控制器确定图像中至少一个球形透明壳体中有彩色粉末时，说明铅酸蓄电池出现鼓包情况，而铅酸蓄电池出现鼓包之后容易起火及爆炸，铅酸蓄电池已经无法使用，此时，及时进行报警，能够提醒人们及时更换铅酸蓄电池；自动切断电源，能够避免铅酸蓄电池起火及爆炸，保障居民的人身及财产安全。

作为优选，储存腔上设有两条竖向滑槽，两条竖向滑槽和凹槽中均设有棉密封条，各条棉密封条中均设有淋水管，各条淋水管均与进水管连接，进水管上设有电磁阀，电磁阀与控制器电连接；其特征是，步骤（6-5）之后还包括如下步骤：

控制器控制电磁阀打开并延迟时间T关闭，使各条棉密封条中充满水，使烟雾及毒气被束缚在储存腔中。

因此，本发明具有如下有益效果：可发现铅酸蓄电池着火并自动断电及灭火；可及时排出铅酸蓄电池燃烧释放的毒气及烟雾，可在铅酸蓄电池鼓包时进行报警及断电；保障居民的人身及财产安全。

附图说明

图1是本发明的底座的一种结构示意图；

图2是本发明的蓄电池盒的一种剖视图；

图3是本发明的储存腔的一种侧视图；

图4是本发明的一种原理框图；

图5是本发明的温度检测器和流量控制器的一种结构示意图。

图中：底座1、铅酸蓄电池2、蓄电池盒3、储存腔4、第一气缸5、摄像头6、烟雾报警器7、红外传感器8、报警器9、第三气缸10、围栏11、滚珠12、限位槽31、气囊32、检测杆33、竖向管34、球形透明壳体35、排气管道41、推拉门42、第二气缸43、控制器101、温度检测器90、容器91、浮子92、竖杆93、杠杆94、连接座95、流量控制器160、升降杆161、导向管162、进气管201、空调202、电磁阀203、开孔204、出气口205。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1、图2、图3、图4所示的实施例是一种铅酸蓄电池充电保护装置，包括设于地面上的底座1，设于底座上的用于容纳铅酸蓄电池2的蓄电池盒3，设于竖向墙壁中的储存腔4；储存腔中设有第一气缸5，第一气缸的伸缩杆与底座连接，竖向墙壁上设有烟雾报警器7和红外传感器8；如图3所示，储存腔上设有排气管道41和推拉门42，推拉门与设于竖向墙壁中的第二气缸43连接，储存腔下部设有可容纳推拉门下端的凹槽，底座上设有与蓄电池盒外表面接触的温度检测器90和与温度检测器连接的流量控制器160，流量控制器与进气管201连接，进气管与空调202的出气口连接，底座上设有4个开孔204，进气管的4个支管分别穿过各个开口伸入蓄电池盒下部，蓄电池盒上部设有出气口205；如图4所示，还包括控制器101、报警器9和与电源插座连接的铅酸蓄电池的充电器插头，铅酸蓄电池的充电器插头与设于底座上的第三气缸10连接，控制器分别与第一气缸、第二气缸、烟雾报警器、红外传感器、空调和第三气缸电连接。

如图1所示，底座上设有围栏11，底座下部设有4个滚珠12，底座一侧与第一气缸的伸缩杆连接。

如图5所示，温度检测器包括盛有酒精的容器91，设于容器中的浮子92，与浮子连接的竖杆93；竖杆上部伸出容器之外，竖杆上端与杠杆94一端转动连接，杠杆与连接座95转动连接，容器的壳体采用导热材料制成。

流量控制器包括与杠杆另一端连接的升降杆161，进气管上设有开口，开口上设有导向管162，升降杆下部穿过导向管伸入进气管中，升降杆下端呈与进气管横截面配合的圆弧形，连接座与竖杆之间的距离大于连接座与升降杆之间的距离，升降杆与导向管之间设有密封圈。

一种铅酸蓄电池充电保护装置的方法，包括如下步骤：

（6-1）在充电的过程中，控制器控制空调打开，温度检测器检测蓄电池盒的温度，流量控制器根据温度检测器检测的温度，自动调节进气管的进气量，使蓄电池盒的温度在20℃至25℃范围内维持稳定；

（6-2）烟雾报警器和红外传感器分别检测烟雾信号和红外信号，控制器根据红外信号确定铅酸蓄电池温度，控制器中设有温度阈值W，W=45℃；

（6-3）当烟雾报警器报警或者检测到的铅酸蓄电池温度＞W；则控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座；

（6-4）控制器控制第一气缸工作，使第一气缸带动底座进入储存腔中；

（6-5）控制器控制第二气缸带动推拉门向下移动，使推拉门下端进入凹槽中，由于储存腔中氧气浓度低，铅酸蓄电池的火自动熄灭，着火产生的烟气沿着排气管道排出。

实施例2

实施例2包括实施例1的所有结构和方法部分，如图2所示，实施例2的蓄电池盒的底板的内表面上设有限位槽31，铅酸蓄电池下端位于限位槽中；蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面均呈矩形，蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面的对应边相互平行，蓄电池盒的4个侧板内表面上均设有竖向延伸的气囊32，铅酸蓄电池的4个侧板的外表面上均设有向外水平延伸的检测杆33，各个检测杆与对应的气囊之间设有间隙，每个气囊上部均设有竖向管34，竖向管上端设有球形透明壳体35，竖向管下端设有只能向上排气的单向阀，球形壳体上部设有排气孔，竖向管中设有彩色粉末；还包括摄像头6，控制器与摄像头电连接。

还包括如下步骤：

当铅酸蓄电池局部鼓包后，靠近鼓包处的侧板上的各个检测杆向外水平移动，各个检测杆挤压对应的气囊，气囊中的气体向外流出，气流推动彩色粉末进入球形透明壳体中；

摄像头拍摄各个球形透明壳体的图像，控制器将摄像头拍摄的图像与正常的图像做比较，当控制器确定图像中至少一个球形透明壳体中有彩色粉末时，控制器控制报警器报警；

控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座。

实施例3

实施例3包括实施例1的所有结构和方法部分，如图4所示，实施例3的储存腔上设有两条竖向滑槽，两条竖向滑槽和凹槽中均设有棉密封条，各条棉密封条中均设有淋水管，各条淋水管均与进水管连接，各条淋水管上均设有出水孔，进水管上设有电磁阀203，电磁阀与控制器电连接；步骤（6-5）之后还包括如下步骤：

控制器控制电磁阀打开并延迟5秒关闭，使各条棉密封条中充满水，使烟雾及毒气被束缚在储存腔中。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种铅酸蓄电池充电保护装置，其特征是，包括设于地面上的底座（1），设于底座上的用于容纳铅酸蓄电池（2）的蓄电池盒（3），设于竖向墙壁中的储存腔（4）；储存腔中设有第一气缸（5），第一气缸的伸缩杆与底座连接，竖向墙壁上设有烟雾报警器（7）和红外传感器（8）；储存腔上设有排气管道（41）和推拉门（42），推拉门与设于竖向墙壁中的第二气缸（43）连接，储存腔下部设有可容纳推拉门下端的凹槽；底座上设有与蓄电池盒外表面接触的温度检测器（90）和与温度检测器连接的流量控制器（160），流量控制器与进气管（201）连接，进气管与空调（202）的出气口连接，底座上设有M个开孔（204），进气管的M个支管分别穿过各个开口伸入蓄电池盒下部，M大于2，蓄电池盒上部设有出气口（205）；还包括控制器（101）、报警器（9）和与电源插座连接的铅酸蓄电池的充电器插头，充电器插头与设于底座上的第三气缸（10）连接，控制器分别与第一气缸、第二气缸、烟雾报警器、红外传感器、空调和第三气缸电连接。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池充电保护装置，其特征是，所述温度检测器包括盛有酒精的容器（91），设于容器中的浮子（92），与浮子连接的竖杆（93）；竖杆上部伸出容器之外，竖杆上端与杠杆（94）一端转动连接，杠杆与连接座（95）转动连接，容器的壳体采用导热材料制成。

3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池充电保护装置，其特征是，流量控制器包括与杠杆另一端连接的升降杆（161），进气管上设有开口，开口上设有导向管（162），升降杆下部穿过导向管伸入进气管中，升降杆下端呈与进气管横截面配合的圆弧形，连接座与竖杆之间的距离大于连接座与升降杆之间的距离，升降杆与导向管之间设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池充电保护装置，其特征是，蓄电池盒的底板的内表面上设有限位槽（31），铅酸蓄电池下端位于限位槽中；蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面均呈矩形，蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面的对应边相互平行，蓄电池盒的4个侧板内表面上均设有竖向延伸的气囊（32），铅酸蓄电池的4个侧板的外表面上均设有向外水平延伸的检测杆（33），各个检测杆与对应的气囊之间设有间隙，每个气囊上部均设有竖向管（34），竖向管上端设有球形透明壳体（35），竖向管下端设有只能向上排气的单向阀，球形壳体上部设有排气孔，竖向管中设有彩色粉末；还包括摄像头（6），控制器与摄像头电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的铅酸蓄电池充电保护装置，其特征是，所述储存腔上设有两条竖向滑槽，两条竖向滑槽和凹槽中均设有棉密封条，各条棉密封条中均设有淋水管，各条淋水管均与进水管连接，各条淋水管上均设有出水孔，进水管上设有电磁阀（203），电磁阀与控制器电连接。

6.一种基于权利要求1所述的铅酸蓄电池充电保护装置的方法，其特征是，包括如下步骤：

（6-1）在充电的过程中，控制器控制空调打开，温度检测器检测蓄电池盒的温度，流量控制器根据温度检测器检测的温度，自动调节进气管的进气量，使蓄电池盒的温度在一定范围内维持稳定；

（6-2）烟雾报警器和红外传感器分别检测烟雾信号和红外信号，控制器根据红外信号确定铅酸蓄电池温度，控制器中设有温度阈值W；

（6-3）当烟雾报警器报警或者检测到的铅酸蓄电池温度＞W；则控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座；

（6-4）控制器控制第一气缸工作，使第一气缸带动底座进入储存腔中；

（6-5）控制器控制第二气缸带动推拉门向下移动，使推拉门下端进入凹槽中，由于储存腔中氧气浓度低，铅酸蓄电池的火自动熄灭，着火产生的烟气沿着排气管道排出。

7.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池充电保护装置的方法，蓄电池盒的底板的内表面上设有限位槽，铅酸蓄电池下端位于限位槽中；蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面均呈矩形，蓄电池盒、铅酸蓄电池和限位槽的横截面的对应边相互平行，蓄电池盒的4个侧板内表面上均设有竖向延伸的气囊，铅酸蓄电池的4个侧板的外表面上均设有向外水平延伸的检测杆，各个检测杆与对应的气囊之间设有间隙，每个气囊上部均设有竖向管，竖向管上端设有球形透明壳体，竖向管下端设有只能向上排气的单向阀，球形壳体上部设有排气孔，竖向管中设有彩色粉末；还包括摄像头，控制器与摄像头电连接；其特征是，还包括如下步骤：

当铅酸蓄电池局部鼓包后，靠近鼓包处的侧板上的各个检测杆向外水平移动，各个检测杆挤压对应的气囊，气囊中的气体向外流出，气流推动彩色粉末进入球形透明壳体中；

摄像头拍摄各个球形透明壳体的图像，控制器将摄像头拍摄的图像与正常的图像做比较，当控制器确定图像中至少一个球形透明壳体中有彩色粉末时，控制器控制报警器报警；

控制器控制第三气缸工作，使充电器插头离开电源插座。

8.根据权利要求6或7所述的铅酸蓄电池充电保护装置的方法，储存腔上设有两条竖向滑槽，两条竖向滑槽和凹槽中均设有棉密封条，各条棉密封条中均设有淋水管，各条淋水管均与进水管连接，进水管上设有电磁阀，电磁阀与控制器电连接；其特征是，步骤（6-5）之后还包括如下步骤：

控制器控制电磁阀打开并延迟时间T关闭，使各条棉密封条中充满水，使烟雾及毒气被束缚在储存腔中。