CN113952659A - 一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包。所述消防系统包括灭火装置子系统、检测子系统以及控制子系统；所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置；所述检测子系统设置为获取所述电池包的状态参数信息并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述控制子系统；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置。该消防系统可以实时获取电池包内部的状态参数信息，同时，当电池包处于故障状态时，灭火装置子系统可以直接对电池包内部消防处理，避免牵连附近的电池包，降低了充换电站内的维护与运营成本。

Description

一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包

技术领域

本发明实施例涉及消防技术领域，尤其涉及一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包。

背景技术

随着换电技术的进步，充换电站作为电动汽车的能源补给方案之一，已经越来越普及。

充换电站由于较高的技术集成，导致在频繁的充换电过程中，增加了电池的火灾安全隐患。在传统的充换电站消防控制系统中，一般采用外部灭火的方式，当检测到火灾报警后，直接开启灭火装置。

但是，对于电池内部着火来说，现有的灭火方式无法作用到电池的着火核心区，等到发生电池外部有着火现象时，会牵连附近的电池。同时对整个充换电站全范围灭火导致灭火成本的上升以及灭火资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包，以实现对电池包内部进行消防处理，避免牵连附近的电池包，从而降低消防装置的维护和运营成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于充换电站的消防系统，所述消防系统包括灭火装置子系统、检测子系统以及控制子系统；

所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，各所述灭火装置的灭火喷发口位于充电支架上，所述灭火喷发口高于所述充电支架的支撑面，所述支撑面上包括有充电接口，在所述电池包连接至所述充电接口后，所述灭火装置子系统内置于所述电池包内，所述灭火喷发口用于向所述电池包内喷发灭火剂；

所述检测子系统设置为获取所述电池包的状态参数信息并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述控制子系统；

所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于充换电站的消防系统的消防方法，所述充换电站包括多个充电支架，每个充电支架对应一套消防系统，所述消防方法应用于所述消防系统，所述方法包括：

通过所述消防系统内的检测子系统获取对应电池包的状态参数信息，并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述消防系统内的控制子系统；

通过所述消防系统内的控制子系统根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置子系统；

通过所述消防系统内的灭火装置子系统向所述电池包内喷发灭火剂。

第三方面，本发明实施例还提供了一种用于充换电站的电池包，该电池包内包括有消防系统的检测子系统。

本发明提供一种用于充换电站的消防系统、消防方法及电池包，该消防系统包括灭火装置子系统、检测子系统以及控制子系统；所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，各所述灭火装置的灭火喷发口位于充电支架上，所述灭火喷发口高于所述充电支架的支撑面，所述支撑面上包括有充电接口，在所述电池包连接至所述充电接口后，所述灭火装置子系统内置于所述电池包内，所述灭火喷发口用于向所述电池包内喷发灭火剂；所述检测子系统设置为获取所述电池包的状态参数信息并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述控制子系统；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置。该消防系统通过将检测子系统内置于电池包内可以使控制子系统随时获取电池包内部的状态参数信息，同时，当电池包内部处于故障状态时，内置于电池包内部的灭火装置子系统可以直接作用于电池包的着火核心区，对电池包内部进行消防处理，从而起到根本灭火的目的，避免牵连附近的电池包，解决了充换电站环境下电池包容易引发火灾的问题，使消防系统更加智能化、合理化，进而降低了充换电站内消防装置的维护与运营成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防系统的结构示意图；

图2为本发明施例提供的一种充电支架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防装置的结构示意图；

图5为本发明施例提供的一种电池包的结构示意图；

图6为本发明施例提供的一种电池包充电时消防系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明实施方式中的多个系统之间所传输的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下述实施例中，同时提供了可选特征和示例，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案，不应将每个编号的实施例仅视为一个技术方案。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防系统的结构示意图，如图1所示，消防系统包括灭火装置子系统103、检测子系统101以及控制子系统102。可以理解的是，充换电站包括多个充电支架，每个充电支架对应一套消防系统。

可以理解的是，电池包可以认为是由电池模组和其他部件加工组装而成，其他部件可以包括外壳、检测子系统、电池接口等，本实施例对其他部件所包括的部件不作限定，可以基于电池包的需求进行确定；各个部件之间采用一定的工艺组合进行连接。其中，电池模组可以是指多个电芯被同一个外壳框架封装的整体，电池模组的个数不限，例如可以是一个或多个；检测子系统101用于检测电池包内各项参数，如烟雾浓度，以有效保护电池包安全。

具体的，灭火装置子系统103包括至少一个灭火装置，各灭火装置的灭火喷发口位于充电支架上，灭火喷发口高于充电支架的支撑面，支撑面上包括有充电接口，在电池包连接至充电接口后，灭火装置子系统103内置于电池包内，灭火喷发口用于向电池包内喷发灭火剂。

在本实施例中，灭火装置子系统103中灭火装置的个数不限，例如可以是1个，2个等。灭火装置为装有灭火剂的装置，用于电池包发生燃烧时装置内的灭火剂进入电池包进行灭火，本实施例不对灭火剂进行限定，例如可以是气溶胶等。其中，灭火装置设置有灭火喷发口，灭火喷发口位于灭火装置的顶部，用于向电池包内喷发灭火剂。需要说明的是，灭火装置可以部分嵌入在充电支架内，部分位于在充电支架的外部，其中灭火喷发口位于充电支架上，灭火喷发口的位置高于充电支架的支撑面。

此外，灭火喷发口的外围设置有支撑架，支撑架用于固定灭火喷发口；在电池包连接至充电接口后，灭火喷发口和支撑架内置于电池包内。其中，支撑架的形状例如可以是斜体，本实施例对支撑架的形状和大小不进行限制。

需要说明的是，支撑面可以认为是充电支架的上表面，用于放置需要充电的电池包，支撑面上包括有充电接口，充电接口可以认为是集成接口，由电源接口和通信接口组合而成，充电接口的位置不限，可选的，充电接口位置对应电池包的电池接口。当电池包进行充电时，电池包自上而下降落到充电支架的支撑面上，在电池包连接至充电接口后，此时灭火喷发口和支撑架处于电池包内，当后续电池包处于设定的故障状态时，灭火喷发口用于向电池包内喷发灭火剂进行灭火操作。

图2为本发明施例提供的一种充电支架的结构示意图，参见图2，灭火装置子系统103包括两个灭火装置1和2，灭火装置1和2的灭火喷发口3和4位于充电支架上，且灭火喷发口3和4高于充电支架的支撑面5，灭火喷发口3和4外围设置有支撑架6和支撑架7，充电支架的支撑面5上包括有充电接口8，充电接口8包括电源接口9和通信接口10，通信接口10与控制子系统102通过线路11进行连接。

具体的，检测子系统101设置为获取电池包的状态参数信息并在检测到电池包连接至充电接口时，将状态参数信息传输至控制子系统102。

其中，状态参数信息可以是指电池包内部的状态信息，用以表征电池包内部的状态情况，例如状态参数信息可以是电池包内部的温度，还可以是电池包内部的烟雾浓度，本实施例对此不进行限制。

示例性的，作为一种可实现方式，检测子系统101包括设置于电池包内部的电池管理单元，电池管理单元用于检测电池包的内部温度，状态参数信息包括电池包的内部温度。

其中，电池管理单元是电池包自带的管理单元，电池管理单元可以通过电池管理单元内的传感器来检测电池包内部的状态，例如电池管理单元可以通过电池管理单元内的温度传感器来检测电池包内部的温度状态。

作为另一种可实现方式，检测子系统101在第一种实现方式基础上还可以包括：位于电池包内的烟雾探测器，烟雾探测器用于检测电池包内部的烟雾浓度，状态参数信息包括电池包的烟雾浓度。

其中，烟雾探测器位于电池包的内部，烟雾探测器的位置可以为电池包内的顶部，本实施例可选烟雾探测器的位置为电池包内的左上部。

需要说明的是，检测子系统101获取电池包的状态参数信息的方式可以为实时获取电池包的状态参数信息，也可以是每间隔一定的时长获取电池包的状态参数信息，间隔时长可由相关配置人员预先配置，也可以由系统设定，例如该间隔时长可选为30秒，或者一分钟等。

当检测到电池包连接至充电支架的充电接口后，检测子系统101可以获取电池包的状态参数信息，并且将状态参数信息传输至控制子系统102。

其中，检测子系统101和控制子系统102之间的连接可以是有线通信连接，也可以是无线通信连接。

示例性的，检测子系统101可以通过电池包电池接口中的通信接口与控制子系统102进行电连接，当检测到电池包连接至充电支架的充电接口后，检测子系统101可以获取到电池包的状态参数信息，并且将状态参数信息通过通信接口传输至控制子系统102。

具体的，控制子系统102设置为根据状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，触发灭火装置。

其中，电池包的状态可以分为故障状态和正常状态，故障状态是指电池包处于非正常状态，故障状态可能存在对电池包造成损坏的情况，例如可以是电池包处于燃烧状态或者处于高温状态。

通过检测子系统101将获取到的电池包状态参数信息传输至控制子系统102后，控制子系统102可以得到电池包的状态参数信息，继而可以根据状态参数信息判断电池包的状态。

示例性的，判断电池包状态的步骤可以包括：获取状态参数信息中电池包的内部温度，将电池包的内部温度与预设的温度阈值比较，通过比较的结果来进行电池包状态的判断，若电池包的内部温度大于或者等于预设的温度阈值，则判定电池包已经处于设定的故障状态；若电池包的内部温度小于预设的温度阈值，则判定电池包处于正常状态。

在本可选实施例中，温度阈值可以认为是电池包处于设定的故障状态的温度临界值，温度阈值可由相关配置人员预先配置，也可以由系统设定，本实施例对此不进行限制。

示例性的，判断电池包状态的步骤还可以包括：获取状态参数信息中电池包的烟雾浓度，将电池包的烟雾浓度与预设的烟雾浓度阈值比较，通过比较的结果来进行电池包状态的判断，若电池包的烟雾浓度大于或者等于预设的烟雾浓度阈值，则判定电池包已经处于设定的故障状态；若电池包的内部温度小于预设的烟雾浓度阈值，则判定电池包处于正常状态。

在本可选实施例中，烟雾浓度阈值可以认为是电池包处于设定的故障状态的烟雾浓度临界值，烟雾浓度阈值可由相关配置人员预先配置，也可以由系统设定，本实施例对此不进行限制。

在确定电池包的状态后，若电池包处于设定的故障状态，控制子系统102则触发灭火装置进行灭火操作。

其中，控制子系统102触发灭火装置可以通过线路连接的方式来实现，也可以通过无线连接的方式来实现，本实施例对此不进行限制。

本实施例提供的灭火装置内设置有灭火剂传感器和显示器，灭火剂传感器用于检测灭火装置内的灭火剂余量，显示器用于获取并显示灭火剂余量。

可以认为的是，在电池包进行充电之前，需要对充电支架对应的灭火装置进行灭火剂余量检查与判断，以便及时补充灭火剂，降低安全隐患。

本实施例提供的消防系统还可以包括报警子系统，用于在判定电池包处于设定的故障状态时，进行声光报警。本发明不对报警子系统的设置位置进行限定，如报警子系统可以内置于充电支架中，即每一个充电支架有其对应报警子系统。

需要说明的是，本发明实施例对报警子系统的执行顺序不进行限制，例如，在判定电池包处于设定的故障状态时，可以先触发报警子系统，再触发灭火装置子系统103中的灭火装置；也可以先触发灭火装置子系统103中的灭火装置，再触发报警子系统；还可以同时触发报警子系统与灭火装置子系统103中的灭火装置。

从上述描述可以看出，当电池包连接至充电接口后，灭火喷发口和支撑架内置于电池包内，进而在电池包处于故障状态时，灭火喷发口能够直接作用于电池包内部的着火核心区，对电池包内部进行快速的消防处理，从而实现近距离全覆盖的灭火，避免牵连附近的电池包，进而降低了充换电站内消防装置的维护与运营成本。

图3为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防方法的流程示意图，充换电站包括多个充电支架，每个充电支架对应一套消防系统，消防方法应用于消防系统，消防方法具体包括下述步骤：

S201、通过消防系统内的检测子系统获取对应电池包的状态参数信息，并在检测到电池包连接至充电接口时，将状态参数信息传输至消防系统内的控制子系统；

S202、通过消防系统内的控制子系统根据状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，触发灭火装置子系统；

S203、通过消防系统内的灭火装置子系统向电池包内喷发灭火剂。

可选的，消防方法还包括：通过消防系统内的控制子系统在触发灭火装置子系统之后，实时获取并处理检测子系统获取的状态参数信息，并根据处理结果判断是否停止灭火装置子系统进行消防，若是，则关闭灭火装置子系统内灭火装置。

例如，当触发灭火装置子系统之后，消防系统内的控制子系统实时获取检测子系统获取的电池包内部温度信息，消防系统内的控制子系统将获取到的电池包内部温度与预设的温度阈值进行比较，得到比较的结果，当电池包的内部温度大于或者等于预设的温度阈值时，说明此时电池包还处于故障状态，需要继续执行灭火装置子系统的消防操作；当电池包的内部温度小于预设的温度阈值时，说明电池包处于正常状态下，此时使灭火装置子系统停止进行消防，关闭灭火装置子系统内灭火装置。

当触发灭火装置子系统之后，消防系统内的控制子系统实时获取检测子系统获取的电池包内部烟雾浓度，将获取到的电池包烟雾浓度与预设的烟雾浓度阈值进行比较，得到比较的结果，当电池包的内部烟雾浓度大于或者等于预设的烟雾浓度阈值时，说明此时电池包还处于故障状态，需要继续执行灭火装置子系统的消防操作；当电池包的内部烟雾浓度小于预设的烟雾浓度阈值时，说明电池包处于正常状态下，此时停止灭火装置子系统进行消防，关闭灭火装置子系统内灭火装置。

图4为本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防装置的结构示意图，消防装置可以集成在消防系统内的控制子系统中，本发明实施例提供的一种用于充换电站的消防装置，包括：

获取模块301，用于获取检测子系统传输的状态参数信息；

触发模块302，用于根据状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，触发灭火装置。

本发明实施例提供了一种用于充换电站的消防控制器，如控制子系统，包括上述消防装置。

本发明实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，该存储介质其上存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现如控制子系统所执行的方法：获取检测子系统传输的状态参数信息；根据状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，触发灭火装置。

本发明实施例还提供了一种电池包，图5为本发明施例提供的一种电池包的结构示意图，参见图5，电池包内包括有电池模组12、烟雾探测器13和电池管理单元14，电池包还包括有电池接口15，电池接口15包括电源接口16和通信接口17，电池包的底部设置有消防开口18和消防开口19。

具体的，电池包内包括有消防系统的检测子系统101。其中，检测子系统101用于获取电池包内部的状态参数信息，可选的，检测子系统101包括电池管理单元14和烟雾探测器13，用于获取电池包内部的温度信息和烟雾浓度。电池包在进行充电时，可以采用本发明实施例提供的消防系统进行消防监控。

本发明实施例提供的电池包包括有电池接口15，电池接口15包括电源接口16和通信接口17，电源接口16与充电支架上充电接口连通后用于为电池包充电，通信接口17用于在电池包连接至充电接口后连接检测子系统101和控制子系统102。

其中，电池接口15可以认为是一个集成接口，由多个接口组合而成，以实现多个功能，例如，在本实施例中电池接口15可以由电源接口16和通信接口17组成，以实现充电和通信的功能；电池接口15的位置不限，本发明实施例可选电池接口15设置在电池包的底部以便与充电支架连接。

本发明实施例提供的电池包设置有消防开口18和消防开口19，消防系统的灭火装置子系统通过消防开口内置于电池包。

其中，消防开口用于内置灭火装置中的灭火喷发口；消防开口的个数可以是1个或者多个，消防开口的个数可以与灭火装置子系统中灭火装置的个数相同；消防开口设置的位置不限，本发明实施例可选消防开口设置在电池包的底部。

图6为本发明施例提供的一种电池包充电时消防系统的结构示意图，参见图6，灭火装置子系统包括两个灭火装置1和2，在电池包连接至充电接口8后，灭火装置1和2的灭火喷发口3、灭火喷发口4和支撑架6、支撑架7将内置于电池包内，电池接口的电源接口16与充电接口的电源接口9连通用于为电池包充电，通信接口10和通信接口17用于在电池包连接至充电接口后将检测子系统101和控制子系统102连接。

Claims (11)

1.一种用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统包括灭火装置子系统、检测子系统以及控制子系统；

所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，各所述灭火装置的灭火喷发口位于充电支架上，所述灭火喷发口高于所述充电支架的支撑面，所述支撑面上包括有充电接口，在所述电池包连接至所述充电接口后，所述灭火装置子系统内置于所述电池包内，所述灭火喷发口用于向所述电池包内喷发灭火剂；

所述检测子系统设置为获取所述电池包的状态参数信息并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述控制子系统；

所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置。

2.根据权利要求1所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述检测子系统包括设置于所述电池包内部的电池管理单元，所述电池管理单元用于检测所述电池包的内部温度，所述状态参数信息包括所述内部温度。

3.根据权利要求2所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述检测子系统还包括位于所述电池包内的烟雾探测器，所述烟雾探测器用于检测所述电池包内部的烟雾浓度，所述状态参数信息包括所述烟雾浓度。

4.根据权利要求1所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，

所述检测子系统通过所述电池包的电池接口中的通信接口与所述控制子系统电连接。

5.根据权利要求1所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，

所述灭火喷发口外围设置有支撑架，所述支撑架用于固定所述灭火喷发口；

在所述电池包连接至所述充电接口后，所述灭火喷发口和所述支撑架内置于所述电池包内。

6.根据权利要求1所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述灭火装置内设置有灭火剂传感器和显示器，所述灭火剂传感器用于检测所述灭火装置内的灭火剂余量，所述显示器用于获取并显示所述灭火剂余量。

7.一种用于如权利要求1-6任一项所述的用于充换电站的消防系统的消防方法，其特征在于，所述充换电站包括多个充电支架，每个充电支架对应一套消防系统，所述消防方法应用于所述消防系统，所述方法包括：

通过所述消防系统内的检测子系统获取对应电池包的状态参数信息，并在检测到所述电池包连接至所述充电接口时，将所述状态参数信息传输至所述消防系统内的控制子系统；

通过所述消防系统内的控制子系统根据所述状态参数信息判断所述电池包的状态，并且在判定所述电池包处于设定的故障状态时，触发所述灭火装置子系统；

通过所述消防系统内的灭火装置子系统向所述电池包内喷发灭火剂。

8.根据权利要求7所述的消防方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述消防系统内的控制子系统在触发所述灭火装置子系统之后，实时获取并处理所述检测子系统获取的状态参数信息，并根据处理结果判断是否停止所述灭火装置子系统进行消防，若是，则关闭所述灭火装置子系统内所述灭火装置。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包内包括有如权利要求1-4任一项所述消防系统的检测子系统。

10.根据权利要求9所述的电池包，所述电池包包括有电池接口，所述电池接口包括电源接口和通信接口，所述电源接口与充电支架上充电接口连通后用于为所述电池包充电，所述通信接口用于在所述电池包连接至充电接口后连接所述检测子系统和控制子系统。

11.根据权利要求9所述的电池包，所述电池包设置有消防开口，所述消防系统的灭火装置子系统通过所述消防开口内置于所述电池包。

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