CN114648858B - 一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置，具体涉及储能电池柜监测预警技术领域，包括空调通风装置，所述空调通风装置一侧安装有从前到后依次设置的多个送风管，且送风管一端位置处连通有电池柜，所述电池柜内部设置有均匀补偿机构；所述均匀补偿机构包括设置在电池柜内部的转动螺杆。本发明采用均匀补偿机构，不会受到气体流动性影响，可以直接对电池散发出来的气体快速进行吸入聚集，可以用于动态气体流动的模型精准的反馈出储能柜中每个电池周围的气体浓度，气流的速度不同，也不会影响传感器，精准度更高，一致性好，有利于及时知晓流动气体中的有害气体含量。

Description

一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置

技术领域

本发明涉及储能电池柜监测预警技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置。

背景技术

在已经起火时发生预警，没有有效的缓冲时间，一旦起火会迅速爆炸，造成巨大的生命财产损失，而本系统联动装置则可以实现提前预警，在产生风险时即可发出预警信息，并且可在不同的风险阶段给予不同的报警信息，真正实现0风险和提前预警。

而目前已有的储能安全柜中的气体监测都是基于静态气体模型中的检测，而储能电池柜中由于存在空调控温以及通排风等装置，所以是动态的气体模型，在静态状态下做的标定并不适用于动态气体流动的模型无法精准的反馈出储能柜中每个电池箱周围的气体浓度，而且气流的速度不同，对于气体传感器的影响也不尽相同，所以会出现精准度低，一致性差，精确度较低，不利于及时知晓流动气体中的有害气体含量。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置，本发明采用均匀补偿机构，可以精准反馈电池柜内部每个位置的气体浓度值，并且不会受到气体流动性影响，可以直接对电池散发出来的气体快速进行吸入聚集，气流的速度不同，也不会影响传感器，精准度更高，一致性好以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置，包括空调通风装置，所述空调通风装置一侧安装有从前到后依次设置的多个送风管，且送风管一端位置处连通有电池柜，所述电池柜内部设置有均匀补偿机构；

所述均匀补偿机构包括设置在电池柜内部的转动螺杆，所述转动螺杆外壁连接有套接螺环块，且套接螺环块一侧位置处连通有测量箱，所述测量箱上方嵌入安装有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器一侧安装有一氧化碳浓度传感器，且套接螺环块一侧设置有温度传感器，所述测量箱底端连通有吸入风机，所述测量箱两侧位置处均安装有吸入管，且吸入管一端位置处连通有连接吸管，在连接吸管内壁位置处从前到后依次等距排列有多个排吸管，所述氢气浓度传感器上方位置处安装有报警组件。

在一个优选地实施方式中，所述电池柜一侧位置处安装有出风管，且出风管一端与空调通风装置相连通。

在一个优选地实施方式中，所述转动螺杆外壁与套接螺环块内部之间采用螺纹方式进行连接，且转动螺杆顶端贯穿电池柜内壁顶端并延伸至电池柜上表面位置处，所述转动螺杆顶端与传动电机同轴传动连接。

在一个优选地实施方式中，所述氢气浓度传感器顶端位置处连接有第一连接线，所述一氧化碳浓度传感器顶端连接有第二连接线，温度传感器顶端连接有第三连接线，且第一连接线、第二连接线、第三连接线顶端均连接有控制器，所述控制器输出端安装有氢气声光报警器，且在氢气声光报警器下方位置处设置有一氧化碳声光报警器，一氧化碳声光报警器下方贴合有温度报警器。

在一个优选地实施方式中，所述吸入管外壁连接有切换机构，所述切换机构包括设置在吸入管外壁的第一限位轴环，且第一限位轴环一侧嵌入安装有密封轴环，所述密封轴环一侧连接有密封垫，所述连接吸管外壁且靠近密封垫位置处套设有联动轴环，在联动轴环外壁呈环形等距分布有多个联动支杆，所述联动支杆一端连接有转动轴环，且转动轴环外壁连接有旋转齿环，在旋转齿环顶端位置处啮合有联动转齿，所述联动转齿一端安装有用于同轴传动连接的第一驱动电机，所述联动轴环内部与连接吸管外部之间固定连接，所述转动轴环与旋转齿环焊接固定，所述旋转齿环一侧位置处安装有第二限位轴环，且在旋转齿环下方位置处设置有联动转杆。

在一个优选地实施方式中，所述空调通风装置顶端开设有导向槽，且在导向槽内部安装有凹形联动块，所述凹形联动块一侧连接有推动支杆，且推动支杆一端安装有推动气缸，所述凹形联动块外壁且与推动支杆相邻一侧位置处安装有滑动块，所述凹形联动块内壁安装有旋转收线盘，所述旋转收线盘一端安装有第二驱动电机，且旋转收线盘外壁缠绕有钢丝连接绳，所述钢丝连接绳底端连接有拉动条，且拉动条两端位置处均安装有限位环，所述推动支杆两端分别与推动气缸推动端和凹形联动块两两之间固定连接，且凹形联动块横截面形状设置为凹形，所述旋转收线盘与第二驱动电机之间同轴传动连接，所述滑动块与导向槽所属的空调通风装置滑动连接。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明采用均匀补偿机构使转动螺杆带动套接螺环块在螺纹的作用下向下移动，顺着连接吸管进入到吸入管内，流通到测量箱内部，电池另一侧的空气也开始流通到测量箱内部，完成聚集操作，氢气浓度传感器测量氢气浓度，一氧化碳浓度传感器测量一氧化碳浓度，温度传感器测量空气中的温度，对电池两侧散发出的气体快速进行吸入，进行均匀性补偿到测量箱内部，控制器当氢气含量为氢气浓度一级报警，则进行通风即可消除隐患，二级报警则需要佩戴防毒面罩进行通风操作，并且氢气声光报警器持续发出灯光以及报警声音，一氧化碳含量超标后一氧化碳声光报警器发出报警，温度超标时，温度报警器进行报警更换电池柜内部的电池即可，这样通过对流动状态下的气体模型在吸入过程中进行均匀性补偿，可以精准反馈电池柜内部每个位置的气体浓度值，并且不会受到气体流动性影响，可以直接对电池散发出来的气体快速进行吸入聚集，可以用于动态气体流动的模型精准的反馈出储能柜中每个电池周围的气体浓度，气流的速度不同，也不会影响传感器，精准度更高，一致性好，有利于及时知晓流动气体中的有害气体含量；

2、本发明采用切换机构使第一驱动电机带动联动转齿进行转动，旋转齿环带动转动轴环进行逆时针旋转九十度，联动支杆可以使联动轴环进行旋转，连接吸管使密封垫带动第一限位轴环贴合在第一限位轴环上进行转动，同时连接吸管一端可以在第一限位轴环内部进行旋转，联动转杆使另一个连接吸管进行旋转，连接吸管旋转九十度呈现竖直朝下的作用，排吸管可以对电池后方空间进行吸入监测，这样可以达到对死角位置处进行监测、预警的作用，监测范围更广，效果更好；

3、本发明采用氢气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器在向下移动时，旋转收线盘在凹形联动块上进行旋转，钢丝连接绳开始向下放线，推动气缸可以带动推动支杆使凹形联动块向右移动，第一连接线、第二连接线、第三连接线在下移时稳定下移，在收纳时，旋转收线盘开始对钢丝连接绳进行收卷，钢丝连接绳带动拉动条向上拉动的时候向左移动，这样可以将第一连接线、第二连接线、第三连接线多余部分吊起，不易下坠，避免线束缠绕以及剐蹭损坏，降低装置维修率，不易损坏，耐用性更好；

综上，通过上述多个作用的相互影响，可以用于动态气体流动的模型精准的反馈出储能柜中每个电池周围的气体浓度，气流的速度不同，也不会影响传感器，精准度更高，一致性好，有利于及时知晓流动气体中的有害气体含量，可以达到对死角位置处进行监测、预警的作用，监测范围更广，效果更好，避免线束缠绕以及剐蹭损坏，降低装置维修率，不易损坏，耐用性更好，综上可以在流动气体中进行高精确性监测以及预警，同时可以提高监测范围，避免残留死角，监测效果更好，可以减少设备损坏，耐用性更好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电池柜内部结构示意图。

图3为本发明的电池柜横切面结构示意图。

图4为本发明的套接螺环块切面结构示意图。

图5为本发明的图3中A处放大结构示意图。

图6为本发明的控制器与氢气声光报警器连接处结构示意图。

图7为本发明的联动转齿与第一驱动电机连接处结构示意图。

图8为本发明的凹形联动块与滑动块连接处结构示意图。

附图标记为：1、空调通风装置；2、送风管；3、电池柜；4、出风管；5、转动螺杆；6、套接螺环块；7、测量箱；8、氢气浓度传感器；9、一氧化碳浓度传感器；10、温度传感器；11、吸入管；12、连接吸管；13、排吸管；14、第一连接线；15、第二连接线；16、第三连接线；17、控制器；18、氢气声光报警器；19、一氧化碳声光报警器；20、温度报警器；21、第一限位轴环；22、密封垫；23、联动轴环；24、密封轴环；25、联动支杆；26、转动轴环；27、旋转齿环；28、联动转齿；29、第一驱动电机；30、第二限位轴环；31、联动转杆；32、限位环；33、拉动条；34、导向槽；35、凹形联动块；36、推动支杆；37、推动气缸；38、旋转收线盘；39、第二驱动电机；40、钢丝连接绳；41、滑动块；42、传动电机。

具体实施方式

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。

如附图1-8所示的一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置，包括空调通风装置1，空调通风装置1一侧安装有从前到后依次设置的多个送风管2，且送风管2一端位置处连通有电池柜3，电池柜3内部设置有均匀补偿机构；

均匀补偿机构包括设置在电池柜3内部的转动螺杆5，转动螺杆5外壁连接有套接螺环块6，且套接螺环块6一侧位置处连通有测量箱7，测量箱7上方嵌入安装有氢气浓度传感器8，氢气浓度传感器8一侧安装有一氧化碳浓度传感器9，且套接螺环块6一侧设置有温度传感器10，测量箱7底端连通有吸入风机43，测量箱7两侧位置处均安装有吸入管11，且吸入管11一端位置处连通有连接吸管12，在连接吸管12内壁位置处从前到后依次等距排列有多个排吸管13，氢气浓度传感器8上方位置处安装有报警组件。

在一些实施例中如附图2所示，电池柜3一侧位置处安装有出风管4，且出风管4一端与空调通风装置1相连通，以便空调通风装置1内部的空气输送到送风管2内，顺着送风管2进入到电池柜3内，再通过电池柜3输入到出风管4内回流至空调通风装置1内。

在一些实施例中如附图2-4所示，转动螺杆5外壁与套接螺环块6内部之间采用螺纹方式进行连接，且转动螺杆5顶端贯穿电池柜3内壁顶端并延伸至电池柜3上表面位置处，转动螺杆5顶端与传动电机42同轴传动连接，以便启动传动电机42带动转动螺杆5进行正转，转动螺杆5带动套接螺环块6在螺纹的作用下向下移动。

在一些实施例中如附图5-6所示，氢气浓度传感器8顶端位置处连接有第一连接线14，一氧化碳浓度传感器9顶端连接有第二连接线15，温度传感器10顶端连接有第三连接线16，且第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16顶端均连接有控制器17，控制器17输出端安装有氢气声光报警器18，且在氢气声光报警器18下方位置处设置有一氧化碳声光报警器19，一氧化碳声光报警器19下方贴合有温度报警器20，以便聚集的空气开始通过氢气浓度传感器8测量氢气浓度，通过一氧化碳浓度传感器9测量一氧化碳浓度，同时通过温度传感器10测量空气中的温度，控制器17当氢气含量为氢气浓度一级报警，则进行通风即可消除隐患，二级报警则需要佩戴防毒面罩进行通风操作，并且氢气声光报警器18持续发出灯光以及报警声音，一氧化碳含量数据通过一氧化碳声光报警器19发出报警，温度传感器10数据通过第三连接线16进行输送到控制器17上，可以使温度报警器20进行报警，更换电池柜3内部的电池即可。

在一些实施例中如附图7所示，吸入管11外壁连接有切换机构，切换机构包括设置在吸入管11外壁的第一限位轴环21，且第一限位轴环21一侧嵌入安装有密封轴环24，密封轴环24一侧连接有密封垫22，连接吸管12外壁且靠近密封垫22位置处套设有联动轴环23，在联动轴环23外壁呈环形等距分布有多个联动支杆25，联动支杆25一端连接有转动轴环26，且转动轴环26外壁连接有旋转齿环27，在旋转齿环27顶端位置处啮合有联动转齿28，联动转齿28一端安装有用于同轴传动连接的第一驱动电机29联动轴环23内部与连接吸管12外部之间固定连接，转动轴环26与旋转齿环27焊接固定，旋转齿环27一侧位置处安装有第二限位轴环30，且在旋转齿环27下方位置处设置有联动转杆31；

以便，可以通过启动第一驱动电机29带动联动转齿28进行转动，联动转齿28带动旋转齿环27使转动轴环26进行逆时针旋转九十度，联动支杆25可以使联动轴环23进行旋转，连接吸管12使密封垫22带动第一限位轴环21贴合在第一限位轴环21上进行转动，连接吸管12可以带动联动转杆31使另一个连接吸管12进行旋转，防止旋转齿环27产生偏移，连接吸管12旋转九十度呈现竖直朝下的作用，排吸管13可以对电池后方空间进行吸入监测，实现夹角位置处监测。

在一些实施例中如附图5-8所示，空调通风装置1顶端开设有导向槽34，且在导向槽34内部安装有凹形联动块35，凹形联动块35一侧连接有推动支杆36，且推动支杆36一端安装有推动气缸37，凹形联动块35外壁且与推动支杆36相邻一侧位置处安装有滑动块41，凹形联动块35内壁安装有旋转收线盘38，旋转收线盘38一端安装有第二驱动电机39，且旋转收线盘38外壁缠绕有钢丝连接绳40，钢丝连接绳40底端连接有拉动条33，且拉动条33两端位置处均安装有限位环32，推动支杆36两端分别与推动气缸37推动端和凹形联动块35两两之间固定连接，且凹形联动块35横截面形状设置为凹形，旋转收线盘38与第二驱动电机39之间同轴传动连接，滑动块41与导向槽34所属的空调通风装置1滑动连接；

以便，当氢气浓度传感器8、一氧化碳浓度传感器9、温度传感器10在向下移动时，第二驱动电机39带动旋转收线盘38进行正转，旋转收线盘38外部的钢丝连接绳40开始向下放线，拉动条33带动限位环32向下移动，推动气缸37可以带动推动支杆36向右推动，推动支杆36带动凹形联动块35向右移动，即可使凹形联动块35带动滑动块41在导向槽34上向右滑动，第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16在下移时稳定下移，在收纳时，当第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16在向上移动时，旋转收线盘38进行反转对钢丝连接绳40进行收卷，同时推动气缸37带动推动支杆36向左移动，这样可以使钢丝连接绳40带动拉动条33向上拉动的时候向左移动，将第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16多余部分吊起，不易下坠。

本发明工作原理：

竖向监测预警时，当空调通风装置1内部的空气输送到送风管2内，顺着送风管2进入到电池柜3内，再通过电池柜3输入到出风管4内回流至空调通风装置1内，这样使空调通风装置1内部循环空气形成流动气体，然后启动传动电机42带动转动螺杆5进行正转，转动螺杆5带动套接螺环块6在螺纹的作用下向下移动，且测量箱7开始带动吸入管11向下移动，并且可以启动吸入风机43，从而使多个排吸管13可以将电池侧面空气吸入到连接吸管12内部，顺着连接吸管12进入到吸入管11内，然后流通到测量箱7内部，电池另一侧的空气也开始流通到测量箱7内部，完成聚集操作，这样聚集的空气开始通过氢气浓度传感器8测量氢气浓度，通过一氧化碳浓度传感器9测量一氧化碳浓度，同时通过温度传感器10测量空气中的温度；

并且通过两个连接吸管12不断的向下移动，即可对电池两侧散发出的气体快速进行吸入，进行均匀性补偿到测量箱7内部，然后氢气数据通过第一连接线14输送到控制器17上，通过控制器17当氢气含量为氢气浓度一级报警，则进行通风即可消除隐患，二级报警则需要佩戴防毒面罩进行通风操作，并且氢气声光报警器18持续发出灯光以及报警声音，且信息同时传输到后台电脑终端上，一氧化碳含量数据通过第二连接线15输送到控制器17上，当数据超标时一氧化碳声光报警器19发出报警，如不超出时，则无需报警且需要人员佩戴防毒面罩才能进入电池柜3内，且温度传感器10数据通过第三连接线16进行输送到控制器17上，当温度超标时，可以使温度报警器20进行报警，从而可以更换电池柜3内部的电池即可；

竖向夹角空隙监测时，可以通过启动第一驱动电机29带动联动转齿28进行转动，联动转齿28带动旋转齿环27进行啮合传动，旋转齿环27带动转动轴环26进行逆时针旋转九十度，转动轴环26带动联动支杆25进行转动，且联动支杆25可以使联动轴环23进行旋转，联动轴环23带动连接吸管12使密封垫22进行转动，密封垫22带动第一限位轴环21贴合在第一限位轴环21上进行转动，同时连接吸管12一端可以在第一限位轴环21内部进行旋转，同时连接吸管12可以带动联动转杆31使另一个连接吸管12进行旋转，同时第二限位轴环30可以对旋转齿环27起到限位的作用，防止旋转齿环27产生偏移，这样连接吸管12旋转九十度呈现竖直朝下的作用，从而连接吸管12在向下移动时，排吸管13可以对电池后方空间进行吸入监测，实现夹角位置处也可以保证浓度监测的作用；

线束导向时，当氢气浓度传感器8、一氧化碳浓度传感器9、温度传感器10在向下移动时，第二驱动电机39带动旋转收线盘38进行正转，旋转收线盘38在凹形联动块35上进行旋转，即可使旋转收线盘38外部的钢丝连接绳40开始向下放线，从而钢丝连接绳40带动拉动条33向下移动，拉动条33带动限位环32向下移动，且推动气缸37可以带动推动支杆36向右推动，推动支杆36带动凹形联动块35向右移动，即可使凹形联动块35带动滑动块41在导向槽34上向右滑动，这样可以使三个限位环32带动第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16在下移时稳定下移，不会造成打结问题发生，然后在收纳时，当第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16在向上移动时，可以启动第二驱动电机39带动旋转收线盘38进行反转，旋转收线盘38开始对钢丝连接绳40进行收卷，同时推动气缸37带动推动支杆36向左移动，这样可以使钢丝连接绳40带动拉动条33向上拉动的时候向左移动，这样可以将第一连接线14、第二连接线15、第三连接线16多余部分吊起，不易下坠，避免线束缠绕以及刮蹭损坏。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于储能电池柜中流动气体模型下安全监测预警装置，包括空调通风装置（1），其特征在于：所述空调通风装置（1）一侧安装有从前到后依次设置的多个送风管（2），且送风管（2）一端位置处连通有电池柜（3），所述电池柜（3）内部设置有均匀补偿机构；

所述均匀补偿机构包括设置在电池柜（3）内部的转动螺杆（5），所述转动螺杆（5）外壁连接有套接螺环块（6），且套接螺环块（6）一侧位置处连通有测量箱（7），所述测量箱（7）上方嵌入安装有氢气浓度传感器（8），所述氢气浓度传感器（8）一侧安装有一氧化碳浓度传感器（9），且套接螺环块（6）一侧设置有温度传感器（10），所述测量箱（7）底端连通有吸入风机（43），所述测量箱（7）两侧位置处均安装有吸入管（11），且吸入管（11）一端位置处连通有连接吸管（12），在连接吸管（12）内壁位置处从前到后依次等距排列有多个排吸管（13），所述氢气浓度传感器（8）上方位置处安装有报警组件； 所述电池柜（3）一侧位置处安装有出风管（4），且出风管（4）一端与空调通风装置（1）相连通，所述转动螺杆（5）外壁与套接螺环块（6）内部之间采用螺纹方式进行连接，且转动螺杆（5）顶端贯穿电池柜（3）内壁顶端并延伸至电池柜（3）上表面位置处，所述转动螺杆（5）顶端与传动电机（42）同轴传动连接，所述氢气浓度传感器（8）顶端位置处连接有第一连接线（14），所述一氧化碳浓度传感器（9）顶端连接有第二连接线（15），温度传感器（10）顶端连接有第三连接线（16），且第一连接线（14）、第二连接线（15）、第三连接线（16）顶端均连接有控制器（17），所述控制器（17）输出端安装有氢气声光报警器（18），且在氢气声光报警器（18）下方位置处设置有一氧化碳声光报警器（19），一氧化碳声光报警器（19）下方贴合有温度报警器（20），所述吸入管（11）外壁连接有切换机构，所述切换机构包括设置在吸入管（11）外壁的第一限位轴环（21），且第一限位轴环（21）一侧嵌入安装有密封轴环（24），所述密封轴环（24）一侧连接有密封垫（22），所述连接吸管（12）外壁且靠近密封垫（22）位置处套设有联动轴环（23），在联动轴环（23）外壁呈环形等距分布有多个联动支杆（25），所述联动支杆（25）一端连接有转动轴环（26），且转动轴环（26）外壁连接有旋转齿环（27），在旋转齿环（27）顶端位置处啮合有联动转齿（28），所述联动转齿（28）一端安装有用于同轴传动连接的第一驱动电机（29），所述联动轴环（23）内部与连接吸管（12）外部之间固定连接，所述转动轴环（26）与旋转齿环（27）焊接固定，所述旋转齿环（27）一侧位置处安装有第二限位轴环（30），且在旋转齿环（27）下方位置处设置有联动转杆（31），所述空调通风装置（1）顶端开设有导向槽（34），且在导向槽（34）内部安装有凹形联动块（35），所述凹形联动块（35）一侧连接有推动支杆（36），且推动支杆（36）一端安装有推动气缸（37），所述凹形联动块（35）外壁且与推动支杆（36）相邻一侧位置处安装有滑动块（41），所述凹形联动块（35）内壁安装有旋转收线盘（38），所述旋转收线盘（38）一端安装有第二驱动电机（39），且旋转收线盘（38）外壁缠绕有钢丝连接绳（40），所述钢丝连接绳（40）底端连接有拉动条（33），且拉动条（33）两端位置处均安装有限位环（32），所述推动支杆（36）两端分别与推动气缸（37）推动端和凹形联动块（35）两两之间固定连接，且凹形联动块（35）横截面形状设置为凹形，所述旋转收线盘（38）与第二驱动电机（39）之间同轴传动连接，所述滑动块（41）与导向槽（34）所属的空调通风装置（1）滑动连接。

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