CN211731082U - 一种充电柜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及充电设备技术领域，具体而言，涉及一种充电柜。该装置包括柜体和电控组件；柜体的内部形成用于容纳电池的电池室；柜体的壁面上开设电池出口；电控组件包括信号采集模块、控制器和执行机构；信号采集模块与控制器电连接，用于采集电池室内的环境信息并将其发送至控制器；控制器与执行机构连接，用于根据环境信息控制执行机构动作；执行机构用于解除对电池的限位或提供使电池向电池出口移动的动力。本申请能够在电池着火时自动实现柜电分离，提高了充电柜的抗风险能力。

Description

一种充电柜

技术领域

本申请涉及充电设备技术领域，具体而言，涉及一种充电柜。

背景技术

随着新能源出行技术的发展，对电单车和电动汽车的电池换电系统的需求日益增多，换点系统的安全建设也成为重点。传统的充电柜的消防手段主要依靠人工，在发现火灾灾情后必须及时实施柜、电分离的操作。因此，现有充电柜的抗风险力高度依赖人工管理，要求管理人员必须在火灾发生的短时间内采取应急措施，抗风险力弱。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种充电柜，能够在电池着火时自动实现柜、电分离。

本申请的实施例是这样实现的：

一种充电柜，包括柜体和电控组件；

所述柜体的内部形成用于容纳电池的电池室；所述柜体的壁面上开设电池出口；

所述电控组件包括信号采集模块、控制器和执行机构；所述信号采集模块与所述控制器电连接，用于采集所述电池室内的环境信息并将其发送至所述控制器；所述控制器与所述执行机构连接，用于根据所述环境信息控制所述执行机构动作；所述执行机构用于解除对所述电池的限位或提供使所述电池向所述电池出口移动的动力。

在本申请较佳的实施例中，所述柜体的内部设置有隔板；

所述隔板将所述电池室分隔成多个子空间；所述子空间用于容纳单个所述电池。

在本申请较佳的实施例中，所述电池出口的数量为多个；

多个所述电池出口与多个所述子空间一一对应设置。

在本申请较佳的实施例中，在每个所述子空间内分别设置一所述信号采集模块。

在本申请较佳的实施例中，所述信号采集模块包括烟雾传感器与温度传感器中的至少一种。

在本申请较佳的实施例中，所述电池室还包括底壁和后侧壁，所述电池出口设置于所述底壁或所述后侧壁，且位于所述电池滑落路径上。

在本申请较佳的实施例中，所述电池出口处设置有开合板；所述开合板用于打开或闭合所述电池出口。

在本申请较佳的实施例中，所述开合板的其中一条边与所述柜体铰接，在所述开合板的至少一条自由边上设置用于使所述开合板贴合于所述柜体上的连接件。

在本申请较佳的实施例中，所述底壁相对于水平面倾斜设置，且所述底壁与水平面间的夹角大于所述电池的自锁摩擦角。

在本申请较佳的实施例中，所述执行机构包括驱动件与限位件；所述驱动件能够驱动所述限位件穿过所述底壁伸入所述电池室，用于在所述电池的滑落方向抵接所述电池，且所述驱动件能够驱动所述限位件缩回所述电池室外部，用于解除对所述电池的限制。

在本申请较佳的实施例中，所述驱动件为电磁阀，所述限位件为限位销或限位块。

在本申请较佳的实施例中，所述连接件作用于所述开合板上并使其贴合于所述柜体上的力小于所述电池的重力沿滑落方向的分量。

在本申请较佳的实施例中，所述连接件为磁力吸合件或具有弹力的扣合件。

在本申请较佳的实施例中，所述连接件与所述控制器电连接，所述连接件为电控锁或电磁铁。

在本申请较佳的实施例中，所述开合板朝向所述电池室内部的一侧表面设置限位块。

在本申请较佳的实施例中，所述开合板与所述柜体之间设置有复位件，所述复位件使所述开合板始终具有向闭合所述电池出口的位置移动的趋势。

在本申请较佳的实施例中，所述电池室的底壁设置若干个滚轮。

在本申请较佳的实施例中，所述电池室的内壁设置至少一条从所述电池室的入口向所述电池出口方向延伸的导轨。

在本申请较佳的实施例中，所述执行机构为转辊或传送带。

在本申请较佳的实施例中，所述的充电柜还包括与所述控制器电连接的报警装置。

在本申请较佳的实施例中，所述的充电柜还包括灭火室，所述灭火室设置在所述电池出口的下方，用于承接由所述电池出口落出的所述电池。

在本申请较佳的实施例中，所述灭火室为储液槽。

本申请实施例的有益效果是：

通过在电池室内设置信号采集模块，能够实时采集并监测电池室内的环境信息。一旦发现电池着火，则由控制器控制执行机构解除对电池的限位或提供使电池向电池出口移动的动力，使电池能够从柜体的电池出口滑落，实现柜电分离。本申请能够在管理人员不能及时发现火灾发生的场景下，自动进行柜电分离的应急处理，大幅提高充电柜的抗风险能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的充电柜在第一视角下的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的充电柜在第二视角下的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的充电柜在第三视角下的结构示意图(背板未示出)；

图4为本申请实施例提供的图1中A-A面的剖视图；

图5为本申请实施例提供的充电柜在第四视角下的结构示意图(柜体未示出)。

图中：

1-柜体；2-电池室；3-电池；4-隔板；5-底壁；6-后侧壁；7-开合板；8-控制面板；9-状态显示灯；10-报警灯；11-导轨；12-烟雾传感器；13-温度传感器；14-水槽；15-合页；16-连接件；17-限位块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1至图5，本实施例提供一种充电柜，包括柜体1和设置于柜体1内的电控组件。

在所述柜体1的内部形成用于容纳电池3的电池室2；所述柜体1的壁面上开设电池出口。

所述电控组件包括信号采集模块、控制器和执行机构；所述信号采集模块与所述控制器电连接，用于采集所述电池室内的环境信息并将其发送至所述控制器；所述控制器与所述执行机构连接，用于根据所述环境信息控制所述执行机构动作；所述执行机构用于解除对所述电池的限位或提供使所述电池向所述电池出口移动的动力。

信号采集模块能够实时采集并监测电池室2内的环境信息，一旦发现电池3着火，则由控制器控制执行机构解除对电池的限位或提供使电池向电池出口移动的动力，使电池能够从柜体的电池出口滑落，自动实现柜电分离的应急处理。

在本实施例的优选方案中，在柜体1的内部设置多个间隔设置的隔板4，从而将所述电池室2分隔成多个子空间；所述子空间用于容纳单个所述电池3。同时，电池出口的数量也为多个，每个所述电池出口分别与各所述子空间一一对应设置。使用时，每个子空间内放置一个电池3独立充电，各个子空间之间由隔板间隔开，当某一个电池着火时，短时间也不会影响到其他子空间，为柜电分离预留了足够的反应时间，提高了安全性。为了提高分隔效果，隔板可以采用防火材料，能够进一步降低火势从某个子空间蔓延到其他子空间的速度。

也基于此，需要在每个所述子空间内分别设置一所述信号采集模块。在本实施例中，信号采集模块包括烟雾传感器12与温度传感器13。烟雾传感器12与温度传感器13将采集的子空间内的环境信息发送给控制器，实时监控子空间内是否着火。

所述电池室2还包括底壁5和后侧壁6，底壁5用于承载电池3，电池出口设置于后侧壁6上，且位于所述电池滑落路径上，使电池3可以快速的从后侧壁6上的电池出口滑落。

为了在柜电分离后，将着火电池与柜体内物体更好的隔离开，在电池出口处还设置有开合板7，开合板7用于打开或闭合所述电池出口。

本实施例中，开合板为矩形板，其上边沿与后侧壁6之间通过合页15铰接，从而使开合板7能够绕铰接轴掀开，形成电池出口。在开合板7的下边沿位置设置用于能够使开合板7贴合于后侧壁6上的连接件16，在电池3未着火时，连接件16能够使开合板7将电池出口闭合。

电池室2的底壁5相对于水平面倾斜设置，且底壁5与水平面间的夹角大于电池3的自锁摩擦角，即在无外力作用下，放置于底壁5上的电池3会在自身重力作用下从底壁5上滑落。

因此，本实施例中，连接件16为与控制器电连接的电控锁或电磁铁。在电池未着火时，连接件16保持锁闭状态，将开合板7贴合于后侧壁6上，闭合电池出口，同时阻挡电池3从对应的子空间中滑落。在烟雾传感器12和温度传感器13同时检测到对应的子空间内烟雾和温度状态异常时，控制器控制连接件16转为开锁状态，从而解除对开合板7的限制，电池3在自身重力作用下，推开开合板7，从电池出口滑落。而在电池3滑出子空间后，开合板7在自身重力作用下复位，再次封闭电池出口，实现柜电分离。

在本实施例中，如烟雾传感器12和温度传感器13中只有其一检测到状态异常时，控制器不向连接件16发出开锁信号，开合板7保持闭合，这样可以保持电池状态判断的准确性。在其他的可行方案中，也可以为烟雾传感器12和温度传感器13分别设置较低的第一触发阈值和较高的第二触发阈值，即烟雾传感器12和温度传感器13同时达到较低的第一触发阈值，或二者中任一达到较高的第二触发阈值，控制器即控制连接件16转为开锁状态，这种方式可以进一步的提高充电柜抗风险的能力。

为加快开合板7复位的过程，更快速的实现柜电分离，在开合板7与后侧壁6之间还设置有复位件(图中未示出)，所述复位件使开合板7始终具有向闭合电池出口的位置移动的趋势。复位件可以选择复位弹簧，弹簧的弹力不宜过大，避免增加电池依靠自身重力顶开开合板7的难度。

为了增加电池3从子空间内滑出的速度，在对应的子空间的底壁5还可以设置滚轮，以此来减小电池3与底壁5之间的摩擦力，加快电池3的滑落速度。

为了避免电池3频繁的撞击开合板7，在开合板7朝向电池室2部的一侧表面还可以设置限位块17，使其可以在电池3正常充电时抵住电池3，保持其充电位置且避免其与开合板7发生碰撞。

为避免电池3因位置偏移或姿态偏转而不能顺利的从电池开口滑出，还可以在子空间的底壁5上设置两条从子空间的入口向电池出口方向延伸的导轨11，为电池3提供左右限位及滑落导向，保证其能够从电池出口顺利滑出。

虽然上述方案可以实现自动的柜电分离，但仍需对从电池室2内滑落的着火电池做进一步的处理。

在更优选的实施例中，在柜体1内还可以设置灭火室，灭火室设置在所述电池出口的下方，用于承接由所述电池出口落出的所述电池。

在本实施中，所述灭火室为水槽14，其内填充有水。在着火电池从电池出口滑出后，即落于水槽14中，起到灭火的作用。该方案实现简单，成本低，且对大多数起火原因均有较好的灭火效果。

当然，灭火室也可以采用其他的灭火手段，如在水槽中填充其他的灭火材料、使用灭火泡沫、封闭空间隔绝空气等手段。

充电柜起火后，虽然可以实现自动的柜电分离，但仍需人工进行后续处理。因此，在柜体1上还设置了与所述控制器电连接的状态显示灯9和报警灯10。状态显示灯9为多个，与各个子空间对应，从而显示各子空间的实时状态，如空闲、充电、故障等；报警灯10则只在发生着火情况时启动。

另外，在柜体1上还设置有控制面板8，用于对充电柜进行各项操作；柜体1内还设置有电力设备和散热模块等，以维系充电柜的正常使用需要。

第二实施例

本实施例与第一实施例的区别在于对电池的限位方式以及开合板的开启方式。

与第一实施例中通过控制器控制连接件来解除对开合板的锁定不同的是，本实施例中的执行机构包括驱动件与限位件；驱动件能够驱动限位件穿过各子空间的底壁伸入子空间中，用于在电池的滑落方向抵接电池，且驱动件能够驱动限位件缩回至子空间外，即底壁的下方，以解除对电池的限制。因此，在本实施例中，驱动件为电磁阀，限位件为限位销或限位块。

在电池未着火时，限位件伸入子空间中，抵接电池，避免其向电池出口的方向滑落。在信号采集模块检测到对应的子空间内环境异常时，控制器控制驱动件动作，将限位件缩回至底壁的下方，从而解除对电池的限位，电池在自身重力作用下，从电池出口滑落。

在本实施例中，也可以在电池出口处设置开合板，以更好的实现柜电分离。不过由于本实施例中，控制器并不会直接对开合板的开启或闭合进行影响，所以，开合板可以仅通过合页与后侧壁铰接，能够自由掀开和在自身重力作用下复位即可。

在本实施例的优选方式中，可以在开合板上设置连接件，使其能更好的贴合于后侧壁上，如采用磁力吸合件或具有弹力的扣合件作为连接件。需要注意的是，连接件作用于开合板上并使其贴合于后侧壁上的力应小于电池的重力沿滑落方向的分量，避免影响开合板的开启。

为加快开合板复位的过程，更快速的实现柜电分离，在开合板与后侧壁之间还可以设置有复位件，所述复位件使开合板始终具有向闭合电池出口的位置移动的趋势。复位件可以选择复位弹簧，弹簧的弹力不宜过大，需要注意的是，复位件作用于开合板上用于复位的力与连接件作用于开合板上并使其贴合于后侧壁上的力的总和不应超过电池的重力沿滑落方向的分量，避免影响开合板的开启。

充电柜的其他部分结构可以与第一实施例相同，在此不再赘述。

第三实施例

本实施例与第一、第二实施例的区别在于电池移动离开电池室的方式。

在第一实施例和第二实施例中，电池室各子空间的底壁均是倾斜设置，在解除对电池的限位后，电池均可以依靠自身重力从电池出口处滑落。而在本实施例中，电池室各子空间的底壁与水平面平行或略微倾斜设置，使电池可以在没有外力作用时停留在底壁上。执行机构为设置于电池室各子空间底壁上的转辊或传送带，转辊或传送带的驱动机构与控制器连接。

在电池未着火时，执行机构保持静止，电池停留在子空间内。在信号采集模块检测到对应的子空间内环境异常时，控制器控制执行机构动作，执行机构带着电池向电池出口的方向运动，直至其从电池出口处滑落。

在本实施例中，也可以在电池出口处设置开合板，以更好的实现柜电分离。不过由于本实施例中，控制器并不会直接对开合板的开启或闭合进行影响，所以，开合板可以仅通过合页与后侧壁铰接，能够自由掀开和在自身重力作用下复位即可。

在本实施例的优选方式中，可以在开合板上设置连接件，使其能更好的贴合于后侧壁上，如采用磁力吸合件或具有弹力的扣合件作为连接件。需要注意的是，连接件作用于开合板上并使其贴合于后侧壁上的力不应过大，避免影响开合板的开启。

为加快开合板复位的过程，更快速的实现柜电分离，在开合板与后侧壁之间还可以设置有复位件，所述复位件使开合板始终具有向闭合电池出口的位置移动的趋势。复位件可以选择复位弹簧，弹簧的弹力也不宜过大，避免影响开合板的开启。

充电柜的其他部分结构可以与第一实施例相同，在此不再赘述。

综上所述，本申请通过在电池室内设置信号采集模块，能够实时采集并监测电池室内的环境信息。一旦发现电池着火，则由控制器控制执行机构解除对电池的限位或提供使电池向电池出口移动的动力，使电池能够从柜体的电池出口滑落，实现柜电分离。本申请能够在管理人员不能及时发现火灾发生的场景下，自动进行柜电分离的应急处理，大幅提高充电柜的抗风险能力。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种充电柜，其特征在于，包括柜体和电控组件；

所述柜体的内部形成用于容纳电池的电池室；所述柜体的壁面上开设电池出口；

所述电控组件包括信号采集模块、控制器和执行机构；所述信号采集模块与所述控制器电连接，用于采集所述电池室内的环境信息并将其发送至所述控制器；所述控制器与所述执行机构连接，用于根据所述环境信息控制所述执行机构动作；所述执行机构用于解除对所述电池的限位或提供使所述电池向所述电池出口移动的动力。

2.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述柜体的内部设置有隔板；

所述隔板将所述电池室分隔成多个子空间；所述子空间用于容纳单个所述电池。

3.根据权利要求2所述的充电柜，其特征在于，所述电池出口的数量为多个；

多个所述电池出口与多个所述子空间一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的充电柜，其特征在于，在每个所述子空间内分别设置一所述信号采集模块。

5.根据权利要求1所述的充电柜，其特征在于，所述信号采集模块包括烟雾传感器与温度传感器中的至少一种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的充电柜，其特征在于，所述电池室还包括底壁和后侧壁，所述电池出口设置于所述底壁或所述后侧壁，且位于所述电池滑落路径上。

7.根据权利要求6所述的充电柜，其特征在于，所述电池出口处设置有开合板；所述开合板用于打开或闭合所述电池出口。

8.据权利要求7所述的充电柜，其特征在于，所述开合板的其中一条边与所述柜体铰接，在所述开合板的至少一条自由边上设置用于使所述开合板贴合于所述柜体上的连接件。

9.根据权利要求8所述的充电柜，其特征在于，所述底壁相对于水平面倾斜设置，且所述底壁与水平面间的夹角大于所述电池的自锁摩擦角。

10.根据权利要求9所述的充电柜，其特征在于，所述执行机构包括驱动件与限位件；所述驱动件能够驱动所述限位件穿过所述底壁伸入所述电池室，用于在所述电池的滑落方向抵接所述电池，且所述驱动件能够驱动所述限位件缩回所述电池室外部，用于解除对所述电池的限制。

11.根据权利要求10所述的充电柜，其特征在于，所述驱动件为电磁阀，所述限位件为限位销或限位块。

12.根据权利要求10所述的充电柜，其特征在于，所述连接件作用于所述开合板上并使其贴合于所述柜体上的力小于所述电池的重力沿滑落方向的分量。

13.根据权利要求12所述的充电柜，其特征在于，所述连接件为磁力吸合件或具有弹力的扣合件。

14.根据权利要求9所述的充电柜，其特征在于，所述连接件与所述控制器电连接，所述连接件为电控锁或电磁铁。

15.根据权利要求14所述的充电柜，其特征在于，所述开合板朝向所述电池室内部的一侧表面设置限位块。

16.根据权利要求8所述的充电柜，其特征在于，所述开合板与所述柜体之间设置有复位件，所述复位件使所述开合板始终具有向闭合所述电池出口的位置移动的趋势。

17.根据权利要求9所述的充电柜，其特征在于，所述电池室的底壁设置若干个滚轮。

18.根据权利要求9所述的充电柜，其特征在于，所述电池室的内壁设置至少一条从所述电池室的入口向所述电池出口方向延伸的导轨。

19.根据权利要求7或8所述的充电柜，其特征在于，所述执行机构为转辊或传送带。

20.根据权利要求1～5任一项所述的充电柜，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的报警装置。

21.根据权利要求1～5任一项所述的充电柜，其特征在于，还包括灭火室，所述灭火室设置在所述电池出口的下方，用于承接由所述电池出口落出的所述电池。

22.根据权利要求21所述的充电柜，其特征在于，所述灭火室为储液槽。

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