CN216942767U - 换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，包括换电柜体、电池仓、驱动控制模块、主控芯片、电池仓监测模块、电池仓底盖、充电器，还包括电池仓底盖锁、物联网云服务器、水箱、水泵、循环管道，水箱设置于换电柜体内，电池仓底盖与电池仓的下部转动连接，电池仓底盖锁设置于换电柜体内，电池仓底盖锁与驱动控制模块电连接，驱动控制模块与主控芯片电连接，水泵设置于水箱上，循环管道分别连通水箱与水泵，且循环管道与充电器表面相贴合，水泵与主控芯片电连接，主控芯片与物联网云服务器通信连接。本实用新型能够快速消除锂电池的安全问题。且能够不断地将充电器产生的热量带走，并对水箱内的水进行加热，提升安全性。

Description

换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构

技术领域

本实用新型涉及换电柜，尤其涉及换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构。

背景技术

为了符合国标电动车市场的规范化，目前符合国标的电动车只能选用锂电池，若选用铅酸电池则电动车会重量超标，无法达到合规的目的。但目前锂电池充电时会存在安全风险，且国家已经严令禁止电池在家充电，而电动车已经成为用户出行必备的交通工具之一，因此解决电动车锂电池充电与换电问题已经迫在眉睫。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的锂电池充电时存在安全风险等缺陷，提供了新的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，包括换电柜体、电池仓、驱动控制模块、主控芯片、电池仓监测模块、电池仓底盖、充电器，所述电池仓设置于所述换电柜体内，所述电池仓监测模块设置于所述电池仓内并与所述驱动控制模块电连接，所述充电器与所述电池仓相连接并与所述主控芯片电连接，还包括电池仓底盖锁、物联网云服务器、水箱、水泵、循环管道，所述水箱设置于所述换电柜体内，所述电池仓底盖与所述电池仓的下部转动连接，所述电池仓底盖锁设置于所述换电柜体内并与所述电池仓底盖相对应，所述电池仓底盖锁与所述驱动控制模块电连接，所述驱动控制模块与所述主控芯片电连接，所述水泵设置于所述水箱上，所述循环管道分别连通所述水箱与水泵，且所述循环管道与所述充电器表面相贴合，所述水泵与所述主控芯片电连接，所述主控芯片与所述物联网云服务器通信连接。

其中电池仓用于放置锂电池，电池仓监测模块用于监测锂电池的状态，充电器用于对锂电池进行充电，电池仓底盖、电池仓底盖锁、驱动控制模块、电池仓监测模块相互配合，则在锂电池出现安全问题如冒烟、温度极速升高等情况时，电池仓底盖将被打开从而使得锂电池直接掉落到水箱中，快速消除锂电池的安全问题。而水泵、循环管道相互配合，能够不断地将充电器产生的热量带走，并返回到水箱从而对水箱内的水进行加热，避免在温度较低的情况下水面结冰而使得锂电池掉落不畅，提升其安全性。主控芯片用于进行中央调控，且主控芯片与物联网云服务器通信连接，能够将数据实时传输至物联网云服务器，更加便于人们进行监控。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，所述驱动控制模块包括驱动线路板、第一ECU处理芯片、第一驱动芯片，所述第一ECU处理芯片、第一驱动芯片分别设置于所述驱动线路板上，所述第一驱动芯片与所述第一ECU处理芯片电连接，所述主控芯片包括主控线路板、第二ECU处理芯片、通信模块，所述第二ECU处理芯片、通信模块分别设置于所述主控线路板上，所述通信模块与所述第二ECU处理芯片电连接并与所述物联网云服务器通信连接，所述水泵、充电器与所述第二ECU处理芯片电连接，所述第二ECU处理芯片与所述第一ECU处理芯片电连接，所述电池仓监测模块与所述第一ECU处理芯片电连接，所述电池仓底盖锁与所述第一驱动芯片电连接。

其中驱动线路板、主控线路板用于承载各个元器件，第一ECU处理芯片用于集中处理第一驱动芯片、第二ECU处理芯片、电池仓监测模块传输的信息，第二ECU处理芯片用于集中处理第一ECU处理芯片、通信模块传输的信息，第一驱动芯片用于控制电池仓底盖锁的开启、关闭。通过以上结构的相互配合，能够更好地监测锂电池的安全状态，提升使用时的安全性。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，所述电池仓监测模块包括烟雾采样模块、温度采样模块，所述烟雾采样模块、温度采样模块分别与所述第一ECU处理芯片电连接。

烟雾采样模块用于监测电池仓内的烟雾情况，温度采样模块用于监测锂电池的温度情况，从而提升使用时的安全性。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，还包括电池仓上盖、电池仓上盖锁，所述驱动线路板上还设置有与所述第一ECU处理芯片电连接的第二驱动芯片，所述电池仓上盖与所述电池仓的上部转动连接，所述电池仓上盖锁设置于所述换电柜体内并与所述电池仓上盖相对应，所述电池仓上盖锁与所述第二驱动芯片电连接。

电池仓上盖、电池仓上盖锁相互配合，便于对电池仓的使用进行管理，进一步提升使用时的安全性。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，还包括电磁铁组件，所述驱动线路板上还设置有与所述第一ECU处理芯片电连接的驱动MOS管，所述电磁铁组件设置于所述电池仓的底部并与所述电池仓底盖相对应，所述电磁铁组件与所述驱动MOS管电连接。

电磁铁组件与电池仓底盖相互配合，在电池仓底盖需要被打开时，可以通过电磁铁组件对电池仓底盖进行吸附，从而降低电池仓底盖对电池仓底盖锁的压力，进一步提升电池仓底盖锁解锁时的顺畅度。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，还包括对射发射模块、对射接收模块，所述对射发射模块、对射接收模块分别设置于所述电池仓内且所述对射发射模块、对射接收模块对向设置，所述对射发射模块、对射接收模块分别与所述第一ECU处理芯片电连接。

对射发射模块、对射接收模块相互配合，用于监测电池仓中是否存在锂电池或者说锂电池是否正常掉落了，从而能够为锂电池的安全问题处理提供更准确的信息。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，还包括水位检测器，所述水位检测器设置于水箱内侧并与所述第二ECU处理芯片电连接。

水位检测器用于检测水箱内的水位情况，便于人们即使补充水量，进一步提升其安全性。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述充电器上并与所述第二ECU处理芯片电连接。

温度传感器用于检测充电器表面的温度，从而供第二ECU处理芯片处理判断，进一步提升使用时的安全性。

作为优选，上述所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，所述第一ECU处理芯片的型号为CS32F030，第二ECU处理芯片的型号为LE5010。

选用以上型号的第一ECU处理芯片、第二ECU处理芯片，成本较低，且性能更好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的模块连接图一；

图3为本实用新型的模块连接图二；

图4为本实用新型中驱动控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，但它们不是对本实用新型的限制：

实施例1

换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，包括换电柜体20、电池仓3、驱动控制模块8、主控芯片9、电池仓监测模块、电池仓底盖7、充电器6，所述电池仓3设置于所述换电柜体20内，所述电池仓监测模块设置于所述电池仓3内并与所述驱动控制模块8电连接，所述充电器6与所述电池仓3相连接并与所述主控芯片9电连接，还包括电池仓底盖锁2、物联网云服务器10、水箱1、水泵11、循环管道12，所述水箱1设置于所述换电柜体20内，所述电池仓底盖7与所述电池仓3的下部转动连接，所述电池仓底盖锁2设置于所述换电柜体20内并与所述电池仓底盖7相对应，所述电池仓底盖锁2与所述驱动控制模块8电连接，所述驱动控制模块8与所述主控芯片9电连接，所述水泵11设置于所述水箱1上，所述循环管道12分别连通所述水箱1与水泵11，且所述循环管道12与所述充电器6表面相贴合，所述水泵11与所述主控芯片9电连接，所述主控芯片9与所述物联网云服务器10通信连接。

使用过程中，锂电池放置于电池仓3内，电池仓监测模块不断对锂电池的状态进行监测，并通过驱动控制模块8将信息传输至主控芯片9，主控芯片9将信息实时与物联网云服务器10进行同步，从而实时监控锂电池的使用状态。则当锂电池出现安全问题时，驱动控制模块8将会控制电池仓底盖锁2解锁，则电池仓底盖7在自身的重力作用下会自动向下翻转，从而使得锂电池自动掉落到水箱1中，通过水箱1内的水覆盖锂电池的方式使得锂电池快速降温，达到快速消除锂电池安全问题的目的。另外，在平时使用过程中，水泵11会不断将水箱1内的水抽取出来并通过循环管道12进行循环，从而不断带走充电器6产生的温度，并将被加热后的水带回到水箱1内，从而使得水箱1的水即使在低温环境下也不容易结冰，保证了锂电池掉落时的顺畅性，提升安全性能。

作为优选，所述驱动控制模块8包括驱动线路板81、第一ECU处理芯片82、第一驱动芯片83，所述第一ECU处理芯片82、第一驱动芯片83分别设置于所述驱动线路板81上，所述第一驱动芯片83与所述第一ECU处理芯片82电连接，所述主控芯片9包括主控线路板91、第二ECU处理芯片92、通信模块93，所述第二ECU处理芯片92、通信模块93分别设置于所述主控线路板91上，所述通信模块93与所述第二ECU处理芯片92电连接并与所述物联网云服务器10通信连接，所述水泵11、充电器6与所述第二ECU处理芯片92电连接，所述第二ECU处理芯片92与所述第一ECU处理芯片82电连接，所述电池仓监测模块与所述第一ECU处理芯片82电连接，所述电池仓底盖锁2与所述第一驱动芯片83电连接。

作为优选，所述电池仓监测模块包括烟雾采样模块13、温度采样模块14，所述烟雾采样模块13、温度采样模块14分别与所述第一ECU处理芯片82电连接。

作为优选，还包括电池仓上盖5、电池仓上盖锁4，所述驱动线路板81上还设置有与所述第一ECU处理芯片82电连接的第二驱动芯片84，所述电池仓上盖5与所述电池仓3的上部转动连接，所述电池仓上盖锁4设置于所述换电柜体20内并与所述电池仓上盖5相对应，所述电池仓上盖锁4与所述第二驱动芯片84电连接。

作为优选，还包括电磁铁组件15，所述驱动线路板81上还设置有与所述第一ECU处理芯片82电连接的驱动MOS管85，所述电磁铁组件15设置于所述电池仓3的底部并与所述电池仓底盖7相对应，所述电磁铁组件15与所述驱动MOS管85电连接。

作为优选，还包括对射发射模块16、对射接收模块17，所述对射发射模块16、对射接收模块17分别设置于所述电池仓3内且所述对射发射模块16、对射接收模块17对向设置，所述对射发射模块16、对射接收模块17分别与所述第一ECU处理芯片82电连接。

作为优选，还包括水位检测器18，所述水位检测器18设置于水箱1内侧并与所述第二ECU处理芯片92电连接。

作为优选，还包括温度传感器19，所述温度传感器19设置于所述充电器6上并与所述第二ECU处理芯片92电连接。

作为优选，所述第一ECU处理芯片82的型号为CS32F030，第二ECU处理芯片92的型号为LE5010。

更为具体的，在使用过程中，烟雾采样模块13、温度采样模块14会不断地监测电池仓3的烟雾情况以及锂电池的温度情况，对射发射模块16、对射接收模块17会监测电池仓3内是否存在物体也即锂电池，并将这些信息传输给第一ECU处理芯片82，第一ECU处理芯片82将这些信息传输给第二ECU处理芯片92，第二ECU处理芯片92将这些信息通过通信模块93传输给物联网云服务器10，从而便于人们进行实时监控。当锂电池出现安全问题时，第一ECU处理芯片82将会通过驱动MOS管85来控制电磁铁组件15启动，使得电磁铁组件15吸附住电池仓底盖7，接着第一ECU处理芯片82通过第一驱动芯片83驱动电池仓底盖锁2解锁，然后第一ECU处理芯片82通过驱动MOS管85来控制电磁铁组件15关闭，此时电池仓底盖7在自身的重力作用下会自动向下翻转，从而使得锂电池自动掉落到水箱1中，达到快速消除锂电池安全问题的目的。另外，水位检测器18会不断监测水箱1内的水位情况，从而通过第二ECU处理芯片92、通信模块93将信息传输给物联网云服务器10，便于人们查看是否需要进行补水。而温度传感器19会实时监测充电器6的温度情况，从而便于第二ECU处理芯片92对水泵11的运行功率进行调节。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，包括换电柜体(20)、电池仓(3)、驱动控制模块(8)、主控芯片(9)、电池仓监测模块、电池仓底盖(7)、充电器(6)，所述电池仓(3)设置于所述换电柜体(20)内，所述电池仓监测模块设置于所述电池仓(3)内并与所述驱动控制模块(8)电连接，所述充电器(6)与所述电池仓(3)相连接并与所述主控芯片(9)电连接，其特征在于：还包括电池仓底盖锁(2)、物联网云服务器(10)、水箱(1)、水泵(11)、循环管道(12)，所述水箱(1)设置于所述换电柜体(20)内，所述电池仓底盖(7)与所述电池仓(3)的下部转动连接，所述电池仓底盖锁(2)设置于所述换电柜体(20)内并与所述电池仓底盖(7)相对应，所述电池仓底盖锁(2)与所述驱动控制模块(8)电连接，所述驱动控制模块(8)与所述主控芯片(9)电连接，所述水泵(11)设置于所述水箱(1)上，所述循环管道(12)分别连通所述水箱(1)与水泵(11)，且所述循环管道(12)与所述充电器(6)表面相贴合，所述水泵(11)与所述主控芯片(9)电连接，所述主控芯片(9)与所述物联网云服务器(10)通信连接。

2.根据权利要求1所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：所述驱动控制模块(8)包括驱动线路板(81)、第一ECU处理芯片(82)、第一驱动芯片(83)，所述第一ECU处理芯片(82)、第一驱动芯片(83)分别设置于所述驱动线路板(81)上，所述第一驱动芯片(83)与所述第一ECU处理芯片(82)电连接，所述主控芯片(9)包括主控线路板(91)、第二ECU处理芯片(92)、通信模块(93)，所述第二ECU处理芯片(92)、通信模块(93)分别设置于所述主控线路板(91)上，所述通信模块(93)与所述第二ECU处理芯片(92)电连接并与所述物联网云服务器(10)通信连接，所述水泵(11)、充电器(6)与所述第二ECU处理芯片(92)电连接，所述第二ECU处理芯片(92)与所述第一ECU处理芯片(82)电连接，所述电池仓监测模块与所述第一ECU处理芯片(82)电连接，所述电池仓底盖锁(2)与所述第一驱动芯片(83)电连接。

3.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：所述电池仓监测模块包括烟雾采样模块(13)、温度采样模块(14)，所述烟雾采样模块(13)、温度采样模块(14)分别与所述第一ECU处理芯片(82)电连接。

4.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：还包括电池仓上盖(5)、电池仓上盖锁(4)，所述驱动线路板(81)上还设置有与所述第一ECU处理芯片(82)电连接的第二驱动芯片(84)，所述电池仓上盖(5)与所述电池仓(3)的上部转动连接，所述电池仓上盖锁(4)设置于所述换电柜体(20)内并与所述电池仓上盖(5)相对应，所述电池仓上盖锁(4)与所述第二驱动芯片(84)电连接。

5.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：还包括电磁铁组件(15)，所述驱动线路板(81)上还设置有与所述第一ECU处理芯片(82)电连接的驱动MOS管(85)，所述电磁铁组件(15)设置于所述电池仓(3)的底部并与所述电池仓底盖(7)相对应，所述电磁铁组件(15)与所述驱动MOS管(85)电连接。

6.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：还包括对射发射模块(16)、对射接收模块(17)，所述对射发射模块(16)、对射接收模块(17)分别设置于所述电池仓(3)内且所述对射发射模块(16)、对射接收模块(17)对向设置，所述对射发射模块(16)、对射接收模块(17)分别与所述第一ECU处理芯片(82)电连接。

7.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：还包括水位检测器(18)，所述水位检测器(18)设置于水箱(1)内侧并与所述第二ECU处理芯片(92)电连接。

8.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：还包括温度传感器(19)，所述温度传感器(19)设置于所述充电器(6)上并与所述第二ECU处理芯片(92)电连接。

9.根据权利要求2所述的换电柜的消防掉水与液冷循环控制结构，其特征在于：所述第一ECU处理芯片(82)的型号为CS32F030，第二ECU处理芯片(92)的型号为LE5010。

Images