CN217139035U - 一种充电柜消防系统和充电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种充电柜消防系统和充电柜，充电柜消防系统包括位于电池仓内的传感器和内部喷嘴，传感器固定在内部喷嘴上，在电池放入到电池仓内时内部喷嘴和传感器可以插入到电池外壳的内部，通过传感器可以检测到电池内部的温度，并在电池内部的温度达到温度阈值时通过内部喷嘴向电池外壳内喷水，从而实现对电池的内部进行降温灭火，使得电芯温度可以迅速降低，提高了电池充电的安全性。

Description

一种充电柜消防系统和充电柜

技术领域

本实用新型涉及充电柜安防技术领域，具体涉及一种充电柜消防系统和充电柜。

背景技术

充电柜主要是将电动车上需充电的电池取下放置于充电柜内充电，并从充电柜中取出已经充好电的电池在电动车上安装好。由此可见，充电柜实现了电池充电和取换电的功能，充电柜在放入电池后，一般都处于电池充电状态，而电池在充电过程中会产生热量，并且可能因为电池自身故障而存在发热甚至自燃的情况。充电柜内一般配备有干粉灭火器等作为消防灭火的主要方式，这种方法的优点在于占用空间比较少，不受外界气候因素影响，缺点是就锂电池而言，着火后自己释放氧气，电芯自燃，干粉灭火器的作用减弱，不能使电芯部分的温度迅速降低，对火势的控制较为困难，会殃及整个充电柜甚至酿成更大的火灾和损失。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种充电柜消防系统和充电柜，充电柜消防系统可以对充电柜内电池的内部以及电池仓进行消防灭火，可以使得电芯温度迅速降低，提高了电池充电的安全性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种充电柜消防系统，所述充电柜消防系统包括：

电池仓；

传感器和内部喷嘴，所述传感器位于所述内部喷嘴上，所述传感器和所述内部喷嘴位于所述电池仓内且在电池放入所述电池仓内时插入电池外壳内，所述传感器用于检测所述电池外壳内的温度，所述内部喷嘴用于在所述电池外壳内的温度达到第一温度阈值时向所述电池外壳内喷水。

进一步地，所述充电柜消防系统还包括消防喷头，位于所述电池仓内且位于所述电池的外部，所述消防喷头用于在所述电池仓内的温度达到第二温度阈值时向所述电池仓内喷水。

进一步地，所述充电柜消防系统还包括：

水箱和水泵，所述水泵设置在所述水箱内；

主管道，与所述水泵连接；

第一支路管道，连接在所述主管道和所述内部喷嘴之间；

第二支路管道，连接在所述主管道和所述消防喷头之间；

回水管道，一端与所述电池仓连通，另一端与所述水箱连通；

第一单向阀，设置在所述主管道上；

第二单向阀，设置在所述第一支路管道上；

其中，所述第一单向阀和所述第二单向阀被配置为在所述传感器检测到所述电池外壳内的温度达到第一温度阈值时打开。

进一步地，所述充电柜消防系统还包括控制装置，与所述水泵、所述第一单向阀、所述第二单向阀、所述传感器连接。

进一步地，所述传感器为热敏电阻。

进一步地，所述充电柜消防系统包括多个所述电池仓、多个所述传感器、多个所述内部喷嘴和多个所述消防喷头；

其中，多个所述传感器与多个所述内部喷嘴一一对应设置，且每组所述传感器和所述内部喷嘴设置在对应的所述电池仓内，多个所述消防喷头分别设置在对应的所述电池仓内。

进一步地，所述充电柜消防系统包括：

多个所述主管道，均与所述水泵连接；

多个所述第一支路管道，分别连接在对应的所述主管道和对应的所述内部喷嘴之间；

多个所述第二支路管道，连接在对应的所述主管道和对应的所述消防喷头之间；

多个所述回水管道，连接在所述水箱和对应的所述电池仓之间；

多个所述第一单向阀，分别设置在对应的所述主管道上；

多个所述第二单向阀，分别设置在对应的所述第一支路管道上。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种充电柜，所述充电柜包括如第一方面所述的充电柜消防系统。

本实用新型实施例提供了一种充电柜消防系统和充电柜，充电柜消防系统包括位于电池仓内的传感器和内部喷嘴，传感器固定在内部喷嘴上，在电池放入到电池仓内时内部喷嘴和传感器可以插入到电池外壳的内部，通过传感器可以检测到电池内部的温度，并在电池内部的温度达到温度阈值时通过内部喷嘴向电池外壳内喷水，从而实现对电池的内部进行降温灭火，使得电芯温度可以迅速降低，提高了电池充电的安全性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的充电柜消防系统的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的充电柜消防系统的结构示意图。

附图说明标记：

1-电池仓；2-传感器；3-内部喷嘴；4-消防喷头；5-水箱；6-水泵；7-主管道；8-第一支路管道；9-第二支路管道；10-回水管道；11-第一单向阀；12-第二单向阀；13-电池；14-电池外壳；15-电池内包。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实施例的充电柜消防系统的结构示意图。如图1所示，充电柜消防系统包括电池仓1、传感器2和内部喷嘴3。其中，电池仓1用于放置电池13，其内设置有充电设备，用于给电池13充电。传感器2固定在内部喷嘴3上，两者位于电池仓1内，如图1所示。当电池13插入充电柜的电池仓1内进行充电时，传感器2和内部喷嘴3可以插入电池外壳14内(也即电池13的内部)。传感器2用于检测该电池13的内部温度(也即电池外壳14内的温度)，所述内部喷嘴3用于在电池外壳14内的温度达到第一温度阈值时向电池外壳14内喷水进行降温。

一般情况下，所述电池13包括电池外壳14和电池内包15(即，电芯)，电池内包15设置在电池外壳14内，两者之间具有一定的空隙，用于散热等。在本实施例中，电池外壳14设置有通孔，该通孔所在位置与位于电池仓1内的内部喷嘴3相对应。当电池13插入到电池仓1内固定进行充电时，内部喷嘴3和传感器2经过通孔插入电池外壳14内，并介于电池外壳14和电池内包15之间，如图1所示。当电池内包15升温或者着火，内部喷嘴3上的传感器2可以检测到电池13内部温度升高，当温度达到第一温度阈值时，水通过内部喷嘴喷射填充电池外壳14和电池内包15之间的空隙，从而快速有效达到降温或灭火的效果。

所述充电柜消防系统还包括消防喷头4，其位于电池仓1内。其中，当电池13插入到电池仓1内固定进行充电时，消防喷头4位于电池13的外部，介于电池仓1和电池3之间，如图1所示。当电池内包15升温或者着火，使得电池仓1内的温度逐渐升高，消防喷头4可以检测到电池仓1内温度升高。当温度达到第二温度阈值时，消防喷头4打开向电池仓1内喷水，填充电池仓1和电池13之间的空隙，可以进一步达到加速电池降温或灭火。

在本申请中，电池仓1内的温度升高往往是由于电池13在充电过程中放热或者电池内包15发生故障升温或着火引起的，电池内部的温度需要通过电池外壳14慢慢传递到电池仓1内。因此，电池外壳14内的温度始终大于电池仓1内的温度。充电柜消防系统在降温或灭火的过程中，电池外壳14内的温度先达到第一温度阈值，通过内部喷嘴3先对电池外壳14的内部进行降温或灭火。当温度持续升高，使得电池仓1内的温度逐渐达到第二温度阈值时，再通过消防喷头4对电池13的外部进行降温或灭火，从而实现了对电池13的外部和内部同时进行降温或灭火，加速了对电池的降温与灭火，进一步提高了充电柜对电池充电的安全性。

优选地，内部喷嘴3与电池仓1连接的位置具有密封性能，消防喷头4与电池仓1连接的位置具有密封性能，防止水从连接的位置流入到充电柜中其它部件上，造成危险或损坏。

进一步地，所述充电柜消防系统还包括水箱5、水泵6、主管道7、第一支路管道8、第二支路管道9、回水管道10、第一单向阀11和第二单向阀12，如图1所示。其中，水箱5一般设置在充电柜的框架内部底侧，用于盛放消防用水。水泵6设置在水箱5内，并与主管道7的消防用水入口端连接。第一支路管道8连接在所述主管道7和所述内部喷嘴3之间，第二支路管道9连接在所述主管道7和所述消防喷头4之间。当水泵6开启工作时，水泵6用于将水箱5内的消防用水抽取到主管道7、第一支路管道8以及第二支路管道9内。当电池外壳14内的温度达到第一温度阈值时，消防用水通过内部喷嘴3实现对电池内部的降温或灭火。当电池仓1内的温度达到第二温度阈值，消防用水通过消防喷头4实现对电池仓1内电池的降温或灭火。

第一单向阀11设置在主管道7上，第二单向阀12设置在第一支路管道8上，通过打开或关闭控制消防用水是否向电池仓、电池外壳内喷水降温。回水管道10一端与电池仓1连通，另一端与水箱5连通，用于收集电池仓1用过的消防用水，并输送到水箱5内。

其中，第一单向阀11和第二单向阀12为常闭状态。当电池内包15升温或着火，内部喷嘴3上的传感器2检测到电池内部温度升高。当温度达到第一温度阈值时，第一单向阀11和第二单向阀12打开，预先填充在主管道7内的消防用水通过内部喷嘴3喷射填充电池外壳14和电池内包15之间的间隙进行降温或灭火，更有效达到降温或灭火的效果。

当主管道7内的消防用水经由内部喷嘴3喷出后，主管道7内的水压降低，水泵6自动检测到该变化后，开始启动从水箱5内向上抽水重新使得主管道7内充满预定水压的消防用水。此时，当电池内部的温度继续升高，使得电池仓1内的温度逐渐达到第二温度阈值时，消防喷头4打开，主管道7内的消防用水从消防喷头4喷入电池仓1内，此时主管道7内水压降低，水泵6开启从水箱5内向上抽水依次经过主管道7、第二支路管道9，通过消防喷头4进入电池仓1内进行降温或灭火，并通过回水管道10流回到水箱5内，从而实现消防用水循环使用和加速电池仓的降温或灭火。当电池内部的温度低于第一温度阈值后关闭第一单向阀11和第二单向阀12。

在本实施例中，内部喷嘴3是普通的具有开口喷嘴，直接与第一支路管道8连通，通过第二单向阀12打开使得消防用水可以流入电池外壳14内，通过关闭第二单向阀12停止消防用水继续向电池外壳14内流入。消防喷头4与目前现有的消防喷头4结构相同。消防喷头4可以通过本身的结构关闭或打开。具体原理：在热的作用下，按预定的温度范围自行启动，或根据火灾信号由控制设备启动，并按设计的洒水形状和流量洒水灭火的一种喷头。例如：玻璃球消防喷头，其释放机构中的热敏感元件为玻璃球。喷头受热时，由于玻璃球内的工作液发生作用，使球体炸裂而开启进行喷水。易熔元件消防喷头，其释放机构中的热敏感元件为易熔元件。喷头受热时，由于易熔元件的熔化、脱落而开启进行喷水。

在本实施例中，所述消防喷头4设置在所述电池仓1的内部顶端，内部喷嘴3设置在电池仓1的内部后端，便于消防用水可以填充满整个电池仓1，从而可以快速实现降温或灭火。第二支路管道9位于第一支路管道8的上方，回水管道10与电池仓1的内部底端连通，从而便于消防用水可以流回水箱5内进行循环使用，加速降温。

本实施例的充电柜出厂前需要先手动开启水泵6向上抽水，将主管道7内充满水，并保持一定水压。当内部喷嘴或消防喷头打开时，管道内水喷出，水压变化，水泵自动感知水压变化，开始启动向上抽水。

在本实施例中，所述充电柜消防系统还包括控制装置，控制装置与所述水泵6、所述第一单向阀11、所述第二单向阀12和所述传感器2连接。控制装置用于接收传感器2检测的电池外壳内的温度数值，判断并控制是否开启第一单向阀11、所述第二单向阀12进行喷水，同时还可以接收水泵6检测的主管道内的水压，判断并控制是否开启水泵6进行供水。优选地，控制装置可以与充电柜本身控制充电等的控制结构共用。所述传感器2为热敏电阻，其反应灵敏，检测准确。

优选地，所述充电柜消防系统还包括单浮球阀、备用电源、水箱加水单元等。单浮球阀设置在水箱5内，通过单浮球阀可以检测所述水箱5内消防用水的水位。水箱加水单元设置在所述水箱5上，用于向所述水箱5加消防用水。备用电源设置在充电柜的支架上，与所述水泵6连接，当所述电池仓1发生火灾时，所述备用电源向水泵6供电，并启动水泵6。

图2为另一实施例的充电柜消防系统的结构示意图。所述充电柜消防系统包括多个所述电池仓1、多个所述传感器2、多个所述内部喷嘴3和多个所述消防喷头4。其中，每个电池仓1为单独的充电空间，其内部空间用于放置充电电池，并设置充电设备给充电电池充电。传感器2、内部喷嘴3和消防喷头4的数量与电池仓1的数量相同，且一一对应设置。本实施例中所说的多个包括2个以及2个以上。

其中，多个所述传感器2与多个所述内部喷嘴3一一对应设置，且每组所述传感器2和所述内部喷嘴3设置在对应的所述电池仓1内，多个所述消防喷头4分别设置在对应的所述电池仓1内。也就是说，每个内部喷嘴3上固定有一个传感器2，每个电池仓1内均设置有一个传感器2、一个内部喷嘴3和一个消防喷头4，其设置方式与上述实施例相同。

所述充电柜消防系统包括多个主管道7、多个第一支路管道8、多个第二支路管道9、多个回水管道10、多个第一单向阀11、多个第二单向阀12，其数量均与电池仓1的数量一致，且一一对应设置。其中，多个主管道7均与同一个水泵6连接，用于减少成本和充电柜的安装体积。多个第一支路管道8分别连接在对应的主管道7和对应的内部喷嘴3之间，多个所述第二支路管道9连接在对应的主管道7和对应的消防喷头4之间，多个第一单向阀11分别设置在对应的1主管道7上，多个第二单向阀12分别设置在对应的第一支路管道8上，从而可以实现对充电柜中多个电池仓1分别控制进行降温或灭火。多个回水管道10连接在同一个水箱5和对应的电池仓1之间，可以将多个电池仓1内的消防用水回流到水箱5内进行循环使用，降低运营成本，实现快速降温。

本实施例充电柜消防系统包括位于电池仓内的传感器、内部喷嘴和消防喷头，传感器固定在内部喷嘴上，在电池放入到电池仓内时内部喷嘴和传感器可以插入到电池外壳的内部，通过传感器可以检测到电池内部的温度，并在电池内部的温度达到温度阈值时通过内部喷嘴向电池外壳内喷水，从而实现对电池的内部进行降温灭火，使得电芯温度可以迅速降低，提高了电池充电的安全性。消防喷头位于电池仓和电池之间，可以检测电池仓内的温度，并在电池仓的温度达到温度阈值时打开向电池仓内喷水，从而实现对电池的外部进行降温灭火，可以进一步实现降温或灭火。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统包括：

电池仓(1)；

传感器(2)和内部喷嘴(3)，所述传感器(2)位于所述内部喷嘴(3)上，所述传感器(2)和所述内部喷嘴(3)位于所述电池仓(1)内且在电池(13)放入所述电池仓(1)内时插入电池外壳(14)内，所述传感器(2)用于检测所述电池外壳(14)内的温度，所述内部喷嘴(3)用于在所述电池外壳(14)内的温度达到第一温度阈值时向所述电池外壳(14)内喷水。

2.根据权利要求1所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统还包括消防喷头(4)，位于所述电池仓(1)内且位于所述电池(13)的外部，所述消防喷头(4)用于在所述电池仓(1)内的温度达到第二温度阈值时向所述电池仓(1)内喷水。

3.根据权利要求2所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统还包括：

水箱(5)和水泵(6)，所述水泵(6)设置在所述水箱(5)内；

主管道(7)，与所述水泵(6)连接；

第一支路管道(8)，连接在所述主管道(7)和所述内部喷嘴(3)之间；

第二支路管道(9)，连接在所述主管道(7)和所述消防喷头(4)之间；

回水管道(10)，一端与所述电池仓(1)连通，另一端与所述水箱(5)连通；

第一单向阀(11)，设置在所述主管道(7)上；

第二单向阀(12)，设置在所述第一支路管道(8)上；

其中，所述第一单向阀(11)和所述第二单向阀(12)被配置为在所述传感器(2)检测到所述电池外壳(14)内的温度达到第一温度阈值时打开。

4.根据权利要求3所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统还包括控制装置，与所述水泵(6)、所述第一单向阀(11)、所述第二单向阀(12)、所述传感器(2)连接。

5.根据权利要求1所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述传感器(2)为热敏电阻。

6.根据权利要求3所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统包括多个所述电池仓(1)、多个所述传感器(2)、多个所述内部喷嘴(3)和多个所述消防喷头(4)；

其中，多个所述传感器(2)与多个所述内部喷嘴(3)一一对应设置，且每组所述传感器(2)和所述内部喷嘴(3)设置在对应的所述电池仓(1)内，多个所述消防喷头(4)分别设置在对应的所述电池仓(1)内。

7.根据权利要求6所述的充电柜消防系统，其特征在于，所述充电柜消防系统包括：

多个所述主管道(7)，均与所述水泵(6)连接；

多个所述第一支路管道(8)，分别连接在对应的所述主管道(7)和对应的所述内部喷嘴(3)之间；

多个所述第二支路管道(9)，连接在对应的所述主管道(7)和对应的所述消防喷头(4)之间；

多个所述回水管道(10)，连接在所述水箱(5)和对应的所述电池仓(1)之间；

多个所述第一单向阀(11)，分别设置在对应的所述主管道(7)上；

多个所述第二单向阀(12)，分别设置在对应的所述第一支路管道(8)上。

8.一种充电柜，其特征在于，所述充电柜包括：

如权利要求1-7中任一项所述的充电柜消防系统。

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