用于充换电站的消防装置、系统、充换电站及消防方法与流程

1.本发明涉及消防技术领域，具体涉及一种用于充换电站的消防装置、系统、充换电站及消防方法。


背景技术：

2.充换电站作为一种快速补能方式，目前已被越来越多的车厂纳入开发计划。通常充换电站内会布局停车平台和电池仓，停车平台供待换电车辆进行电池更换，电池仓存放多个动力电池。由于电池在充电过程或自身的不稳定等因素可能产生热失控，因此充换电站中消防系统不可或缺。
3.传统的充换电站电池消防方案是：(1)在电池仓的每个仓位布置消防装置；(2)在停车平台上方布置消防装置。第一种方案中，当监测到有热失控电池时，直接启动消防装置对整个电池仓进行消防。第二中方案中，通过转运机构将热失控电池转运到停车平台，通过消防装置对电池包进行消防。
4.上述传统消防方案的缺陷是显而易见的：首先，电池仓位空间、高度有限，在每个仓位里布置消防装置，每个仓位都需要消耗水流，导致水流分散，热失控电池无法得到有效降温，其消防效果难如人意，存在热失控电池无法有效消防控制的可能，且需要每层电池仓都布置消防喷淋管道，不仅需要占用电池仓高度空间，还增加了材料成本和组装工时。其次，在停车平台上方布置消防装置虽然可以降低材料成本、提高消防效果，但当停车平台上有车辆正在换电时，电池必然无法转运至换电平台，这样热失控的电池只能在电池仓里面，热失控电池和其他安全电池之间没有效隔离，存在形成更大的火灾隐患。
5.相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有充换电站消防系统存在的效果欠佳、隐患大的问题，本申请的第一方面提供了一种用于充换电站的消防装置，所述充换电站包括箱体和设置于所述箱体内的停车平台、电池仓、电池提升装置和电池平移装置，所述停车平台被设置成能够承载待换电车辆，所述电池仓被设置成能够存储动力电池，所述电池提升装置被设置成能够在所述电池仓与所述电池平移装置之间转运动力电池，所述电池平移装置被设置成能够在所述电池提升装置与所述停车平台之间转运动力电池，所述消防装置包括第一消防管路和第二消防管路，所述第一消防管路的第一端通过第一通断阀与消防水源连通，第二端设置有第一喷淋部，所述第一喷淋部朝向所述电池提升装置设置，所述第二消防管路的第一端通过第二通断阀与消防水源连通，第二端设置有第二喷淋部，所述第二喷淋部朝向所述停车平台设置。
7.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述第一喷淋部包括与所述第一消防管路的第二端连通的多个第一喷淋管，所述多个第一喷淋管位于所述电池提升装置的上方，每个所述第一喷淋管上开设有多个第一喷淋孔。
8.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述第一喷淋部包括与所述第一消防管路的第二端连通的多个引流管，所述多个引流管围绕所述电池提升装置的周向设置，每个所述引流管上设置有朝向所述电池提升装置的第一喷嘴。
9.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述消防装置还包括与所述第一消防管路的第二端连通的降温管，所述降温管位于所述电池仓的上方，所述降温管上设置有降温喷淋头。
10.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述消防装置还包括第三消防管路，所述第三消防管路的第一端通过第三通断阀与消防水源连通，所述第三消防管路的第二端设置有多个第二喷淋管，每个所述第二喷淋管延伸至所述电池仓的一个仓位上，并且每个所述第二喷淋管上开设有第二喷淋孔。
11.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述第二喷淋部包括与所述第二消防管路的第二端连通的多个第二喷嘴，每个所述第二喷嘴朝向所述停车平台设置。
12.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述停车平台与所述电池仓之间设置有隔板，所述第二喷嘴位于所述隔板靠近所述电池仓的一侧。
13.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述消防装置还包括水泵，所述水泵的进口与所述消防水源连通，所述水泵的出口同时与所述第一消防管路和所述第二消防管路连通。
14.在上述用于充换电站的消防装置的优选技术方案中，所述消防装置包括多个所述水泵，多个所述水泵之间通过管路并联连接。
15.本申请的第二方面提供了一种用于充换电站的消防系统，所述消防系统包括：消防装置，所述消防装置为上述优选技术方案中任一项所述的消防装置；控制子系统，其与所述消防装置连接，所述控制子系统被设置成能够将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台，并控制所述消防装置对处于所述电池提升装置上的动力电池或处于所述停车平台的动力电池进行消防处理。
16.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述消防系统还包括：电池监控子系统，所述电池监控子系统与所述控制子系统连接，所述电池监控子系统被设置成能够获取所述动力电池的状态信息，基于所述状态信息判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态、以及在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时发出报警信号，所述控制子系统还被设置成能够基于所述报警信号将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台。
17.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述状态信息包括所述动力电池的内部状态信息，所述电池监控子系统包括彼此连接的电池数据监控单元和监控报警单元，所述电池数据监控单元设置成能够获取所述内部状态信息、基于所述内部状态信息判断所述动力电池是否处于正常状态、以及在所述动力电池处于非正常状态时发出所述内部状态信息；所述监控报警单元设置成能够获取所述内部状态信息、基于所述内部状态信息判断所述动力电池是否具有热失控风险、以及在所述动力电池具有热失控风险时，发出所述报警信号。
18.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述内部状态信息包括剩余电量值、电芯电压、电芯温度、温升速率、电芯压差和告警信息中的一种或多种。
19.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述状态信息包括所述动力电池所在环境的环境信息，所述电池监控子系统还包括与所述监控报警单元连接的环境监控单元，所述环境监控单元设置成能够采集所述环境信息、基于所述环境信息判断所述动力电池是否处于热失控状态、以及在所述动力电池处于热失控状态时向所述监控报警单元发送热失控信号；所述监控报警单元还设置成能够获取所述热失控信号并基于所述热失控信号发出所述报警信号。
20.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述环境信息包括烟雾浓度和/或环境温度。
21.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述消防系统还包括：车辆监控子系统，所述车辆监控子系统与所述控制子系统连接，所述车辆监控子系统被设置成能够获取所述停车平台的车辆有无信息，所述控制子系统还被设置成能够基于所述车辆有无信息确定所述停车平台有无车辆。
22.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述车辆有无信息为所述停车平台的图像信息，所述车辆监控子系统包括设置于所述停车平台下方的图像采集装置，所述图像采集装置能够采集所述图像信息，所述控制子系统能够基于所述图像信息确定所述停车平台有无车辆。
23.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述消防系统还包括：电池转运子系统，所述电池转运子系统与所述控制子系统连接，所述电池转运子系统包括所述电池提升装置和所述电池平移装置，所述控制子系统还被设置成能够控制所述电池转运子系统动作以将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台。
24.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述消防系统还包括报警子系统，所述报警子系统与所述控制子系统连接，所述控制子系统还被设置成能够控制所述报警子系统发出报警。
25.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述消防系统还包括过程监控子系统，所述过程监控子系统与所述控制子系统连接，所述过程监控子系统被设置成能够获取具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池被消防处理时的过程状态信息，
26.所述控制子系统还被设置成能够基于所述过程状态信息控制所述消防装置停止对处于所述电池提升装置上的动力电池或处于所述停车平台的动力电池进行消防处理。
27.在上述用于充换电站的消防系统的优选技术方案中，所述过程监控信息为所述动力电池的视频信息或图像信息，所述过程监控子系统包括第一视频采集装置和第二视频采集装置，所述第一视频采集装置设置于所述电池提升装置的顶部，用于采集处于所述电池提升装置上的动力电池的视频信息或图像信息；所述第二视频采集装置设置于所述停车平台附近，用于采集处于所述停车平台上的动力电池的视频信息或图像信息。
28.本申请的第三方面提供了一种充换电站，所述充换电站包括上述优选技术方案中任一项所述的消防装置或上述优选技术方案中任一项所述的消防系统。
29.本申请的第四方面提供了一种用于充换电站的消防方法，所述充换电站包括消防装置，所述消防装置为上述优选技术方案中任一项所述的消防装置；
30.所述消防方法包括：
31.获取动力电池的状态信息；
32.基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态；
33.获取所述停车平台的车辆有无信息；
34.基于所述车辆有无信息，判断所述停车平台上是否停放有车辆；
35.在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且所述停车平台上停放有车辆时，将所述动力电池转运至所述电池提升装置，并控制所述第一通断阀打开；
36.在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且所述停车平台上未停放车辆时，将所述动力电池转运至所述停车平台，并控制所述第二通断阀打开。
37.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，所述状态信息包括所述动力电池的内部状态信息，“基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态”的步骤进一步包括：
38.基于所述内部状态信息，判断所述动力电池是否处于正常状态；
39.在所述动力电池处于非正常状态时，判定所述动力电池具有热失控风险。
40.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，所述状态信息还包括所述动力电池所在环境的环境信息，“基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态”的步骤进一步包括：
41.基于所述环境信息，判断所述动力电池所在的环境是否处于正常状态；
42.在所述环境处于非正常状态时，判定所述动力电池处于热失控状态
43.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，所述车辆有无信息为所述停车平台的图像信息，“基于所述车辆有无信息，判断所述停车平台上是否停放有车辆”的步骤进一步包括：
44.基于所述图像信息，识别所述图像信息中是否包括用于表示待换电车辆的标记；
45.在所述图像信息中包括所述标记时，判定所述停车平台上停放有车辆
46.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，“将所述动力电池转运至所述电池提升装置”的步骤进一步包括：
47.控制所述电池仓将所述动力电池转运至所述电池提升装置；
48.控制所述电池提升装置移动至预设高度。
49.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，“将所述动力电池转运至所述停车平台”的步骤进一步包括：
50.控制所述电池仓将所述动力电池转运至所述电池提升装置；
51.控制所述电池提升装置将所述动力电池转运至所述电池平移装置；
52.控制所述电池平移装置移动至所述停车平台。
53.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，所述消防方法还包括：
54.在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时，发出报警。
55.在上述用于充换电站的消防方法的优选技术方案中，所述消防方法还包括：
56.在所述第一通断阀或所述第二通断阀被打开的情况下，获取动力电池被消防处理时的过程状态信息；
57.基于所述过程状态信息，判断所述动力电池是否处于可控状态；
58.在所述动力电池处于可控状态时，控制所述第一通断阀或所述第二通断阀关闭。
59.本申请的技术方案中，通过设置第一消防管路和第二消防管路，第一消防管路上的第一喷淋部朝向电池提升装置设置，第二消防管路上的第二喷淋部朝向停车平台设置，能够提升充换电站的消防效果、消除火灾隐患。具体而言，在动力电池热失控或具有热失控风险时，可以通过判断停车平台是否停放有车辆来确定具体的消防方式：当停车平台停放车辆时，将具有热失控风险或处于热失控的动力电池运转至电池提升装置，采用第一消防管路对动力电池进行消防处理，由于电池提升装置相对于电池仓来说空间充足并且能够针对目标动力电池进行充分有效的集中式消防处理，因此这种消防方式不仅不需要占用电池仓的高度空间，还能够提高消防效果。当停车平台没有停放车辆时，将具有热失控风险或处于热失控的动力电池运转至停车平台，采用的第二消防管路对动力电池进行消防处理，将风险电池与其他安全电池有效隔离，提高消防安全性。
60.进一步地，通过在电池提升装置的上方设置第一喷淋管，使得在对动力电池进行消防时，能够通过第一喷淋管对动力电池直接进行喷淋降温，提高消防的有效性。
61.进一步地，通过在电池提升装置的周向布置多个第一喷嘴，在对动力电池进行消防时，能够通过喷嘴对动力电池进行精准喷射降温，提高消防的时效性。
62.进一步地，通过在电池仓上方设置降温管和降温喷淋头，在对动力电池消防时，能够利用降温喷淋头对电池仓的环境进行降温，有效降低电池仓内的温度，降低其他安全电池和仓内零部件的损伤风险。
63.进一步地，通过在第二消防管路设置朝向停车平台的第二喷嘴，能够在对动力电池进行消防时，通过第二喷嘴精准喷射处于停车平台的动力电池，提高消防效果。
64.进一步地，通过将第二喷嘴设置在隔板靠近电池仓的一侧，使得第二喷嘴不暴露在停车平台所在空间，不影响停车平台的内饰平整性，不侵占停车平台所在空间。
65.通过提供一种消防系统，使得本申请的充换电站实现了主动消防，拓展了消防装置的适用性，满足了无人值守的充换电站的消防需求。
66.通过提供一种消防方法，使得本申请的充换电站能够在电池具备热失控风险或出现热失控时通过判断停车平台有无车辆而对消防方式进行及时决策，在保证消防及时性的同时，提高消防效果和消防安全性。方案1、一种用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述充换电站包括箱体和设置于所述箱体内的停车平台、电池仓、电池提升装置和电池平移装置，所述停车平台被设置成能够承载待换电车辆，所述电池仓被设置成能够存储动力电池，所述电池提升装置被设置成能够在所述电池仓与所述电池平移装置之间转运动力电池，所述电池平移装置被设置成能够在所述电池提升装置与所述停车平台之间转运动力电池，所述消防装置包括第一消防管路和第二消防管路，所述第一消防管路的第一端通过第一通断阀与消防水源连通，第二端设置有第一喷淋部，所述第一喷淋部朝向所述电池提升装置设置，所述第二消防管路的第一端通过第二通断阀与消防水源连通，第二端设置有第二喷淋部，所述第二喷淋部朝向所述停车平台设置。方案2、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述第一喷淋部包括与所述第一消防管路的第二端连通的多个第一喷淋管，所述多个第一喷淋管位于所述电池提升装置的上方，每个所述第一喷淋管上开设有多个第一喷淋孔。
方案3、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述第一喷淋部包括与所述第一消防管路的第二端连通的多个引流管，所述多个引流管围绕所述电池提升装置的周向设置，每个所述引流管上设置有朝向所述电池提升装置的第一喷嘴。方案4、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述消防装置还包括与所述第一消防管路的第二端连通的降温管，所述降温管位于所述电池仓的上方，所述降温管上设置有降温喷淋头。方案5、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述消防装置还包括第三消防管路，所述第三消防管路的第一端通过第三通断阀与消防水源连通，所述第三消防管路的第二端设置有多个第二喷淋管，每个所述第二喷淋管延伸至所述电池仓的一个仓位上，并且每个所述第二喷淋管上开设有第二喷淋孔。方案6、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述第二喷淋部包括与所述第二消防管路的第二端连通的多个第二喷嘴，每个所述第二喷嘴朝向所述停车平台设置。方案7、根据方案6所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述停车平台与所述电池仓之间设置有隔板，所述第二喷嘴位于所述隔板靠近所述电池仓的一侧。方案8、根据方案1所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述消防装置还包括水泵，所述水泵的进口与所述消防水源连通，所述水泵的出口同时与所述第一消防管路和所述第二消防管路连通。方案9、根据方案8所述的用于充换电站的消防装置，其特征在于，所述消防装置包括多个所述水泵，多个所述水泵之间通过管路并联连接。方案10、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：消防装置，所述消防装置为方案1至9中任一项所述的消防装置；控制子系统，其与所述消防装置连接，所述控制子系统被设置成能够将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台，并控制所述消防装置对处于所述电池提升装置上的动力电池或处于所述停车平台的动力电池进行消防处理。方案11、根据方案10所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统还包括：电池监控子系统，所述电池监控子系统与所述控制子系统连接，所述电池监控子系统被设置成能够获取所述动力电池的状态信息，基于所述状态信息判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态、以及在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时发出报警信号，所述控制子系统还被设置成能够基于所述报警信号将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台。方案12、根据方案11所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述状态信息包括所述动力电池的内部状态信息，所述电池监控子系统包括彼此连接的电池数据监控单元和监控报警单元，所述电池数据监控单元设置成能够获取所述内部状态信息、基于所述内部状态信息判断所述动力电池是否处于正常状态、以及在所述动力电池处于非正常状态时发出所述内部状态信息；
所述监控报警单元设置成能够获取所述内部状态信息、基于所述内部状态信息判断所述动力电池是否具有热失控风险、以及在所述动力电池具有热失控风险时，发出所述报警信号。方案13、根据方案12所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述内部状态信息包括剩余电量值、电芯电压、电芯温度、温升速率、电芯压差和告警信息中的一种或多种。方案14、根据方案12所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述状态信息包括所述动力电池所在环境的环境信息，所述电池监控子系统还包括与所述监控报警单元连接的环境监控单元，所述环境监控单元设置成能够采集所述环境信息、基于所述环境信息判断所述动力电池是否处于热失控状态、以及在所述动力电池处于热失控状态时向所述监控报警单元发送热失控信号；所述监控报警单元还设置成能够获取所述热失控信号并基于所述热失控信号发出所述报警信号。方案15、根据方案14所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述环境信息包括烟雾浓度和/或环境温度。方案16、根据方案10所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统还包括：车辆监控子系统，所述车辆监控子系统与所述控制子系统连接，所述车辆监控子系统被设置成能够获取所述停车平台的车辆有无信息，所述控制子系统还被设置成能够基于所述车辆有无信息确定所述停车平台有无车辆。方案17、根据方案16所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述车辆有无信息为所述停车平台的图像信息，所述车辆监控子系统包括设置于所述停车平台下方的图像采集装置，所述图像采集装置能够采集所述图像信息，所述控制子系统能够基于所述图像信息确定所述停车平台有无车辆。方案18、根据方案10所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统还包括：电池转运子系统，所述电池转运子系统与所述控制子系统连接，所述电池转运子系统包括所述电池提升装置和所述电池平移装置，所述控制子系统还被设置成能够控制所述电池转运子系统动作以将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至所述电池提升装置或所述停车平台。方案19、根据方案10所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统还包括报警子系统，所述报警子系统与所述控制子系统连接，所述控制子系统还被设置成能够控制所述报警子系统发出报警。方案20、根据方案10所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述消防系统还包括过程监控子系统，所述过程监控子系统与所述控制子系统连接，所述过程监控子系统被设置成能够获取具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池被消防处理时的过程状态信息，所述控制子系统还被设置成能够基于所述过程状态信息控制所述消防装置停止
对处于所述电池提升装置上的动力电池或处于所述停车平台的动力电池进行消防处理。方案21、根据方案20所述的用于充换电站的消防系统，其特征在于，所述过程监控信息为所述动力电池的视频信息或图像信息，所述过程监控子系统包括第一视频采集装置和第二视频采集装置，所述第一视频采集装置设置于所述电池提升装置的顶部，用于采集处于所述电池提升装置上的动力电池的视频信息或图像信息；所述第二视频采集装置设置于所述停车平台附近，用于采集处于所述停车平台上的动力电池的视频信息或图像信息。方案22、一种充换电站，其特征在于，所述充换电站包括方案1
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9中任一项所述的消防装置或所述方案10至21中任一项所述的消防系统。方案23、一种用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述充换电站包括：消防装置，所述消防装置为方案1至9中任一项所述的消防装置；所述消防方法包括：获取动力电池的状态信息；基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态；获取所述停车平台的车辆有无信息；基于所述车辆有无信息，判断所述停车平台上是否停放有车辆；在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且所述停车平台上停放有车辆时，将所述动力电池转运至所述电池提升装置，并控制所述第一通断阀打开；在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且所述停车平台上未停放车辆时，将所述动力电池转运至所述停车平台，并控制所述第二通断阀打开。方案24、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述状态信息包括所述动力电池的内部状态信息，“基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态”的步骤进一步包括：基于所述内部状态信息，判断所述动力电池是否处于正常状态；在所述动力电池处于非正常状态时，判定所述动力电池具有热失控风险。方案25、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述状态信息还包括所述动力电池所在环境的环境信息，“基于所述状态信息，判断所述动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态”的步骤进一步包括：基于所述环境信息，判断所述动力电池所在的环境是否处于正常状态；在所述环境处于非正常状态时，判定所述动力电池处于热失控状态。方案26、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述车辆有无信息为所述停车平台的图像信息，“基于所述车辆有无信息，判断所述停车平台上是否停放有车辆”的步骤进一步包括：基于所述图像信息，识别所述图像信息中是否包括用于表示待换电车辆的标记；在所述图像信息中包括所述标记时，判定所述停车平台上停放有车辆。方案27、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，“将所述动力电池转运至所述电池提升装置”的步骤进一步包括：控制所述电池仓将所述动力电池转运至所述电池提升装置；控制所述电池提升装置移动至预设高度。方案28、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，“将所述动力
电池转运至所述停车平台”的步骤进一步包括：控制所述电池仓将所述动力电池转运至所述电池提升装置；控制所述电池提升装置将所述动力电池转运至所述电池平移装置；控制所述电池平移装置移动至所述停车平台。方案29、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述消防方法还包括：在所述动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时，发出报警。方案30、根据方案23所述的用于充换电站的消防方法，其特征在于，所述消防方法还包括：在所述第一通断阀或所述第二通断阀被打开的情况下，获取动力电池被消防处理时的过程状态信息；基于所述过程状态信息，判断所述动力电池是否处于可控状态；在所述动力电池处于可控状态时，控制所述第一通断阀或所述第二通断阀关闭。
附图说明
67.下面参照附图并来描述本申请的用于充换电站的消防装置、系统、充换电站及消防方法。附图中：
68.图1为本发明的充换电站未设置消防装置时的爆炸图；
69.图2为本发明的充换电站的局部结构图；
70.图3为本发明的用于充换电站的消防装置的结构图；
71.图4为本发明的用于充换电站的消防系统的系统图；
72.图5为本发明的用于充换电站的消防方法的流程图；
73.图6为本发明的用于充换电站的消防方法的一种可能实施方式的逻辑图。
74.附图标记列表
75.1、箱体；2、停车平台；3、电池仓；4、电池提升装置；5、电池平移装置；6、消防装置；61、第一消防管路；611、第一喷淋部；6111、第一喷淋管；6112、引流管；6113、第一喷嘴；612、降温管；613、降温喷淋头；62、第二消防管路；621、第二喷淋部；6211、第二喷嘴；63、水泵；64、水箱；65、第一通断阀；66、第二通断阀；7、隔板。
具体实施方式
76.下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。例如，虽然以下实施方式是结合集装箱式充换电站进行描述的，但是这种应用场景并非限制性的，本领域技术人员可以根据需要对其进行调整，只要该充换电站具有电池仓、电池提升装置、电池平移装置和停车平台即可。
77.需要说明的是，在本申请的描述中，术语、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能
理解为指示或暗示相对重要性。
78.此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
79.实施例1
80.首先参照图1至图3，对本申请的消防装置进行描述。其中，图1为本发明的充换电站未设置消防装置时的爆炸图；图2为本发明的充换电站的局部结构图；图3为本发明的用于充换电站的消防装置的结构图。
81.如图1和图2所示，本申请的充换电站包括箱体1和设置于箱体1内的停车平台2、电池仓3、电池提升装置4和电池平移装置5，停车平台2被设置成能够承载待换电车辆，电池仓3被设置成能够存储动力电池，电池提升装置4被设置成能够在电池仓3与电池平移装置5之间转运动力电池，电池平移装置5被设置成能够在电池提升装置4与停车平台2之间转运动力电池。
82.举例而言，电池仓3内设置有多个用于存储动力电池的仓位，动力电池位于仓位时，电池仓3能够对动力电池进行补电。停车平台2用于停放待换电车辆并对待换电车辆进行定位，当待换电车辆停放于停车平台2时，可以从待换电车辆的下方为待换电车辆更换动力电池(需要动力电池设置于车辆的底部)。电池提升装置4可以为提升机，其包括承载台、竖直升降机构和水平输送机构，其中竖直升降机构用于将承载于承载台上的动力电池抬升或降低至预设高度，水平输送机构用于在动力电池被抬升至预设高度时将动力电池输送至仓位以及从仓位接收动力电池，或在动力电池被降低至预设高度时将动力电池输送至电池平移装置5以及接收电池平移装置5输送的动力电池。电池平移装置5可以在电池提升装置4与停车平台2之间转运动力电池，实现将亏电电池从待换电车辆转运至电池提升装置4，以及将满电电池从电池提升装置4转运至停车平台2。其中，电池平移装置5可以为传送带、也可以为换电机器人。当电池平移装置5为传送带时，可以在停车平台2设置承托装置和加解锁装置以实现对动力电池的拆卸和安装，当电池平移装置5为换电机器人时，则可以由换电机器人上设置的承托装置和加解锁装置实现对动力电池的拆卸和安装。以上各换电设备的具体结构和运行原理均属于本领域的常识，在此不再赘述。
83.需要说明的是，本实施例以及下述的各实施例中，将动力电池转运至停车平台2指的是使动力电池到达并持续处于停车平台2处。如传送带承载并输送动力电池到达并持续处于停车平台2的下方，再如换电机器人承载动力电池到达并持续处于停车平台2处，再如传送带承载动力电池到达停车平台2并将动力电池输送至承托装置上等。
84.参照图2和图3，为了解决现有充换电站消防系统存在的效果欠佳、隐患大的问题，本申请的充换电站中还设置了消防装置6，消防装置6包括第一消防管路61和第二消防管路62，第一消防管路61的第一端通过第一通断阀65与消防水源连通，第二端设置有第一喷淋部611，第一喷淋部611朝向电池提升装置4设置，第二消防管路62的第一端通过第二通断阀66与消防水源连通，第二端设置有第二喷淋部621，第二喷淋部621朝向停车平台2设置。
85.在动力电池热失控或具有热失控风险时，可以通过判断停车平台2是否停放有车
辆来确定具体的消防方式：当停车平台2停放有车辆时，将具有热失控风险或处于热失控的动力电池运转至电池提升装置4，采用第一消防管路61对动力电池进行消防处理。当停车平台2没有停放车辆时，将具有热失控风险或处于热失控的动力电池运转至停车平台2，采用的第二消防管路62对动力电池进行消防处理。
86.通过设置第一消防管路61和第二消防管路62，第一消防管路61上的第一喷淋部611朝向电池提升装置4设置，第二消防管路62上的第二喷淋部621朝向停车平台2设置，本申请的消防装置6能够提升充换电站的消防效果、消除火灾隐患。具体地，在停车平台2停放有车辆时，通过将动力电池转运至电池提升装置4并采用第一消防管路61进行消防处理。由于电池提升装置4相对于电池仓3来说空间充足且能够针对目标动力电池进行充分有效的集中式消防处理，因此这种消防方式不仅不需要占用电池仓3的高度空间，还能够提高消防效果。在停车平台2未停放车辆时，通过将动力电池转运至停车平台2并采用第二消防管路62进行消防处理，能够将风险电池与其他安全电池有效隔离，提高消防安全性。
87.下面参照图2和图3，对本申请的消防装置的一种较佳的实施方式进行介绍。
88.如图2和图3所示，消防装置6包括第一消防管路61、第二消防管路62、水泵63、水箱64等。其中，水箱64可以设置在充换电站内，也可以设置在充换电站外或距离充换电站一定距离的位置，水箱64内部储存有消防用水。水泵63设置有两个，两个水泵63并联连接，一个水泵63为主水泵，另一个为备用水泵。其中，并联连接在本申请中指两个水泵63的进水口和出水口分别连通。水泵63的进水口与水箱64连通，第一消防管路61的第一端(即图3中第一消防管路61靠近水泵63的一端)设置有第一通断阀65，第一消防管路61通过该第一通断阀65与水泵63的处水口连通。类似地，第二消防管路62的第一端(即图3中第二消防管路62靠近水泵63的一端)设置有第二通断阀66，第二消防管路62通过该第二通断阀66与水泵63的出水口连通。
89.第一消防管路61的第二端(即图3中第一消防管路61远离水泵63的一端)设置有第一喷淋部611，第一喷淋部611包括与第一消防管路61的第二端连通的多个第一喷淋管6111，多个第一喷淋管6111位于电池提升装置4的上方，每个第一喷淋管6111上开设有多个第一喷淋孔(图中未示出)。本申请中，第一喷淋管6111设置有六根，每根第一喷淋管6111在电池提升装置4的上方沿电池提升装置4的顶部两对边延伸。第一喷淋管6111的底部设置多个第一喷淋孔，第一喷淋孔的形状和数量本申请中不作具体限制，本领域技术人员可以基于具体的应用场景进行选择，只要第一喷淋管6111和喷淋孔的设置方式能够尽可能的覆盖动力电池的壳体上表面即可。
90.第一喷淋部611还包括与第一消防管路61的第二端连通的多个引流管6112，多个引流管6112围绕电池提升装置4的周向设置，每个引流管6112上设置有朝向电池提升装置4的第一喷嘴6113。本申请中，引流管6112设置有四根，四根引流管6112围绕电池提升装置4的四个竖直边框设置。每个引流管6112的端部设置有两个第一喷嘴6113，每一个引流管6112上的两个第一喷嘴6113为一组朝向电池提升装置4设置。其中，四组第一喷嘴6113的设置方式以向动力电池喷射时能够覆盖动力电池的外壳为佳，其中，被覆盖到的外壳至少为动力电池的外壳上表面。
91.消防装置6还包括与第一消防管路61的第二端连通的降温管612，降温管612位于电池仓3的上方，降温管612上设置有降温喷淋头613。本申请中，电池仓3设置有两个，电池
提升装置4与两个电池仓3排成一排且电池提升装置4位于两个电池仓3之间。降温管612设置有两根，每根降温管612的端部设置有降温喷淋头613，设置好后，每个降温喷淋头613位于一个电池仓3的顶部上方。降温喷淋头613的设置位置尽可能保证喷淋范围能够覆盖其下方的整个电池仓3。
92.参照图1至图3，第二喷淋部621包括与第二消防管路62的第二端(即图3中第二消防管路62远离水泵63的一端)连通的多个第二喷嘴6211，每个第二喷嘴6211朝向停车平台2设置。具体地，本申请中，第二消防管路62的第二端沿停车平台2的长度方向(也即车辆进出停车平台2的方向)延伸，第二喷嘴6211设置有三个，三个第二喷嘴6211沿停车平台2的长度方向排布在第二消防管路62的第二端。每个第二喷嘴6211均朝向停车平台2设置，三个第二喷嘴6211的朝向以向处于停车平台2上的动力电池喷射时能够覆盖动力电池的外壳为佳。同样，被覆盖到的外壳至少为动力电池的外壳上表面。
93.进一步地，停车平台2与电池仓3之间设置有隔板7，隔板7将箱体1分隔为两个仓室，分别为充电仓室和换电仓室，其中，电池仓3和电池提升装置4位于充电仓室，停车平台2位于换电仓室，电池平移装置5则部分位于充电仓室，部分位于换电仓室。其中，第二喷嘴6211位于隔板7靠近电池仓3的一侧，具体地，第二消防管路62的第二端以及其上设置的多个第二喷嘴6211位于充电仓室且延伸至电池仓3的上方靠近隔板7的位置。隔板7上设置有通孔或缝隙，该通孔或缝隙允许第二喷嘴6211喷射的消防水穿过并准确地喷射在处于停车平台2上的动力电池上。
94.当某个动力电池出现热失控或者处于热失控风险时，通过判断停车平台2是否停放有车辆来进行相应的消防控制：当停车平台2上停放有车辆时，此时控制电池提升装置4将动力电池承载于其上，并抬升至预设的高度，然后启动主水泵，打开第一通断阀65，如果主水泵失效，可以启动备用水泵。此时，电池提升装置4上方布置的多根底部开孔的第一喷淋管6111向动力电池表面集中喷水降温，电池提升装置4周围布置的4组调好角度的第一喷嘴6113向动力电池的壳体表面进行喷射。此外，每个电池仓3上方的降温喷淋头613对充电仓进行喷淋以降低环境温度。当停车平台2上未停放车辆时，控制电池提升装置4将动力电池取下并放置于电池平移装置5上，电池平移装置5进一步带动动力电池移动至停车平台2处，然后启动主水泵，打开第二通断阀66。此时，第二消防管路62上的三个第二喷嘴6211向动力电池的壳体表面进行喷射。
95.上述设置方式的优点在于：通过在电池提升装置4的上方设置第一喷淋管6111，使得在对动力电池进行消防时，能够通过第一喷淋管6111对动力电池直接进行集中式喷淋降温，提高消防的有效性。通过在电池提升装置4的周向布置多个第一喷嘴6113，在对动力电池进行消防时，能够通过喷嘴对动力电池进行精准喷射降温，提高消防的时效性。通过在电池仓3上方设置降温管612和降温喷淋头613，在对动力电池消防时，能够利用降温喷淋头613对电池仓3的环境进行降温，有效降低电池仓3内的温度，降低其他安全电池和仓内零部件的损伤风险。通过在第二消防管路62设置朝向停车平台2的第二喷嘴6211，能够在对动力电池进行消防时，通过第二喷嘴6211精准喷射处于停车平台2的动力电池，提高消防效果。通过将第二喷嘴6211设置在隔板7靠近电池仓3的一侧，使得第二喷嘴6211不暴露在停车平台2所在空间，不影响停车平台2的内饰平整性，不侵占停车平台2所在空间。
96.需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本申请的原理，并非旨在于限
制本申请的保护范围。在不偏离本申请原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本申请能够适用于更加具体的应用场景。
97.例如，在一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式中是结合消防装置6设置有水箱64和水泵63进行介绍的，但是这种实施方式并未一成不变，在能够为第一消防管路61和第二消防管路62提供消防水源的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整。例如，可以使用消防水池替代上述水箱64，也可以不设置水箱64和水泵63，而是将第一消防管路61和第二消防管路62与消防栓连接，从而省去水箱64和水泵63的成本。
98.再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式是结合消防水源进行介绍的，但是消防介质的改变并未偏离本申请的原理。在其他实施方式中，还可以将消防水源替换为其他消防剂，如二氧化碳气体、干粉、水基型灭火剂等。
99.再如，在另一种实施方式中，本领域技术人员还可以对上述消防装置6的具体结构进行增加或删减，以便本申请的技术方案能够适用于更加具体的应用场景。例如，在一种可能的实施方式中，在空间足够的情况下，消防装置6还包括第三消防管路，第三消防管路的第一端通过第三通断阀与消防水源连通，第二端设置有多个第二喷淋管，每个第二喷淋管延伸至电池仓3的一个仓位上，每个第二喷淋管上开设有第二喷淋孔。上述设置方式能够保证每个电池仓3的仓位得到有效消防，但是这也提高了消防装置6的成本和对充换电站空间的占用。再如，上述引流管6112、第一喷嘴6113、降温管612、降温喷淋头613均可以有选择性地进行删减。
100.再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式中是结合将第二喷嘴6211设置在充电仓进行说明的，但是这种设置方式仅仅用于阐述本申请的原理，并非旨在限制本申请的保护范围。如果不考虑对换电仓的内饰影响，可以将第二消防管路62布置在停车平台2上方的任意位置，并且可以在第二消防管路62的第二端底部开孔，也可以设置喷嘴。
101.再如，在另一种可替换的实施方式中，为提高控制的稳定性，还可以在第一消防管路61上和第二消防管路62上管路上各设置一个流量开关，从而在消防过程中监测消防管路内是否有水流。
102.当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。
103.本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
104.实施例2
105.下面参照图4，对本申请的用于充换电站的消防系统进行介绍。其中，图4为本发明的用于充换电站的消防系统的系统图。
106.如图4所示，本申请的消防系统主要包括电池监控子系统、车辆监控子系统、电池转运子系统、消防装置、过程监控子系统、报警子系统和控制子系统，控制子系统分别与其他各子系统连接，用以获取其他子系统发出的信息并基于该信息控制相应的子系统进行动作。
107.具体地，电池监控子系统能够获取动力电池的状态信息，基于该状态信息判断动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态，在动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时发出报警信号。车辆监控子系统能够获取停车平台的车辆有无信息。电池转运子系统包括电池提升装置和电池平移装置，电池提升装置能够在电池仓与电池平移装置之间转运动力电池，电池平移装置能够在电池提升装置与停车平台之间转运动力电池。消防装置为上述实施例1中的消防装置，其具体组成和功能在本实施例中不再赘述。过程监控子系统能够获取具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池被消防处理时的过程状态信息。报警子系统能够向外发出报警。控制子系统分别与上述各子系统连接，控制子系统能够基于报警信号和车辆有无信息，控制电池转运子系统动作以将具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池转运至电池提升装置或停车平台，并控制消防装置对处于电池提升装置上的动力电池或处于停车平台的动力电池进行消防处理，以及控制报警子系统向外发出报警信息。在处理过程中，控制子系统还能够基于过程监控子系统获取的过程状态信息控制消防装置停止对处于电池提升装置上的动力电池或处于停车平台的动力电池的消防处理。
108.上述消防系统，能够使得本申请的充换电站实现主动消防，拓展了消防装置的适用性，满足了无人值守的充换电站的消防需求。
109.下面对本申请的消防系统的一种较佳的实施方式进行描述。
110.如图4所示，在一种较为优选的实施方式中，状态信息包括动力电池的内部状态信息和动力电池所在环境的环境信息。相应地，电池监控子系统可以包括电池数据监控单元、环境监控单元和监控报警单元。电池数据监控单元能够获取动力电池的内部状态信息，并基于内部状态信息判断动力电池是否处于正常状态，以及在动力电池处于非正常状态时发出获取到的内部状态信息。环境监控单元能够采集动力电池的所在环境的环境信息，并基于环境信息辅助判断动力电池是否处于热失控状态、以及在动力电池处于热失控状态时发出热失控信号。监控报警单元能够获取上述内部状态信息和热失控信号，并基于内部状态信息和热失控信号判断所述动力电池是否具有热失控风险或是否已经处于热失控状态、以及在所述动力电池具有热失控风险或已经处于热失控状态时，发出报警信号。
111.具体地，动力电池的内部状态信息可以包括内剩余电量值(state of charge，简称soc)、电芯电压、电芯温度、温升速率、电芯压差或告警信息。电池数据监控单元可以直接获取上述内部状态信息中的一种或多种，如通过电池仓上的充电机与动力电池的电池管理系统(battery management system，简称bms)连接通信获取动力电池的内部状态信息，或者在动力电池的电池管理系统bms出现异常时，直接采集动力电池的内部状态信息等。在获取到内部状态信息后，电池数据监控单元基于该内部状态信息判断该动力电池是否处于正常状态，并且在动力电池处于非正常状态时，将内部状态信息上传给监控报警单元。例如，电池数据监控单元可以包括控制芯片，例如可编程逻辑控制器(programmable logic controller，简称plc)，电池数据监控单元可以通过控制芯片对采集的内部状态信息进行处理、运算、比较等来判断动力电池是否处于正常状态，并且在判断结果为动力电池处于非正常状态时，发出内部状态信息或直接上传至监控报警单元。应理解，电池监控子系统还可以为其他可以实现相关功能的器件，例如工控机等。
112.需要解释的是，在本实施方式中，正常状态指的是动力电池在存放于电池仓时或进行充放电的过程中，其内部参数未超过安全阈值或内部电池管理系统未产生告警信息时
所处的状态，对应地非正常状态也即是动力电池的内部参数超过安全阈值或内部电池管理系统发出告警信息等可能导致动力电池出现热失控的状态。例如，动力电池在充电过程中正常温度范围为20℃
‑
60℃，当监测到的电芯温度处于60℃以下时，判定动力电池处于正常状态，当监测到的电芯温度超过60℃时，判定动力电池处于非正常状态。再如，在动力电池的管理系统bms未发出告警信息时，判定动力电池处于正常状态，当电池管理系统bms发出告警信息时，判定动力电池处于非正常状态。
113.动力电池所在环境的环境信息包括环境温度和烟雾浓度，环境监控单元对应地的包括能够检测烟雾浓度的烟感探测器和能够检测温度的温度探测器，烟感探测器可以设置在电池仓上靠近动力电池的泄压阀处，每个动力电池对应地配置有一个烟感探测器。烟感探测器能够对动力电池的泄压阀是否喷出烟雾进行实时监控，并且在烟雾达到一定浓度时，其内部采样电路发生变化，并通过内置的主控芯片判断这些变化量来确认是否发生火警，一旦确认火警，发出热失控信号(如该信号为继电器的通断电信号)，同时还可以伴有启动蜂鸣器报警。温度探测器可以设置在动力电池的附近，如设置在动力电池所在仓位的框架上，并且每个动力电池配置有一个温度探测器或者几个动力电池共用一个温度探测器。温度探测器能够对动力电池附近的温度进行实时采集，并且在温度达到一定阈值时，发出电信号。
114.监控报警单元同样可以包括控制芯片，例如可编程逻辑控制器或工控机等。监控报警单元能够接收或获取电池数据监控单元发送的内部状态信息，然后对内部状态信息进行分析比较，如比较动力电池的电芯温度与最大阈值的大小、或分析若干秒内电芯温度的上升趋势，并基于分析比较结果确定动力电池是否具有热失控风险。在动力电池具备热失控风险时，及时发送报警信号，如报警信号包括具有热失控风险的动力电池的位置信息等，该位置信息可以基于动力电池的管理系统bms的编号直接确定。监控报警单元还能够接收或获取环境监控单元发送的热失控信号和电信号，一旦接收到上述信号，证明动力电池附近温度较高且已经产生烟雾，然后监控报警单元直接发送报警信号，如报警信号包括热失控的动力电池的位置信息，该位置信息可以基于烟感探测器和/或温度探测器的位置编号等辅助确定。
115.车辆有无信息为停车平台的图像信息，车辆监控子系统包括设置于停车平台下方的图像采集装置，如图像采集装置为工业相机或双目相机等，该图像采集装置能够采集停车平台的图像信息，控制子系统能够基于所述图像信息确定停车平台有无车辆。举例而言，可以在车辆的底盘上设置标记，通过工业相机或双目相机拍摄包含停车平台的图像，并分析该图像中是否有上述标记来判断是否有车辆停放在停车平台。优选地，上述标记可以采用设置于车辆底部纵梁上的视觉定位孔，该视觉定位孔被用来在换电过程中对车辆进行定位。需要说明的是，上述基于工业相机或双目相机进行图像分析来判断是否有预设标记的方法在本领域中较为常用，尤其在对车辆进行换电前的定位时较为常用，因此本实施例中不再赘述。
116.与电池数据监控单元和监控报警单元类似地，控制子系统同样也可以包括控制芯片，例如可编程逻辑控制器(programmable logic controller，简称plc)。应理解，电池监控子系统还可以为其他可以实现相关功能的器件，例如工控机等。控制子系统能够获取上述监控报警单元的报警信号，并基于该报警信号下发相应控制指令。
117.电池转运子系统包括电池提升装置和电池平移装置，上述两装置的具体可能实施方式可参照实施例1，本实施例中不再赘述。
118.报警子系统可以为能发出声/光报警器的报警元器件，如蜂鸣器或声光报警器等，该蜂鸣器或声光报警器与控制子系统连接，如通过信号线、控制总线等有线方式进行连接或通过无线通信进行连接。当监控报警单元发出报警信号后，控制子系统能够基于该报警信号控制报警子系统进行报警，以及时提醒所有相关人员撤离。
119.过程监控信息为动力电池的视频信息或图像信息，过程监控子系统包括第一视频采集装置和第二视频采集装置，第一视频采集装置可以为摄像头或摄像机，其设置在电池提升装置的顶部，用于采集处于电池提升装置上的动力电池的视频信息或图像信息。如第一视频采集装置固定设置在电池提升装置的顶部横梁上，并且其镜头朝向电池提升装置的承载台，以在消防处理时能够获取完整的动力电池为佳。第二视频采集装置同样可以为摄像头或摄像机，其设置在停车平台附近，用于采集处于停车平台上的动力电池的视频信息或图像信息。如第二视频采集装置设置在停车平台的正上方或换电仓的一个墙角处，其镜头朝向停车平台，以在消防处理时能够获取完整的动力电池为佳。
120.在消防处理过程中，控制子系统控制第一视频采集装置或第二视频采集装置拍摄动力电池的视频或图像，在捕获视频或图像之后，通过图像分析技术判断动力电池是否具有明火和/或烟雾。当识别到明火和/或烟雾时，证明消防效果不佳，需要采取进一步的措施对动力电池进行处置。如果分析出动力电池不具有明火和烟雾，则证明动力电池已经处于可控状态，此时控制子系统可以控制消防装置停止消防处理。
121.上述实施方式的优点在于：通过采用电池数据监控单元监控动力电池的内部状态信息，能够在动力电池出现热失控风险的第一时间知晓，提升了消防系统的消防效率。通过环境监控单元监控动力电池所在环境的环境信息，能够在动力电池产生烟雾或着火时发送热失控信号，对动力电池的热失控判断和热失控位置的确定起到辅助作用，方便及时对动力电池进行消防处理。通过利用停车平台下方的图像采集装置采集图像信息对停车平台是否有车辆进行判断，能够在动力电池出现热失控或具备热失控风险时及时确定消防处理方式。通过第一视频采集装置和第二视频采集装置的设置，使得在对动力电池喷淋消防时，能够有效判断消防效果，在动力电池可控状态下停止消防装置对动力电池的消防处理，节约消防资源。通过设置控制子系统，使得本申请的消防系统能够实现主动消防，提高了充换电站的自动化程度和消防响应速度。
122.需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围。在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。
123.例如，在一种可替换的实施方式中，本领域技术人员可以对消防系统的各子系统进行增减，只要其增减后的消防系统能够实现主动消防即可。例如，电池监控子系统可以只包括电池数据监控单元和环境监控单元，而省略监控报警单元的设置，转而将监控报警单元的功能全部移接至控制子系统上；再如过程监控子系统也可以不设置，而是采用消防装置运行预设时间后停止运行的方式。
124.再如，在一种可替换的实施方式中，环境监控单元的设置方式并非唯一，在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对其进行任意调整，只要该调整能够有效采集
动力电池所在环境的环境信息即可。例如，烟感探测器和温度探测器可以只设置其中一个等；再如几块动力电池共同使用一个烟感探测器或温度探测器等，在这种情况下，烟感探测器或温度探测器的位置编号对动力电池的定位起辅助作用，动力电池的bms编号对动力电池的定位起主要作用。
125.再如，在另一种可替换的实施方式中，车辆监控子系统的设置方式并非一成不变，在能够判断出停车平台是否停放有车辆的前提下，任何可能的设置方式均可以作为车辆监控子系统。例如，还可以采用红外/紫外摄像头、红外线传感器、雷达等作为车辆监控子系统。
126.当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。
127.本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
128.本领域技术人员可以理解，虽然没有加以描述，但是上述监控报警单元或控制子系统还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于cpld/fpga、dsp、arm处理器、mips处理器等，为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。
129.还要说明的是，上述实施例提供的消防系统，仅以上述各功能子系统(如电池监控子系统、车辆监控子系统、电池转运子系统等)的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能子系统由不同的功能子系统来完成，即将本实施例中的功能子系统再分解或者组合，例如，上述实施例的功能子系统可以合并为一个功能子系统，也可以进一步拆分成多个子单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本实施例中涉及的功能子系统名称，仅仅是为了进行区分，不视为对本申请的不当限定。
130.实施例3
131.本申请还提供了一种充换电站，该充换电站包括上述实施例1所述的消防装置或实施例2所述的消防系统。
132.通过在充换电站内设置上述消防装置，能够提升充换电站的消防效果，消除火灾隐患。通过在充换电站内设置上述消防系统，使得本申请的充换电站实现了主动消防，拓展了消防装置的适用性，满足了无人值守的充换电站的消防需求。
133.本领域技术人员能够理解的是，该充换电站由于包括上述消防装置或消防系统，因此具有前述的消防装置或消防系统的所有技术效果，在此不再赘述。
134.实施例4
135.下面参照图5和图6，对本申请的用于充换电站的消防方法进行介绍。其中，图5为本发明的用于充换电站的消防方法的流程图；图6为本发明的用于充换电站的消防方法的一种可能实施方式的逻辑图。
136.如图5所示，对应于上述充换电站的消防系统，本申请的用于充换电站的消防控制方法主要包括如下步骤：
137.s101、获取动力电池的状态信息；例如，获取动力电池的内部状态信息和所在环境的环境信息；其中，内部状态信息包括剩余电量值、电芯电压、电芯温度、温升速率、电芯压差和告警信息中的一种或多种，环境信息包括环境温度和/或烟雾浓度。
138.s103、基于状态信息，判断动力电池是否具有热失控风险或处于热失控状态；例如，基于内部状态信息判断动力电池是否具有热失控风险，基于环境信息判断动力电池是否处于热失控状态。
139.s105、获取停车平台的车辆有无信息；例如，在判断出动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时，进一步获取停车平台的车辆有无信息；其中车辆有无信息为停车平台的图像信息，停车平台下方设置有图像采集装置，如工业相机、双目相机等，通过图像采集装置获取停车平台的图像信息。
140.s107、基于车辆有无信息，判断停车平台上是否停放有车辆；例如，通过拍摄包括停车平台的图像，并分析图像中是否有代表车辆的标记，如分析图像中是否有车辆底部纵梁上设置的视觉定位孔，来判断停车平台是否停放有车辆。
141.s109、在动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且停车平台上停放有车辆时，将动力电池转运至电池提升装置，并控制第一通断阀打开；例如，如果动力电池具有热失控风险或处于热失控状态，并且通过图像分析确定出停车平台停放有车辆，则此时将动力电池转运至电池提升装置，然后打开消防装置的第一通断阀，使第一消防管路连通，通过第一消防管路对动力电池喷淋消防。
142.s111、在动力电池具有热失控风险或处于热失控状态且停车平台上未停放车辆时，将动力电池转运至停车平台，并控制第二通断阀打开；例如，如果动力电池具有热失控风险或处于热失控状态，并且通过图像分析确定出停车平台未停放有车辆，则此时将动力电池转运至停车平台，然后打开消防装置的第二通断阀，使第二消防管路连通，通过第二消防管路对动力电池喷淋消防。
143.上述消防方法，使得本申请的充换电站能够在电池具备热失控风险或出现热失控时，通过判断停车平台有无车辆而对消防方式进行及时决策，在保证消防及时性的同时，提高消防效果和消防安全性。
144.下面对本申请的消防方法的一种较佳的实施方式进行描述。
145.在一种优选实施方式中，状态信息包括动力电池的内部状态信息，步骤s103进一步包括：
146.基于内部状态信息，判断动力电池是否处于正常状态；在动力电池处于非正常状态时，判定动力电池具有热失控风险。具体地，内部状态信息可以包括内剩余电量值(state of charge，简称soc)、电芯电压、电芯温度、温升速率、电芯压差或告警信息。在获取到内部状态信息后，基于该内部状态信息判断该动力电池是否处于正常状态，即判断上述参数是否超过安全阈值，或者是否出现告警信息。在上述参数未超过安全阈值或未出现告警信息时，则判定动力电池处于正常状态；否则在上述参数超过安全阈值或出现告警信息时，则判定动力电池处于非正常状态，具有热失控风险。
147.在一种优选实施方式中，上述状态信息还包括动力电池所在环境的环境信息，步骤s103进一步包括：
148.基于环境信息，判断动力电池所在的环境是否处于正常状态；在环境处于非正常
状态时，判定动力电池处于热失控状态。具体地，环境信息可以包括动力电池附近的烟雾浓度和/或环境温度。在获取到环境信息后，基于该环境信息判断该动力电池是否处于正常状态，即判断烟雾浓度或环境温度是否超出安全阈值。在烟雾浓度和环境温度中的至少一个超过安全阈值时，则判定动力电池处于非正常状态，动力电池处于热失控状态；否则在上述烟雾浓度和环境温度均未超过安全阈值时，则判定动力电池处于正常状态。
149.在一种优选实施方式中，车辆有无信息为停车平台的图像信息，步骤s107进一步包括：
150.基于图像信息，识别图像信息中是否包括用于表示待换电车辆的标记；在图像信息中包括标记时，判定停车平台上停放有车辆。具体地，停车平台下方设置有图像采集装置，如图像采集装置为工业相机或双目相机等，该图像采集装置能够采集停车平台的图像信息，然后基于该图像信息确定停车平台有无车辆。其中，可以在车辆的底盘上设置标记，优选地，上述标记可以采用设置于车辆底部纵梁上的视觉定位孔，该视觉定位孔被用来在换电过程中对车辆进行定位。通过工业相机或双目相机拍摄包含停车平台的图像，并分析该图像中是否有上述标记来判断是否有车辆停放在停车平台。当分析出图像中有上述标记时，判定停车平台停放有车辆；反之，当图像分析结果表明图像中没有上述标记时，则判定停车平台未停放车辆。
151.在一种优选实施方式中，上述步骤s109中的“将动力电池转运至电池提升装置”的步骤进一步包括：
152.控制电池仓将动力电池转运至电池提升装置；控制电池提升装置移动至预设高度。具体地，电池仓的仓位上设置有输送机构，该输送机构可以将动力电池输送至电池提升装置的承载台上。在电池仓将动力电池转运至电池提升装置的承载台上后，电池提升装置上升/下降，以使动力电池移动至预设高度。其中，预设的高度基于消防系统中的第一喷淋管和第一喷嘴的设置位置确定，当动力电池被移动至该预设高度后，能够使得第一喷淋管和第一喷嘴的喷淋效果较佳。
153.在一种优选实施方式中，步骤s111中的“将动力电池转运至停车平台”的步骤进一步包括：
154.控制电池仓将动力电池转运至电池提升装置；控制电池提升装置将动力电池转运至电池平移装置；控制电池平移装置移动至停车平台。具体地，电池仓的仓位上设置的输送机构首先将动力电池输送至电池提升装置的承载台上，然后电池提升装置下降至与电池平移装置对接的位置，并将动力电池输送至电池平移装置上，最后电池平移装置输送电池至停车平台并持续保持在停车平台。
155.在一种优选实施方式中，消防系统还包括报警子系统，消防方法还包括：
156.在动力电池具有热失控风险或处于热失控状态时，控制报警子系统发出报警。具体地，报警子系统可以为能发出声/光报警器的报警元器件，如蜂鸣器或声光报警器等，该蜂鸣器或声光报警器与控制子系统连接，如通过信号线、控制总线等有线方式进行连接或通过无线通信进行连接。无论停车平台是否停放有车辆，当有动力电池处于热失控状态或具有热失控风险时，控制报警子系统进行声/光报警，以及时提醒所有相关人员撤离。
157.在一种优选实施方式中，消防系统还包括过程监控子系统，过程监控子系统被设置成能够获取具有热失控风险或处于热失控状态的动力电池被消防处理时的过程状态信
息，消防方法还包括：
158.在第一通断阀或第二通断阀被打开的情况下，获取动力电池被消防处理时的过程状态信息；基于过程状态信息，判断动力电池是否处于可控状态；在动力电池处于可控状态时，控制第一通断阀或第二通断阀关闭。具体地，过程监控信息为动力电池的视频信息或图像信息，过程监控子系统包括第一视频采集装置和第二视频采集装置，第一视频采集装置可以为摄像头或摄像机，其设置在电池提升装置的顶部，用于采集处于电池提升装置上的动力电池的视频信息或图像信息。如第一视频采集装置固定设置在电池提升装置的顶部横梁上，并且其镜头朝向电池提升装置的承载台，以在消防处理时能够获取完整的动力电池为佳。第二视频采集装置同样可以为摄像头或摄像机，其设置在停车平台附近，用于采集处于停车平台上的动力电池的视频信息或图像信息。如第二视频采集装置设置在停车平台的正上方或换电仓的一个墙角处，其镜头朝向停车平台，以在消防处理时能够获取完整的动力电池为佳。
159.本申请中，可控状态指动力电池没有明火和烟雾的状态。在消防处理过程中，控制子系统控制第一视频采集装置或第二视频采集装置拍摄动力电池的视频或图像，在捕获视频或图像之后，通过图像分析技术判断动力电池是否具有明火和/或烟雾。当识别到明火和/或烟雾时，证明消防效果不佳，需要采取进一步的措施对动力电池进行处置。如果分析出动力电池不具有明火和烟雾，则证明动力电池已经处于可控状态，此时控制子系统可以控制消防装置停止消防处理。
160.上述实施方式的优点在于：通过基于电池的状态信息和车辆有无信息共同确定消防方式，使得本申请能够实现主动消防，实时响应，不仅提升消防效果，而且还能消除消防隐患。通过利用停车平台下方的图像采集装置采集图像信息并分析是否包括车辆底部的标记来对停车平台是否有车辆进行判断，能够在动力电池出现热失控或具备热失控风险时及时确定消防处理方式，并且无需另外单独开设标记。通过在消防处理过程中获取动力电池的视频或图像并判断动力电池是否处于可控状态，本申请还能够有效判断消防效果，在动力电池可控状态下停止消防装置对动力电池的消防处理，节约消防资源。
161.下面参照图6，对本申请的一种可能的控制过程进行描述。
162.如图6所示，在一种可能的控制过程中，本申请的消防方法包括：
163.s301，获取电池内部温度，并执行步骤s307；
164.s303，获取电池附近环境温度，并执行步骤s309；
165.s305，获取电池附近烟雾浓度，并执行步骤s311；
166.s307，判断电池内部温度大于内部温度阈值是否成立，如果成立则执行步骤s313，否则返回重新执行步骤s301；
167.s309，判断电池附近环境温度大于环境温度阈值是否成立，如果成立则执行步骤s313，否则返回重新执行步骤s303；
168.s311，判断电池附近烟雾浓度大于浓度阈值是否成立，如果成立则执行步骤s313，否则返回重新执行步骤s305；
169.s313，根据上述判断过程中所涉及的动力电池的bms编号、温度探测器位置编码、烟雾探测器位置编码等锁定风险电池位置，然后执行步骤s315；
170.s315，根据图像采集装置采集的停车平台的图像，判断停车平台是否有停放有车
辆，如果停车平台停放有车辆，则执行步骤s317，否则，则执行步骤s325；
171.s317，将风险电池转运至电池提升装置，并执行步骤s319；
172.s319，打开第一通断阀，并控制水泵启动，使用第一消防通道对动力电池进行喷淋消防，然后运行步骤s321；
173.s321，通过第一视频采集装置获取动力电池的视频，并基于视频判断动力电池是否无明火和烟雾，如果是，则执行步骤s323，否则，返回继续执行步骤s319；
174.s323，关闭第一通断阀和水泵，消防结束；
175.s325，将风险电池转运至停车平台，并执行步骤s327；
176.s327，打开第二通断阀，并控制水泵启动，使用第二消防通道对动力电池进行喷淋消防，然后运行步骤s329；
177.s329，通过第二视频采集装置获取动力电池的视频，并基于视频判断动力电池是否无明火和烟雾，如果是，则执行步骤s331，否则，返回继续执行步骤s327；
178.s331，关闭第一通断阀和水泵，消防结束。
179.需要说明的是，上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本申请的保护范围之内。例如，上述步骤s101和步骤s105之间没有特定顺序，二者可以同时执行，也可以先执行步骤s105，再执行步骤s101。
180.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。