一种电车充电安全预警与灭火处置一体化方法及系统与流程

本发明涉及安全防火，更具体的说是涉及一种电车充电安全预警与灭火处置一体化方法及系统。

背景技术：

1、锂电池已经成熟应用于3c电子产品、电动工具、电动自行车领域，在电动汽车、储能、通讯、可穿戴产品等新领域也有长足发展。关于手机、电脑、充电宝、无人机等电池爆炸的新闻屡见不鲜，特别是具有较大容量锂电池的行业，如电动汽车和电动自行车行业，所面临的自燃风险更大，极易造成人身危险和大量财产损失。

2、锂电池在充电时是一个化学反应过程，锂离子电池由高活性的正极材料和有机电解液组成，在受热条件下非常容易发生剧烈的化学副反应，这种反应将产生大量的热，甚至导致“热失控”。电车从冒烟到自燃只需要几秒到几分钟不等，甚至会在极短时间发生爆炸燃烧，导致火势迅速蔓延，冒烟时锂离子电池内部处于高温状态，扑灭外部明火后极易复燃，基本无法人为干预，只能等待电池燃烧完全。

3、目前，现有技术中已经出现了一些自动灭火装置，但大多是火灾发生后的一些处置方式，因未能对电车充电状态进行实时监测并在出现异常时及时断电、预警，在保障安全及减少损失等方面依然有待提高，还无法实现充电安全预警与灭火处置一体化的解决方案，如何克服以上不足是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种电车充电安全预警与灭火处置一体化方法及系统，解决了背景技术中指出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电车充电安全预警与灭火处置一体化方法，包括以下步骤：

4、采集配电箱数据，结合预设的阈值数据判断智能配电箱的运行状态；当智能配电箱的运行状态存在异常或发生火灾时，电箱灭火系统自动打开灭火并发送报警信息至管理平台；

5、采集智能插座提供给电车锂电池的充电电流，结合预存的记忆曲线判断智能插座工作状态；当存在异常时，相应的智能插座自动断电并自动报警；

6、利用智能监控设备，监测电车充电区域是否发生火灾，当监测到火灾发生时，利用锂电池灭火系统自动灭火并发送报警信息至管理平台。

7、可选的，配电箱的箱体为不锈钢材料，箱体的正面并排设置有若干个与箱体内腔相通的散热口，箱体的顶部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴通过连接轴穿过箱体的顶面延伸至箱体内腔并固定安装风扇，风扇的进风口连接有进气管，进气管上设有干燥罐和制冷器。

8、可选的，判断智能配电箱的运行状态，具体包括以下步骤：

9、利用漏电保护开关，在预设的自检时间点执行漏电自检，并获取漏电检测结果；

10、利用剩余电流互感器，对全线路范围的剩余电流进行监测，采集剩余电流信号；

11、利用电流传感器、电压传感器、第一温度传感器，分别获取电流信号、电压信号以及配电箱中的温度信号；

12、将采集的电流信号、电压信号、温度信号、剩余电流信号通过ad转换、滤波处理后，生成稳定的数字信号；

13、将数字信号分别与相应的预设阈值进行比较，结合漏电检测结果，判断智能配电箱的运行状态是否存在异常或发生火灾。

14、可选的，判断智能插座工作状态，具体为：

15、将采集的电车锂电池的充电电流与预存的记忆曲线进行比较，判断电车锂电池的充电阶段；

16、若充电电流波动的偏离值处于预设范围内，则继续维持充电模式，直至充电完成，自动断开智能插座与电车锂电池的电连接；

17、若充电电流波动的偏离值超过预设范围，则启动断电保护机制，对存在异常的智能插座进行断电保护并自动报警，其他插座正常使用。

18、可选的，记忆曲线的获取方式为：在智能插座上对电车锂电池进行一次充电，记录正常使用状态下电车锂电池充电的各个阶段，获取电车锂电池的充电电路记忆曲线；锂电池充电分为四个阶段：涓流充电、恒流充电、恒压充电及充电终止。

19、可选的，充电阶段的判断方式，具体为：

20、当充电电流与恒流充电阶段的参考电流一致时，锂电池处于恒流充电阶段；当充电电流与涓流充电阶段的参考电流不一致时，锂电池处于恒压充电阶段，否则，在大于或等于记忆曲线中涓流充电阶段时间且小于恒流充电阶段时间后重新采集锂电池的充电电流，若新采集的充电电流与前一次充电电流一致，则锂电池处于充电终止阶段，反之锂电池处于恒流充电阶段；

21、当锂电池处于恒流充电阶段时，继续充电并在大于或等于记忆曲线中恒流充电阶段时间后再次采集充电电流；当锂电池处于恒压充电阶段时，确认充电电流是否小于或等于记忆曲线中恒压充电阶段的最小电流值，若是则锂电池处于充电终止阶段，否则在大于或等于记忆曲线中恒压充电阶段时间后，锂电池充电终止。

22、可选的，智能监控设备包括：摄像头本体、摄像头、红外镜头、第一烟雾传感器、控制箱；摄像头本体的前端面安装有摄像头和红外镜头，摄像头本体的中部安装有第一烟雾传感器且摄像头本体的外壳设置有第一烟雾传感器的进气口和出气口；摄像头本体上安装有控制箱；摄像头上安装有过滤现场背景光色的滤光结构；

23、控制箱内集成有主控单元、电源、gps模块、通信模块、存储模块及语音报警器；摄像头、红外镜头、第一烟雾传感器、gps模块、存储模块均与主控单元连接，电源为整个智能监控设备供电；主控单元通过通信模块将基于所采集信号获取的火灾信息发送至智能安全消防设备及远程监控中心。

24、可选的，电箱灭火系统包括：第一控制器、灭火剂高压储罐、储水箱；

25、灭火剂高压储罐设置在配电箱箱体顶壁内侧的防火装置内，防火装置内设置有第一控制器、蓄电池，防火装置底部设置有转动组件及与转动组件连接的喷嘴；灭火剂高压储罐的出口设置有电磁开关阀，电磁开关阀通过软管与喷嘴连接；

26、储水箱设置在配电箱底部，储水箱外端固定连接有一开口朝上的喷水管，储水箱内部固定连接有电动水泵，且电动水泵与喷水管相连；

27、第一控制器、转动组件、电动水泵均与蓄电池相连；电磁开关阀、转动组件、电动水泵均与第一控制器通信连接。

28、可选的，锂电池灭火系统包括：第一箱体、第二箱体，且第一箱体与第二箱体之间设置有隔板；

29、第一箱体放置有锂电池、第二烟雾传感器、第二温度传感器、第二控制器，第二烟雾传感器、第二温度传感器均与第二控制器电连接；

30、第二箱体放置有灭火器，灭火器与控制器连接；灭火器包括罐体、胶管和喷嘴，喷嘴穿过隔板伸入到第一箱体内；

31、第一箱体、第二箱体上分别安装有第一盖板、第二盖板，第一盖板上安装有灭火管、安全泄压阀。

32、一种实现以上所述的电车充电安全预警与灭火处置一体化方法的系统，包括：

33、配电箱检测及处置模块，用于采集配电箱数据，结合预设的阈值数据判断智能配电箱的运行状态；当智能配电箱的运行状态存在异常或发生火灾时，电箱灭火系统自动打开灭火并发送预警信息至管理平台；

34、插座检测及处置模块，用于采集智能插座提供给电车锂电池的充电电流，结合预存的记忆曲线判断智能插座工作状态；当存在异常时，相应的智能插座自动断电并自动报警；

35、锂电池检测及处置模块，通过利用智能监控设备，监测电车充电区域是否发生火灾，当监测到火灾发生时，利用锂电池灭火系统自动灭火并发送报警信息至管理平台。

36、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种电车充电安全预警与灭火处置一体化方法及系统，通过对电流、电压、温度、剩余电流、漏电等情况进行检测，可以判断智能配电箱的运行状态，当检测到存在异常或发生火灾时，电箱灭火系统自动灭火并自动报警；通过对智能插座进行实时监测，可以在充电终止时自动断电，在存在异常时自动报警并采取断电保护措施，其他插座正常使用；利用智能监控设备的温度检测、烟雾探测、火苗探测等功能，可以及时发现火灾情况，避免造成严重损失；同时，通过锂电池灭火系统可以对锂电池出现异常时自动灭火，避免火势的扩大，实现了电车充电安全预警与灭火处置的一体化方案，解决了现有技术存在的问题。