充电站智能灭火装置及方法与流程

本发明涉及充电站安全领域，具体涉及一种充电站智能灭火装置及方法。

背景技术：

1、随着新能源技术的不断进步，越来越多的电动车进入市场，但电动车在充电过程中发生自燃的情况也是屡见不鲜。现有的充电站多为无人值守充电站，监控人员通过监控发现火灾，通知运维人员赶往现场，运维人员赶到现场已经来不及扑救，车辆燃烧殆尽甚至引燃附近车辆，带来巨大经济损失，乃至生命损失。因此如何能在电动车充电自燃时迅速做出应对措施，是减少生命、财产损失的重要环节。

2、为解决这一问题，越来越多的充电站灭火装置被提出，但都普遍存在以下问题：

3、1、无论是铅酸电池还是锂电池，其起火过程基本均为升温、随着温度升高，升温点周边可燃物逐渐冒烟直至出现明火，从过程中可以看出无论是烟雾传感器还是不同类型的火焰识别传感器，其对火灾识别的阶段均较晚，错失了灭火的良机，且锂电池起火速度较快，火势凶猛，一旦起火，灭火难度较大。

4、2、在每一个充电桩都设置一套灭火装置，每个灭火装置都均需与对应的电磁阀开关机控制单元，存在布置管路复杂，成本高，可靠性差，且后期维护保养难度大灯问题。

5、3、灭火时，精度不够高，无法准确对准起火点，延误了火情。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种充电站智能灭火装置及方法。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种充电站智能灭火装置，包括控制模块、设置于充电区上方的热成像仪和水炮模块，所述热成像仪与控制模块连接；

3、所述热成像仪实时检测充电区域的温度情况，形成热像图并发送至控制模块；控制模块按充电位对热像图进行分区划分，控制模块内存储有每个充电位对应的出水口喷水角度或出水口喷水角度计算方法；

4、所述控制模块根据热成像仪发送的热像图定位温度过高的充电位，并调整所述水炮模块的出水口角度至该充电位对应的出水口喷水角度，控制水炮模块向该充电位喷水。

5、该充电站智能灭火装置通过热成像仪可在发生火情前快速准确的发现可能发生火情的充电位，并通过水炮进行降温，乃至灭火，减小了生命、财产损失；且该充电站智能消防装置中不用给充电区中的每个充电位均配置灭火装置，减小了成本，管路也简单，可靠性高，后期维护保养难度小，采用水炮灭火也提高了灭火效果，克服了干粉灭火器易受风或空气流通影响，向周边扩散的难题，也能快速吸收锂电池热失效过程中产生的热量，达到快速降温、灭火的目的。同时，该充电站智能灭火装置根据每个充电位对应的出水口喷水角度来调整水炮模块的出水口角度，提高了喷水时的角度准确性，精度高，且反应速度快，能在极短时间内对准起火点进行灭火或降温。

6、在该充电站智能灭火装置的一种可选方案中，所述水炮模块包括水炮，以及设置于所述水炮与水源的连接管路上的增压泵；

7、所述水炮的出水口处设有流量传感器和水压传感器，所述流量传感器、水压传感器的信号输出端分别连接至控制模块对应的信号输入端，所述增压泵控制端连接所述控制模块对应的控制信号输出端；所述控制模块根据所述水压传感器所采集的压力信号调节所述增压泵的压力，以调整水炮喷水落点位置。

8、该可选方案提高了喷水落点的准确性，能更准确的对目标充电车位喷水，进一步提高了灭火或降温的有效性以及效率。

9、在该充电站智能灭火装置的一种可选方案中，所述水炮模块还包括驱动电机、与水炮出水口同轴固定的从动齿轮和开关控制阀；所述驱动电机的控制端、开关控制阀控制端分别连接所述控制模块对应的控制信号输出端，所述驱动电机的输出轴上固接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

10、在该充电站智能灭火装置的一种可选方案中，每个充电位的充电桩的供电线路上设有常闭的紧急开关，该紧急开关的控制端与所述控制模块连接。

11、在该可选方案中，当某充电位的车辆充电电池温度过高时，控制模块控制该充电位以及该充电位左右两边的充电位的紧急开关打开，断开供电线路，进一步保证了充电站的安全性。

12、本申请还提出了一种充电站智能灭火方法，包括以下步骤：

13、采集充电区域的热像图，并按充电位对热像图进行分区划分；

14、预设各充电位对应的喷水水平距离阈值；

15、设定或基于该阈值计算每个充电位对应的水炮出水口喷水角度；

16、根据热像图定位温度过高的充电位，并调整水炮的出水口角度至该充电位对应的水炮出水口喷水角度，控制水炮模块向该充电位喷水。

17、该方法通过热像图可在发生火情前快速准确的发现可能发生火情的充电位，根据每个充电位对应的出水口喷水角度来调整水炮模块的出水口角度，提高了喷水时的角度准确性，精度高，且反应速度快，能在极短时间内对准起火点进行灭火或降温。

18、在该充电站智能灭火方法的一种可选方案中，设定的第n个充电位对应的水炮出水口喷水角度αn的为：其中，sn为第n个充电位对应的喷水水平距离阈值，y为水炮与车之间的高度差。

19、在该充电站智能灭火方法的一种可选方案中，喷水水平距离阈值设定步骤为：确定车位宽度x，第n个车位对应的喷水水平距离阈值为

20、在该充电站智能灭火方法的一种可选方案中，控制水炮模块向充电位喷水后，还包括喷水落点判断步骤：

21、计算喷水水平距离；

22、将该喷水水平距离与该充电位对应的预设喷水水平距离阈值进行比较，判断当前喷水落点是否准确，并调整水炮水压，使喷水水平距离等于预设的喷水水平距离阈值。

23、该可选方案进一步保证了水炮喷水落点的准确性。

24、采集出水口的流速，计算喷水水平距离，其计算公式为：

25、其中，sx为当前喷水水平距离，v0为出水口流速，g为重力加速度，α为水炮出水口在竖直方向的夹角，y为水炮与车之间的高度差。

26、在该充电站智能灭火方法的一种可选方案中，采集出水口流速、出水口水压，根据所述出水口流速、出水口水压、喷水水平距离以及喷水水平距离阈值，自适应调整增压泵的压力，使水炮喷水落点位于起火点。

27、该可选方案进一步提高了水炮喷水落点的准确性以及调整的快速性。

28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种充电站智能灭火装置，其特征在于，包括控制模块、设置于充电区上方的热成像仪和水炮模块，所述热成像仪与控制模块连接；

2.根据权利要求1所述的充电站智能灭火装置，其特征在于，所述水炮模块包括水炮，以及设置于所述水炮与水源的连接管路上的增压泵；

3.根据权利要求2所述的充电站智能灭火装置，其特征在于，所述水炮模块还包括驱动电机、与水炮出水口同轴固定的从动齿轮和开关控制阀；所述驱动电机的控制端、开关控制阀控制端分别连接所述控制模块对应的控制信号输出端，所述驱动电机的输出轴上固接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的充电站智能灭火装置，其特征在于，每个充电位的充电桩的供电线路上设有常闭的紧急开关，该紧急开关的控制端与所述控制模块连接。

5.一种充电站智能灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的充电站智能灭火方法，其特征在于，第n个充电位对应的水炮出水口喷水角度αn的计算公式为：其中，sn为第n个充电位对应的喷水水平距离阈值，y为水炮与车之间的高度差。

7.根据权利要求5所述的充电站智能灭火方法，其特征在于，喷水水平距离阈值设定步骤为：确定车位宽度x，第n个车位对应的喷水水平距离阈值为

8.根据权利要求5所述的充电站智能灭火方法，其特征在于，控制水炮模块向充电位喷水后，还包括喷水落点判断步骤：

9.根据权利要求8所述的充电站智能灭火方法，其特征在于，采集出水口的流速，计算喷水水平距离，其计算公式为：

10.根据权利要求8所述的充电站智能灭火方法，其特征在于，采集出水口流速、出水口水压，根据所述出水口流速、出水口水压、喷水水平距离以及喷水水平距离阈值，自适应调整增压泵的压力，使水炮喷水落点位于起火点。

技术总结本发明提出了一种充电站智能灭火装置及方法。该装置包括控制模块、设置于充电区上方的热成像仪和水炮模块，热成像仪与控制模块连接；热成像仪实时检测充电区域的温度情况，形成热像图并发送至控制模块；控制模块按充电位对热像图进行分区划分，控制模块内存储有每个充电位对应的出水口喷水角度或出水口喷水角度计算方法；控制模块根据热成像仪发送的热像图定位温度过高的充电位，并调整水炮模块的出水口角度至该充电位对应的出水口喷水角度，控制水炮模块向该充电位喷水。该充电站智能灭火装置提高了喷水时的角度准确性，精度高，且反应速度快，能在极短时间内对准起火点进行灭火或降温。技术研发人员：樊莉昌,郭松,龚国彬,吴龙辉,李喜林,李景渊,王世川,胡在双,周佳受保护的技术使用者：招商局检测车辆技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19