用于充换电站的安全防护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及安全技术领域，具体涉及一种用于充换电站的安全防护系统。本实用新型专利技术旨在解决现有技术中用于电池包的灭火方案存在的灭火效率低、成本高的问题。为此目的，本实用新型专利技术的安全防护系统包括：灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统和控制子系统，灭火装置子系统包括灭火装置，控制子系统能够基于检测子系统获取的状态参数信息判断电池包的状态，并且在电池包处于设定的故障状态时，控制电池转运子系统将该电池包运送至灭火装置并与灭火装置的底部对接。通过安全防护系统的设置，本实用新型专利技术能够在电池包处于设定的故障状态时，对电池包进行快速处置，极大地提高灭火效率，缩短系统的反应时间，降低灭火成本。

Safety Protection System for Charging and Replacing Power Station

The utility model relates to the field of safety technology, in particular to a safety protection system for a charging and switching power station. The utility model aims at solving the problems of low fire extinguishing efficiency and high cost existing in the fire extinguishing scheme for battery packs in the prior art. For this purpose, the safety protection system of the utility model includes: fire extinguishing device subsystem, detection subsystem, battery transporting subsystem and control subsystem. The fire extinguishing device subsystem includes fire extinguishing device. The control subsystem can judge the state of battery pack based on the state parameter information obtained by the detection subsystem, and control the battery rotation when the battery pack is in a set fault state. The transport subsystem transports the battery pack to the fire extinguishing device and docks with the bottom of the fire extinguishing device. By setting up the safety protection system, the utility model can dispose the battery pack quickly when the battery pack is in the set failure state, greatly improving the fire extinguishing efficiency, shortening the reaction time of the system and reducing the fire extinguishing cost.

【技术实现步骤摘要】
用于充换电站的安全防护系统
本技术涉及安全
，具体涉及一种用于充换电站的安全防护系统。
技术介绍
随着新能源汽车的保有量不断增加，新能源汽车的安全问题也越来越被各大车主和厂商所重视。以电动汽车为例，作为一种为电动汽车提供动力的优选动力源，锂离子电池由于其具有能量密度高、输出功率大、温度范围宽、使用寿命长、充电速度快、绿色环保等优点而被各大汽车厂商广泛采用。但是由于锂离子电池燃烧时具有燃烧猛烈、持续时间长、产生大量的浓烟与粉尘、出现爆炸或二次爆炸等特点，因此由锂离子电池燃烧或爆炸而导致的事故也不容忽视。作为为电动汽车更换动力电池的场所，通常充换电站的电池架上密集存放有数个由锂离子电池组成的电池包，一旦某个电池包发生热失控，锂离子电池中的反应物便会在电池包内发生燃烧反应烧穿金属外壳，进而剧烈燃烧的火焰、电解液和反应的产物喷射到外部，很容易将火势蔓延到其他电池上，带来重大损失。为避免上述事故发生，增强充换电站的安全性，现有技术中，通常电池包内还设置有用于实时监测锂离子电池的工作状态的电池管理系统(BMS)，以便在锂离子电池出现热失控或燃烧时启动应急措施，如采用气体灭火装置喷撒气体灭火剂至指定的区域。虽然上述方法一定程度上提高了充换电站的安全性，但也不可避免地存在以下问题：首先，由于燃烧点在电池包的内部，因此气体灭火剂很难喷射到电池包内部进行及时有效地灭火，而一旦无法及时灭火造成火势蔓延，火焰很可能引起电池架上的其他电池包起火，届时后果不堪设想。其次，每次低效率地灭火都需要耗费大量的气体灭火剂，这还造成了灭火剂的极度浪费。也就是说，现有技术中用于电池包的灭火方案存在灭火效率低、成本高的问题。相应地，本领域需要一种新的用于充换电站的安全防护系统来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中用于电池包的灭火方案存在的灭火效率低、成本高的问题，本技术提供了一种用于充换电站的安全防护系统，所述充换电站包括电池架，所述电池架上储存有多个电池包，所述安全防护系统包括：灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统以及控制子系统，所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，所述灭火装置允许电池包与其底部对接；所述检测子系统设置为获取电池包的状态参数信息并传输至控制子系统；所述电池转运子系统设置为接收控制子系统的指令并使电池包到达灭火装置的底部并与所述灭火装置的底部对接；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，向所述电池转运子系统下达指令，以使电池包与灭火装置的底部对接。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述设定的故障状态包括燃烧状态和/或冷却失败状态。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述检测子系统包括设置于电池包内部的电池管理单元，所述电池管理单元用于检测电池包的内芯温度或内芯温升速度。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述检测子系统还包括与电池包数量相同的烟雾传感器和/或第一温度传感器，每个电池包配置有一个烟雾传感器和/或一个第一温度传感器，所述烟雾传感器用于检测电池包附近的烟雾浓度，所述第一温度传感器用于检测电池包附近的温度。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述检测子系统还包括设置于灭火装置的位置确认传感器，所述位置确认传感器设置为能够在所述处于设定的故障状态的电池包与所述灭火装置对接好时，向所述控制子系统发出位置确认信号。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述位置确认传感器为电磁传感器、红外传感器或第二温度传感器。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述电池转运子系统包括电池输送机构和电池升降机构；其中，所述电池输送机构设置为将电池包从所述电池架上输送至所述电池升降机构；其中，所述电池升降机构设置为接收来自所述电池输送机构的电池包并使所述电池包与所述灭火装置的底部对接。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述电池转运子系统还包括换电机器人，所述换电机器人设置为接收来自所述电池升降机构的与所述灭火装置对接好的电池包并运送所述电池包到达隔离位置。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述安全防护系统还包括冷却子系统，所述冷却子系统用于对所述电池架上的电池包进行冷却。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述安全防护系统还包括安全子系统，所述安全子系统包括设置于充换电站的通风扇、泄压口和消防扑救口中的一种或几种。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述安全防护系统还包括应急子系统，所述应急子系统包括设置于充换电站的应急电源、声光报警装置和自动电话报警装置中的一种或几种。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述电池架上设置有卡锁机构。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述灭火装置包括存放有灭火剂的灭火容器，所述灭火容器具有下表面，电池包具有上表面，所述灭火容器的下表面能够与电池包的上表面紧密贴合并且在电池包燃烧时熔化。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述灭火装置还包括设置于所述灭火容器的下表面的连接框，沿所述连接框的内壁周向设置有密封垫，所述连接框与所述灭火容器的下表面围设形成容纳腔，所述容纳腔允许电池包嵌入其中。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述灭火装置包括存放有灭火剂的灭火容器，所述灭火容器具有下表面，所述灭火容器的下表面设置有连接框，沿所述连接框的内壁周向设置有密封垫，所述连接框与所述灭火容器的下表面围设形成容纳腔，所述容纳腔允许电池包嵌入其中，所述灭火容器的下表面还设置有阀机构，所述阀机构能够在外力的顶升下打开。在上述用于充换电站的安全防护系统的优选技术方案中，所述阀机构包括阀盖和推杆，所述灭火容器的下表面对应地开设有阀孔，所述阀盖盖设在所述阀孔上，所述推杆与所述阀盖连接后从所述阀孔伸出；所述阀孔内还设置有限位管，所述限位管通过多根连接筋与所述灭火容器的下表面连接，所述限位管允许所述推杆穿出并且能够对嵌入所述容纳腔的电池包进行限位本领域技术人员能够理解的是，在本技术的优选技术方案中，用于充换电站的安全防护系统包括检测子系统、灭火装置子系统、电池转运子系统以及控制子系统。灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，灭火装置允许电池包与其底部对接；检测子系统设置为能够获取电池包的状态参数信息并传输至控制子系统；电池转运子系统设置为接收控制子系统的指令并使电池包到达灭火装置的底部并与灭火装置的底部对接；控制子系统设置为根据状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定为电池包处于设定的故障状态时，向电池转运子系统下达指令，以使处于设定的故障状态的电池包到达灭火装置的底部并与灭火装置的底部对接。优选地，设定的故障状态为燃烧状态或冷却失败状态，灭火装置可以为存放有灭火剂的灭火容器，灭火容器的底部设置为能够与电池包密封对接，并且在电池包燃烧时灭火剂能够进入电池包进行灭火。通过获取电池包的状态参数信息并根据状态参数信息判断电池包的状态、以及在电池包处于设定的故障状态时，使电池包到达灭火装置的底部并与灭火装置的底部对接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于充换电站的安全防护系统，所述充换电站包括电池架，所述电池架上储存有多个电池包，其特征在于，所述安全防护系统包括灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统以及控制子系统，所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，所述灭火装置允许电池包与其底部对接；所述检测子系统设置为获取电池包的状态参数信息并传输至控制子系统；所述电池转运子系统设置为接收控制子系统的指令并使电池包到达灭火装置的底部并与所述灭火装置的底部对接；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，向所述电池转运子系统下达指令，以使电池包与灭火装置的底部对接。

【技术特征摘要】
1.一种用于充换电站的安全防护系统，所述充换电站包括电池架，所述电池架上储存有多个电池包，其特征在于，所述安全防护系统包括灭火装置子系统、检测子系统、电池转运子系统以及控制子系统，所述灭火装置子系统包括至少一个灭火装置，所述灭火装置允许电池包与其底部对接；所述检测子系统设置为获取电池包的状态参数信息并传输至控制子系统；所述电池转运子系统设置为接收控制子系统的指令并使电池包到达灭火装置的底部并与所述灭火装置的底部对接；所述控制子系统设置为根据所述状态参数信息判断电池包的状态，并且在判定电池包处于设定的故障状态时，向所述电池转运子系统下达指令，以使电池包与灭火装置的底部对接。2.根据权利要求1所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述设定的故障状态包括燃烧状态和/或和冷却失败状态。3.根据权利要求1所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述检测子系统包括设置于电池包内部的电池管理单元，所述电池管理单元用于检测电池包的内芯温度或内芯温升速度。4.根据权利要求3所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述检测子系统还包括与电池包数量相同的烟雾传感器和/或第一温度传感器，每个电池包配置有一个烟雾传感器和/或一个第一温度传感器，所述烟雾传感器用于检测电池包附近的烟雾浓度，所述第一温度传感器用于检测电池包附近的温度。5.根据权利要求4所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述检测子系统还包括设置于灭火装置的位置确认传感器，所述位置确认传感器用于在所述处于设定的故障状态的电池包与所述灭火装置成功对接时，向所述控制子系统发出位置确认信号。6.根据权利要求5所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述位置确认传感器为电磁传感器、红外传感器或第二温度传感器。7.根据权利要求1所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述电池转运子系统包括电池输送机构和电池升降机构；其中，所述电池输送机构设置为将电池包从所述电池架上输送至所述电池升降机构；其中，所述电池升降机构设置为接收来自所述电池输送机构的电池包并使所述电池包与所述灭火装置的底部对接。8.根据权利要求7所述的用于充换电站的安全防护系统，其特征在于，所述电池转运子系统还包括换电机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁文，杨潮，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81