消防充电柜的制作方法

1.本实用新型涉及充电装置领域，具体而言，涉及一种消防充电柜。


背景技术：

2.随着电动车以及更广泛的使用可充电电池的设备的普及，人们对于充电装置的需求越来越大。为了保障充电安全，同时便于对充电设备进行管理，充电柜在人们的日常生活中越来越常见。
3.充电柜是为电池充电的主要设备，其通过内部的充电稳压电路输出电源为电池提供合适的电压，保证电池的正常充电。但是，电池在充电过程中如果温度过高、或内部电路故障、或瞬间放电产生大量电流，容易起火，进而有发生电池爆炸等严重后果的可能性，具有较大安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种消防充电柜，在安全供电的基础上，保障电池在充电柜中进行充电时的消防安全，能够及时应对电池起火、爆炸等消防安全事故，避免火险情况大范围扩张，保证人员与财产安全。
5.第一方面，本实用新型提供了一种消防充电柜，包括：柜体，所述柜体包括多个子柜体，其中，所述子柜体被配置为容纳充电装置，所述子柜体由隔板分隔；消防系统，所述消防系统包括灭火装置；气体管理系统，所述气体管理系统包括通风装置和有害气体回收装置；以及电源管理系统，所述电源管理系统被配置为向所述子柜体内的充电装置供电。
6.本实用新型实施例的技术方案中，响应于子柜体中的火险情况，所述消防系统、所述气体管理系统以及所述电压管理系统执行相应操作，所述相应操作包括：所述消防系统启动所述灭火装置、所述气体管理系统所述气体管理系统停止所述通风装置的通风，并启动所述有害气体回收装置回收有害气体、以及所述电源管理系统停止向所述子柜体内的充电装置供电。消防充电柜内的各种装置及时响应火险情况，进行灭火、断电、停止新鲜空气的继续流入，从而进行综合作用，将火情控制、扑灭，或防止火情进一步蔓延；同时有害气体回收装置的启动，避免了火险中产生的有害气体逸散到空气中污染环境。
7.在一些实施例中，所述电源管理系统包括弱电控制单元和强电控制单元；其中，所述弱电控制单元为所述消防系统与所述气体管理系统供电，并控制所述消防系统与所述气体管理系统响应于子柜体中的火险情况执行相应操作；其中，所述强电控制单元为所述弱电控制单元和所述子柜体内的充电装置供电。响应于子柜体中的火险情况，所述弱电控制单元向所述消防系统及所述气体管理系统发送控制信号，所述强电控制单元停止向所述子柜体内的充电装置供电。弱电控制单元与强电控制单元分别并行控制不同的装置，提升了消防充电响应火险情况的及时响应效率；并且将不同的装置接入两条线路中，不仅简化了线路连接关系，同时也提高了线路的安全性。
8.在一些实施例中，所述强电控制单元包括安全隔离变压器，其中，所述强电控制单
元通过所述安全隔离变压器向所述充电装置供电。安全隔离变压器使充电装置与从电网输入的输入电流、电压隔离开，即使充电装置出现漏电的情况，也不会对接触者造成伤害，保证了用电安全。
9.在一些实施例中，所述隔板为多层结构，所述多层结构包括内外金属板和填充于所述内外金属板之间的防火材料；其中，所述内外金属板中面向于所述子柜体内部空间的金属板上分布有网孔。这样的设计使得用所述隔板制成的柜体能够防火，以及在发生电池爆炸时能够分割气流减缓冲击。
10.在一些实施例中，所述灭火装置包括：具有灭火材料的灭火罐、消防管道以及消防喷头；其中，所述消防管道与所述灭火罐连接；其中，所述消防喷头中的一端连接所述消防管道，所述消防喷头的另一端进入所述子柜体；其中，所述消防系统启动所述灭火装置包括，将所述灭火罐中的灭火材料经由所述消防管道以及消防喷头喷入所述子柜体。通过消防喷头进入每一个子柜体，这样的结构使得消防充电柜在发生火险情况时能及时地、并精准地针对起火的子柜体进行灭火，且不会波及其他未发生火险情况的子柜体。并且，多个消防喷头共用一个灭火罐，也使得灭火材料的存放集中，便于管理。
11.在一些实施例中，所述通风装置包括进气单元和排气单元，所述进气单元包括进气口和进气口阀门，所述排气单元包括排气管道和排气扇；其中，所述进气口联通外界与所述子柜体内的空间；其中，所述排气管道包括子柜体排气口与总排气口，所述子柜体排气口联通所述子柜体内的空间，并具有排气阀门，所述总排气口具有总排气阀门；其中，所述排气扇被配置为将所述排气管道内的气体通过所述总排气口排出所述柜体。这样的设计便于对消防充电柜进行通风以及对进气口与排气口进行管理。
12.在一些实施例中，所述通风装置还包括控制开关，所述控制开关控制所述进气口阀门、所述排气阀门与所述总排气阀门；其中，所述气体管理系统停止所述通风装置的通风包括，所述控制开关控制所述进气口阀门和所述总排气阀门关闭，并仅控制关闭与所述火险情况无关的子柜体的排气阀门。在消防充电柜发生火险情况时，这样的配置可以及时控制发生火险情况的子柜体内的气体不逸散到其他子柜体和外界，保护了其他子柜体和外界的环境。
13.在一些实施例中，所述有害气体回收装置包括抽气机和储气罐；其中，所述抽气机与所述通风装置相连；其中，所述储气罐与所述抽气机单向接通；其中，所述启动所述有害气体回收装置回收有害气体包括，启动所述抽气机通过所述子柜体排气口抽吸相应子柜体空间内气体，并将抽吸的气体储存于储气罐中。这样的配置使得消防充电柜在发生火险情况时，能够及时将产生的有害气体收集起来，保护外界的环境。
14.在一些实施例中，所述消防充电柜还包括传感器装置；其中，所述传感器装置设置于所述子柜体的内部，并用于探测所述子柜体中的火险情况；其中，所述传感器装置包括温度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器中的任意一种或多种。这样的配置使得消防充电柜能及时发现火险情况。
15.在一些实施例中，所述传感器装置与所述电源管理系统电连接；其中，所述传感器装置检测到所述火险情况之后，发送信号至所述电源管理系统；响应于所述信号，所述电源管理系统控制所述消防系统、所述气体管理系统以及所述电压管理系统执行所述相应操作。在一个优选的实施例中，所述消防充电柜被配置为响应于所述信号，由所述电源管理系
统中的弱电控制单元控制所述消防系统启动灭火装置、气体管理系统停止通风装置的通风，并启动有害气体回收装置回收有害气体，并使得所述强电控制单元停止向子柜体内的充电装置供电。这样的配置使得消防充电柜能在发生火险情况时及时发现，及时处理，将损失降到最低。
16.本实用新型提供的消防充电柜，既满足了人们充电的需求，又提供了多个具有充电装置子柜体，并且保证了人们在充电过程中的安全，同时具有消防系统能对意外发生的火险情况进行及时处理，具有气体管理系统对消防充电柜内的气体进行管理，能将有害气体进行封闭和收集。
17.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的柜体结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的强电控制单元的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的弱电控制单元的结构示意图；
23.图5a为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的隔板的整体结构示意图；
24.图5b为图5a中所示的隔板中面向于子柜体内部空间的金属板的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的消防系统的结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的气体管理系统的结构示意图；
27.图8为本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的立体结构示意图。
28.图标：1000-消防充电柜；100-柜体，110-充电装置，120-内层金属板，130-子柜体，140-装置隔离层，142-装置隔离层隔板，150-外层金属板，160-内外金属板之间夹层；
29.200-消防系统，210-灭火装置，211-消防管道，213-消防喷头，215-灭火罐指示表，217-消防控制阀门，219-灭火罐；
30.300-气体管理系统，310-通风装置，320-进气口，321-进气口阀门，330-子柜体排气口，331-子柜体排气阀门，340-总排气口，341-总排气阀门，350-排气管道，360-有害气体回收装置，361-抽气机，363-储气罐控制阀门，365-储气罐指示表，367-储气罐，370-排气扇；
31.400-电源管理系统，430-强电控制单元，440-弱电控制单元，410-强电控制板，412-熔断器，414-安全隔离变压器，420-弱电控制板，421-传感器装置，423-进气口控制开关，425-总排气阀门控制开关，427-子柜体排气阀门控制开关。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.图1为本实用新型一些实施例提供的消防充电柜1000的结构示意图，消防充电柜1000由柜体100，消防系统200，气体管理系统300，电源管理系统400组成。其中，柜体100内有多个子柜体130，如图1中所示的子柜体1，子柜体2以及子柜体3。子柜体130的一种示例性的结构详见图2。每个子柜体内安装有充电装置110，用于给设备进行充电。其中，消防系统200包括灭火装置210，灭火装置210用于在子柜体130内发生火险时进行灭火。其中，气体管理系统300包括通风装置310和有害气体回收装置360。在未有火情发生的情况下，通风装置310为消防充电柜1000进行通风，并且有害气体回收装置360处于关闭状态；发生火险时，通风装置310停止通风，并且有害气体回收装置360启动，回收发生火险的子柜体130内的气体，回收的气体包括因燃烧而产生的有害气体。其中，在未有火情发生的情况下，电源管理系统400为每个子柜体130内的充电装置110供电，在子柜体130内发生火险时，及时停止向相应子柜体130内的充电装置110供电，切断子柜体130内充电装置的电源。
34.参考图2，在一个优选的实施例中，柜体100除子柜体130外还包括装置隔离层140，装置隔离层140通过装置隔离层隔板142与子柜体130在空间上分隔开，用于放置消防系统200、气体管理系统300与电源管理系统400的相关设备，在某个子柜体130发生火险情况时这种隔离使得装置隔离层140内的各个装置能够不受影响的正常工作，对火险情况进行处理。值得注意的是，图2中所示出的装置隔离层140与多个子柜体130的空间位置关系，即装置隔离层140位于多个子柜体130的下方仅是一种示例而非限制性的表示。在实际的应用中，可根据实际需求设置装置隔离层140和多个子柜体130之间的空间位置关系，上述空间位置关系包括但不限于，装置隔离层140位于多个子柜体130的上方、下方、左方、右方、前方以及后方。柜体100的子柜体空间划分的布局、数量和尺寸都可以是多种形式，图2只作示意说明。
35.参考图3和图4，根据本实用新型的一些实施例，可选地，电源管理系统400包括强电控制单元430与弱电控制单元440。其中，强电控制单元的结构请参照图4，图4为本实用新型一些实施例提供的消防充电柜的强电控制单元的结构示意图，强电控制单元包括强电控制板410，从电网输入的输入电流、电压通过熔断器412接入强电控制板410，强电控制板410与每个子柜体130内的充电装置110和弱电控制板420通过导线连接，为每个子柜体130内的充电装置110以及弱电控制单元供电，强电控制板410与弱电控制板420之间连接有熔断器412。熔断器412在电路因为短路或是其他异常情况使电路中电流过大时，及时切断电路，防止电设备被大电流烧毁。弱电控制单元的结构请参照图4。
36.图4为本实用新型一些实施例提供的消防充电的弱电控制单元的结构示意图，弱电控制单元包括弱电控制板420，弱电控制板420与消防系统200(于图1中示出)和气体管理系统300(于图1中示出)电连接，并为消防系统200和气体管理系统300供电。子柜体130(于图1中示出)内发生火险时，强电控制单元立即采用完全分离式切断子柜体130内的充电装置110的电源，强电控制单元将与该子柜体130内的充电装置110相连的相线与零线都断开，保证子柜体130内充电装置110的电源完全切断。弱电控制单元向消防系统200和气体管理系统300发送控制信号，控制消防系统200启动灭火装置210，控制气体管理系统300停止通
风装置310的通风，并启动有害气体回收装置360回收有害气体。
37.继续参见图3，根据本实用新型的一些实施例，可选地，强电控制单元还包括安全隔离变压器414，强电控制板410通过熔断器412与安全隔离变压器414的一端电连接，安全隔离变压器414的另一端通过熔断器412与每个子柜体130内的充电装置110电连接。安全隔离变压器414的输入端与输出端是完全断路隔离的，使得外界电网与充电装置110完全隔开，充电装置110的对地电容电流不足以对人身造成伤害，保证了用户在使用充电装置110进行充电时的用电安全。
38.请参见图2、图5a、图5b和图8，根据本实用新型的一些实施例，可选地，组成消防充电柜1000的柜体100的隔板材料为多层结构(如图5a中所示)，该多层结构包括内层金属板120、外层金属板150与填充于内外金属板之间夹层160的防火材料。其中，内层金属板120上分布有网孔(如图5a和5b中所示)，优选地，该网孔可以为均匀圆孔并均匀分布在内层金属板120上。优选地，填充于内外金属板之间夹层160的防火材料可以为石棉。优选地，外层金属板150采用通用金属材料。各个独立子柜体130的内表层采用分布有网孔的金属板材，在电池发生爆炸时可以起到分割气流减缓冲击的作用；内外金属板之间夹层160中填充防火石棉，起到防火隔热、吸收气流冲击的作用。可选地，如图2中所示，消防充电柜1000的柜体包括子柜体130和装置隔离层140，其中子柜体130与装置隔离层140之间具有装置隔离层隔板142，装置隔离层隔板142将子柜体130与装置隔离层140在空间上分隔开。优选地，装置隔离层隔板142也采用如图5a中所示的多层结构。另外，本文中的“内层金属板120”所指的是隔板中面向于子柜体内部空间的金属板。
39.请参见图6和图8，根据本实用新型的一些实施例，可选地，灭火装置210包括装有灭火材料的灭火罐219，消防管道211以及消防喷头213，其中，灭火罐219还可具有消防控制阀门217与灭火罐指示表215。优选地，灭火材料为电池火灾专用的灭火剂。优选地，灭火罐219放置于装置隔离层140，经消防控制阀门217与消防管道211连接，消防喷头213一端与消防管道211连接，另一端通过装置隔离层隔板142上的开口进入子柜体130。通常地，消防控制阀门217处于常开状态，当子柜体内发生火险时，消防喷头立即打开并喷出灭火材料，扑灭火源。
40.请参见图7和图8，根据本实用新型的一些实施例，可选地，通风装置310包括进气单元和排气单元，进气单元包括进气口320与进气口阀门321，排气单元包括排气管道350与排气扇370，其中，排气管道350包括子柜体排气口330、子柜体排气阀门331、总排气口340以及总排气阀门341，管道包括总排气管道以及每个子柜体的排气管道，子柜体排气管道内的气体通过总排气管道的总排气口340排出。每个子柜体均有独立的柜门，进气口320与子柜体排气口330。正常状态下，各个子柜体的进气口阀门321、子柜体排气阀门331以及总排气阀门341处于打开状态，外界空气可以正常进入各个子柜体130，在排气扇370的作用下，子柜体130内的气体由总排气口340排出，其中子柜体排气阀门331与总排气阀门341可以为单向阀，确保气体不会倒流。
41.请参见图4和图7，根据本实用新型的一些实施例，可选地，通风装置310还包括控制开关，其中控制开关包括进气口控制开关423、总排气阀门控制开关425、子柜体排气阀门控制开关427。在子柜体130内发生火险时，该子柜体130的进气口控制开关423控制进气口阀门321关闭，确保没有空气进入，正常子柜体130的子柜体排气阀门控制开关427控制子柜
体排气阀门331关闭，确保不受影响，排气扇370停止工作，总排气阀门控制开关425控制总排气阀门341关闭，确保有毒气体不排到外界环境中。
42.请继续参见图7和图8，根据本实用新型的一些实施例，可选地，有害气体回收装置360包括抽气机361以及储气罐367，其中，储气罐367具有储气罐控制阀门363以及储气罐指示表365，抽气机361可以为抽气压缩机，储气罐367可以为高压储气罐。抽气机361与通风装置310的总排气管道相连，储气罐367通过储气罐控制阀门363与抽气机单向接通。子柜体130发生火险时，有害气体回收装置360启动，抽气机361通过该子柜体130的子柜体排气口330抽吸子柜体空间内的气体，并将抽吸的气体储存在储气罐367中，防止有害气体排出。
43.请参见图4和图8，根据本实用新型的一些实施例，可选地，消防充电柜1000还包括传感器装置421，传感器装置421可以包括温度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器。传感器装置421位于每个子柜体内部，用于探测火险情况。
44.请参见图1和图4，根据本实用新型的一些实施例，可选地，传感器装置421与所述电源管理系统400电连接。其中，传感器装置421检测到子柜体内的火险情况之后，发送信号至电源管理系统400；响应于所述信号，弱电控制单元控制消防系统启动灭火装置210，气体管理系统300停止通风装置310的通风，并启动有害气体回收装置360回收有害气体，强电控制单元停止向该子柜体内的充电装置110供电。
45.请参见图1和图8，图8示出了本实用新型实施例提供的一种消防充电柜的立体结构示意图。根据本实用新型的一些实施例，可选地，消防充电柜1000包括柜体100、电源管理系统400、气体管理系统300与消防系统200以及传感器装置421。
46.如图8所示柜体100分为子柜体130与装置隔离层140，二者由装置隔离层隔板142分隔为相互独立的空间，装置隔离层140位于子柜体130的上部，子柜体130中设置有充电装置110以及传感器装置421，传感器装置421包括温度传感器、烟雾传感器以及有毒气体传感器；装置隔离层140中放置各种其他设备。每个子柜体130内具有进气口320与子柜体排气口330以及消防喷头213，其中，进气口320分布于子柜体130某侧壁的下部，子柜体排气口330设置于子柜体130的顶部；进气口320具有进气口阀门321，该进气口阀门321可以为每个子柜体130内分别独立配置，也可以由多个子柜体130共用一个进气口阀门321。
47.如图8所示消防系统200包括消防管道211、消防喷头213与灭火罐219，消防喷头213经由消防管道211与灭火罐219连接，消防管道211内填充有灭火材料。消防喷头213通过装置隔离从装置隔离层隔板142上的开孔进入子柜体130内。其中，气体管理系统300包括进气口320、进气口阀门321、子柜体排气口330、总排气口340、排气管道350、抽气机361与储气罐367，子柜体排气口330连接排气管道350，将子柜体130内的气体通过总排气口340排出，抽气机361一端与排气管道350连接，另一端连接储气罐367。
48.如图8所示，电源管理系统400包括强电控制单元与弱电控制单元，强电控制单元为弱电控制单元与充电装置供电，弱电控制单元为传感器装置421与消防系统200和气体管理系统300供电，强电控制单元与弱电控制单元之间可以进行信号传输，弱电控制单元可以接收传感器装置421发出的信号，并做出相应的响应。
49.子柜体130内发生火险情况时，由于装置隔离层隔板142的存在，装置隔离层140中的设备仍然可以正常运行。传感器装置421检测到子柜体130内的火险情况时，将信号发送给弱电控制单元，弱电控制单元控制气体管理系统300关闭子柜体130的进气口阀门321、关
闭未发生火险情况的子柜体130的子柜体排气口330以及总排气口340、开启抽气机361发生火险情况的子柜体130内的气体抽入储气罐367中，避免有害气体逸散到外界空气中污染环境，同时抽出子柜体130内的气体可以防止火势变大或是由于气体混合发生爆炸；同时，弱电控制单元控制消防系统200中的消防喷头213将消防管道211内的灭火材料喷入发生火险情况的子柜体130中，扑灭火源；同时，弱电控制单元将火险信号发送给强电控制单元，强电控制单元立即对发生火险情况的子柜体130内的充电装置110进行断电。而且，由于构成柜体的隔板为多层结构，内层金属板上分布有均匀网孔，内外金属板之间的隔层内填充有石棉等具体防火功能的特殊材料，可以在子柜体130内发生爆炸时有效的减缓冲击。在本说明书附图中，类似形状的图例代表相同的部件，考虑到说明书附图表示清晰，并没有将所有的相同部件都加上对应的附图标号，例如，本领域技术人员应当了解图4中存在6个充电装置110，而仅通过附图表标识出了其中的一个。
50.综上所述，本实用新型提供了一种消防充电柜，消防充电包括柜体、消防系统、气体管理系统、电源管理系统以及传感器装置。其中，当传感器装置检测到子柜体中发生的冒烟、起火、爆炸等火险情况之后，将信号传给电源管理系统的弱电控制单元与强电控制单元；弱电控制单元控制消防系统启动灭火装置，打开消防喷头喷出灭火剂灭火，同时通过控制各阀门的控制开关控制气体管理系统关闭相应阀门停止通风装置的通风，并启动有害气体回收装置回收有害气体；强电控制单元停止向所述子柜体内的充电装置供电，及时切断子柜体内的充电装置电源。能够及时发现充电过程中的火险情况，并做出相应的灭火操作，保证了充电过程中的消防安全。
51.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。
52.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，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。