充电桩安全系统技术方案

本发明专利技术公开了充电桩安全系统，是结合新材料技术、微电子技术和无线传感技术全新设计的智能安全系统。置入式设置在充电桩内部高危元部件处的超微型感应模块智能探知和应对危险，一旦出现险情就地采取应急安全措施保护设备的同时第一时间发出报警信号和切断充电桩电路，并驱动保护模块为设备筑起多道立体式安全防线；同时融合物联网技术对充电桩设备和系统提供统筹的管理和消防火保护方案。做到隐患和危险的早期发现和初期治理，把危险遏制于根源和初始，把事故防范于未然。把事故防范于未然。把事故防范于未然。

【技术实现步骤摘要】
充电桩安全系统


[0001]本专利技术属于新能源安全
，特别涉及了充电站／桩等变配电系统的电气设备热管理和电气火灾保护的智能安全系统。

技术介绍

[0002]电动汽车，一直被看做是下一代汽车的发展趋势。在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，各国都在积极推进新能源汽车的应用与发展，充/换电设施作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。
[0003]相对于传统石化能源，电能比较安全和方便，可在各地大量安装设置充电设施，小到区民区、商业设施的充电桩，大到公路网的电池更换站、快速充电站。随着纯电动汽车的使用越来越广，充电需求越来越多，消费者对充电安全性和便利性提出越来越高的要求，便利、安全且快速的充电是市场一致需求。
[0004]随着充电设施的大面积推广和扩张，其安全问题也越发凸显，稍有不慎，代价惨痛。因为缺少配套充电桩／充电站等变配电设施的专用安全系统和安全硬件，针对新能源行业的消防火安全标准和安全方案的缺失仍是行业发展的痛点。配套新兴的新能源市场，相关安全技术和安全硬件的开发和发展也迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术提出了充电桩安全系统。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种充电桩安全系统，嵌入式设计在充电桩结构内部，包括感应模块、保护模块和芯片单元；所述芯片单元包括微处理器以及分别与之连接的断电保护模块、报警保护模块和网络通信模块，所述断电保护模块连接充电桩主电路，所述感应模块包括热感单元、转换单元和测量组件，设置于充电桩高危元部件处，所述热感单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述热感单元与转换单元构成传感模型，所述测量组件的输入端与转换单元的信号输出端连接、测量组件的输出端与微处理器连接，所述保护模块包括灭火单元和热能组件，设置在充电桩柜体内空间充裕处，所述热能组件的控制端与微处理器连接，所述灭火单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质, 所述灭火单元与热能组件的释热端充分接触；当充电桩高危元部件出现热失控或发生火情，在热作用下热感单元开启雾化
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增压
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汽化
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喷射的自保护熄火模式，热感单元灭火微胶囊温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，对高危元部件进行降温和／或熄火的急救处理，同时由于热感单元受热变化导致传感模型的参数发生变化，测量组件实时采集传感模型的参数变化并将其转换为电信号输出；微处理器接收及处理测量组件输出信号并根据预先设置的预警阈值进行比较判断，当判断充电桩高危元部件出现险情，微处理器分别向断电保护模块和热能组件发
出控制信号，驱动断电保护模块切断充电桩主电路、驱动热能组件迅速向灭火单元释放热能，热能组件通过热作用控制对灭火单元灭火微胶囊的雾化
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增压
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汽化
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喷射的循序开启，灭火单元灭火微胶囊的温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，迅速对充电桩内部空间进行充满、窒息、冷却和／或熄火，对充电桩设备筑起保护屏障，同时微处理器向报警保护模块发出控制信号驱动点亮报警指示灯及发出报警音响，及微处理器通过网络通信模块连接通信网络，向线上管理服务器和／或智能终端发出报警信号、上传设备及状态信息，管理服务器根据预先设置的预警阈值判断火灾并向联动消防系统发出相应控制信号。
[0007]进一步地，所述热感单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑和／或涂布工艺制作成型；根据充电桩内部结构、高危元部件特性、空间限制具有不同的形状、大小和容量；通过粘合、涂布、机械件和／或封装的方式安装集成到感应模块。
[0008]进一步地，所述灭火单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑和／或涂布工艺制作成型；根据充电桩体积、空间结构、内空间容量和电气安全要求设计有不同的大小、容量和灭火物质组合；通过粘合、机械件和／或封装的方式安装集成到保护模块；相比于受体积限制的热感单元的微型化集成化设计，灭火单元充分利用设备内部闲余空间设计更大的体积，使具有更高的有效含量和覆盖能力、更强灭火效能和保护强度。
[0009]进一步地，所述灭火微胶囊为具有胶囊结构的纳米或微米级别固态微颗粒；所述温感外壳采用单层、多层或复层结构，为有机材料、无机材料、复合材料、高分子材料和／或其复合物，具有稳定的机械性能和结构；所述灭火物质包括至少一种在热作用下发生相变并易汽化的灭火和/或冷却物质，有效质量分数在60%以上。
[0010]进一步地，所述灭火物质优先选择环保灭火物质，所述环保灭火物质包括但不限于氢氯氟烃、氢氟代烷、全氟代烷、氟碘代烷、氟化酮类灭火剂。
[0011]进一步地，所述热作用激活并破裂灭火微胶囊温感外壳的温度范围在80
‑
300℃。
[0012]进一步地，所述通信网络包括但不限于基于有线方案的现场总线连接、基于公用网络的因特网和移动通信网络、基于专用网络的设施专用网络或专用物联网络。
[0013]进一步地，所述管理服务器包括但不限于计算服务器，为本地用户提供管理、规划及解析服务；所述计算服务器对采集数据进行融合／汇聚、转换、筛选和分析处理，并根据用户的设置触发相关的控制命令；通过通信网络向用户提供实时的信息服务和互操作服务；并将数据上传到国家配电网管理服务器。
[0014]进一步地，所述智能终端包括但不限于笔记本电脑、平板电脑、智能手机。
[0015]进一步地，所述联动消防系统为配套配电基础设施用以扑灭电气火灾的充电桩消防火系统，包括火灾探测及报警系统、电气火灾监控系统、消防联动控制器、工业消防水系统、气体自动灭火系统、干粉灭火系统、泡沫灭火系统、消防应急广播。
[0016]采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术是结合新材料技术、微电子技术和无线传感技术全新设计的智能安全系统。置入式设置在充电桩内部高危元部件处的超微型感应模块智能探知和应对危险，一旦出现险情就地采取应急安全措施保护设备的同时第一时间发出报警信号和切断充电桩电路，并驱动保护模块为设备筑起多道立体式安全防线；同时融合物联网技术对充电桩设备和系统提供统筹的管理和消防火保护方案。做到隐患和危险的早期发现和初期治理，把危
险遏制于根源和初始，把事故防范于未然。
附图说明
[0017]图1为本施例的结构框图；图2为本实施例传感模型动生电动势实施示意图；图3为本实施例传感模型感生电动势实施示意图。
具体实施方式
[0018]以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0019]本专利技术设计了充电桩安全系统，如图1所示，嵌入式设计在充电桩结构内部，包括感应模块、保护模块和芯片单元；所述芯片单元包括微处理器以及分别与之连接的断电保护模块、报警保护模块和网络通信模块，所述断电保护模块连接充电桩主电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电桩安全系统，其特征在于：嵌入式设计在充电桩结构内部，包括感应模块、保护模块和芯片单元，所述芯片单元包括微处理器以及分别与之连接的断电保护模块、报警保护模块和网络通信模块，所述断电保护模块连接充电桩主电路，所述感应模块包括热感单元、转换单元和测量组件，设置于充电桩高危元部件处，所述热感单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述热感单元与转换单元构成传感模型，所述测量组件的输入端与转换单元的信号输出端连接、测量组件的输出端与微处理器连接，所述保护模块包括灭火单元和热能组件，设置在充电桩柜体内空间充裕处，所述热能组件的控制端与微处理器连接，所述灭火单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质, 所述灭火单元与热能组件的释热端充分接触；当充电桩高危元部件出现热失控或发生火情，在热作用下热感单元开启雾化
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增压
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汽化
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喷射的自保护熄火模式，热感单元灭火微胶囊温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，对高危元部件进行降温和／或熄火的急救处理，同时由于热感单元受热变化导致传感模型的参数发生变化，测量组件实时采集传感模型的参数变化并将其转换为电信号输出；微处理器接收及处理测量组件输出信号并根据预先设置的预警阈值进行比较判断，当判断充电桩高危元部件出现险情，微处理器分别向断电保护模块和热能组件发出控制信号，驱动断电保护模块切断充电桩主电路、驱动热能组件迅速向灭火单元释放热能，热能组件通过热作用控制对灭火单元灭火微胶囊的雾化
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增压
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汽化
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喷射的循序开启，灭火单元灭火微胶囊的温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，迅速对充电桩内部空间进行充满、窒息、冷却和／或熄火，对充电桩设备筑起保护屏障，同时微处理器向报警保护模块发出控制信号驱动点亮报警指示灯及发出报警音响，及微处理器通过网络通信模块连接通信网络，向线上管理服务器和／或智能终端发出报警信号、上传设备及状态信息，管理服务器根据预先设置的预警阈值判断火灾并向联动消防系统发出相应控制信号。2.根据权利要求1所述充电桩安全系统，其特征在于：所述热感单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑和／或涂布工艺制作成...

【专利技术属性】
技术研发人员：金旭，
申请(专利权)人：苏州海云涂层技术有限公司，
类型：发明
国别省市：