一种电动自行车电池自燃用灭火系统的制作方法

1.本发明涉及电动车技术领域，具体是一种电动自行车电池自燃用灭火系统。


背景技术：

2.电动自行车是一种利用电能作为主要能源的代步交通工具，其与传统的自行车结构相似，体积小，便于移动，常见于大街小巷中。
3.由于电动自行车使用电能作为主要能源，因此电动自行车在长时间使用后，需要对电动自行车的蓄电池进行充电，由于蓄电池具有一定的使用期限，多次充放电会导致蓄电池老化，因此会产生高温以及自燃的风险。
4.传统的电动自行车在使用时，其内部的蓄电池一般放置在电池箱内，现有电动自行车的电池保护主要依靠电路实现，比如电池的充电保护电路，电池过放保护电路，但如果这些保护电路失效的时候，就可能引起电池的自燃而无法控制火灾的发生，在蓄电池老化产生自燃风险时，火势蔓延较快，易导致周边物品起火，进而导致较大的火势；因此，针对上述问题提出一种电动自行车电池自燃用灭火系统。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，解决现有电动自行车蓄电池老化易导致自燃的风险的问题，本发明提出的一种电动自行车电池自燃用灭火系统。
6.一种电动自行车电池自燃用灭火系统，包括设置在电动自行车内蓄电池模块一侧的水冷单元；所述水冷单元与所述蓄电池模块之间电性连接有电控单元；所述水冷单元上布置有电磁水阀；所述蓄电池模块上布置有监测模块；
7.所述蓄电池模块用于存储以及释放电力，以此对电动自行车进行供电；
8.所述水冷单元用于对高温自燃的蓄电池模块进行冷却降温，降低自燃风险；
9.所述电控单元用于电性连接蓄电池模块上的监测模块，以此监测蓄电池模块的温度变化，而电控单元同时可电性连接水冷单元上的电磁水阀，用于开启水冷单元。
10.优选的，所述水冷单元包括水箱；所述水箱与所述蓄电池模块均布置在电动自行车外壳内的电池箱中，且所述水箱位于蓄电池模块一侧；所述水箱底部对应于蓄电池模块的方向连通有出水管；所述电磁水阀布置在出水管上。
11.优选的，所述监测模块包括温度传感器；所述温度传感器胶粘在蓄电池模块的顶部，用于捕捉蓄电池充放电时的温度变化。
12.优选的，所述电控单元包括灭火控制板；所述灭火控制板与所述电动自行车控制板电性连接；所述灭火控制板的内部设置有控制板电池，用于对灭火控制板进行供能。
13.优选的，所述水箱内设置有水位监测器；所述水位检测用于监测水箱内的水量。
14.优选的，所述灭火控制板与控制板电池之间设置有电量检测模块，用于检测控制板电池的剩余电量，并可通过电信号，将控制板剩余电量显示于电动自行车控制板上。
15.优选的，所述水位监测器与所述灭火控制板电性连接，水位监测器将水位信息以
电信号方式输出至灭火控制板，再由灭火控制板以电信号方式输出至电动自行车控制板上。
16.优选的，所述电动自行车控制板包括显示面板，所述电动自行车控制板接收到来自于灭火控制板的电信号后，显示于显示面板上，提醒用户更换灭火控制板电池或是于水箱中冲水。
17.本发明的有益之处在于：
18.本发明通过设置温度传感器，时刻监测蓄电池在充电时的温度变化情况，并将超出一定阈值的电信号发送至灭火控制板上，利用灭火控制板产生对应的电信号至电磁水阀以及电动自行车充电板处，分别用于启动电磁水阀，使得水箱内的水排出以及电性控制电动自行车充电板断电，当水箱内的清水经出水管排出至电池箱内后，可将电池箱内的蓄电池模块完成填满，从而隔绝空气与蓄电池模块，降低蓄电池自燃的风险，可在最大程度降低人员的损伤和财产损失。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本发明一种实施例的整体电路示意图；
21.图2为本发明一种实施例中升压电路的示意图；
22.图3为本发明一种实施例中充电电路的示意图；
23.图4为本发明一种实施例中灭火控制板相关电路的示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.一种电动自行车电池自燃用灭火系统，包括设置在电动自行车内蓄电池模块一侧的水冷单元；所述水冷单元与所述蓄电池模块之间电性连接有电控单元；所述水冷单元上布置有电磁水阀；所述蓄电池模块上布置有监测模块；
26.所述蓄电池模块用于存储以及释放电力，以此对电动自行车进行供电；
27.所述水冷单元用于对高温自燃的蓄电池模块进行冷却降温，降低自燃风险；
28.所述电控单元用于电性连接蓄电池模块上的监测模块，以此监测蓄电池模块的温度变化，而电控单元同时可电性连接水冷单元上的电磁水阀，用于开启水冷单元。
29.具体的，针对电动自行车充电时，蓄电池模块由于老化而产生高温，进而产生自燃风险，该方案于传统的电动自行车电池箱内增加水冷单元，并利用电控单元对水冷单元进行控制，以此实现在蓄电池模块上的监测模块监测到蓄电池模块的温度超过一定阈值时，本方案设定该阈值为100℃，即当监测模块监测到蓄电池模块表面温度超过100℃时，输出
电信号至电控单元，此时电控单元输出相应的电信号至水冷单元，并控制水冷单元上的电磁水阀开启，同时切断电动车充电板的输入电回路，因此可利用水冷单元将蓄电池模块所在的电池箱内充满清水，利用清水完全覆盖在电池箱内，使得蓄电池模块与空气隔离，此时即便蓄电池仍起火自燃，也会在清水的作用下，使得其燃烧不充分，避免蓄电池模块自燃时的火势进一步蔓延。
30.作为本发明的一种实施方式，所述水冷单元包括水箱；所述水箱与所述蓄电池模块均布置在电动自行车外壳内的电池箱中，且所述水箱位于蓄电池模块一侧；所述水箱底部对应于蓄电池模块的方向连通有出水管；所述电磁水阀布置在出水管上。
31.具体的，水箱在不工作时，其内部需要填充足量的清水，在电控单元输出电信号至电磁水阀上时，电池水阀连通出水管与水箱，使得水箱内的足量清水能够顺着出水管排出，进而充满整个电池箱，使得蓄电池模块被清水完全覆盖，此时蓄电池模块即使自燃，也不会使火势进一步蔓延。
32.作为本发明的一种实施方式，所述监测模块包括温度传感器；所述温度传感器胶粘在蓄电池模块的顶部，用于捕捉蓄电池充放电时的温度变化。
33.具体的，上述温度传感器的型号为pt100；所述温度传感器采用胶粘方式固定在蓄电池木块的顶部，不影响蓄电池模块正常的充放电，在蓄电池模块正常工作时，蓄电池模块会产生温度的变化，利用温度传感器监测蓄电池模块的温度变化，当蓄电池模块上的温度传感器监测到蓄电池模块表面温度超出一定阈值，在本方案中将阈值设定为100℃，即当温度传感器温度监测结果超出100℃时，温度传感器将产生电信号，并将电信号输送至电控单元上。
34.作为本发明的一种实施方式，所述电控单元包括灭火控制板；所述灭火控制板与所述电动自行车控制板电性连接；所述灭火控制板的内部设置有控制板电池，用于对灭火控制板进行供能。
35.具体的，电控单元主要包括灭火控制板，针对电控单元的电源处理，为了避免在蓄电池模块出现高温产生自燃风险时，灭火控制板受到同一电源的影响而无法正常工作，在本方案中，采用控制板电池作为独立于蓄电池模块的电源，用于对灭火控制板进行供能。
36.作为本发明的一种实施方式，所述水箱内设置有水位监测器；所述水位检测用于监测水箱内的水量。
37.具体的，在水箱的内部设置水位监测器，当水箱的内部水位低于设定的水位时，水位监测器会产生电信号，并将电信号通过线缆传递至灭火控制板上，而灭火控制板则会对应产生电信号，并将缺水的电信号传递至电动自行车控制板上。
38.作为本发明的一种实施方式，所述灭火控制板与控制板电池之间设置有电量检测模块，用于检测控制板电池的剩余电量，并可通过电信号，将控制板剩余电量显示于电动自行车控制板上。
39.具体的，由于灭火控制板上设置的控制板电池，使得灭火控制板的驱动电源与蓄电池模块为独立的，因此，灭火控制板的使用不受蓄电池模块的影响，而当控制板电池电量降低后，利用电量检测模块能够实时将控制板电池的剩余电量通过电信号显示于电动自行车控制板上，方便用户时刻关注到灭火控制板上的电源情况。
40.作为本发明的一种实施方式，所述水位监测器与所述灭火控制板电性连接，水位
监测器将水位信息以电信号方式输出至灭火控制板，再由灭火控制板以电信号方式输出至电动自行车控制板上。
41.具体的，灭火控制板能够接收来自于水位监测器的电信号、温度传感器的电信号，而灭火控制板根据水位监测器的电信号，可将其传递至电动自行车控制板上，而根据温度传感器的电信号，可通过灭火控制板电性控制电磁水阀开启，从而降低蓄电池模块自燃的风险；同时灭火控制板能够接收电量检测模块的电信号，可实时反映灭火控制板的电量信息。
42.作为本发明的一种实施方式，所述电动自行车控制板包括显示面板，所述电动自行车控制板接收到来自于灭火控制板的电信号后，显示于显示面板上，提醒用户更换灭火控制板电池或是于水箱中冲水。
43.具体的，在灭火控制板与电动自行车控制板电性互联时，接收到的水位信息以及电量信息能够通过显示面板显示，从而方便用户掌握水箱以及灭火控制板的信息；同时，为了延长灭火控制板中控制板电池的寿命，灭火控制板平常处于深度睡眠的状态，只有当水位监测器检测到水位过低和控制板电池电量过低以及温度传感器有动作时，才唤醒灭火控制板，同时本方案中的所有电气连接处均要做防水处理。
44.工作原理：参阅图1所示，针对电动自行车充电时，蓄电池模块由于老化而产生高温，进而产生自燃风险，该方案于传统的电动自行车电池箱内增加水冷单元，并利用电控单元对水冷单元进行控制，以此实现在蓄电池模块上的监测模块监测到蓄电池模块的温度超过一定阈值时，本方案设定该阈值为100℃，即当监测模块监测到蓄电池模块表面温度超过100℃时，输出电信号至电控单元，此时电控单元输出相应的电信号至水冷单元，并控制水冷单元上的电磁水阀开启，同时切断电动车充电板的输入电回路，因此可利用水冷单元将蓄电池模块所在的电池箱内充满清水，利用清水完全覆盖在电池箱内，使得蓄电池模块与空气隔离，此时即便蓄电池仍起火自燃，也会在清水的作用下，使得其燃烧不充分，避免蓄电池模块自燃时的火势进一步蔓延；
45.参阅图2所示，本方案中控制板电池独立于蓄电池模块，由于电磁水阀通常需要使用12v电源，而本方案中的控制板电池一般为1.5v的两节5号电池，因此为了保持电磁水阀的正常使用，需要对灭火控制板电池进行升压处理，以此供电给电磁水阀使用，其中升压电路如图2所示；图中，ic11为升压芯片，将vcc_3v3电池电压升压至12v，pow_en信号控制ic11的工作和q4的导通，q4导通后，12v电压会供给rl1(电磁水阀)，从而控制水流通。
46.参阅图3所示，为本方案中灭火控制板与水位监测器、温度传感器等的电路连接图，具体的，ic12为灭火控制板主控芯片，型号为8051型单片机；该灭火控制板主控芯片通过串口和电动自行车控制板通信，而图中的pin11用于连接水位监测器，pin12用于连接温度传感器。
47.参阅图4所示，传统的电动自行车蓄电池模块的充电电路中，ctr_char信号控制继电器rl2的通断，在一般情况下，rl2为接通状态，参阅图1，电动自行车的充电板可以给电动自行车的蓄电池模块进行充电，一旦温度传感器监测到蓄电池模块的温度升高，则电性控制rl2断开。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施
例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。