一种电动自行车自动灭火系统及其灭火方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810751705.5 (22)申请日 2018.07.10 (71)申请人 安徽泽泰安全技术有限公司 地址 230000 安徽省合肥市经济技术开发 区翠微路6号海恒大厦326室 (72)发明人 贾磊磊 何亚东 程友丽 张永长 王渊明 冯伟光 何杰 (74)专利代理机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11390 代理人 胡剑辉 (51)Int.Cl. A62C 3/07(2006.01) A62C 31/02(2006.01) A62C 37/12(2006

2、.01) (54)发明名称 一种电动自行车自动灭火系统及其灭火方 法 (57)摘要 本发明公开了一种电动自行车自动灭火系 统， 包括灭火装置,灭火装置安装在电动自行车 内部车架上， 并安装在被保护蓄电池的周围； 灭 火装置包括安装固定在电动自行车内部车架上 的罐体， 罐体的顶部设有上端盖组件， 下部设有 喷嘴安装座， 喷嘴安装座上安装有与罐体连通的 喷嘴； 上端盖组件上设有灌水口和发生器连接 口， 同时罐体中位于发生器连接口的正下方设有 动力装置， 罐体内部设有控制盒， 控制盒连接动 力装置。 本发明采用一体化、 小型化设计、 模块化 组装， 既可单套使用， 也可多组集成使用， 易安 装、 免

3、维护， 抗震、 抗干扰能力强、 高压绝缘等特 点， 尤其是系统装置动作后对电子设备和电气系 统无任何影响， 适用于新能源电池、 新能源车辆 等场景火情保护。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 108815743 A 2018.11.16 CN 108815743 A 1.一种电动自行车自动灭火系统， 其特征在于， 包括灭火装置,灭火装置安装在电动自 行车内部车架上， 并安装在被保护蓄电池的周围； 灭火装置包括安装固定在电动自行车内部车架上的罐体， 罐体的顶部设有上端盖组 件， 下部设有喷嘴安装座， 喷嘴安装座上安装有与罐体连通的喷嘴； 上端盖组件上设有灌水口和发生器连接口， 灌水口处

4、设有灌水塞子， 发生器连接口处 设有发生器塞子， 同时罐体中位于发生器连接口的正下方设有动力装置， 动力装置的动力 输出端位于发生器连接口正下方， 罐体内部一端设有控制盒， 控制盒连接动力装置。 2.根据权利要求1所述的一种电动自行车自动灭火系统， 其特征在于， 还包括探测装 置、 报警装置和控制系统； 探测装置安装在蓄电池两极和蓄电池表面上； 控制系统包括单片机、 充电保护电路和灭火保护电路， 单片机的1引脚连接灭火保护电 路， 灭火保护电路连接灭火装置的控制盒和蓄电池， 单片机的3引脚和7引脚分别连接探测 装置和报警装置， 充电保护电路连接单片机的6引脚和蓄电池； 同时充电器通过充电保护电

5、 路连接蓄电池。 3.根据权利要求2所述的一种电动自行车自动灭火系统， 其特征在于， 蓄电池和充电保 护电路连接电源转换单元。 4.根据权利要求2所述的一种电动自行车自动灭火系统， 其特征在于， 充电保护电路包 括与单片机的6引脚相连接的电阻R3， 电阻R3一端连接电阻R5和三极管Q1的基极， 电阻R5和 三极管Q1的发射极均接地， 三极管Q1的集电极连接二极管D1的正极和继电器K1的5引脚， 继 电器K1的4引脚与二极管D1的负极相连接， 继电器K1的4引脚连接蓄电池和CON1端口的1引 脚， 继电器K1的1引脚连接CON1端口的4引脚， CON1端口连接充电器。 5.根据权利要求2所述的一

6、种电动自行车自动灭火系统， 其特征在于， 灭火保护电路包 括与单片机1引脚相连的电阻R7,电阻R7的一端连接电阻R8和三极管Q2的基极， 电阻R8和三 极管Q2的发射极均接地， 三极管Q2的集电极连接二极管D1的正极和继电器K2的5引脚， 继电 器K2的1引脚连接蓄电池， 继电器K2的3引脚连接CON2端口的1引脚， CON2端口的2引脚接地， 同时CON2端口连接灭火装置。 6.一种根据权利要求1所述的电动自行车自动灭火系统的灭火方法， 其特征在于， 灭火 方法具体如下： 第一步， 蓄电池充电时， 单片机输出低电平， 此时蓄电池端输出高电平， 电流由蓄电池 流向单片机， 由于二极管D1具有单

7、向传导性， 使得蓄电池的电流经过继电器K1的4引脚流向 5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K1通电， 继电器K1处于断开状态， 充 电器中的电流不能通过继电器K1流向单片机， 只能流向蓄电池， 实现蓄电池的充电； 第二步， 当蓄电池电压超过阀值或电池温度超过80度时， 单片机输出高电平， 此时蓄电 池端也输出高电平， 继电器K1不通电， 处于闭合状态， 充电器中的电流通过继电器K1流行单 片机， 为单片机供电而不为蓄电池充电， 实现充电电路的切断； 第三步， 当探测装置探测到火情或蓄电池温度超过阀值时， 单片机输出低电平， 蓄电池 输出高电平， 电流由蓄电池流向单片机

8、， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的电流 经过继电器K2的4引脚流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K2通电， 同时蓄电池的电流经过继电器K1的3引脚流向CON2端口的1引脚， 进而实现灭火装置的通 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108815743 A 2 电， 进行灭火； 第四步， 当电池温度正常时， 单片机输出高电平， 蓄电池输出高电平， 继电器K2断开， 灭 火装置不能通电， 进而不能进行灭火。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108815743 A 3 一种电动自行车自动灭火系统及其灭火方法 技术领域 0001 本发明属于电

9、动自行车消防技术领域， 涉及一种电动自行车自动灭火系统及其灭 火方法。 背景技术 0002 随着我国经济的快速发展， 环保和可持续的发展的重要性就日渐突显。 随着新能 源的需求越来越高， 由此引发了以电能为主要动力源的电动车行业的迅速发展， 而电动自 行车和电动摩托车以其价格低、 绿色环保、 使用安全方便等优点更受到消费者的喜爱。 2017 年底， 我国已拥有电动自行车2.5亿辆， 而且每年同比增长9.2左右。 0003 但在电动车保有量持续增长的同时， 由于市场监管不到位、 技术标准不健全等原 因， 近年来， 我国电动车起火事件频繁发生。 据不完全统计， 从2009年-2012年， 全国电动

10、车 火灾的年均增长率为50。 因此， 随着电动车在社会上的占有量逐渐提高， 电动车火灾发生 的数量必进一步上升。 因此， 需要一款适用电动自行车的智能消防系统来解决以上问题。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种电动自行车自动灭火系统及其灭火方法， 该系统采用 一体化、 小型化设计、 模块化组装， 既可单套使用， 也可多组集成使用， 易安装、 免维护， 抗 震、 抗干扰能力强、 高压绝缘等特点， 尤其是系统装置动作后对电子设备和电气系统无任何 影响， 适用于新能源电池、 新能源车辆等场景火情保护。 0005 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 0006 一种电动自行车自动灭火系统，

11、 包括灭火装置,灭火装置安装在电动自行车内部 车架上， 并安装在被保护蓄电池的周围； 0007 灭火装置包括安装固定在电动自行车内部车架上的罐体， 罐体的顶部设有上端盖 组件， 下部设有喷嘴安装座， 喷嘴安装座上安装有与罐体连通的喷嘴； 0008 上端盖组件上设有灌水口和发生器连接口， 灌水口处设有灌水塞子， 发生器连接 口处设有发生器塞子， 同时罐体中位于发生器连接口的正下方设有动力装置， 动力装置的 动力输出端位于发生器连接口正下方， 罐体内部一端设有控制盒， 控制盒连接动力装置。 0009 进一步地， 电动自行车自动灭火系统还包括探测装置、 报警装置和控制系统； 0010 探测装置安装在

12、蓄电池两极和蓄电池表面上； 0011 控制系统包括单片机、 充电保护电路和灭火保护电路， 单片机的1引脚连接灭火保 护电路， 灭火保护电路连接灭火装置和蓄电池， 单片机的3引脚和7引脚分别连接探测装置 和报警装置， 充电保护电路连接单片机的6引脚和蓄电池； 同时充电器通过充电保护电路连 接蓄电池。 0012 进一步地， 蓄电池和充电保护电路连接电源转换单元。 0013 进一步地， 充电保护电路包括与单片机的6引脚相连接的电阻R3， 电阻R3一端连接 电阻R5和三极管Q1的基极， 电阻R5和三极管Q1的发射极均接地， 三极管Q1的集电极连接二 说 明 书 1/4 页 4 CN 108815743

13、 A 4 极管D1的正极和继电器K1的5引脚， 继电器K1的4引脚与二极管D1的负极相连接， 继电器K1 的4引脚连接蓄电池和CON1端口的1引脚， 继电器K1的1引脚连接CON1端口的4引脚， CON1端 口连接充电器。 0014 进一步地， 灭火保护电路包括与单片机1引脚相连的电阻R7,电阻R7的一端连接电 阻R8和三极管Q2的基极， 电阻R8和三极管Q2的发射极均接地， 三极管Q2的集电极连接二极 管D1的正极和继电器K2的5引脚， 继电器K2的1引脚连接蓄电池， 继电器K2的3引脚连接CON2 端口的1引脚， CON2端口的2引脚接地， 同时CON2端口连接灭火装置。 0015 一种电

14、动自行车自动灭火系统的灭火方法， 具体如下： 0016 第一步， 蓄电池充电时， 单片机输出低电平， 此时蓄电池端输出高电平， 电流由蓄 电池流向单片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的电流经过继电器K1的4引脚 流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K1通电， 继电器K1处于断开状 态， 充电器中的电流不能通过继电器K1流向单片机， 只能流向蓄电池， 实现蓄电池的充电； 0017 第二步， 当蓄电池电压超过阀值或电池温度超过80度时， 单片机输出高电平， 此时 蓄电池端也输出高电平， 继电器K1不通电， 处于闭合状态， 充电器中的电流通过继电器K1流

15、行单片机， 为单片机供电而不为蓄电池充电， 实现充电电路的切断； 0018 第三步， 当探测装置探测到火情或蓄电池温度超过阀值时， 单片机输出低电平， 蓄 电池输出高电平， 电流由蓄电池流向单片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的 电流经过继电器K2的4引脚流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K2 通电， 同时蓄电池的电流经过继电器K1的3引脚流向CON2端口的1引脚， 进而实现灭火装置 的通电， 进行灭火； 0019 第四步， 当电池温度正常时， 单片机输出高电平， 蓄电池输出高电平， 继电器K2断 开， 灭火装置不能通电， 进而不能进行灭火。 00

16、20 本发明的有益效果： 0021 本发明采用一体化、 小型化设计、 模块化组装， 既可单套使用， 也可多组集成使用， 易安装、 免维护， 抗震、 抗干扰能力强、 高压绝缘等特点， 尤其是系统装置动作后对电子设备 和电气系统无任何影响， 适用于新能源电池、 新能源车辆等场景火情保护。 0022 本发明灭火装置体积小巧， 并且安装方式灵活。 可借用电动自行车原有空间快速 安装， 不需要改变原有车辆结构。 0023 本发明通过充电保护电路和灭火保护电路的结合， 实现对蓄电池电压超过阀值 时， 断开蓄电池的充电线路， 以保护蓄电池在充电过程中发生过充导致的火灾隐患， 并且当 控制系统监测到蓄电池温度

17、超过80度时， 报警装置开始报警， 并同时启动断路保护功能， 同 时对于有火情发生或蓄电池温度超过阀值时， 启动灭火装置， 以达到扑灭火灾和快速降温 的效果。 附图说明 0024 为了便于本领域技术人员理解， 下面结合附图对本发明作进一步的说明。 0025 图1为本发明电动自行车自动灭火系统结构图； 0026 图2为本发明灭火装置结构示意图； 0027 图3为本发明灭火装置结构示意图； 说 明 书 2/4 页 5 CN 108815743 A 5 0028 图4为图3中A-A方向剖视图； 0029 图5为图3中E-E方向剖视图； 0030 图6为本发明灭火装置结构示意图； 0031 图7为图6

18、中F-F方向剖视图； 0032 图8为充电保护电路示意图； 0033 图9为灭火保护电路示意图。 具体实施方式 0034 一种电动自行车自动灭火系统， 如图1所示， 包括灭火装置、 探测装置、 报警装置和 控制系统； 0035 灭火装置安装在电动自行车内部车架上， 并安装在被保护蓄电池的周围， 灭火装 置体积小巧， 并且安装方式灵活。 可借用电动自行车原有空间快速安装， 不需要改变原有车 辆结构； 0036 如图2、 图3、 图4、 图5、 图6、 图7所示， 灭火装置包括安装固定在电动自行车内部车 架上的罐体1， 罐体1的顶部设有上端盖组件2， 下部设有喷嘴安装座3， 喷嘴安装座3上安装 有

19、与罐体1连通的喷嘴4； 0037 上端盖组件2上设有灌水口21和发生器连接口22， 灌水口处设有灌水塞子5， 发生 器连接口处设有发生器塞子6， 同时罐体1中位于发生器连接口22的正下方设有动力装置7， 动力装置7的动力输出端位于发生器连接口22正下方， 罐体1内部一端设有控制盒8， 控制盒 8连接动力装置7， 控制动力装置7为发生器提供动力， 进行灭火； 其中动力装置7采用型号为 DTN3610的气体发生器； 0038 探测装置安装在蓄电池两极和蓄电池表面上， 用于实时采集蓄电池的电压、 温度、 内阻和鼓包状态等信息， 并通过控制系统来实时监测蓄电池的工作情况， 通过监测内阻的 变化， 来监

20、测蓄电池的老化状态和储电量的变化； 0039 如图8和图9所示， 控制系统包括单片机、 充电保护电路和灭火保护电路， 单片机的 1引脚连接灭火保护电路， 灭火保护电路连接灭火装置的控制盒8和蓄电池， 单片机的3引脚 和7引脚分别连接探测装置和报警装置， 充电保护电路连接单片机的6引脚和蓄电池； 同时 充电器通过充电保护电路连接蓄电池； 0040 蓄电池和充电保护电路连接电源转换单元； 0041 充电保护电路包括与单片机的6引脚相连接的电阻R3， 电阻R3一端连接电阻R5和 三极管Q1的基极， 电阻R5和三极管Q1的发射极均接地， 三极管Q1的集电极连接二极管D1的 正极和继电器K1的5引脚，

21、继电器K1的4引脚与二极管D1的负极相连接， 继电器K1的4引脚连 接蓄电池和CON1端口的1引脚， 继电器K1的1引脚连接CON1端口的4引脚， CON1端口连接充电 器； 当蓄电池充电时， 单片机输出低电平， 此时蓄电池端输出高电平， 电流由蓄电池流向单 片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的电流经过继电器K1的4引脚流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K1通电， 继电器K1处于断开状态， 充电器中 的电流不能通过继电器K1流向单片机， 只能流向蓄电池， 实现蓄电池的充电； 当蓄电池电压 超过阀值或电池温度超过80度时， 单片机输出高电平， 此时蓄

22、电池端也输出高电平， 继电器 K1不通电， 处于闭合状态， 充电器中的电流通过继电器K1流行单片机， 为单片机供电而不为 说 明 书 3/4 页 6 CN 108815743 A 6 蓄电池充电， 实现充电电路的切断， 以保护蓄电池在充电过程中发生过充导致的火灾隐患； 0042 灭火保护电路包括与单片机1引脚相连的电阻R7,电阻R7的一端连接电阻R8和三 极管Q2的基极， 电阻R8和三极管Q2的发射极均接地， 三极管Q2的集电极连接二极管D1的正 极和继电器K2的5引脚， 继电器K2的1引脚连接蓄电池， 继电器K2的3引脚连接CON2端口的1 引脚， CON2端口的2引脚接地， 同时CON2端

23、口连接灭火装置； 在蓄电池温度较高时， 当探测装 置探测到火情或蓄电池温度超过阀值时， 单片机输出低电平， 蓄电池输出高电平， 电流由蓄 电池流向单片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的电流经过继电器K2的4引脚 流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K2通电， 同时蓄电池的电流经 过继电器K1的3引脚流向CON2端口的1引脚， 进而实现灭火装置的通电， 进行灭火； 当电池温 度正常时， 单片机输出高电平， 蓄电池输出高电平， 继电器K2断开， 灭火装置不能通电， 控制 盒处于断路状态， 不能控制动力装置工作， 进而不能进行灭火。 0043 该电动自行车

24、自动灭火方法， 具体如下： 0044 第一步， 蓄电池充电时， 单片机输出低电平， 此时蓄电池端输出高电平， 电流由蓄 电池流向单片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的电流经过继电器K1的4引脚 流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K1通电， 继电器K1处于断开状 态， 充电器中的电流不能通过继电器K1流向单片机， 只能流向蓄电池， 实现蓄电池的充电； 0045 第二步， 当蓄电池电压超过阀值或电池温度超过80度时， 单片机输出高电平， 此时 蓄电池端也输出高电平， 继电器K1不通电， 处于闭合状态， 充电器中的电流通过继电器K1流 行单片机， 为单片

25、机供电而不为蓄电池充电， 实现充电电路的切断； 0046 第三步， 当探测装置探测到火情或蓄电池温度超过阀值时， 单片机输出低电平， 蓄 电池输出高电平， 电流由蓄电池流向单片机， 由于二极管D1具有单向传导性， 使得蓄电池的 电流经过继电器K2的4引脚流向5引脚， 再由继电器K1的5引脚流入单片机， 此时， 继电器K2 通电， 同时蓄电池的电流经过继电器K1的3引脚流向CON2端口的1引脚， 进而实现灭火装置 中控制盒的通电， 通过控制盒控制动力装置7工作， 进而带动发生器工作， 进行灭火； 0047 第四步， 当电池温度正常时， 单片机输出高电平， 蓄电池输出高电平， 继电器K2断 开，

26、灭火装置不能通电， 控制盒处于断路状态， 因此动力装置不工作， 进而不能进行灭火。 0048 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。 优选实施例并没有详尽 叙述所有的细节， 也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。 显然， 根据本说明书的内容， 可作很多的修改和变化。 本说明书选取并具体描述这些实施例， 是为了更好地解释本发明 的原理和实际应用， 从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。 本发明仅 受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。 说 明 书 4/4 页 7 CN 108815743 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/4 页 8 CN 108815743 A 8 图3 图4 图5 说 明 书 附 图 2/4 页 9 CN 108815743 A 9 图6 图7 说 明 书 附 图 3/4 页 10 CN 108815743 A 10 图8 图9 说 明 书 附 图 4/4 页 11 CN 108815743 A 11