一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置及方法

专利2025-05-16  14


本发明属于灭火机器人,具体的说是一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置及方法。


背景技术:

1、新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,现有的新能源汽车多采用电力驱动,通过将电池安装在车内,达到驱动的目的。

2、新能源汽车的电池在受到撞击时极易发生火灾,目前电动汽车在发生火灾时,灭火剂难以到达电池部位,导致火势难以有效控制。这种情况不仅威胁到车辆和人员的安全,还可能对周围环境造成严重损害。现有技术主要集中在电动汽车电池的结构安全和故障预防上,而对于已经发生火灾的车辆,尤其是如何快速、安全地将灭火剂送达电池位置,仍然缺乏有效的解决方案。此外,目前的灭火技术往往无法精准定位火源,导致灭火效率低,且操作过程中存在较大的安全风险。因此,现有技术在处理电动汽车火灾时,无法有效解决灭火剂难以到达电池部位的问题,存在灭火效率低、安全性不足和环境保护不充分的缺陷。

3、为此,本发明提供一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置及方法。


技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足,解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,包括灭火机器人本体;所述灭火机器人本体内设置有对新能源汽车电池精准灭火的灭火机构,所述灭火机构包括安装在灭火机器人本体内的液氮罐,所述灭火机器人本体的内固定安装有与液氮罐相连接的第一液氮管道,所述第一液氮管道内安装有单向阀,所述灭火机器人本体内设置有伸缩管道和第二液氮管道,所述伸缩管道的一端和第一液氮管道相连接,所述伸缩管道的另一端和第二液氮管道相连接,所述灭火机器人本体顶部固定安装有穿钾喷头,所述第二液氮管道远离伸缩管道的一端处于穿钾喷头内,所述穿钾喷头的顶部套有连接管,所述连接管的顶部固定安装有空心的破钾刃口,所述破钾刃口的表面开设有和内部相连通的液氮喷口,所述灭火机器人本体的一面开设有视觉窗口;所述穿钾喷头内设置有加速空气流动的通风机构,以及对液氮喷口进行保护的防护机构。

3、进一步的,所述通风机构包括固定安装在穿钾喷头内壁处的弧形固定框,所述固定框的内部密封滑动连接有滑杆,所述滑杆和固定框之间固定安装有弹簧,所述固定框的一端固定安装有和内部相连通的进气管和出气管,所述进气管和出气管的内部均安装有单向阀,所述破钾刃口的表面通过扭簧转动连接有连接板,所述连接板的一面固定安装有第一磁块,所述滑杆的一面固定安装有和第一磁块相吸附的第二磁块。

4、进一步的,所述第二液氮管道内设置有导流机构,所述导流机构包括固定安装在第二液氮管道内的防护罩,所述防护罩的内部固定安装有伺服电机,所述连接管的内部固定安装有连接杆,所述连接杆的底部和伺服电机的输出端固定连接。

5、进一步的,所述防护机构包括固定安装在滑杆顶部的矩形块,所述矩形块的一面固定安装有电磁铁,所述滑杆的顶部转动连接有转动板,所述转动板的一端固定安装有和液氮喷口和相贴合的盖板,所述转动板的顶部固定安装有弧形的磁杆。

6、进一步的,所述进气管和出气管内均固定安装有透气布,所述进气管内通过扭簧转动连接有第一护板,所述出气管内通过扭簧转动连接有第二护板。

7、进一步的,所述固定框内设置有吹气机构,所述吹气机构包括两个对称固定安装在固定框内的第一弹性块,两个所述第一弹性块的表面均开设有缩孔,所述第一弹性块的表面固定安装有带单向阀的进料管和出料管,所述固定框内固定安装有两个对称设置的凸台,所述滑杆的表面固定安装有橡胶材质的密封条。

8、进一步的,所述凸台为空心橡胶材质,所述固定框内设置有养护组件,所述养护组件包括固定安装在固定框内且装有保养液的橡胶盒,所述固定框的顶部固定安装有和橡胶盒相连通的进液管,所述固定框的一面固定安装有卷管,所述凸台和卷管之间通过带有单向阀的管道相连接,所述橡胶盒和卷管之间通过带有单向阀的软管相连通,所述卷管的端部开设有缩孔,所述破钾刃口的表面固定安装有和连接板相贴合的挡板。

9、进一步的,所述滑杆的顶部固定安装有空心的第二弹性块,所述第二弹性块的顶部固定安装有和内部相连通的导气管,所述导气管远离第二弹性块的一端穿过转动板和盖板靠近液氮喷口。

10、一种采用上述新能源汽车电池精准灭火方法,包括以下步骤:

11、s1:启动灭火机器人本体移动至起火的新能源汽车旁,并通过灭火机器人本体上的视觉传感器进行定位,启动液氮罐内的液氮,使得液氮穿过第一液氮管道、伸缩管道和第二液氮管道,并进入到破钾刃口后通过液氮喷口喷向电池的着火处;

12、s2:启动防护罩内的伺服电机,伺服电机通过连接杆带着连接管、破钾刃口和液氮喷口一起转动,转动的破钾刃口会将喷出的液氮向四周扩散;

13、s3:破钾刃口在转动时会带着连接板和滑杆一起转动,滑杆通过进气管将外接的气体吸入固定框内,再通过出气管喷出。

14、本发明的有益效果如下:

15、1.本发明所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,通过将启动灭火机器人本体移动至起火的新能源汽车旁,并通过灭火机器人本体上的视觉传感器进行定位,使得液氮喷口可以精准的靠近着火点。此时启动液氮罐内的液氮,使得液氮穿过第一液氮管道、伸缩管道和第二液氮管道,并进入到破钾刃口后通过液氮喷口喷向电池的着火处。从而实现对新能源汽车电池的精准灭火。通过设计的机构能快速对着火的汽车电池进行灭火,同时无需工作人员过度靠近着火后的汽车电池,防止汽车电池爆炸给工作人员带来伤害,极大的降低了灭火时的风险。

16、2.本发明所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,通过当液氮罐启动时,同时启动防护罩内的伺服电机,伺服电机通过连接杆带着连接管、破钾刃口和液氮喷口一起转动,转动的破钾刃口会将喷出的液氮向四周扩散,从而大大提高了喷射灭火的面积。随着破钾刃口的转动,破钾刃口会带着连接板和滑杆一起转动,进而通过进气管将外接的气体吸入固定框内,滑杆挤压固定框内的气体并沟通出气管喷出,从而使得液氮喷口处有空气流动。可以迅速的将热气体和蒸汽带走,使液氮能够更快的降温,同时防止液氮在灭火过程中因为气体积聚而导致的效果减弱。同时液氮灭火会导致周围氧气减少,确保周围有足够的氧气。

17、3.本发明所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,通过破钾刃口在初始状态下,盖板处于液氮喷口的表面将其盖住,从而减少杂质进入液氮喷口内导致其堵塞的情况发生。通过设计的盖板、电磁铁和磁杆在起到保护液氮喷口的同时不会影响液氮的正常喷出。

18、4.本发明所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,通过当滑杆在固定框内移动时会不断地挤压第一弹性块,使得第一弹性块内的气体被挤压后通过出料管吹出,吹出的气体将喷出的液氮吹向四周,从而进一步扩大灭火范围,防止电池周边被火苗点燃。连接板没有第一磁块的一面和滑杆没有第二磁块的一面接触,连接板带着滑杆挤压凸台,使得凸台内的气体通过带有单向阀的管道进入到卷管内,进而将卷管舒展开。随着滑杆持续移动会挤压橡胶盒,然橡胶盒内的保养液通过带有单向阀的软管进入到卷管内并通过端部的缩孔喷向液氮喷口内,从而起到对管道的保养作用。同时让第二弹性块内的气体通过导气管吹向液氮喷口处,将液氮喷口内的保养液吹向第二液氮管道和伸缩管道处,从而起到更好的保养效果。


技术特征:

1.一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,包括灭火机器人本体(1);其特征在于:所述灭火机器人本体(1)内设置有对新能源汽车电池精准灭火的灭火机构(10),所述灭火机构(10)包括安装在灭火机器人本体(1)内的液氮罐(11),所述灭火机器人本体(1)的内固定安装有与液氮罐(11)相连接的第一液氮管道(12),所述第一液氮管道(12)内安装有单向阀,所述灭火机器人本体(1)内设置有伸缩管道(13)和第二液氮管道(14),所述伸缩管道(13)的一端和第一液氮管道(12)相连接,所述伸缩管道(13)的另一端和第二液氮管道(14)相连接,所述灭火机器人本体(1)顶部固定安装有穿钾喷头(15),所述第二液氮管道(14)远离伸缩管道(13)的一端处于穿钾喷头(15)内,所述穿钾喷头(15)的顶部套有连接管(16),所述连接管(16)的顶部固定安装有空心的破钾刃口(17),所述破钾刃口(17)的表面开设有和内部相连通的液氮喷口(18),所述灭火机器人本体(1)的一面开设有视觉窗口(19);

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述通风机构(20)包括固定安装在穿钾喷头(15)内壁处的弧形固定框(21),所述固定框(21)的内部密封滑动连接有滑杆(22),所述滑杆(22)和固定框(21)之间固定安装有弹簧,所述固定框(21)的一端固定安装有和内部相连通的进气管(23)和出气管(24),所述进气管(23)和出气管(24)的内部均安装有单向阀,所述破钾刃口(17)的表面通过扭簧转动连接有连接板(25),所述连接板(25)的一面固定安装有第一磁块(26),所述滑杆(22)的一面固定安装有和第一磁块(26)相吸附的第二磁块(27)。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述第二液氮管道(14)内设置有导流机构(30),所述导流机构(30)包括固定安装在第二液氮管道(14)内的防护罩(32),所述防护罩(32)的内部固定安装有伺服电机(33),所述连接管(16)的内部固定安装有连接杆(31),所述连接杆(31)的底部和伺服电机(33)的输出端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述防护机构(40)包括固定安装在滑杆(22)顶部的矩形块(41),所述矩形块(41)的一面固定安装有电磁铁(42),所述滑杆(22)的顶部转动连接有转动板(43),所述转动板(43)的一端固定安装有和液氮喷口(18)和相贴合的盖板(44),所述转动板(43)的顶部固定安装有弧形的磁杆(45)。

5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述进气管(23)和出气管(24)内均固定安装有透气布(46),所述进气管(23)内通过扭簧转动连接有第一护板(47),所述出气管(24)内通过扭簧转动连接有第二护板(48)。

6.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述固定框(21)内设置有吹气机构(50),所述吹气机构(50)包括两个对称固定安装在固定框(21)内的第一弹性块(51),两个所述第一弹性块(51)的表面均开设有缩孔,所述第一弹性块(51)的表面固定安装有带单向阀的进料管(52)和出料管(53),所述固定框(21)内固定安装有两个对称设置的凸台(54),所述滑杆(22)的表面固定安装有橡胶材质的密封条(55)。

7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述凸台(54)为空心橡胶材质,所述固定框(21)内设置有养护组件(56),所述养护组件(56)包括固定安装在固定框(21)内且装有保养液的橡胶盒(561),所述固定框(21)的顶部固定安装有和橡胶盒(561)相连通的进液管(58),所述固定框(21)的一面固定安装有卷管(562),所述凸台(54)和卷管(562)之间通过带有单向阀的管道相连接,所述橡胶盒(561)和卷管(562)之间通过带有单向阀的软管相连通,所述卷管(562)的端部开设有缩孔,所述破钾刃口(17)的表面固定安装有和连接板(25)相贴合的挡板(57)。

8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置,其特征在于:所述滑杆(22)的顶部固定安装有空心的第二弹性块(563),所述第二弹性块(563)的顶部固定安装有和内部相连通的导气管(564),所述导气管(564)远离第二弹性块(563)的一端穿过转动板(43)和盖板(44)靠近液氮喷口(18)。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置的灭火方法,其特征在于:包括以下步骤:


技术总结
本发明属于灭火设备技术领域,具体的说是一种新能源汽车电池包火灾的移动式精准灭火装置及方法,包括灭火机器人本体;所述灭火机器人本体内设置有对新能源汽车电池精准灭火的灭火机构,所述灭火机构包括安装在灭火机器人本体内的液氮罐,所述灭火机器人本体的内固定安装有与液氮罐相连接的第一液氮管道;本发明通过将启动灭火机器人本体移动至起火的新能源汽车旁,并通过灭火机器人本体上的视觉传感器进行定位,使得液氮喷口可以精准的靠近着火点。此时启动液氮罐内的液氮,使得液氮穿过第一液氮管道、伸缩管道和第二液氮管道,并进入到破钾刃口后通过液氮喷口喷向电池的着火处。从而实现对新能源汽车电池的精准灭火。

技术研发人员:王志,余先宇,袁狄平,史波波,宋宇辰,范亚飞,陈正升,刘通,常福栋
受保护的技术使用者:中国矿业大学深圳研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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