ES2980285B2 - Battery charging and storage control system - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de control de carga y almacenaje de baterías Battery charging and storage control system
Sector de la técnica.Technical sector.
La presente invención se refiere a un sistema de control de carga y almacenaje de baterías, que comprende un contenedor provisto de una puerta de acceso a una sala interior en la que se encuentra alojado al menos un grupo de compartimentos de carga de baterías, y que dispone de un sistema de seguridad conectado a un autómata programable y adecuado para realizar de forma individualizada: la alimentación eléctrica de cada uno de los compartimentos de carga, la detección de alarmas por fallo eléctrico, sobrecalentamiento o incendio en cualquiera de los compartimentos y la inundación con agua de aquel o aquellos compartimentos en los que se detecte alguna de dichas alarmas, enfriando inmediatamente la batería antes incluso de que esta llegue a incendiarse. The present invention relates to a battery charging and storage control system, comprising a container provided with an access door to an interior room in which at least one group of battery charging compartments is housed, and which has a security system connected to a programmable automaton and suitable for individually carrying out: the electrical supply of each of the charging compartments, the detection of alarms due to electrical failure, overheating or fire in any of the compartments and the flooding with water of the compartment or compartments in which any of said alarms are detected, immediately cooling the battery before it even catches fire.
Estado de la técnica anteriorState of the prior art
En la actualidad se está produciendo un incremento exponencial de vehículos y equipos que utilizan para su funcionamiento baterías de alta potencia, por ejemplo, baterías de litio, que se deben cargar periódicamente para mantenerse operativas, Nowadays, there is an exponential increase in vehicles and equipment that use high-power batteries for their operation, for example, lithium batteries, which must be charged periodically to remain operational,
Estas baterías debido a sus características constructivas y a sus componentes conllevan un riesgo asociado consistente en que pueden sufrir sobrecalentamientos hasta el punto de incendiarse o explotar, con los consiguientes daños para las instalaciones o personas próximas. These batteries, due to their construction characteristics and components, carry an associated risk consisting of the fact that they may overheat to the point of catching fire or exploding, with consequent damage to nearby facilities or people.
Este riesgo de sobrecalentamiento y explosión se incrementa notablemente durante los periodos de carga de las baterías y puede ser asumible cuando se realiza la carga de una única batería, sin embargo constituye un problema muy importante para empresas que trabajan o disponen de grandes cantidades de herramientas o elementos que incorporan estas baterías y en general donde se realice la carga simultanea de múltiples de estas baterías en horarios (normalmente nocturnos) donde es difícil la supervisión de esta carga por parte del personal. This risk of overheating and explosion increases significantly during battery charging periods and may be acceptable when charging a single battery. However, it is a very significant problem for companies that work with or have large quantities of tools or items that incorporate these batteries and, in general, where multiple batteries are charged simultaneously at times (usually at night) when it is difficult for staff to supervise this charge.
De manera habitual estas empresas utilizan una serie de elementos comunes, tales como máquinas, elementos de movilidad, apiladores, carretillas elevadoras, etc. que están alimentados por baterías de litio. Estas empresas realizan de forma prácticamente continuada y dentro de sus instalaciones la carga de múltiples baterías, en este caso el fallo de una batería en carga o almacenamiento puede provocar un incendio o explosión en cadena de las baterías próximas, y consiguientemente importantes daños físicos y materiales. These companies routinely use a series of common elements, such as machines, mobility elements, stackers, forklifts, etc., which are powered by lithium batteries. These companies charge multiple batteries almost continuously within their facilities. In this case, the failure of a battery while charging or in storage can cause a fire or chain explosion of nearby batteries, and consequently significant physical and material damage.
Por tanto, el problema técnico que se plantea es el desarrollo de un sistema de control de carga y almacenaje de baterías que resuelva de forma satisfactoria los problemas mencionados anteriormente. The technical problem that arises is therefore the development of a battery charging and storage control system that satisfactorily resolves the problems mentioned above.
Explicación de la invención.Explanation of the invention.
De acuerdo con la invención el sistema de control de carga y almacenaje de baterías objeto de esta invención, comprendiendo un contenedor provisto de una puerta de acceso a una sala interior, presenta unas características técnicas que permiten realizar la carga o almacenaje de un número variable de baterías en el interior de dicho contenedor y minimizar el riesgo de daños en caso de sobrecalentamiento, incendio o explosión de una batería, eliminando el peligro de incendio antes de que este se produzca gracias a los sistemas de detección y seguridad empleados, como fallo eléctrico o sobrecarga, sensores de temperatura excesiva de la batería y detectores de humo; activando la extinción por inmersión del 100% batería en agua o líquido refrigerante y extinguiendo el fuego antes de que este comience y se propague al resto de baterías. In accordance with the invention, the battery charging and storage control system object of this invention, comprising a container provided with an access door to an interior room, has technical characteristics that allow the charging or storage of a variable number of batteries inside said container and minimize the risk of damage in the event of overheating, fire or explosion of a battery, eliminating the risk of fire before it occurs thanks to the detection and safety systems used, such as electrical failure or overload, excessive battery temperature sensors and smoke detectors; activating extinguishing by immersion of 100% of the battery in water or coolant and extinguishing the fire before it starts and spreads to the rest of the batteries.
El incendio de una celda/batería produce su propio oxígeno, con lo que los sistemas tradicionales de extinción de incendios son ineficaces. Debido a esto, el medio más adecuado para mitigar el incremento de fuego es, el enfriado rápido de la celda que lo inicia, y las que están pegadas a ésta evitando que el calor excesivo de esta celda contagie a las demás celdas, y propicie su ignición y una reacción en cadena. A cell/battery fire produces its own oxygen, making traditional fire extinguishing systems ineffective. Because of this, the most suitable way to mitigate the growth of the fire is to rapidly cool the cell that started it, and those attached to it, preventing the excessive heat of this cell from spreading to the other cells, causing their ignition and a chain reaction.
La inmersión en agua del 100% asegura que ésta llega de manera rápida al interior de la batería y enfría de manera eficaz el foco de ignición desde el interior de la batería. Normalmente estas baterías están protegidas por una carcasa que impide un enfriamiento eficaz del interior si usamos rociadores de agua o mangueras, aumentando el gasto considerable de agua, y la contaminación por elementos tóxicos de un elevado volumen de agua que es difícil de contener de un modo eficaz para su posterior tratamiento. 100% water immersion ensures that water quickly reaches the inside of the battery and effectively cools the ignition source from within the battery. Normally these batteries are protected by a casing that prevents effective cooling of the interior if we use water sprayers or hoses, increasing the considerable waste of water, and contamination by toxic elements of a high volume of water that is difficult to contain effectively for subsequent treatment.
Para ello, y de acuerdo con la invención, este sistema de control de carga comprende al menos un grupo de compartimentos de carga de baterías, alojados en la sala interior del contenedor, conformados en un material resistente e intumescente al fuego, inclinados en dirección descendente y que disponen en una zona superior de una boca frontal de apertura manual hacia el interior del compartimento de carga, y en una zona inferior al menos un cargador para la conexión y carga de una batería. For this purpose, and in accordance with the invention, this charging control system comprises at least one group of battery charging compartments, housed in the inner room of the container, made of a fire-resistant and intumescent material, inclined downwards and having in an upper area a front mouth that can be manually opened towards the inside of the charging compartment, and in a lower area at least one charger for connecting and charging a battery.
Esta inclinación descendente de los compartimentos de carga, y la disposición de la puerta en la zona superior y del cargador en la zona inferior, proporciona una ventaja de uso, ya que facilita la introducción por deslizamiento de las baterías hacia una posición inferior de carga, reduciendo notablemente el esfuerzo que debe realizar el usuario, teniendo en cuenta el elevado peso de las baterías, y consiguientemente el riesgo de lesiones y bajas laborales. This downward inclination of the loading compartments, and the arrangement of the door in the upper area and the charger in the lower area, provides an advantage in use, as it facilitates the sliding introduction of the batteries to a lower loading position, significantly reducing the effort required by the user, taking into account the high weight of the batteries, and consequently the risk of injury and sick leave.
Estos compartimentos están dimensionados preferentemente para alojar en su interior una o dos baterías, y un primer objetivo de los mismos es aislar las baterías alojadas en un compartimento, de las baterías alojadas en los compartimentos adyacentes, de forma que en caso de sobrecalentamiento o explosión de una de las baterías, no se vean afectadas las baterías alojadas en los demás compartimentos, minimizando el riesgo de daños y los costes originados por el fallo de una batería. These compartments are preferably sized to house one or two batteries, and their primary objective is to isolate the batteries housed in one compartment from the batteries housed in adjacent compartments, so that in the event of overheating or explosion of one of the batteries, the batteries housed in the other compartments are not affected, minimizing the risk of damage and the costs arising from the failure of a battery.
Otra característica de la invención es que comprende un sistema de seguridad contra el sobrecalentamiento o incendio de las baterías alojadas en cada uno de los compartimentos de carga, provisto de un dispositivo de detección y alarma que permite generar diferentes niveles de alarma en caso de que se produzca un fallo eléctrico, sobrecalentamiento o la detección de humo en cualquiera de los compartimentos de carga. Realizando avisos de alarma específicos y realizar automáticamente acciones para cada nivel de aviso, por ejemplo el corte del suministro eléctrico al compartimento de carga en el que se haya alcanzado un determinado nivel de alarma, y el suministro de agua a dicho compartimento de carga para provocar la inundación de la batería o baterías alojadas en su interior, activado por el aviso o inicio de alarma general Another feature of the invention is that it comprises a safety system against overheating or fire of the batteries housed in each of the load compartments, provided with a detection and alarm device that allows different alarm levels to be generated in the event of an electrical failure, overheating or the detection of smoke in any of the load compartments. By issuing specific alarm warnings and automatically carrying out actions for each warning level, for example cutting off the power supply to the load compartment in which a certain alarm level has been reached, and supplying water to said load compartment to cause flooding of the battery or batteries housed therein, activated by the warning or start of the general alarm.
Dicho sistema de seguridad se encuentra conectado a un autómata programable que es el encargado de controlar el estado de cada batería de forma individual, recibir las alarmas y activar de forma automática acciones como, provocar el corte de suministro eléctrico y la inundación de un compartimento de carga específico cuando recibe una señal de alarma de fallo eléctrico, sobrecalentamiento por encima de un valor predeterminado o de detección de humo en dicho compartimento. Este autómata programable está conectado a un centro de control de los parámetros de funcionamiento del autómata programable y de la sala sin necesidad de estar físicamente delante del panel de control; comprendiendo dicho centro de control de una interface de control manual del sistema de emergencia en caso de fallo de control automático de dicho sistema de emergencia por parte del autómata programable. Said security system is connected to a programmable automaton which is in charge of controlling the status of each battery individually, receiving alarms and automatically activating actions such as, causing the power supply to be cut off and the flooding of a specific charging compartment when it receives an alarm signal of electrical failure, overheating above a predetermined value or smoke detection in said compartment. This programmable automaton is connected to a control center of the operating parameters of the programmable automaton and of the room without the need to be physically in front of the control panel; said control center comprising a manual control interface of the emergency system in the event of failure of automatic control of said emergency system by the programmable automaton.
De acuerdo con la invención el dispositivo de detección y alarma del sistema de seguridad está conectado al mencionado autómata programable y al centro de control manual y comprende unos sensores de temperatura y unos sensores de humo dispuestos en el interior de cada uno de los compartimentos de carga y asociados a los respectivos compartimentos. According to the invention, the detection and alarm device of the security system is connected to the aforementioned programmable automaton and to the manual control center and comprises temperature sensors and smoke sensors arranged inside each of the cargo compartments and associated with the respective compartments.
Dicho sistema de seguridad también comprende un circuito de alimentación eléctrica de los cargadores alojados en los respectivos compartimentos de carga; dicho circuito de alimentación está controlado por el autómata programable y comprende unos interruptores de desconexión selectiva de la alimentación eléctrica del cargador correspondiente a cualquiera de los compartimentos de carga, lo que permite realizar la desconexión eléctrica automática de aquel compartimento de carga en el que se genere una señal de alarma. Said security system also comprises an electrical power supply circuit for the chargers housed in the respective charging compartments; said power supply circuit is controlled by the programmable automaton and comprises switches for selectively disconnecting the electrical power supply to the charger corresponding to any of the charging compartments, which allows for the automatic electrical disconnection of that charging compartment in which an alarm signal is generated.
Dicho sistema de entrada de electricidad, controla la entrada de potencia extraída de la red, y define de forma segura el aporte de alimentación eléctrica para cada cargador de batería; evitando sobrecalentamientos del cableado eléctrico, controlando o limitando el número de baterías a cargar según parámetros de seguridad a definir según: el tipo de baterías, potencia de red, o instalación eléctrica proporcionada para la conexión de la sala. This power input system controls the input of power drawn from the grid and safely defines the power supply for each battery charger, avoiding overheating of the electrical wiring, controlling or limiting the number of batteries to be charged according to safety parameters to be defined based on: the type of batteries, grid power, or electrical installation provided for the connection of the room.
El mencionado sistema de seguridad incluye un sistema hidráulico de extinción de incendio o de enfriamiento selectivo por inundación de la batería alojada en cualquiera de los compartimentos de carga; comprendiendo dicho sistema hidráulico unos conductos de suministro de agua conectados a cada uno de los compartimentos de carga, provistos de respectivas electroválvulas de apertura y cierre accionables selectivamente por el autómata programable, y unos conductos de retorno/control de agua usada en el enfriamiento de la batería conectados a cada uno de los compartimentos de carga. The aforementioned safety system includes a hydraulic fire extinguishing system or a selective cooling system by flooding the battery housed in any of the cargo compartments; said hydraulic system comprising water supply conduits connected to each of the cargo compartments, provided with respective opening and closing solenoid valves that can be selectively operated by the programmable automaton, and return/control conduits for water used in cooling the battery connected to each of the cargo compartments.
El mencionado autómata programable, está configurado de modo que cuando recibe una señal de alarma de un determinado nivel por fallo eléctrico, sobrecalentamiento o humo de los sensores de cualquier compartimento de carga, realiza automáticamente el corte del suministro eléctrico a dicho compartimento de carga, y enviando señal de alarma al panel de control y a sistemas remotos, en caso de que se active el sensor de temperatura de esa batería, activa una segunda señal de alarma en el panel de control y sistemas remotos, y en caso de activarse el detector de humo especifico se inicia automáticamente la extinción de ese compartimento sumergiendo el 100% de la batería en agua en menos de un minuto y activando la alarma principal que envía señales al panel de control y sistemas remotos The aforementioned programmable automaton is configured so that when it receives an alarm signal of a certain level due to electrical failure, overheating or smoke from the sensors of any cargo compartment, it automatically cuts off the electrical supply to said cargo compartment, and sending an alarm signal to the control panel and remote systems, in case the temperature sensor of that battery is activated, it activates a second alarm signal in the control panel and remote systems, and in case the specific smoke detector is activated, the extinguishing of that compartment is automatically started by immersing 100% of the battery in water in less than a minute and activating the main alarm that sends signals to the control panel and remote systems.
Este sistema de control de carga y almacenaje de baterías comprende unas características adicionales para garantizar la seguridad y el funcionamiento del mismo. This battery charging and storage control system includes additional features to ensure its safety and operation.
El autómata programable, con pantalla en el exterior de la sala, controla de forma individual cada batería, para conocer si la batería está en proceso de carga o cargada, permitiendo al personal, antes de acceder al interior de la sala, conocer qué batería debe de usar, cambiar o escoger de forma segura. Asimismo, este autómata programable aloja esta información en un sistema remoto/cloud para su conocimiento y supervisión desde cualquier sitio mediante su acceso por una clave. The programmable automaton, with a screen outside the room, individually controls each battery to know whether the battery is charging or charged, allowing staff, before entering the room, to know which battery to use, change or choose safely. In addition, this programmable automaton stores this information in a remote/cloud system for its knowledge and supervision from any location through access by a password.
Dispone de un sistema de control de número de cargas y usos que controla el número de carga de cada batería, facilitando que todas se usen por igual, alargando su vida de útil, evitando riesgo de sobre-uso de algunas baterías. El sistema indica al personal antes de acceder al interior de la sala, que batería debe de extraer. Asimismo, el sistema nos informa del número de cargas que acumula esa batería. Teniendo de ese modo una información muy relevante para la revisión preventiva de esas bacterias. It has a system for controlling the number of charges and uses that controls the number of charges of each battery, making it easier for all of them to be used equally, extending their useful life, avoiding the risk of over-use of some batteries. The system tells the staff which battery to remove before entering the room. The system also informs us of the number of charges that the battery has accumulated, thus providing very relevant information for the preventive review of these bacteria.
Concretamente, dicho sistema de control de carga y almacenaje de baterías comprende un equipo de climatización de la cavidad interior del contenedor, cuya finalidad es controlar la temperatura del interior de la sala de forma permanente entre 20-25°C, para mejorar la seguridad durante el proceso de carga, y así mantener la temperatura más adecuada para el proceso de carga de las baterías. Specifically, this battery charging and storage control system includes an air conditioning system for the container's interior cavity, the purpose of which is to permanently control the temperature inside the room between 20-25°C, to improve safety during the charging process, and thus maintain the most suitable temperature for the battery charging process.
Ventajosamente el contenedor comprende un dispositivo de control de acceso y de apertura de la puerta, cuya finalidad es disponer de una información sobre los accesos de los distintos operarios a la sala interior para la introducción o extracción de baterías, o realizar tareas de mantenimiento. Advantageously, the container includes an access control and door opening device, the purpose of which is to have information on the access of the various operators to the inner room for the introduction or extraction of batteries, or to carry out maintenance tasks.
Se ha previsto que el sistema comprenda una cámara de captación de imágenes de la sala interior del contenedor, conectada a un dispositivo externo de visualización de dichas imágenes y cuya finalidad es permitir que los operarios puedan visualizar dicha sala interior antes de entrar a la misma y realizar una entrada segura en caso de peligro; grabando de forma permanente el interior de la sala para disponer siempre de información relevante para su posterior visualización en caso de mala manipulación, siniestro, etc.. The system is designed to include a camera for capturing images of the container's interior room, connected to an external device for displaying said images, the purpose of which is to allow operators to view said interior room before entering it and to make a safe entry in case of danger; permanently recording the interior of the room to always have relevant information for later viewing in case of mishandling, accident, etc.
La sala interior puede comprender un extractor para la extracción y filtrado de los posibles gases y humos liberados por las baterías y acumulados en la sala interior del contenedor, y un panel de venteo y alivio de posibles sobrepresiones que puedan originar en la sala interior, por ejemplo debido a la explosión de alguna de las baterías alojadas en los compartimentos de carga. The inner room may comprise an extractor for the extraction and filtering of any gases and fumes released by the batteries and accumulated in the inner room of the container, and a venting and relief panel for any overpressures that may arise in the inner room, for example due to the explosion of one of the batteries housed in the cargo compartments.
En caso de activación del sistema de extinción, la sala dispone de un tanque de contención del agua usada en la extinción e inmersión de la batería. Controlar y contener esta agua en un tanque es de vital importancia. In the event of activation of the extinguishing system, the room has a tank to contain the water used to extinguish and immerse the battery. Controlling and containing this water in a tank is of vital importance.
El sistema dispone de un sistema autónomo de aporte de energía, que permite el funcionamiento del sistema de seguridad, envío de señales de alarma, y activación del sistema de extinción en caso de fallo de red The system has an autonomous energy supply system, which allows the operation of the security system, sending alarm signals, and activating the extinguishing system in the event of a network failure.
El sistema comprende un tanque de recogida del agua usada en la inmersión de la batería, conectado a cada compartimento, que evita el exceso de nivel de llenado del compartimento y por un desagüe (con apertura y cierre manual) en la parte inferior del compartimento para el vaciado del agua contenida. The system comprises a tank for collecting the water used in immersion of the battery, connected to each compartment, which prevents the compartment from being filled to excess level, and a drain (with manual opening and closing) at the bottom of the compartment for emptying the water contained.
El sistema puede disponer de un tanque de aporte de agua para la extinción propio y autónomo, con una bomba de impulsión en caso de no disponer de posibilidad de conexión a red fija de agua. The system may have its own, autonomous water supply tank for extinguishing the fire, with a booster pump in case there is no possibility of connection to a fixed water network.
Breve descripción del contenido de los dibujosBrief description of the content of the drawings
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description being made and in order to facilitate understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to this descriptive report in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
- Las figuras 1 y 2 muestran sendas vistas en alzado frontal y alzado posterior de un ejemplo de realización del sistema de control de carga y almacenaje de baterías según la invención. - Figures 1 and 2 show front elevation and rear elevation views of an exemplary embodiment of the battery charging and storage control system according to the invention.
- La figura 3 muestra una vista de perfil del sistema de control de carga y almacenaje de baterías, seccionado por un plano vertical y en la que se puede observar un grupo de compartimentos de carga de baterías, correspondiente a uno de los laterales del contenedor. - Figure 3 shows a profile view of the battery charging and storage control system, sectioned by a vertical plane and in which a group of battery charging compartments can be observed, corresponding to one of the sides of the container.
- La figura 4 muestra una vista en planta superior del sistema de control de carga y almacenaje de baterías, seccionado por un plano horizontal y provisto de dos grupos enfrentados de compartimentos de carga y de un pasillo central. - Figure 4 shows a top plan view of the battery charging and storage control system, sectioned by a horizontal plane and provided with two facing groups of charging compartments and a central aisle.
- La figura 5 muestra una vista lateral de uno de los grupos de compartimentos de carga, con respectivas baterías en la posición de carga y seccionado por un plano vertical; en esta figura se puede observar la inclinación de dichos compartimentos, la puerta superior de acceso a los mismos y el compartimento intermedio inundado por el sistema hidráulico. - Figure 5 shows a side view of one of the groups of cargo compartments, with the respective batteries in the charging position and sectioned by a vertical plane; in this figure, the inclination of said compartments, the upper access door to them and the intermediate compartment flooded by the hydraulic system can be observed.
- La figura 6 muestra un esquema del dispositivo de alarma y del circuito de alimentación eléctrica de uno cualquiera de los compartimentos de carga, conectado al autómata programable. - Figure 6 shows a diagram of the alarm device and the power supply circuit of any of the loading compartments, connected to the programmable logic controller.
- La figura 7 muestra un esquema del sistema hidráulico de extinción de incendio o enfriamiento correspondiente a uno cualquiera de los compartimentos de carga, en el que se encuentra alojada una batería, y en el que dicha batería ha sido inundada con agua debido a la generación de una alarma por parte de la misma. - Figure 7 shows a diagram of the hydraulic fire extinguishing or cooling system corresponding to any of the cargo compartments, in which a battery is housed, and in which said battery has been flooded with water due to the generation of an alarm by it.
Exposición detallada de modos de realización de la invención.Detailed exposition of embodiments of the invention.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras adjuntas el sistema de control de carga y almacenaje de baterías comprende un contenedor (1) que delimita una sala interior (10) en cuyo interior se encuentran dispuestos dos grupos de compartimentos (2) de carga de baterías (3), enfrentados y separados por un pasillo central. In the exemplary embodiment shown in the attached figures, the battery charging and storage control system comprises a container (1) that delimits an interior room (10) inside which two groups of battery charging compartments (2) (3) are arranged, facing each other and separated by a central corridor.
Dicho contenedor (1) dispone de una puerta (11), un dispositivo de control de acceso (12), una cámara interior (13) conectada a un panel de control y que permite visualizar en una pantalla exterior si existe en la sala interior (10) humos o gases que desaconsejen el acceso a dicha sala. Said container (1) has a door (11), an access control device (12), an interior camera (13) connected to a control panel and which allows viewing on an external screen if there are smoke or gases in the interior room (10) that advise against access to said room.
Por motivos de seguridad, el contenedor (1) dispone de un extractor (14) de gases y humos, y un panel de venteo (15) y alivio de sobrepresiones de la sala interior (10), para minimizar el riesgo de daños en caso de explosión de alguna de las baterías (3) alojadas en los compartimentos (2) de carga. For safety reasons, the container (1) has a gas and smoke extractor (14), and a venting panel (15) and relief of overpressures in the interior room (10), to minimize the risk of damage in the event of explosion of any of the batteries (3) housed in the charging compartments (2).
Dicho contenedor (1) dispone de un equipo de climatización (8) de la sala interior (10) para mantener una temperatura óptima para la carga de las baterías (3), evitando que el calor que puedan emitir las baterías en carga no aumente la temperatura a niveles peligrosos. Said container (1) has an air conditioning unit (8) for the interior room (10) to maintain an optimal temperature for charging the batteries (3), preventing the heat that the batteries being charged may emit from increasing the temperature to dangerous levels.
En la realización mostrada en las figuras 3 y 4 cada grupo de compartimentos (2) comprende tres columnas independientes donde se realiza la carga de las baterías (3) alojadas en los mismos. En este ejemplo cada una de las columnas dispone de tres niveles de compartimentos (2), estando habilitado cada compartimento (2) para el alojamiento de dos baterías (3). In the embodiment shown in Figures 3 and 4, each group of compartments (2) comprises three independent columns where the batteries (3) housed in them are charged. In this example, each of the columns has three levels of compartments (2), each compartment (2) being enabled for the housing of two batteries (3).
Los compartimentos (2) fabricados con materiales intumescentes y resistentes al fuego EI 60 90-120 minutos, y presentan unas características de tipo ergonómico y de seguridad orientadas a facilitar la carga y descarga de las baterías, y a minimizar el riesgo de daños en caso de explosión de la batería contenida en su interior. The compartments (2) are made of intumescent and fire-resistant materials EI 60 90-120 minutes, and have ergonomic and safety features designed to facilitate the loading and unloading of batteries, and to minimize the risk of damage in the event of an explosion of the battery contained inside.
Para ello, dichos compartimentos (2) se encuentran inclinados en dirección descendente, lo que permite mantener apoyada la batería sobre una superficie inclinada tanto durante su extracción como su introducción, evitando que el usuario deba soportar todo el peso de la batería durante dichas operaciones. To do this, said compartments (2) are inclined downwards, which allows the battery to be supported on an inclined surface both during its extraction and its introduction, preventing the user from having to bear the entire weight of the battery during said operations.
Cada compartimento (2) que dispone de dos baterías controladas por el autómata programable de forma independiente. Cada compartimento está numerado y asignado a cada batería de forma específica, para permitir que el autómata programable controle de forma precisa el número de cargas y uso de cada batería; asegurando un uso similar de cada batería, e informando al usuario por el panel exterior de control que batería usar, y evitando gracias a este control un peligro por uso excesivo de algunas baterías. Siempre se usarán con mayor frecuencia las del nivel medio y más cercanas a la puerta. Each compartment (2) has two batteries controlled by the programmable controller independently. Each compartment is numbered and assigned to each battery in a specific way, to allow the programmable controller to precisely control the number of charges and use of each battery; ensuring a similar use of each battery, and informing the user through the external control panel which battery to use, and avoiding thanks to this control a danger due to excessive use of some batteries. The batteries in the middle level and closest to the door will always be used more frequently.
Los compartimentos (2) disponen en su zona superior de una boca frontal con una puerta (21) de apertura manual hacia el interior del compartimento (2) correspondiente, y sin posibilidad de giro hacia el exterior, lo que minimiza el riesgo de daños en caso de explosión de la batería alojada en su interior. The compartments (2) have a front opening in their upper area with a door (21) that opens manually towards the inside of the corresponding compartment (2), and cannot swing outwards, which minimises the risk of damage in the event of an explosion of the battery housed inside.
En el extremo inferior de los compartimentos (2) se encuentra alojado el cargador (61) para la conexión y carga de la batería correspondiente, lo que facilita la conexión de la batería con el cargador durante el descenso de la batería (3) hacia el extremo inferior de dicho compartimento. At the lower end of the compartments (2) the charger (61) is housed for the connection and charging of the corresponding battery, which facilitates the connection of the battery with the charger during the descent of the battery (3) towards the lower end of said compartment.
Este cargador y el sistema eléctrico están conectados al autómata programable, de forma que en caso de detectar un fallo/peligro corta el suministro de corriente. This charger and the electrical system are connected to the programmable logic controller, so that if a fault/danger is detected, it cuts off the power supply.
El autómata programable permite definir varios niveles de temperatura de los sensores, ajustándolos y programándolos según tipo de batería y recomendaciones de seguridad definidas por el fabricante de la batería; permitiendo usar la sala, aunque se cambien el modelo y tipo de baterías (2). Este autómata programable, por medio de los sensores, realiza automáticamente una serie de acciones orientadas mitigar el sobrecalentamiento producido en alguna de las baterías, habiéndose previsto que dicho sistema disponga también de un centro de control (4a) y supervisión que permite activar manualmente la/s acciones de extinción. The programmable automaton allows to define various temperature levels of the sensors, adjusting and programming them according to the type of battery and safety recommendations defined by the battery manufacturer; allowing the room to be used even if the model and type of batteries are changed (2). This programmable automaton, by means of the sensors, automatically performs a series of actions aimed at mitigating the overheating produced in any of the batteries, having been provided that said system also has a control center (4a) and supervision that allows the extinguishing action(s) to be activated manually.
En la figura 6 se ha representado esquemáticamente el dispositivo de detección y alarma (5) correspondiente a uno cualquiera de los compartimentos (2) y conectado al mencionado autómata programable (4). Dicho dispositivo de detección y alarma (5) comprende unos sensores de temperatura (51), unos sensores de humo (52) alojados en cada uno de los compartimentos (2) de carga y asociados en el autómata programable (4) al correspondiente compartimento y una pantalla/ indicador (53) luminoso y/o acústico, señalizador de alarmas. Figure 6 schematically shows the detection and alarm device (5) corresponding to any one of the compartments (2) and connected to the aforementioned programmable automaton (4). Said detection and alarm device (5) comprises temperature sensors (51), smoke sensors (52) housed in each of the loading compartments (2) and associated in the programmable automaton (4) to the corresponding compartment and a light and/or acoustic display/indicator (53) for signaling alarms.
Uno de los sensores de temperatura (51) dispuesto en la parte media del compartimento (2) está en contacto con la batería (3), para detectar el sobrecalentamiento de las baterías en carga, o ya cargadas, alojadas en cada uno de los compartimentos; estando dicho sensor de temperatura conectado al autómata programable que corta la corriente de este compartimento, en caso de necesidad, como medida de seguridad. One of the temperature sensors (51) arranged in the middle part of the compartment (2) is in contact with the battery (3), to detect the overheating of the batteries being charged, or already charged, housed in each of the compartments; said temperature sensor being connected to the programmable automaton that cuts off the current of this compartment, if necessary, as a safety measure.
En esta realización concreta el sistema dispone de un primer nivel de aviso que indica una anomalía por fallo del circuito eléctrico o cargador de cada batería en cualquiera de los compartimentos (2); un segundo nivel de aviso indicador de que se ha alcanzado una temperatura máxima predeterminada en un sensor de temperatura conectado directamente a la batería de cada compartimento de forma individual (2); un tercer nivel de aviso alarma principal o general, por detección de humo que provoca la activación de las acciones orientadas a sofocar el incendio o sobrecalentamiento en el compartimento (2) en el que se ha detectado dicho tercer nivel de aviso, y un cuarto nivel de aviso para la activación manual desde el centro de control (4a), referenciado en las figuras 6 y 7, del sistema de emergencia de extinción y entrada de agua en el compartimento (2), en caso de fallo del accionamiento automático por parte del autómata programable (4). In this specific embodiment, the system has a first warning level indicating an anomaly due to a failure in the electrical circuit or charger of each battery in any of the compartments (2); a second warning level indicating that a predetermined maximum temperature has been reached in a temperature sensor connected directly to the battery of each compartment individually (2); a third warning level (main or general alarm), due to smoke detection, which causes the activation of actions aimed at extinguishing the fire or overheating in the compartment (2) in which said third warning level has been detected, and a fourth warning level for manual activation from the control centre (4a), referenced in figures 6 and 7, of the emergency system for extinguishing and allowing water to enter the compartment (2), in the event of failure of the automatic actuation by the programmable automaton (4).
En la figura 6 también se ha representado esquemáticamente el circuito de alimentación eléctrica de uno cualquiera de los compartimentos (2) de carga de baterías, que es controlado por el autómata programable (4) y que comprende un interruptor (62) de desconexión selectiva de la alimentación eléctrica del cargador (61) correspondiente a cada uno de los compartimentos (2); de modo que cuando se activa cualquier alarma de corriente, temperatura o humo en cualquiera de los compartimentos (2) el autómata programable (4) abre el interruptor (62) correspondiente a dicho compartimento (2), cortándole el suministro de corriente. Este corte de suministro eléctrico se produce de forma simultánea en todos los compartimentos si se activa la alarma de humo en cualquiera de los compartimentos. Figure 6 also schematically represents the power supply circuit of any one of the battery charging compartments (2), which is controlled by the programmable automaton (4) and which comprises a switch (62) for selectively disconnecting the power supply to the charger (61) corresponding to each of the compartments (2); such that when any current, temperature or smoke alarm is activated in any of the compartments (2) the programmable automaton (4) opens the switch (62) corresponding to said compartment (2), cutting off the power supply. This power supply cut occurs simultaneously in all compartments if the smoke alarm is activated in any of the compartments.
Cabe mencionar que las señales de aviso de alarma de cada tipo y estados de carga de las baterías también provocan el encendido de indicadores (53) luminoso y/o acústico, (solo activado por alarmas), o en panel de control exterior por parte del autómata programable (4), lo que permite una supervisión visual del estado de funcionamiento del sistema, estado de carga de cada batería, y definir la batería a usar, por parte de un operario. It is worth mentioning that the alarm warning signals of each type and battery charge status also cause the lighting of luminous and/or acoustic indicators (53), (only activated by alarms), or on the external control panel by the programmable automaton (4), which allows visual supervision of the operating status of the system, the charge status of each battery, and defining the battery to be used, by an operator.
Cuando se alcanza el tercer nivel de aviso, una vez cortado el suministro de corriente en todos los compartimentos (2), el autómata programable (4) activa un sistema hidráulico (7), mostrado en la figura 7, de extinción de incendio o enfriamiento selectivo por inundación de la batería (3) alojada en aquel compartimento (2) en el que se ha generado la alarma. When the third warning level is reached, once the power supply has been cut off in all compartments (2), the programmable automaton (4) activates a hydraulic system (7), shown in figure 7, for extinguishing the fire or selective cooling by flooding the battery (3) housed in that compartment (2) in which the alarm has been generated.
Dicho sistema hidráulico (7) comprende para cada uno de los compartimentos (2) de carga un conducto de suministro (71) de agua provisto de una electroválvula (72) de apertura y cierre accionable selectivamente por el autómata programable (4) y unos conductos de retorno (73) de agua de dichos compartimentos a un depósito de acumulación (74) de agua. Said hydraulic system (7) comprises for each of the loading compartments (2) a water supply conduit (71) provided with an opening and closing solenoid valve (72) that can be selectively operated by the programmable automaton (4) and water return conduits (73) from said compartments to a water accumulation tank (74).
Dichos conductos de retorno están conectados a cada uno de los compartimentos (2) de carga en un punto situado por encima de la batería (3), de modo que cuando se introduce agua en el compartimento (2) a través del conducto de suministro se realiza la inundación de la batería (3) provocando la extinción o enfriamiento de la misma. Por tanto, este sistema actúa directamente sobre la batería (3) que da un fallo y provoca la alarma, sin que las demás baterías (3), situadas en otros compartimentos (2) se vean afectadas. These return pipes are connected to each of the charging compartments (2) at a point above the battery (3), so that when water is introduced into the compartment (2) through the supply pipe, the battery (3) is flooded, causing it to extinguish or cool down. Therefore, this system acts directly on the battery (3) that fails and causes the alarm, without affecting the other batteries (3), located in other compartments (2).
En el ejemplo mostrado el conducto de suministro (71) de agua a cada uno de los compartimentos (2) está conectado a un conducto principal (75) de suministro de agua, común para todos los conductos de suministro (71) y que en el ejemplo mostrado se encuentra conectado a una tubería (77) de suministro de agua, perteneciente a un sistema de extinción de incendios propio de las industria o fabrica en cuestión, y al depósito de acumulación (74) de agua por medio de una bomba (76) de impulsión de agua controlada automáticamente por el autómata programable (4) o manualmente mediante una interface del centro de control (4a) en caso de fallo del accionamiento automático por parte del autómata programable (4). In the example shown, the water supply line (71) to each of the compartments (2) is connected to a main water supply line (75), common to all the supply lines (71) and which in the example shown is connected to a water supply pipe (77), belonging to a fire extinguishing system typical of the industry or factory in question, and to the water storage tank (74) by means of a water pump (76) automatically controlled by the programmable automaton (4) or manually by means of an interface of the control centre (4a) in the event of failure of the automatic drive by the programmable automaton (4).
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación. Once the nature of the invention has been sufficiently described, as well as an example of a preferred embodiment, it is stated for appropriate purposes that the materials, shape, size and arrangement of the elements described may be modified, provided that this does not entail an alteration of the essential characteristics of the invention that are claimed below.
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