[0001] 本发明属于消防设备技术领域，具体涉及一种车载式超高功率电动消防风机系统及其控制方法。

[0002] 消防风机是消防工作中的重要设备，主要用于火灾现场的排烟和送风。传统的消防风机通常为便携式设计，以提高其移动性。例如，中国专利文献CN206468564U公开了一种便于移动的消防风机，该消防风机具有便携性好的特点。

[0003] 然而，现有技术中的消防风机仍然存在一些问题和缺点：

[0004] 1、消防风机自身没有电源或配备较小容量的电源，这严格限制了消防风机的使用范围。在一些远离电源的火灾现场，可能无法正常使用消防风机。

[0005] 2、传统消防风机的功率相对有限，在一些大规模火灾现场可能效果不佳。

[0006] 3、虽然便携式消防风机提高了移动性，但在长距离转移时仍然不够便捷。

[0007] 因此，亟需一种能够克服上述缺点的新型消防风机系统。

[0048] 下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0049] 实施例1

[0050] 如图1～3所示，本实施例提供了一种车载式超高功率电动消防风机系统，该系统包括：新能源电动汽车车身1、电机固定托架2、消防风机电机3、消防风机电机控制器4、新能源电动汽车动力电池5、电子转换开关6、新能源电动汽车驱动电机控制器7、新能源电动汽车驱动电机8和新能源电动汽车整车控制器9。

[0051] 新能源电动汽车车身1上安装有电机固定托架2。本实施例中，新能源电动汽车为以可以从外部补充电能并以高压动力电池作为能量来源、以高速电机作为驱动的汽车。新能源电动汽车的形式可以是轿车、旅行车、多用途乘用车、越野乘用车、皮卡或轻卡等。本实施例以皮卡为例进行说明。

[0052] 消防风机电机3安装在电机固定托架2上，消防风机电机3的电机轴31上装有扇叶32。消防风机电机控制器4与消防风机电机3电连接，用于控制消防风机电机3的运行。在本实施例中，消防风机电机3和消防风机电机控制器4均采用与新能源电动汽车驱动电机8和驱动电机控制器7相同型号的产品，这样可以充分利用新能源电动汽车的现有部件，降低成本，提高系统的兼容性。

[0053] 新能源电动汽车动力电池5用于为整个系统供电。动力电池5的正极端子51通过高压线束与电子转换开关6的正极端子61连接。在本实施例中，电子转换开关6为单刀双掷型。电子转换开关6的第一负极端子62通过高压线束与消防风机电机控制器4的正极端子41连接，电子转换开关6的第二负极端子63通过高压线束与新能源电动汽车驱动电机控制器7的正极端子71连接。

[0054] 消防风机电机控制器4的负极端子42和新能源电动汽车驱动电机控制器7的负极端子72均通过高压线束与动力电池5的负极端子52连接。消防风机电机控制器4通过三相高压线束与消防风机电机3相连，新能源电动汽车驱动电机控制器7通过三相高压线束与新能源电动汽车驱动电机8相连。

[0055] 新能源电动汽车整车控制器9与电子转换开关6、消防风机电机控制器4和新能源电动汽车动力电池5的电池管理系统53通信连接。电子转换开关6能够与整车控制器9通讯，能够告知整车控制器9自身的导通状态、并能接受和执行来自整车控制器9的开关转换指令。同时，消防风机电机控制器4也能够与整车控制器9、动力电池管理系统53通讯。

[0056] 实施例2

[0057] 在实施例1的基础上，本实施例详细说明了系统的控制方法。如图4所示，当需要由电动汽车模式转换为电动消防风机模式时，控制逻辑如下：

[0058] 1.系统接收模式切换指令。该指令可以来自驾驶员的操作，如按下专门设置的模式切换按钮，或通过车载触摸屏进行模式选择。

[0059] 2.整车控制器9接收到模式切换指令后，首先检查车辆是否处于静止状态。如果车辆正在行驶，系统将拒绝执行模式切换，并向驾驶员发出警告信息。

[0060] 3.如果车辆处于静止状态，整车控制器9将向电子转换开关6发送切换指令。

[0061] 4.电子转换开关6接收到指令后，首先断开与驱动电机控制器7的连接(第二负极端子63断开)。

[0062] 5.经过一个预设的安全时间间隔(例如100毫秒)后，电子转换开关6闭合与消防风机电机控制器4的连接(第一负极端子62导通)。

[0063] 6.电子转换开关6向整车控制器9反馈其当前的导通状态。

[0064] 7.整车控制器9确认模式切换成功，并通知消防风机电机控制器4可以开始工作。

[0065] 8.消防风机电机控制器4启动消防风机电机3，系统进入电动消防风机模式。

[0066] 在电动消防风机模式下，系统还执行以下控制：

[0067] 1.整车控制器9持续监测动力电池5的电量状态。当检测到动力电池电量低于预设阈值(例如20％)时，向驾驶员发出警告信号，提醒及时充电或更换电池。

[0068] 2.消防风机电机控制器4根据需要控制消防风机电机3的转速，以调节消防风机的输出功率。驾驶员可以通过专门设置的控制面板或触摸屏来调节风机的输出功率。

[0069] 3.在此模式下，系统禁止驱动电机8的启动，确保安全操作。

[0070] 当需要从电动消防风机模式切换回电动汽车模式时，控制逻辑如下：

[0071] 1.系统接收模式切换指令。

[0072] 2.整车控制器9向消防风机电机控制器4发送停止指令。

[0073] 3.消防风机电机控制器4停止消防风机电机3的运行。

[0074] 4.整车控制器9向电子转换开关6发送切换指令。

[0075] 5.电子转换开关6首先断开与消防风机电机控制器4的连接(第一负极端子62断开)。

[0076] 6.经过安全时间间隔后，电子转换开关6闭合与驱动电机控制器7的连接(第二负极端子63导通)。

[0077] 7.电子转换开关6向整车控制器9反馈其当前的导通状态。

[0078] 8.整车控制器9确认模式切换成功，系统恢复到正常的电动汽车模式。

[0079] 实施例3

[0080] 本实施例提供一种用于上述车载式超高功率电动消防风机系统的控制方法，包括以下步骤：

[0081] S1，系统启动，新能源电动汽车整车控制器9检测电子转换开关6的状态；

[0082] S2，如果电子转换开关6导通新能源电动汽车驱动电机控制器7，则系统进入电动汽车模式；

[0083] S3，如果电子转换开关6导通消防风机电机控制器4，则系统进入电动消防风机模式；

[0084] S4，在电动汽车模式下，如果检测到切换指令，则控制电子转换开关6切换到消防风机电机控制器4，系统进入电动消防风机模式；

[0085] S5，在电动消防风机模式下，如果检测到切换指令，则控制电子转换开关6切换到新能源电动汽车驱动电机控制器7，系统进入电动汽车模式。

[0086] 在本实施例中，切换指令可以是用户通过操作界面发出的指令。例如，可以在车辆仪表盘上设置一个专门的切换按钮或开关，用户可以通过操作该按钮或开关来发出切换指令。

[0087] 此外，在电动消防风机模式下，新能源电动汽车整车控制器9还可以根据动力电池管理系统53反馈的电池状态信息，调节消防风机电机控制器4的输出功率。这样可以根据电池的剩余电量和工作状态，优化消防风机的工作效率，延长使用时间。

[0088] 本实施例的车载式超高功率电动消防风机系统，通过将新能源电动汽车与消防风机结合，充分利用了新能源电动汽车自身的动力电池、电机控制器等高压部件及整车的便携性，设计出了机动灵活、具备超高功率、自带电源的消防风机系统。该系统可以使用电动汽车的动力电池作为能量来源，可以保证不受地点、环境限制，能够长时间工作，极大地扩展了消防风机的使用范围。同时，以驱动电机作为消防风机的电机，可以保证消防风机具有超高功率的输出，在灭火时具备更好的效果。

[0089] 实施例4

[0090] 在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种车载式超高功率电动消防风机系统的优化控制方法。该控制方法在实施例3的控制方法基础上，增加了以下步骤：

[0091] S6，在电动消防风机模式下，新能源电动汽车整车控制器9实时监测动力电池5的温度；

[0092] S7，如果检测到动力电池5的温度超过预设阈值，则控制消防风机电机控制器4降低输出功率，同时启动动力电池5的冷却系统；

[0093] S8，当动力电池5的温度降到安全范围内后，恢复消防风机电机控制器4的正常输出功率。

[0094] 这种优化控制方法可以有效防止动力电池5在高功率输出时过热，保护动力电池5，延长其使用寿命，同时也保证了系统的长时间稳定运行。

[0095] 实施例5

[0096] 在实施例1、2、3、4的基础上，本实施例详细说明了系统在不同车型上的应用。

[0097] 1.轿车应用

[0098] 对于轿车应用，由于空间限制，消防风机电机3和扇叶32的尺寸需要进行适当调整。可以将消防风机安装在轿车的后备箱位置，通过改装后备箱盖，使其在消防风机模式下能够打开，露出扇叶32。电机固定托架2需要特别设计，以确保在车辆行驶时消防风机系统的稳定性。

[0099] 2.旅行车应用

[0100] 旅行车由于其较大的车内空间，可以在车顶安装消防风机系统。这种设计可以最大化扇叶32的尺寸，提供更大的风力输出。电机固定托架2可以设计成可折叠式，在非使用状态下收纳，使用时再展开。

[0101] 3.多用途乘用车(MPV)应用

[0102] MPV车型可以考虑将消防风机系统安装在车辆侧面。通过改装侧滑门，可以在需要时打开，露出扇叶32。这种设计既不影响车辆的日常使用，又能快速部署消防风机。

[0103] 4.越野乘用车应用

[0104] 对于越野车，可以考虑将消防风机系统安装在车顶行李架上。这种设计不仅可以充分利用空间，还可以提高消防风机的使用高度，有利于在复杂地形中使用。

[0105] 5.皮卡应用

[0106] 皮卡是最理想的载体之一。可以将消防风机系统安装在货箱内，通过设计可升降的支架，在使用时将消防风机升起，以获得最佳的使用效果。非使用状态下，系统可以完全收纳在货箱内，不影响日常使用。

[0107] 6.轻卡应用

[0108] 轻型卡车由于其较大的承载能力，可以安装更大功率的消防风机系统。可以将系统安装在货箱前端，通过液压系统控制其升降和旋转，实现全方位的送风。

[0109] 通过以上实施例，本发明的车载式超高功率电动消防风机系统充分利用了新能源电动汽车的优势，实现了高功率、长续航的消防风机功能。该系统不仅提高了消防效率，还增加了新能源车辆的实用性，为消防工作提供了新的技术支持。

[0110] 本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。