CN104600225B - 插拔式电池堆安装架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了插拔式电池堆安装架，其包括第一矩形框架和第二矩形框架、第一纵向支柱、第二纵向支柱和横向支柱，第一矩形框架或第二矩形框架的每一个角部与第一纵向支柱的顶部或底部连接，第二纵向支柱的顶部或底部与第一矩形框架或第二矩形框架长边的中部连接，横向支柱等间距且垂直第一纵向支柱设置，形成安装层，垂直横向支柱设置第一横梁和第二横梁，形成两个安装开口相反且包括电池安装腔的电池串安装空间，电池安装腔内的第二横梁上设置限位档条且第一横梁和第二横梁上设置滑轨导向装置，通过滑轨导向装置和限位档条实现电池串的两面安装。本发明通过合理布局，实现了电池的两面安装，既扩展了电池堆的容量，又提高了安装架的空间利用率。

Description

插拔式电池堆安装架

技术领域

本发明涉及一种电池堆固定装置，尤其涉及插拔式电池堆安装架。

背景技术

目前，国内外广泛使用的电池堆均是通过多个电池单体安装到电池堆安装架上而形成。而随着科学的进步，人们对电池堆的容量提出更大的需求，但是，对电池堆的体积提出了更小的需求。

但是，现有的电池堆安装架只能从一个方向安装，且只能安装一个电池串，因此，存在电池堆的容量小以及电池堆安装架的空间利用率低等技术问题，从而不能满足人们对电池堆提出的新需求。具体地，传统的电池堆安装架，如中国专利公开号CN201717298U所公开的电动汽车动力电池滑装结构，其包括电池安装框架以及设置于电池安装框架上的电池组，该电池安装框架设有若干个定位槽，电池组只能从一侧滑入或滑出定位槽。

综上所述，如何解决电池堆的容量小和电池堆安装架的空间利用率低的技术问题，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种插拔式电池堆安装架，解决电池堆的容量小和电池堆安装架的空间利用率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种插拔式电池堆安装架，该插拔式电池堆安装架包括第一矩形框架和第二矩形框架、四个第一纵向支柱、两个第二纵向支柱以及多个横向支柱，所述第一矩形框架的每一个角部与一个所述第一纵向支柱的顶部连接，所述第二矩形框架的每一个角部与一个所述第一纵向支柱的底部连接，每一个所述第二纵向支柱的顶部与所述第一矩形框架长边的中部连接，每一个所述第二纵向支柱的底部与所述第二矩形框架长边的中部连接，所述横向支柱与所述第一矩形框架或第二矩形框架的短边平行且等间距设置于所述第一纵向支柱上，形成多个安装层，垂直所述横向支柱和第二矩形框架的短边上设置两根第一横梁和两根第二横梁，形成两个安装开口相反的电池串安装空间，所述电池串安装空间包括两个电池安装腔，所述电池安装腔内的第二横梁上设置一个限位档条，所述电池安装腔内的第一横梁和第二横梁上设置一个滑轨导向装置，每一个电池通过所述滑轨导向装置进入所述电池安装腔，所述电池底部的外壁与所述限位档条接触，以致实现电池串的两面安装。

优选地，所述插拔式电池堆安装架包括九个安装层。

优选地，所述第二横梁之间垂直设有两个风道，所述风道的顶部外接冷风生成装置。

优选地，所述风道的前、后侧壁上，相对于每一个所述电池安装腔分别设有一个风道口，所述风道口与所述电池安装腔中电池的散热孔通道相对应，所述冷风生成装置产生的冷风经所述风道的风道口进入电池的散热孔通道，以致带走电池内部的热量。

优选地，所述风道的左、右侧壁上分别设有多个斜挡板，所述斜挡板与所述第二横梁连接。

优选地，所述风道的左、右侧壁上设有线槽，所述线槽内设有两组动力导线。

优选地，所述两组动力导线错位对称设置于所述线槽内，以致避免产生高的对称电压。

优选地，所述动力导线的接头处设有一个橡胶垫，以致避免电池的正极或负极与所述接头的硬接触，以及保证所述接头的灵活性。

优选地，所述每一个电池安装腔的外部设有两个固定压条，以致电池与所述接头的紧密接触，以及电池易于拆卸。

优选地，所述插拔式电池堆安装架的底部安装层的电池安装腔内设有一个分断箱。

本发明包括多个安装层，每一个安装层包括两个安装开口相反的电池串安装空间，每一个电池串安装空间包括两个电池安装腔。本发明通过此种安装架结构，实现了电池串的两面安装，一方面达到了扩展电池堆容量的技术效果，另一方面达到了提高安装架的空间利用率的技术效果。

同时，本发明通过设置滑轨导向装置，达到了便于电池安装的技术效果，以及本发明通过设置限位档条，达到了方便操作者实时了解电池是否安装到位的技术效果。

说明书附图

图1为本发明插拔式电池堆安装架实施例1的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为本发明插拔式电池堆安装架的主视结构示意图；

图5为本发明插拔式电池堆安装架的左视结构示意图；

图6为本发明插拔式电池堆安装架的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例1

参见图1-图6，其中，图1为本发明插拔式电池堆安装架实施例1的结构示意图，图2为图1中A部分的放大结构示意图；图3为图1中B部分的放大结构示意图；图4为本发明插拔式电池堆安装架的主视结构示意图；图5为本发明插拔式电池堆安装架的左视结构示意图；图6为本发明插拔式电池堆安装架的俯视结构示意图。。

在实施例1中，本发明提供了一种插拔式电池堆安装架，其包括第一矩形框架1和第二矩形框架2、四个第一纵向支柱3、两个第二纵向支柱5以及多个横向支柱4，所述第一矩形框架1的每一个角部与一个所述第一纵向支柱3的顶部连接，所述第二矩形框架2的每一个角部与一个所述第一纵向支柱3的底部连接，每一个所述第二纵向支柱5的顶部与所述第一矩形框架1长边的中部连接，每一个所述第二纵向支柱5的底部与所述第二矩形框架2长边的中部连接，所述横向支柱4与所述第一矩形框架1或第二矩形框架2的短边平行且等间距设置于所述第一纵向支柱3上，形成多个安装层，垂直所述横向支柱4和第二矩形框架2的短边上设置两根第一横梁6和两根第二横梁7，形成两个安装开口相反的电池串安装空间，所述电池串安装空间包括两个电池安装腔，所述电池安装腔内的第二横梁7上设置一个限位档条8，所述电池安装腔内的第一横梁6和第二横梁7上设置一个滑轨导向装置9，每一个电池通过所述滑轨导向装置9进入所述电池安装腔，所述电池底部的外壁与所述限位档条8接触，以致实现电池串的两面安装。

第一矩形框架1的每一个角部与一个第一纵向支柱3的顶部连接，第二矩形框架2的每一个角部与一个第一纵向支柱3的底部连接，形成一个长方体结构。

两个第二纵向支柱5的顶部分别与第一矩形框架1两个长边的中部连接，两个第二纵向支柱5的底部分别与第二矩形框架2两个长边的中部连接。

需要说明的是，第二纵向支柱5的根数可以为四根甚至是多根，从而使得电池串安装空间包括多个电池安装腔的技术方案也能解决本发明的技术问题，也在本发明的保护范围以内。

横向支柱4与第一矩形框架1的短边或者是第二矩形框架2的短边平行，且等间距的设置于第一纵向支柱3上，从而形成多个安装层。即：垂直第一纵向支柱3且等间距的设置。

相互平行的两个横向支柱4之间，且垂直该两个横向支柱4设置两个第一横梁6和第二横梁7，第一横梁6靠近横向支柱4的顶部设置，第二横梁7靠近横向支柱4的中部设置，形成两个安装开口相反的电池串安装空间。

该电池串安装空间包括两个电池安装腔，每一个电池安装腔内的第二横梁7上设置一个限位档条8，且每一个电池安装腔内的第一横梁6和第二横梁7上设置一个滑轨导向装置9，每一个电池通过滑轨导向装置98进入电池安装腔，电池底部的外壁与限位档条8接触，从而实现电池串的两面安装。

本发明包括多个安装层，每一个安装层包括两个安装开口相反的电池串安装空间，每一个电池串安装空间包括两个电池安装腔。本发明通过此种安装架结构，实现了电池串的两面安装，一方面达到了扩展电池堆容量的技术效果，另一方面达到了提高安装架的空间利用率的技术效果。

同时，本发明通过设置滑轨导向装置9，达到了便于电池安装的技术效果，以及本发明通过设置限位档条8，达到了方便操作者实时了解电池是否安装到位的技术效果。

进一步地，所述插拔式电池堆安装架包括九个安装层。

为了更好的说明本发明专利的技术方案，给出了比较常用的插拔式电池堆安装架，其具有九个安装层。

需要说明的是，两个安装层甚至多个安装层均能实现本发明的技术方案，均能解决本发明的技术问题，因此，均在本发明的保护范围以内。

进一步地，所述第二横梁7之间垂直设有两个风道，所述风道的顶部外接冷风生成装置。

现有的电池堆安装架，大部分是直接采用风扇将电池表面散发的热量抽出去，但是，不能将电池内部产生的热量即时的排除。

因此，如何解决现有的电池安装架不能即时将电池堆内部的热量即时排除的技术问题，也是本发明需要解决的技术问题。

本发明通过在第二横梁7之间，针对每一个电池安装腔设置了一个风道11，而风道11外接冷风生成装置。

进一步地，所述风道11的前、后侧壁上，相对于每一个所述电池安装腔分别设有一个风道口12，所述风道口12与所述电池安装腔中电池的散热孔通道相对应，所述冷风生成装置(图中未示出)产生的冷风经所述风道的风道口进入电池的散热孔通道，以致带走电池内部的热量。

需要说明的是，本发明中的冷风生成装置不一定需要产生制冷的风，只要能够生成风的装置，均能实现本发明的技术方案，也在本发明的保护范围以内。

本发明通过在风道11上设置多个风道口12，每一个风道口12与一块电池的散热孔通道相对应。通过此种结构设计，每一块电池内部的热量能够实时进行排除，达到了快速散热、精密散热的技术效果。

由于现有的电池堆的电池的内部电池的散热效果不佳，所以，导致电池堆内部的电池的电压不一致，电压的不一致性从而导致电池堆的使用寿命降低。而电池作为储能系统的关键部件，占据了储能系统的成本的70％以上，电池使用寿命的衰减导致整个储能系统成本增加。

本发明通过上述的结构，使得电池内部的热量即时排除，所以，达到了增加电池的使用寿命和降低储能系统的成本的技术效果。

进一步地，所述风道的左、右侧壁上分别设有多个斜挡板14，所述斜挡板14与所述第二横梁7连接。

本发明通过设置多个斜挡板14，使得风道11与第二横梁7固定连接，达到了风道11能够承受住冷风生成装置的高风压而不会出现松动的技术效果，同时，也为电池内部热量快速、精密的排除提供坚实的基础。

进一步地，所述风道11的左、右侧壁上设有线槽13，所述线槽13内设有两组动力导线。

现有的电池堆安装架大部分采样外置螺丝固定动力导线或者是通过对接端子插拔动力导线。

当通过外置螺丝固定动力导线时，需要用扳手拧紧螺丝。长时间使用后，螺丝丝口容易出现滑牙，导致螺丝不能拧紧，从而容易出现扳手与极耳接触，以致操作人员出现安全危险。

同时，当螺丝出现滑牙后，需要更换电池，在更换电池的过程中，扳手的金属柄与电池的极耳接触后，易于造成短路。而电池堆是经电池串联到一起形成的，所以，电压很高，一般可达500～700V左右。所以，如果出现短路，瞬间放电会直接将金属融掉，甚至将人手肌肤烧伤，以致不堪设想的结果。

还有，当采用对接端子插拔动力导线时，多次插拔后，导致接触电阻增大，接触电阻产生的热量累积，直接导致电池单体的电压不一致，电池单体的电压的不一致性，降低电池的使用寿命。

综上所述，现有的动力导线的安全安装以及使用寿命短的问题，也是本发明亟待解决的技术问题。

本发明通过在风道11的左、右侧壁上设有线槽13，而线槽内设置两组动力导线，便于两个电池串的安装。本发明将动力导线设置在线槽13内，使得工作人员不易接触动力导线，因此，提高了电池堆安装架的更换电池或者其他操作时的安全性能。

进一步地，所述两组动力导线错位对称设置于所述线槽13内，以致避免产生高的对称电压。

本发明通过将两组动力导线错位对称设置，规避产生对称电压过高的问题的发生。

进一步地，所述动力导线的接头处设有一个橡胶垫，以致避免电池的正极或负极与所述接头的硬接触，以及保证所述接头的灵活性。

本发明的动力导线的接头处设置一个橡胶垫，一方面，避免了电池的正极或者负极与动力导线的接头的硬接触，另一方面，使得该接头具有一定的摆动能力，便于配合电池安装，达到电池的电极与动力导线的接头接触的精密性更高的技术问题。

同时，由于本发明通过接头与电池电极接触，接触电阻不会增大，所以，不会出现电池的电压不一致的问题。从而达到了增长电池的使用寿命的技术效果。

还有，电池作为储能系统的关键部件，占据了储能系统的成本的70％以上，电池使用寿命的衰减导致整个储能系统成本增加。由于本发明增加了电池的使用寿命，所以，降低储能系统的成本。

进一步地，所述每一个电池安装腔的外部设有两个固定压条15，以致电池与所述接头的紧密接触，以及电池易于拆卸。

现有的电池堆安装架的存在拆卸不方便的技术问题。因此，如何解决拆卸不变的问题，是当前亟待解决的技术问题。

本发明通过在电池安装腔的外部，更具体的是，垂直第一纵向支柱和第二纵向支柱设置两个固定压条15，一方面，使得电池的电极与动力导线的接头紧密接触，达到了规避接触不良的技术问题发生的技术效果。另一方面，本发明在拆卸电池时，只需要撤掉固定压条15即可实现电池的拆卸，达到了拆卸电池更加方便的技术效果。

进一步地，所述插拔式电池堆安装架的底部安装层的电池安装腔内设有一个分断箱。

分段箱的安装位置如图1中标注10所示。

大部分情况下，本发明的插拔式电池堆安装架的底部设置一个分断箱，当电池堆出现短路等问题时，分断箱将快速的切断电路，达到了进一步保证工作人员安全的技术效果。

需要说明的是，本发明中的分断箱可以根据用户的需要设置在任一一个的电池安装腔内，只要能够达到出现短路等问题时，分断箱断开电路，保证工作人员安全技术方案也能解决本发明的技术问题，也在本发明的保护范围以内。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种插拔式电池堆安装架，其特征在于，其包括第一矩形框架和第二矩形框架、四个第一纵向支柱、两个第二纵向支柱以及多个横向支柱，所述第一矩形框架的每一个角部与一个所述第一纵向支柱的顶部连接，所述第二矩形框架的每一个角部与一个所述第一纵向支柱的底部连接，每一个所述第二纵向支柱的顶部与所述第一矩形框架长边的中部连接，每一个所述第二纵向支柱的底部与所述第二矩形框架长边的中部连接，所述横向支柱与所述第一矩形框架或第二矩形框架的短边平行且等间距设置于所述第一纵向支柱上，形成多个安装层，垂直所述横向支柱和第二矩形框架的短边上设置两根第一横梁和两根第二横梁，形成两个安装开口相反的电池串安装空间，所述电池串安装空间包括两个电池安装腔，所述电池安装腔内的第二横梁上设置一个限位档条，所述电池安装腔内的第一横梁和第二横梁上设置一个滑轨导向装置，每一个电池通过所述滑轨导向装置进入所述电池安装腔，所述电池底部的外壁与所述限位档条接触，以致实现电池串的两面安装。

2.根据权利要求1所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述插拔式电池堆安装架包括九个安装层。

3.根据权利要求1所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述第二横梁之间垂直设有两个风道，所述风道的顶部外接冷风生成装置。

4.根据权利要求3所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述风道的前、后侧壁上，相对于每一个所述电池安装腔分别设有一个风道口，所述风道口与所述电池安装腔中电池的散热孔通道相对应，所述冷风生成装置产生的冷风经所述风道的风道口进入电池的散热孔通道，以致带走电池内部的热量。

5.根据权利要求3所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述风道的左、右侧壁上分别设有多个斜挡板，所述斜挡板与所述第二横梁连接。

6.根据权利要求3所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述风道的左、右侧壁上设有线槽，所述线槽内设有两组动力导线。

7.根据权利要求6所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述两组动力导线错位对称设置于所述线槽内，以致避免产生高的对称电压。

8.根据权利要求6所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述动力导线的接头处设有一个橡胶垫，以致避免电池的正极或负极与所述接头的硬接触，以及保证所述接头的灵活性。

9.根据权利要求8所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述每一个电池安装腔的外部设有两个固定压条，以致电池与所述接头的紧密接触，以及电池易于拆卸。

10.根据权利要求1所述的插拔式电池堆安装架，其特征在于，所述插拔式电池堆安装架的底部安装层的电池安装腔内设有一个分断箱。