CN110212268A - 一种机车用动力电池集成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池集成领域，公开一种机车用动力电池集成装置。包括：动力电池模块钢结构、多个电池包、能量分割墙体、空调冷却机组及增压通风机，所述模块钢结构为长方体空腔结构；第一能量分割墙体将模块钢结构分割为左右两部分，所述电池包重叠堆放安装于分割为左右两部分模块钢结构中，左右部分电池包数量相同，所述左右两部分的电池包顶部都设有空调冷却机组，底部都设有增压通风机；所述电池包侧面与模块钢结构形成可供空调风回到空调机组回风口的风道。本发明技术方案保证了动力电池冷却通风量，减小了电池分割区之间的相互影响，为保护电池系统及故障处理提供条件，提高了产品的安全性。

Description

一种机车用动力电池集成装置
技术领域
本发明涉及电池集成领域，尤其涉及一种机车用动力电池集成装置。
背景技术
目前，混合动力机车动力电池装车容量较大(＞1000kWh)，多个电池包安装于电池室内，安装和检修维护较为不便。多个电池包分层叠加，通过螺栓把紧，不能整体吊装，故障发生时不能及时处理；动力电池系统未进行物理分割，某一箱或某一支路电池发生热失控故障后，存在故障扩大化的风险；动力电池室无有效的压力释放装置；动力电池热保障效果差，不能均匀的对动力电池进行加热与冷却。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本项目提供了一种大容量(＞1000kWh)，大放电倍率(1C)动力电池集成方法，该集成方法包括基于安全角度的大容量能量分割、空调强迫通风热管理、单个电池包集成、安全阀安装。
本发明采用的技术方案如下：
一种机车用动力电池集成装置，包括多个电池包、模块钢结构、第一能量分割墙体、空调冷却机组和增压通风机；所述模块钢结构为长方体空腔结构；所述第一能量分割墙体将模块钢结构等分为左右两部分；所述电池包重叠堆放安装于分割为左右两部分的模块钢结构中，左右部分电池包数量相同，所述左右两部分的电池包顶部都设有空调冷却机组，底部都设有增压通风机；所述空调冷却机组安装于模块钢顶部，空调冷却机组出风口与电池包上表面密封；所述增压通风机设置于电池包底部；所述电池包侧面与模块钢结构形成可供空调风回到空调机组回风口的风道。
进一步的，所述电池包包括：电池芯体、第二能量分割墙体、第三能量分割墙体，所述电池芯体由第二能量分割墙体和第三能量分割墙体等分为3部分。
进一步的，所述电池包端部还设有管理模块。
进一步的，所述电池包端部还设有检修开关。
进一步的，所述电池包端部还设有熔断器。
进一步的，所述电池集成装置还包括安全阀，所述安全阀安装于模块钢顶部，用于在电池被破坏放出危险气体导致模块内部气压过高时排出危险气体。
进一步的，所述电池集成装置还包括动力电池室模块安装座，动力电池室模块安装座设置于模块钢结构底部，用于电池集成装置与车架固定。
与现有技术相比，本发明通过顶部空调机组与底部增压通风机联合作用的强迫循环通风方式，保证动力电池冷却通风量，满足了大容量、大放电倍率动力电池集成的热保障需求；采用布置熔断器、能量分割、强迫冷却、加装安全阀等主动与被动安全措施，避免了大容量、大倍率动力电池工作时的线路短路、电池热量聚集等安全隐患，提高了产品的安全性；在单个动力电池室模块、单个电池包中设置能量分割墙体，减小了分割区之间的相互影响，为保护电池系统及故障处理提供条件；采用模块化设计理念，动力电池室模块可实现车下组装，整体吊装于车架上，实现快装快拆动力电池室的功能，为减小火灾危害及救援提供便利。
附图说明
图1是本发明电池集成装置剖面图；
图2是本发明一实施例电池包的结构图；
附图标记：1.模块钢结构，2.空调冷却机组，3.增压通风机，4.电池包，5.安全阀，6.第一能量分割墙体，7.模块安装座，8.管理模块，9.检修开关，10.熔断器，11.第二能量分割墙体，12.第三能量分割墙体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1，一种机车用动力电池集成装置，包括多个电池包4、模块钢结构1、第一能量分割墙体6、空调冷却机组2、增压通风机3；所述模块钢结构为长方体空腔结构；
所述第一能量分割墙体将模块钢结构等分为左右两部分；所述电池包重叠堆放安装于分割为左右两部分的模块钢结构中，左右部分电池包数量相同，所述左右两部分的电池包顶部都设有空调冷却机组，底部都设有增压通风机；所述空调冷却机组安装于模块钢顶部，空调冷却机组出风口与电池包上表面密封；所述增压通风机设置于电池包底部；所述电池包侧面与模块钢结构形成可供空调风回到空调机组回风口的风道。
空调出风经过多个电池包后，由底部增压通风机通过电池包与模块钢结构形成的风道送回空调机组回风口，保证了电池冷却的通风量，满足了电池集成的了保证需求。
作为优选，所述电池包包括电池电芯、第二能量分割墙体11，第三能量分割墙体12，电芯由两块能量分割墙体等分为3部分，所述电池包在端部还设有熔断器10、检修开关9和管理模块8保证电池的工作安全。
实施例2
在实施例1的基础上，所述电池集成装置还包括安全阀5，所述安全阀安装于模块钢顶部，在电池破坏时，会产生大量危险气体从而导致电池集成装置内部气压升高，而安全阀的作用就是在内部气压变高时，及时排出模块内部危险气体，保证电池的安全工作。
实施例3
在实施例2的基础上，所述电池模块还包括模块安装底座7，所述模块安装底座设置于模块钢结构的底部，用于快速固定于车架上，实现块状快拆动力电池的功能，为减小火灾危害及救援提供便利。
本发明通过顶部空调机组与底部增压通风机联合作用的强迫循环通风方式，保证动力电池冷却通风量，满足了大容量、大放电倍率动力电池集成的热保障需求；采用布置熔断器、能量分割、强迫冷却、加装安全阀的主动与被动安全措施，避免了大容量、大倍率动力电池工作时的线路短路、电池热量聚集等安全隐患，提高了产品的安全性；在单个动力电池室模块、单个电池包中设置能量分割墙体，减小了分割区之间的相互影响，为保护电池系统及故障处理提供条件；采用模块化设计理念，动力电池室模块可实现车下组装，整体吊装于车架上，实现快装快拆动力电池室的功能，为减小火灾危害及救援提供便利。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (7)

1.一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，包括多个电池包、模块钢结构、第一能量分割墙体、空调冷却机组和增压通风机；
所述模块钢结构为长方体空腔结构；所述第一能量分割墙体将模块钢结构等分为左右两部分；
所述电池包重叠堆放安装于分割为左右两部分的模块钢结构中，左右部分电池包数量相同，所述左右两部分的电池包顶部都设有空调冷却机组，底部都设有增压通风机；
所述空调冷却机组安装于模块钢顶部，空调冷却机组出风口与电池包上表面密封；所述增压通风机设置于电池包底部；所述电池包侧面与模块钢结构形成可供空调风回到空调机组回风口的风道。
2.根据权利要求1所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，所述电池包包括：电池芯体、第二能量分割墙体、第三能量分割墙体，所述电池芯体由第二能量分割墙体和第三能量分割墙体等分为3部分。
3.根据权利要求2所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，所述电池包端部还设有管理模块。
4.根据权利要求3所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，所述电池包端部还设有检修开关。
5.根据权利要求4所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，所述电池包端部还设有熔断器。
6.根据权利要求1所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，还包括安全阀，所述安全阀安装于模块钢顶部，用于在电池被破坏放出危险气体导致模块内部气压过高时排出危险气体。
7.根据权利要求1所述的一种机车用动力电池集成装置，其特征在于，还包括动力电池室模块安装座，动力电池室模块安装座设置于模块钢结构底部，用于电池集成装置与车架固定。
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