CN111840865A - 一种电池组阻燃装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池组阻燃装置及系统，包括：电池消防箱、电池托盘和升降机构；电池消防箱包括内部支撑框和密封板，密封板设置与框架底面和侧面；其中一个侧面靠近电池消防箱顶面的密封板形成有孔洞，密封板形成有用于放置液态物质的空腔体；电池托盘通过升降机构放置在框架内部且在液态物质上方，电池托盘用于放置故障电池组，升降机构用于将故障电池组及电池托盘在热失控时下放至液态物质中。由于本发明升降机构的设置可以将灭火后的电池组通过升降机构的反向转动实现电池组从液态物质中取出，便于检修人员调查电池组热失控的原因，为提高电池可靠性提供数据支持。

Description

一种电池组阻燃装置及系统

技术领域

本发明涉及电池阻燃技术领域，具体涉及一种电池组阻燃装置及系统。

背景技术

当前各大汽车厂商为电动汽车提供补能的方式主要是有充电方式和电池更换方式。与充电方式相比，电池更换能够在极短的时间完成能源补给，并且不会影响电动汽车电池的使用寿命。电池的更换方式一般是在专用的电动汽车换电站进行。换电站一般包括对电池进行电能补给的储能单元以及对电池进行传递的堆垛机系统、输送系统等等。电池仓里面存储有一定数量的动力电池，动力电池存在一定的安全隐患(比如发生热失控)，如果不在短时间内采取紧急处理措施，将会对整个换电站、周边建筑造成巨大的财产损失，甚至危及附近人员的生命安全。

当前，一般换电站都是有人值守，在发生电池热失控后，将异常电池运送到消防沙箱，通过自动装置将消防沙箱的沙释放，对热失控电池进行掩埋，但是依据现有的热失控电池灭火方式，沙子无法对热失控电池进行有效的隔离灭火。

因此，亟需提供一种电池组阻燃装置，通过自动控制的方式将存在安全隐患的电池组进行隔离灭火。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种电池组阻燃装置，包括：电池消防箱、电池托盘和升降机构；

所述电池消防箱包括框架和密封板，所述密封板设置与所述框架底面和侧面；其中一个侧面靠近所述电池消防箱顶面的所述密封板形成有孔洞，所述密封板形成有用于放置液态物质的空腔体；

所述电池托盘通过所述升降机构放置在所述框架内部且在所述液态物质上方，所述电池托盘用于放置故障电池组，所述升降机构用于将故障电池组及所述电池托盘下放至所述液态物质中。

进一步地、所述电池托盘包括：外框和内框；所述外框小于所述框架的横截面，所述内框设置在所述外框内部，所述内框与所述孔洞下沿处于同一平面，所述外框与所述升降机构匹配。

进一步地、所述升降机构包括：多个导靴、与所述导靴对应的轨道、电机、传动轴、滚盘和两根钢丝绳；所述轨道的长度为所述框架底面至所述孔洞下沿所在平面的直线距离，所述轨道的一端固定在所述框架的底面边框上，所述导靴与所述轨道匹配，所述导靴设置在所述轨道上，所述导靴还连接有所述电池托盘，多个所述轨道分别设置在所述电池托盘四周，所述传动轴设置在所述电池托盘上方预设第一距离处，所述滚盘设置在所述传动轴两端，所述钢丝绳的一端连接所述传动轴的一端，所述钢丝绳的另一端连接所述外框，两根所述钢丝绳对称设置，所述钢丝绳的长度大于等于所述传动轴至所述框架底面的距离，所述电机与所述滚盘连接用于驱动所述滚盘转动。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个加固横杆，多个所述加固横杆两端分别连接框架的侧面的竖直杆。

进一步地、还包括：烟感探测器，所述烟感探测器设置在所述电池消防箱侧面距离所述电池消防箱顶面预设第二距离处。

进一步地、所述电池消防箱还包括：放水口，所述放水口设置在所述电池消防箱侧面距离所述电池消防箱底面预设第三距离处。

进一步地、所述电池消防箱还包括：限位柱，所述限位柱设置在所述轨道上方且与所述孔洞相对的框架的侧面上。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个万向轮，所述万向轮设置在所述电池消防箱底面密封板的下方。

进一步地、所述电池消防箱还包括：多个调高组件，多个所述调高组件对称设置在所述电池消防箱底面密封板的下方，所述调高组件用于调整电池消防箱的高度。

进一步地、还包括运输机构，所述运输机构用于将故障电池组从电池架上移动至电池托盘上；

所述运输机构包括：传送带、限位组件和支撑框架；

所述传送带设置在所述支撑框架上方，所述限位组件设置在所述支撑框架两侧，其中所述传送带与所述孔洞下沿在同一平面中。

另一方面、本发明提供一种换电站电池消防系统，包括：控制器、电池架、多组电池组、电池组驱动装置和上述所述的电池组阻燃装置；

所述控制器分别与所述多组电池组、所述电池组驱动装置和所述电池组阻燃装置连接；

所述控制器用于在检测所述电池组出现热失控时，控制电池组驱动装置将故障电池组放置于所述电池组阻燃装置的运输机构，并驱动运输机构将故障电池组传递至电池托盘中，通过控制所述电池组阻燃装置的轴承将故障电池组下放至液态物质中。

实施本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种电池组阻燃装置及系统能够通过自动化方式将存在安全隐患的电池组转移至电池消防箱，避免由于电池组过热发生火灾，并且本发明不需人工控制，降低人力成本，由于本发明升降机构的设置可以将灭火后的电池组通过升降机构的反向转动实现电池组从液态物质中取出，便于检修人员调查电池组热失控的原因，为提高电池可靠性提供数据支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明实施例提供的一种电池组阻燃装置结构示意图；

图2本发明实施例提供的另一种电池组阻燃装置结构示意图；

图3本发明实施例提供的又一种电池组阻燃装置结构示意图；

其中，1-电池消防箱，2-电池托盘，4-运输机构，5-故障电池组，6-烟感探测器，

11-内部支撑框，12-密封板，13-孔洞，14-限位柱，15-放水口；

21-外框，22-内框；

31-导靴，32-轨道，33-电机，34-传动轴，35-滚盘，36-钢丝绳；

41-传送带，42-限位组件，43-支撑框架；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是电路连接，也可是通信连接。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

图1本发明实施例提供的一种电池组阻燃装置结构示意图；图2本发明实施例提供的另一种电池组阻燃装置结构示意图；图3本发明实施例提供的又一种电池组阻燃装置结构示意图，如图1-3所示，本发明提供一种电池组阻燃装置，包括：电池消防箱1、电池托盘2和升降机构；

所述电池消防箱1包括内部支撑框11和密封板12，所述密封板12设置与所述内部支撑框11底面和侧面；其中一个侧面靠近所述电池消防箱1顶面的所述密封板12形成有孔洞13，所述密封板12形成有用于放置液态物质的空腔体；

所述电池托盘2通过所述升降机构放置在所述内部支撑框11内部且在所述液态物质上方，所述电池托盘2用于放置故障电池组5，所述升降机构用于将故障电池组5及所述电池托盘2下放至所述液态物质中。

在具体的实施过程中，内部支撑框11可以由十二根绝缘柱状杆组成，可以包括：底面四根、顶面四根和侧面四根。密封板12可以是高温防腐的蒙皮，密封板12可以将内部支撑框11的底面、顶面和三个侧面全部密封，另一个侧面由下至上密封部分侧面以形成有孔洞13，孔洞13的高度在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。孔洞13和内部支撑框11的大小可以根据电池组的大小进行设置。孔洞13用于通过电池组，内部支撑框11用于放置电池组。孔洞13可以是长方形。需要说明的是，液态物质为燃点高的物质，可以是水、油等。

电池托盘2的平面可以与长方形孔洞13的最低边处于同一平面。升降机构可以将电池托盘2倾斜或下移进而将放置的电池组浸入至液态物质中，升降机构的具体结构在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。电池托盘2的长度和宽度均小于内部支撑框11的长度和宽度。

需要说明的是，内部支撑框11的具体结构及孔洞13的形状在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置，内部支撑框11优选为长方体，孔洞13优选为长方形。

可以理解的是，电池消防箱1的顶面或侧面形成有用于增加液态物质的进水口和用于减少液态物质的出水口，电池消防箱1的顶面可以形成有用于放置或取出电池托盘2的密封门。

可以理解的是，电池消防箱1、电池托盘2和升降机构均为熔点较高的材质，优选的是金属。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池托盘2包括：外框21和内框22；所述外框21小于所述内部支撑框11的横截面，所述内框22设置在所述外框21内部，所述内框22与所述孔洞13下沿处于同一平面，所述外框21与所述升降机构匹配。

在具体的实施过程中，外框21可以是小于内部支撑框11底面或顶面，外框21与内部支撑框11底面或顶面形成“回”字形，内框22可以包括两根支撑杆和多个设置在两个支撑杆之间的辊子，两根支撑杆的一端靠近孔洞13，另一端靠近与孔洞13相对的侧面。辊子的转动方向与支撑杆的长度方向相同。可以理解的是，外框21的长度和宽度在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述升降机构包括：多个导靴31、与所述导靴31对应的轨道32、电机33、传动轴34、滚盘35和两根钢丝绳36；所述轨道32的长度为所述内部支撑框11底面至所述孔洞13下沿所在平面的直线距离，所述轨道32的一端固定在所述内部支撑框11的底面边框上，所述导靴31与所述轨道32匹配，所述导靴31设置在所述轨道32上，所述导靴31还连接有所述电池托盘2，多个所述轨道32分别设置在所述电池托盘2四周，所述传动轴34设置在所述电池托盘2上方预设第一距离处，所述滚盘35设置在所述传动轴34两端，所述钢丝绳36的一端连接所述传动轴34的一端，所述钢丝绳36的另一端连接所述外框21，两根所述钢丝绳36对称设置，所述钢丝绳36的长度大于等于所述传动轴34至所述内部支撑框11底面的距离，所述电机33与所述滚盘35连接用于驱动所述滚盘35转动。

在具体的实施过程中，导靴31和轨道32均可以为四个，分别设置在电池托盘2的四个角处，用于为电池托盘2下移或上升提供路线。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个加固横杆，多个所述加固横杆两端分别连接内部支撑框11的侧面的竖直杆。

在具体的实施工程中，加固横杆用于增强内部支撑框11的稳定性。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括：烟感探测器6，所述烟感探测器6设置在所述电池消防箱1侧面距离所述电池消防箱1顶面预设第二距离处。

在具体的实施工程中，烟感探测器6可以设置在电池消防箱1侧面且靠近其顶面的位置或顶面上，可以理解的是，烟感探测器6的位置应高于液体物质的高度。烟感探测器6可以用于在电池组出现热失控时将信号发送给控制器，使得控制控制轴承和轴承座总成驱动电池托盘2旋转，进而是的故障电池组5浸入液态物质中。

运作机理如下：

当故障电池组5运送到电池消防箱1里的电池托盘2后，感烟探测器对故障电池组5热失控产生的烟气进行探测，发出报警信号给换电站主机，主机下达指令控制电机33运转，驱动传动轴34旋转，带动滚盘35旋转，因此，滚盘35上的钢丝绳36被释放，电池托盘2上的导靴31沿着导轨向下移动，将电池托盘2释放到电池消防箱1底部，电池消防箱1底部储存有水，当电池托盘2释放后，故障电池组5被水覆盖，电池组热失控将在短时间内被阻断，有效的将异常电池组进行隔离、灭火，将对换电站的危害降到最低，减少对周边建筑、人员安全的影响。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：放水口15，所述放水口15设置在所述电池消防箱1侧面距离所述电池消防箱1底面预设第三距离处。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：限位柱14，所述限位柱14设置在所述轨道32上方且与所述孔洞13相对的内部支撑框11的侧面上。

在具体的实施工程中，限位柱14可以用于防止放置在电池托盘2上方的电池组移动范围过大。

示例地、当内框22为一侧低，另一侧(靠近孔洞13的边)高时，限位柱14用于防止放置在电池托盘2上方的电池组移动范围过大，需要说明的是，内框22两边的高度差在本说明书实施例中不做具体限定。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个万向轮，所述万向轮设置在所述电池消防箱1底面密封板12的下方。

在具体的实施工程中，万向轮可以设置在电池消防箱1底面的四个角处，便于电池消防箱1的移动。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述电池消防箱1还包括：多个调高组件，多个所述调高组件对称设置在所述电池消防箱1底面密封板12的下方，所述调高组件用于调整电池消防箱1的高度。

在具体的实施工程中，每个调高组件可以与相邻的万向轮距离相同，调高组件也可以设置在电池消防箱1底面的四个角处，用于调整电池消防箱1的内的电池托盘2水平放置，避免由于电池托盘2过度切斜造成电池组意外滑落。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括运输机构4，所述运输机构4用于将故障电池组5从电池架上移动至电池托盘2上；

所述运输机构4包括：传送带41、限位组件42和支撑框架43；

所述传送带41设置在所述支撑框架43上方，所述限位组件42设置在所述支撑框架43两侧，其中所述传送带41与所述孔洞13下沿在同一平面中。

在具体的实施过程中，运输机构4的一段连接电池架，运输机构4的另一端与电池托盘2相邻，运输机构4可以用于将故障电池组5从电池架上移动至所述电池托盘2上，运输机构4包括：传送带41、限位组件42和支撑框架43，支撑框架43的长度可以根据实际需要进行设置，支撑框架43的宽度及两个限位组件42之间的距离可以根据电池组的长度、宽度及高度确定。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述运输机构4还包括：多个第二调高组件；

所述第二调高组件设置在所述支撑框架43上方，所述第二调高组件用于调整所述支撑框架43的高度。

本说明书实施例提供的电池组阻燃装置能够在电池组发生故障时，自动将故障电池组5浸入到液态物质中，不需要人员参与，既能够保障换电站的安全，又能够降低人工成本。

另一方面、本发明提供一种换电站电池消防系统，包括：控制器、电池架、多组电池组、电池组驱动装置和上述任一项所述的电池组阻燃装置；

所述控制器分别与所述多组电池组、所述电池组驱动装置和所述电池组阻燃装置连接；

所述控制器用于在检测所述电池组出现热失控时，控制电池组驱动装置将故障电池组5放置于所述电池组阻燃装置的运输机构4，并驱动运输机构4将故障电池组5传递至电池托盘2中，通过控制所述电池组阻燃装置的轴承将故障电池组5下放至液态物质中。

在具体的实施过程中，控制器可以是换电站的主机。控制器可以与多组电池组的BMS连接，用于检测电池组的当前状态，控制器还与电池组驱动装置和电池组阻燃装置连接，用于在电池组出现故障时将故障的电池组转移至电池托盘2上，并根据烟感探测器6发送的信号控制电机33转动，驱动传动轴34旋转，带动滚盘35旋转，因此，滚盘35上的钢丝绳36被释放，电池托盘2上的导靴31沿着导轨向下移动，将电池托盘2释放到电池消防箱1底部，电池消防箱1底部储存有水，当电池托盘2释放后，热失控电池被水覆盖，动力电池热失控将在短时间内被阻断，有效的将异常电池进行隔离、灭火，将对换电站站的危害降到最低，减少对周边建筑、人员安全的影响。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种电池组阻燃装置，其特征在于，包括：电池消防箱(1)、电池托盘(2)和升降机构；

所述电池消防箱(1)包括内部支撑框(11)和密封板(12)，所述密封板(12)设置与所述内部支撑框(11)底面和侧面；其中一个侧面靠近所述电池消防箱(1)顶面的所述密封板(12)形成有孔洞(13)，所述密封板(12)形成有用于放置液态物质的空腔体；

所述电池托盘(2)通过所述升降机构放置在所述内部支撑框(11)内部且在所述液态物质上方，所述电池托盘(2)用于放置故障电池组(5)，所述升降机构用于将故障电池组(5)及所述电池托盘(2)在热失控时下放至所述液态物质中。

2.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述电池托盘(2)包括：外框(21)和内框(22)；所述外框(21)小于所述内部支撑框(11)的横截面，所述内框(22)设置在所述外框(21)内部，所述内框(22)与所述孔洞(13)下沿处于同一平面，所述外框(21)与所述升降机构匹配。

3.根据权利要求2所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述升降机构包括：多个导靴(31)、与所述导靴(31)对应的轨道(32)、电机(33)、传动轴(34)、滚盘(35)和两根钢丝绳(36)；所述轨道(32)的长度为所述内部支撑框(11)底面至所述孔洞(13)下沿所在平面的直线距离，所述轨道(32)的一端固定在所述内部支撑框(11)的底面边框上，所述导靴(31)与所述轨道(32)匹配，所述导靴(31)设置在所述轨道(32)上，所述导靴(31)还连接有所述电池托盘(2)，多个所述轨道(32)分别设置在所述电池托盘(2)四周，所述传动轴(34)设置在所述电池托盘(2)上方预设第一距离处，所述滚盘(35)设置在所述传动轴(34)两端，所述钢丝绳(36)的一端连接所述传动轴(34)的一端，所述钢丝绳(36)的另一端连接所述外框(21)，两根所述钢丝绳(36)对称设置，所述钢丝绳(36)的长度大于等于所述传动轴(34)至所述内部支撑框(11)底面的距离，所述电机(33)与所述滚盘(35)连接用于驱动所述滚盘(35)转动。

4.根据权利要求3所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述电池消防箱(1)还包括：限位柱(14)，所述限位柱(14)设置在所述轨道(32)上方且与所述孔洞(13)相对的内部支撑框(11)的侧面上。

5.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，还包括运输机构(4)，所述运输机构(4)用于将故障电池组(5)从电池架上移动至电池托盘(2)上；

所述运输机构(4)包括：传送带(41)、限位组件(42)和支撑框架(43)；

所述传送带(41)设置在所述支撑框架(43)上方，所述限位组件(42)设置在所述支撑框架(43)两侧，其中所述传送带(41)与所述孔洞(13)下沿在同一平面中。

6.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，还包括：烟感探测器(6)，所述烟感探测器(6)设置在所述电池消防箱(1)侧面距离所述电池消防箱(1)顶面预设第二距离处。

7.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述电池消防箱(1)还包括：放水口(15)，所述放水口(15)设置在所述电池消防箱(1)侧面距离所述电池消防箱(1)底面预设第三距离处。

8.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述电池消防箱(1)还包括：多个万向轮，所述万向轮设置在所述电池消防箱(1)底面密封板(12)的下方。

9.根据权利要求1所述的电池组阻燃装置，其特征在于，所述电池消防箱(1)还包括：多个调高组件，多个所述调高组件对称设置在所述电池消防箱(1)底面密封板(12)的下方，所述调高组件用于调整电池消防箱(1)的高度。

10.一种换电站电池消防系统，其特征在于，包括：控制器、电池架、多组电池组、电池组驱动装置和权利要求1-9任一项所述的电池组阻燃装置；

所述控制器分别与所述多组电池组、所述电池组驱动装置和所述电池组阻燃装置连接；

所述控制器用于在检测所述电池组出现热失控时，控制电池组驱动装置将故障电池组(5)放置于所述电池组阻燃装置的运输机构(4)，并驱动运输机构(4)将故障电池组(5)传递至电池托盘(2)中，通过控制所述电池组阻燃装置的轴承将故障电池组(5)下放至液态物质中。

Images