CN115832572A - 针对智能仓储设备电气部件的防护装置、电池组结构 - Google Patents
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- CN115832572A CN115832572A CN202310004307.8A CN202310004307A CN115832572A CN 115832572 A CN115832572 A CN 115832572A CN 202310004307 A CN202310004307 A CN 202310004307A CN 115832572 A CN115832572 A CN 115832572A
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Abstract
本申请提供一种针对智能仓储设备电气部件的防护装置、电池组结构。本申请的电池组结构由若干电池组连接形成,各电池组的箱体内容纳有若干电池单元,各电池单元由布置于电路保护层中的电路器件以及电气连接线路控制实现电能输出。本申请在电路保护层中填充绝缘保护介质以缓冲电路器件所受冲击,进而在被撞击过程中,避免电池组之间、电池单元之间电连接结构松脱或短路,影响电池系统稳定。本申请的电路保护层纵横交错地排布于电池组通身,能够为电池组箱体结构提供全方位的防护,减少电池组变形,并同时利用电路保护层中所容纳的电路器件检测、调控内部电池单元温度,避免电池单元温度过高或受冻而影响安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及新能源车辆及监测数据交换技术,具体而言涉及一种针对智能仓储设备电气部件的防护装置、电池组结构。
背景技术
智能仓储出库入库过程中依赖于智能叉车搬运货物。智能叉车由其底部行走轮驱动而在货架中运行,运行过程中,智能叉车依赖于其内设的大功率电池组进行供能。智能叉车运行过程中难免受到磕碰,现有电池结构虽然设置在叉车车身内部,但依旧容易受叉车惯性影响而与车内安装架等结构发生碰撞。碰撞易导致电池组之间电连接结构松脱或短路,影响电池系统稳定。
此外,智能叉车内部大功率电池组充放电过程中,电池热量无法有效转移,会在长时间工作后指示电池温度过高,降低电池的供电效率,甚至引起电路硬件故障。现有技术中,一般通过安装风扇、散热片等装置为电池进行散热,但是,上述散热方式效果有限,且很难排出电池组系统中心位置集聚的热能。
发明内容
本申请针对现有技术的不足,提供一种针对智能仓储设备电气部件的防护装置、电池组结构,本申请通过在电池组外壳中嵌入绝缘保护介质实现对电池组中电路器件以及电气连接线路的防护,能够有效减少智能仓储设备叉车机构运行过程中因车辆碰撞或急停而对内部电池组的影响,确保电池系统稳定。本申请具体采用如下技术方案。
首先,为实现上述目的,提出一种针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其包括设置在电池组外壳中的:电路保护层,其纵横交错地排布于电池组通身,所述电路保护层中布置有电池组的电路器件以及电气连接线路,所述电路器件以及电气连接线路由填充于电路保护层中的绝缘保护介质包裹覆盖。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,所述电池组的外壳由可拆卸的盖板与箱体构成;之间,所述电路保护层贯通设置;箱体的开口端面与盖板的连接端面之间,贯通设置的电路保护层的开放端口表面覆盖有网格封层,所述网格封层阻挡盖板一侧电路保护层中的绝缘保护介质与箱体一侧电路保护层中的绝缘保护介质相互掺杂混合;所述网格封层中设置有接口结构,所述接口结构连通盖板一侧电路保护层中的电气连接线路与箱体一侧电路保护层中的电气连接线路。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,箱体的开口端面以及盖板的连接端面至少在网格封层的内侧布置有第一密封条,所述第一密封条外凸于箱体的开口端面。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,箱体的开口端面以及盖板的连接端面还在网格封层的外侧布置有第二密封条,所述第二密封条内凹于箱体的开口端面。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,所述接口结构包括:接口底座,其固定安装在网格封层中;插孔,其顶部固定在箱体一侧的接口底座中,设置有插接通孔,其底部嵌入设置在箱体中所填充的绝缘保护介质中;弹性连接件,其内嵌设置在插孔底部;针脚,其顶部固定在盖板一侧的接口底座中,其底部能够在盖板闭合时插接进入插孔内部连接弹性连接件;所述接口底座绝缘;所述针脚、插孔及弹性连接件均设置为导电材质,针脚连接盖板一侧电路保护层中的电气连接线路,插孔与弹性连接件连接与箱体一侧电路保护层中的电气连接线路。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,针脚底端收缩,并且,所述针脚的底端尖部还设置有配合盖板翻转闭合方向向箱体内侧弯曲的弧度;盖板闭合过程中,针脚的底端尖部向下插接进入弹性连接件内,并随盖板闭合而向内翻转抵接弹性连接件底部,直至针脚的底端尖部由弹性连接件底部缝隙穿出,接触插孔内壁;盖板打开过程中,针脚底端尖部随盖板翻转而脱离插孔内壁,并随盖板翻转打开而同步由弹性连接件底部缝隙向内向上翻转抽出,脱离弹性连接件。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,插孔的顶部开口位置设置有插孔刮板,插孔刮板环绕插孔一周在插孔中间位置形成供针脚穿过的通孔,针脚插接进入通孔的过程中各插孔刮板剐蹭针脚表面附着物;所述弹性连接件为弹簧结构,其顶部端头设置有配合于针脚翻转路径的内凹刮槽,盖板闭合过程中,针脚底端尖部由内凹刮槽引导插接进入弹性连接件内部,并由弹性连接件底端弹簧结构缝隙伸出。
可选的,如上任一所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其中,所述针脚的底端尖部还设置有能够翻转打开的针脚保护头,所述针脚保护头表面设置有配合针脚翻转方向的引导槽,针脚插接进入弹性连接件底部的过程中,所述针脚保护头由弹性连接件抵接而向后翻转打开,裸露针脚底端尖部。
同时,为实现上述目的,本申请还提供一种针对智能仓储设备的电池组结构,所述电池结构中具有若干相互连接的电池组,各电池组内部分别安装有顺序连接的电池单元,各电池组外壳中设置有如上任一所述的防护装置。
可选的,如上任一所述的电池组结构,其中,所述电路保护层中排布有若干传感设备及热电制冷片,所述传感设备及热电制冷片通过电气连接线路连接至检测控制电路,由检测控制电路根据各位置传感设备所检测的电池温度调节驱动对应位置的热电制冷片,利用电池组中散热面布置于电池组外壳外壁的热电制冷片制冷,利用吸热面布置于电池组外壳外壁的热电制冷片制热。
有益效果
本申请所提供的针对智能仓储设备电气部件的防护装置、电池组结构中,所述电池组结构由若干电池组连接形成,各电池组的箱体内容纳有若干电池单元,各电池单元由布置于电路保护层中的电路器件以及电气连接线路控制实现电能输出。本申请在电路保护层中填充绝缘保护介质以包覆电路器件以及电气连接线路,避免其在设备被撞击过程中,与车内电池组结构安装架等结构发生碰撞,导致电池组之间、电池单元之间电连接结构松脱或短路,影响电池系统稳定。本申请的电路保护层纵横交错地排布于电池组通身,能够为电池组箱体结构提供全方位的防护,减少电池组变形,并同时利用电路保护层中所容纳的电路器件检测、调控内部电池单元温度,避免电池单元温度过高或受冻而影响安全性能或影响充放电效率。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,并与本申请的实施例一起,用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中:
图1是本申请的针对智能仓储设备的电池组结构示意图;
图2是本申请的电池组结构中箱体盖板之间接口结构的示意图;
图3是图2中接口结构的横截面剖视图;
图4是图2接口结构中针脚连接方式的示意图。
图中,1表示盖板;11表示第一密封条;12表示网格封层;2表示箱体;22表示第二密封条;3表示绝缘保护介质;31表示角部保护层;32表示电路保护层;4表示检测控制电路;41表示传感设备;42表示热电制冷片;5表示输出电极片;52表示接口底座;6表示接口结构;60表示插孔刮板;61表示插孔;62表示针脚;63表示弹性连接件;631表示刮槽;64表示针脚保护头;641表示引导槽。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本申请实施例的附图,对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于电池组本身而言,指向箱体内部各电池单元内芯的方向为内,反之为外;而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请中所述的“左、右”的含义指的是使用者正对电池组时,使用者的左边即为左,使用者的右边即为右,而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对电池组时,由箱体底板指向盖板上输出电极片顶端的方向即为上,反之即为下,而非对本申请的装置机构的特定限定。
图1为根据本申请的一种针对智能仓储设备的电能存储设备,电能存储设备可按照供电电压或供电电流需要通过将若干电池组顺序串联或并联连接而实现对智能仓储系统中叉车、四向车等搬运车辆的供电。本申请将电能存储设备中的各电池组设置为包括如下结构:
箱体2,其顶部开口,箱体内部设置用于容纳若干顺序连接的电池单元的空腔以及连接各电池单元正负极的导电线路,导电线路可通过设置于箱体空腔内壁表面的电极抵接端子实现与各电池单元输出电极的对接,以将各电池单元按照特定的串并联顺序连接实现特定伏值的电压输出;
盖板1,其封闭于箱体2顶端,所述盖板1顶部设置有连接导电线路的输出电极片5;
本申请在各电池组的盖板1及箱体2外壳内均分别设置有夹层。夹层可具体设置在箱体及盖板的外壳与内壁之间,夹层内可安装相应的传感检测电路以及温度调节电路。传感检测电路中沿电路保护层32排布若干传感设备41,温度调节电路沿电路保护层32排布若干热电制冷片42。由此,本申请的电池组件能够以传感检测电路实现对电池组中各电池单元运行状态的实时检测,并相应在电池单元工作温度过低或过高时通过温度调节电路主动产热或吸收电池组内部热能实现动态温度控制。本申请中,传感设备41及热电制冷片42能够通过电气连接线路连接至电池组件内嵌设置的检测控制电路4,由检测控制电路根据各位置传感设备41所检测的电池温度调节驱动对应位置的热电制冷片42,利用电池组件中散热面布置于电池组件外壳外壁的热电制冷片42制冷,利用吸热面布置于电池组件外壳外壁的热电制冷片42制热。
为保护上述电池组,本申请在夹层中设置绝缘保护介质作为防护装置,该防护装置通过将夹层中的所述传感检测电路、温度调节电路中的连接导线和相应电子器件埋设于夹层内的绝缘保护介质中,利用绝缘保护介质填充电池组夹层提供缓冲和吸能。由此,通过将电路连接导线以及相应的电子器件包覆在绝缘保护介质内部,本申请能够有效实现对电路结构的缓冲保护。
本申请的绝缘保护介质3由D30凝胶、玻璃纤维、金属氧化物粉末、丙烯酸酯聚合物混合形成。绝缘保护介质3中以重量份计,D30凝胶质量占比80~90份,玻璃纤维质量占比2~10份,金属氧化物粉末质量占比30~40份、丙烯酸酯聚合物质量占比10份~30份。玻璃纤维粒径尺度可选择2~20μm之间,以通过玻璃纤维颗粒结构之间相互杂序连接形成空间网状结构以为D30凝胶提供粘附框架,降低凝胶对夹层表面以及对电路器件表面的粘附力,方便对电路器件进行维护更换。丙烯酸酯聚合物一方面具有吸附效用,能够附着相变凝胶,避免其脱离夹层溢出影响内部电池单元结构。金属氧化物粉末优选5~50μm粒径以配合丙烯酸酯聚合物与玻璃纤维,通过混合附着于丙烯酸酯聚合物与玻璃纤维表面增加绝缘保护介质颗粒度,提升丙烯酸酯聚合物与玻璃纤维对凝胶的吸附力,提高凝胶边缘滑动摩擦阻力,在吸收并减少设备运行过程中机械振动对凝胶造成的扰动的同时,提供阻燃隔离防护,以有效保障夹层内部电池安全稳定。上述电池组的盖板及箱体在制造过程中可根据夹层深度分别注塑压制其外壳与内壁,然后将玻璃纤维、金属氧化物粉末、丙烯酸酯聚合物按照质量比混合涂覆在内壁外所形成的夹层表面或外壳内所形成的夹层内壁以及相应电路结构表面,提供状绝缘防护层,然后将相应电路器件及连接结构安装在夹层中,再将D30凝胶注入外壳与内壁之间的夹层中填充夹层,通过螺栓、螺钉、卡扣结构等连接结构将盖板及箱体的外壳与内壁对接连接封闭。
由此,本申请的电池组在车辆撞击过程中,能够通过D30凝胶的非牛顿特性为内部电路结构提供足够的防护,电路结构与D30凝胶之间由玻璃纤维、金属氧化物粉末、丙烯酸酯聚合物构成的混合涂覆层能够提高电路结构绝缘防护,并在凝胶流动过程中减少凝胶对精细电路器件的粘性,从而避免电路结构被凝胶牵拉影响电连接稳定性。本申请中,夹层内壁表面由玻璃纤维、金属氧化物粉末、丙烯酸酯聚合物构成的混合涂覆层能够在维修过程中避免凝胶直接吸附于夹层内壁影响对箱体结构外壳与内壁的拆卸。同时,玻璃纤维、金属氧化物粉末、丙烯酸酯聚合物涂覆层还能够在车辆正常行驶过程中逐渐于D30凝胶混合,提高凝胶接触电气部件部位的绝缘效果。
本申请的传感检测电路中优选设置通信模块。通信模块连接贯穿设置于盖板1顶部的信号端子。所述信号端子的底部可采用与输出电极片5类似的方式埋设于盖板1内的绝缘保护介质3中,以使得电能存储设备中的各电池组之间能够通过信号端子的连接实现通讯交互,通过各电池组中通信模块的转发或上传实现对电能存储设备内部各电池组工作状态的独立监管。具体而言,各电池组的通信模块可分别在信号端子接收到其他电池组的通信信号时,被触发而响应于特定信号位上的标识,在接收的标识对应为正常状态时,根据本电池组的传感数据更新信号位标识,将信号位标识与本电池组的识别信息打包通过信号端子上传;在标识为非正常时,直接转发所述通信信号。
具体而言,为实现更好的防护效果,本申请优选将所述盖板1及箱体2中所设置的夹层设计为包括:
角部保护层31,其设置在电池组各端面的四角,箱体底部四角所设的角部保护层可分别与箱体四周侧壁底部的四角保护层连通,使得绝缘保护介质3在箱体底部四角完整包裹箱体,为箱体最易受磕碰的四角提供足够的防护。盖板顶部的四角也可同样设计,通过将顶角的夹层结构与盖板四周侧壁顶角相互贯通,而将盖板结构顶角完全包覆于绝缘保护介质3中,提高对电池组的防护力度。为尽量减少碰撞过程对电能存储设备整体电连接通路的影响,本申请优选将各电池组的输出电极片5的底部内嵌固定在角部保护层31中,以通过绝缘保护介质3的隔离缓冲,利用绝缘保护介质3非牛顿特性在受撞击时对抗外部应力以支撑、保护内部输出电极片与电与导电线路之间稳定电连接;
电路保护层32,其可沿电池组各端面的四侧边缘连通该端面内的各角部保护层31,所述电路保护层32一般还纵横交错地排布于电池组件通身,以为电池组件四壁提供缓冲与防护。由此,传感检测电路中的传感设备或温度调节电路中的热电制冷片以及相应的电气连接线路可通过上述电路保护层中横纵设置的电路保护层32各通道布置至电池组的不同位置,实现对电池组不同位置工作温度的实时检测,并针对电池组中特定位置上电池单元的发热问题有针对性地进行降温干预,预防电池因温度过高而损毁故障。
上述电池组中交错连接的角部保护层31及电路保护层32相互贯通,其内部均由绝缘保护介质3填充封闭,能够在实现对电池组整体的防护效果的同时,灵活提供电路布线,优化电池组内部电通路结构布局,能够沿电路保护层32横纵设置的连接通道将传感设备、热电制冷片布置到电池组的各个位置实现全方位的温度检测和温控调节。
由于本申请的传感检测电路及温度调节电路能够沿交错连接于电池组通身的电路保护层32布置,因此,需要在箱体及盖板的开合位置设置相应的电连接结构以确保传感检测电路及温度调节电路能够顺利连接至对侧电路实现电路功能。因此,本申请可在盖板1及箱体2的对接口设置图2所示的内外双层密封条。其中第一密封条11设置于绝缘保护介质的夹层内侧,第二密封条22设置于绝缘保护介质的夹层外侧,盖板1及箱体2的对接口端面可设置网格封层12以利用绝缘保护介质3自身粘性使其附着在网格封层12内侧避免其从网格封层12内侧向外溢出,从而将绝缘保护介质3限制于夹层中。网格封层12可选择通铺箱体开口端面以增加网格封层12的固定面积,提高其安装可靠度,避免某些部位网格封层12脱胶玻璃影响对夹层中绝缘保护介质3的密封性。网格封层12也可仅选择在箱体与盖板之间电路保护层32接口位置布置。仅将网格封层12布置在电路保护层32接口位置时,可相应的至少在箱体2的开口端面以及盖板1的连接端面所安装的网格封层12的内侧布置第一密封条11,并将第一密封条11设置为外凸于箱体2的开口端面以避免绝缘保护介质3溢出至箱体内侧污染电池单元。
一般而言,为避免绝缘保护介质3外溢污染其他电池组件,本申请还会在箱体2的开口端面以及盖板1的连接端面上,进一步在网格封层12的外侧布置第二密封条22,并将第二密封条22内凹于箱体2的开口端面以利用其内凹卡接槽结构容纳溢出的少许绝缘保护介质3。
针对电路保护层32中的电路结构,本申请可在盖板及箱体开口端面的电路保护层32中将传感检测电路或温度调节电路需要连通位置的所述网格封层12表面进一步粘附一接口结构6。接口结构6的内侧连接电路保护层32中相关传感检测电路或温度调节电路的传感设备或热电制冷片等电路器件,接口结构6的外侧与盖板、箱体对侧电路保护层32中的接口结构6对接,通过接口结构6相互插接的形式连通形成完全导通的传感检测电路电通路或温度调节电路电通路。
上述的接口结构6结构还可用于实现电池组内部各电池单元到输出电极片5之间的电连接或者传感检测电路到信号端子之间的电连接。上述电连接通路均由绝缘保护介质3包裹于电路结构外,电路中各器件沿电路保护层32以及角部保护层31布置。电路保护层32中接近箱体或盖板开口的位置,可将电路保护层32内电路结构相应连接至布置在网格封层12表面的接口结构6,从而通过接口结构6将箱体内部电信号引出,通过接口结构6与盖板端口位置所安装的另一侧接口结构6插接相连而将电信号传递至盖板中的相应电路结构中,实现电信号的输出。通过这种对接方式,输出电极片5所连接的导电线路以及传感检测电路均能够在箱体开口位置由嵌入设置在盖板1及箱体2夹层中的接口结构6对接实现电连接。接口结构6底部网格封层12所封闭的凝胶材质的绝缘保护介质3,该凝胶材料可在盖板1与箱体2之间接口位置逐渐少量渗透至对接位置对侧的网格封层12,以进一步利用凝胶材料粘性进一步紧固电池组,避免两侧网格封层12分离影响输出电极片5的电连接稳定性。
具体参照图3所示,为进一步避免绝缘保护介质3溢出网格封层12影响箱体内侧电池结构,本申请优选将紧贴箱体2内缘设置的第一密封条11设置为向上凸起,形成对绝缘保护介质03的阻挡,而将盖板1外缘的第二密封条22设置为向下凸起,从而利用箱体外侧容纳密封条的下凹结构将热胀冷缩膨胀溢出的绝缘保护介质3引出至箱体外侧,以利用绝缘保护介质3中D30凝胶本身的粘性进一步提升箱体与盖板之间连接的牢固程度,提升其对内部电池单元的密封效果。
具体参照图1,本申请的电池组中,温度调节电路可设置为包括图1下部所示,布置在电路保护层32沿线的若干热电制冷片42,各热电制冷片42之间可选择布置为串联连接或布置为并联连接,热电制冷片42的电通路连接控温调制器,由控温调制器接收输出电极片5的电能输出,根据传感检测电路所检测到的电池单元温度而对控温调制器的输出信号进行调制,以驱动布置于电池组四周的各热电制冷片42调节电池组温度。
考虑到新能源车辆工作环境温差较大,北方地区的车辆需要在冬季将其电池单元维持在一定温度下才能有效提供车辆动力,因此,本申请优选将布置于电池组同一端面的几个所述热电制冷片42之间,设置其吸热面与散热面交错排布。也就是说,在本申请的电池组中,其一侧端面可同时布置若干吸热面向外的各热电制冷片42和若干吸热面向内的各热电制冷片42。由于热电制冷片42工作时一侧吸热另一侧散热,因此,本申请可将热电制冷片42的两侧表面紧密贴合于电池组的内壁和外壳,从而利用其中吸热面向外的各热电制冷片42连接形成电池升温通路,利用控温调制器的升温调节信号驱动所述电池升温通路中的各热电制冷片42将外界热能向电池组内壁的电池单元转移,将电池单元提升至合适温度以避免温度过低影响电池放电。此外,电池组中散热面向外的各热电制冷片42可相应串联或并联以连接形成独立于电池升温通路的电池降温通路。所述电池降温通路由控温调制器另一输出端口的降温调节信号驱动,吸收电池组内侧各电池单元的热量,将其转移至电池组外壳,以降低电池单元工作温度,避免损毁电池单元内部电气结构。本申请可将控温调制器设置在盖板上,使其通过电路保护层32所提供的通道连接至传感检测电路中的传感设备41,以根据电池组传感检测电路获得的传感温度数据相应调节升温调节信号或降温调节信号的PWM波占空比,从而控制加热强度或智能力度,将电池组内部相应位置的电池单元维持在合适的温度范围内。本申请可还可将各热电制冷片42分组连接至控温调制器的不同端口,以通过控温调制器不同端口所输出的驱动信号实现对特定位置热电制冷片42的驱动,从而有针对性地对特定位置的电池单元进行升温或降温控制。
本申请的控温调制器可集成在检测控制电路4中实现温度调控。此外,本申请还可在热电制冷片42与控温调制器的连接通路中串接磁吸式切换开关,利用传感检测电路驱动磁吸式切换开关的电磁铁相应切换开关的通断状态从而在紧急情况下迅速切断热电制冷片42供电,避免控温调制器故障或误触导致热电制冷片42工作在错误状态。具体而言,电池升温通路和电池降温通路中,或者各组热电制冷片42的供电通路中可分别串接有磁吸式切换开关。各磁吸式切换开关中电磁铁的供电磁吸端子可串接于传感检测电路中,根据响应于传感检测电路中传感设备41的传感信号而调节电磁铁磁吸大小,从而通过传感检测电路中延迟电路的调制而逐步增加的驱动电流从而逐渐调节开关端子的磁吸力,触发开关打开或闭合从而切换电池升温通路或电池降温通路的通断状态,实现对电池单元的控温保护。
本申请中,所述磁吸式切换开关的电磁铁磁吸端子与开关触片之间可直接由凝胶状的绝缘保护介质3填充。当控温调制器故障不能正确调节对相应热电制冷片42的驱动时,或传感检测电路检测到特定温度状况触发保护机制时,传感检测电路可直接根据其温度传感检测信号触发延迟电路,通过延迟电路逐步平缓增加向磁吸式切换开关输出的驱动电流,从而逐步增加磁吸式切换开关对开关触片的磁吸端磁吸力,切换开关触片的电连接状态实现对热电制冷片42的切断控制。延迟电路可通过LC震荡放大电路,或者DC-DC电路压控震荡电路实现,其通过逐步调整提供至磁吸式切换开关电磁铁的电流而逐步增加或撤销电磁铁对开关触片的磁吸力,从而避免触片被电磁铁迅速吸引或迅速撤销吸引触发触片回弹时,触片冲击触点与电磁铁端头之间所填充的绝缘保护介质3,而被绝缘保护介质3的非牛顿特性阻碍无法准确切换触发状态的问题。此外,将绝缘保护介质3填充在触点与电磁铁磁性端头之间还可避免车辆猛烈撞击时冲击力对触片的误触发。当开关触片受外力迅速向电磁铁磁性触头闭合或由电磁铁磁性触头迅速打开时,绝缘保护介质3被触片压缩,进而通过其非牛顿特性对触片产生较大的对抗力矩,阻止触片迅速切换其触发状态,保护电池组内部电路器件不会在车辆撞击过程中额外产生大电流冲击,尽可能地减少冲击对车辆电路器件的影响。
此外,在较为优选的实现方式下,本申请中各电池组的所述通信模块还可进一步设计为按照固定的心跳周期进行对传感检测状态信号的收发,从而在各电池组接收到其他电池组的通信信号时,可根据当前信号所标记的收发时序比对本电池组内部的时钟信号,从而根据通信信号的时序信息校准电池组内部时钟心跳,在交互通讯过程中,同步实现对各电池组内部时钟源的校准,从而进一步提高对传感检测状态信号的检测精度,按照统一的时序标准记录各电池组内部电池单元异常状态的时序信息从而为建立电池组故障库提供基础数据。当通过根据通信信号的时序信息将电池组内部时钟心跳时序节点调整至与通信信号保持一致后,本申请的传感检测电路可继续按照预设的周期将信号位标识与本电池组的识别信息打包通过信号端子上传至下一电池组或转发先前电池组的故障信号,并由此通过电池组对异常信息的逐级传递将电能存储设备中任一电池组的故障上传至车辆中控系统,从而触发车辆提示驾驶员对电池组异常状态进行处理。上述传感检测电路、温度调节电路以及相应通信模块的电连接通路可通过图3所示布置于箱体2的开口端面与盖板1的连接端面之间的接口结构6实现信号传递。箱体2的开口端面与盖板1的连接端面之间,电路保护层32贯通设置。电路保护层32的开放端口表面覆盖有网格封层12,所述网格封层12利用绝缘保护介质自身的粘性将其附着在网格缝隙中,阻挡盖板1一侧电路保护层32中的绝缘保护介质3大量流向箱体端口,与箱体2一侧电路保护层32中的绝缘保护介质3相互掺杂混合。
申请在所述网格封层12中设置的接口结构6,其公母头分别连通盖板1一侧电路保护层32中的电气连接线路与箱体2一侧电路保护层32中的电气连接线路,通过插接方式在箱体开口位置提供电通路,确保箱体内传感信号、驱动信号能够与盖板控制电路交互。
具体而言,本申请的接口结构6可设置为包括:安装于盖板一侧的公头以及安装于箱体一侧的母头,公头与母头均由接口底座52固定安装在网格封层12中;
母头在接口底座52内设置插孔61,插孔61顶部固定在箱体2一侧的接口底座52中,插孔61顶端设置有插接通孔,插孔61底部嵌入设置在箱体2中所填充的绝缘保护介质3中;
母头的插孔61底部还内嵌设置有导电的弹性连接件63以稳定对接公头实现电连接;
接口结构6的公头通常直接设置为针脚62,针脚62顶部固定在盖板1一侧的接口底座52中,其底部能够在盖板闭合时插接进入插孔61内部连接弹性连接件63形成电传输通路;
所述接口底座52绝缘,以避免不同针脚不同插孔61之间信号错误连接造成干扰;
本申请将针脚62、插孔61及弹性连接件63均设置为导电材质,针脚62连接盖板1一侧电路保护层32中的电气连接线路,插孔61与弹性连接件63连接与箱体2一侧电路保护层32中的电气连接线路。
为进一步确保针脚62连接稳定,本申请优选将底端收缩,减小针脚底端半径宽度,并将所述针脚的底端尖部设置为配合盖板翻转闭合方向向箱体内侧弯曲,通过针脚底部的弧度引导公头对接插入插孔61中。由此,盖板闭合过程中,针脚62的底端尖部向下插接进入弹性连接件63内,并随盖板闭合而盖板另一侧转轴方向内翻,以图4方式弯折抵接弹性连接件63底部,并随盖板逐渐盖严而同步增加对弹性连接件63的压力,直至针脚的底端尖部由弹性连接件63底部各圈弹簧之间的缝隙中穿出,通过穿出位置弹簧上下各圈的挤压而确保电连接稳定,针脚底部尖端可直接接触插孔61内壁进一步确保电信号能够通过内壁传入公头保障电连接稳定。
盖板打开过程中,针脚62底端尖部随盖板翻转而向内收回脱离插孔61内壁,针脚随盖板翻转打开而同步由弹性连接件63底部缝隙向内向上翻转抽出,脱离弹性连接件63。针脚插接或抽出过程中,弹性连接件63弹簧圈剐蹭针脚表面能够进一步去除针脚上沾染的污物,确保针脚表面光滑确保其电连接可靠稳定。
为进一步避免夹层结构中的绝缘保护介质3流至针脚表面影响其电连接,本申请还优选在插孔61的顶部开口位置设置一圈带弹性的插孔刮板60,插孔刮板60环绕插孔61一周,顺次交叠设置,各插孔刮板60顶端在插孔61中间位置形成供针脚62穿过的通孔。针脚62插接进入通孔的过程中各插孔刮板60剐蹭针脚62表面附着物,能够有效去除针脚表面沾染的杂物,避免异物进入插孔影响电连接;
本申请的弹性连接件63可具体设置为多圈层叠设置的弹簧结构,其顶部端头位置可设置有配合于针脚62翻转路径的内凹刮槽631。内凹刮槽631内壁与针脚62翻转路径完全贴合,盖板闭合过程中,针脚62底端尖部由内凹刮槽631顶部进入,由内凹刮槽631内凹结构的侧壁引导,使针脚62底端尖部插接进入弹性连接件63内部中心位置,而后,随着盖板进一步闭合紧密,针脚62进一步由盖板下压,由弹性连接件63底端几圈弹簧结构之间的缝隙伸出。弹簧结构能够在通过其弹性形变为针脚提供夹持固定外,还能够进一步在针脚插接或退出过程中剐蹭针脚,去除针脚表面附着的杂质,以提高针脚电连接稳定度。进一步参照图4所示,为增加针脚62的底端尖部与弹簧或插孔侧壁的接触面积,本申请还可进一步在针脚62的底端尖部设置有能够翻转打开的针脚保护头64。所述针脚保护头64可设置为金属材质,并通过金属材质的转轴结构连接至针脚,由此在从弹性连接件63底部穿插伸出时通过弹簧圈的挤压而使保护头翻转打开,使得针脚底端尖部与保护头均能够如图4右侧所示贴合至插孔侧壁以增加针脚结构的接触面积。
为避免针脚表面黏附的绝缘保护介质对针脚保护头64的影响,本申请优选将针脚保护头64设置为半球体结构,将其转轴设置在针脚弯曲方向的前端,即,将转轴设置在半球体结构的针脚保护头64中靠近盖板开口前端的位置。半球体结构的针脚保护头64表面可设置配合针脚翻转方向的引导槽641,以在针脚62插接进入弹性连接件63底部的过程中,利用弹性连接件63底部弹簧圈的抵接力矩而使所述针脚保护头64在向插孔侧壁靠近的过程中由弹性连接件63阻挡而向后翻转打开,裸露出针脚62底端尖部,使得针脚保护头64侧壁以及针脚62底端均能够贴合至插孔61底部侧壁提供电连接。
针脚保护头64表面的引导槽641可设置为由弹性连接件63抵接方向向转轴方向逐渐由密集过渡至稀疏的弧形凹槽,凹槽内可设置润滑油以进一步减少绝缘保护介质3的附着,并通过弹性连接件63的剐蹭将残留杂质顺弧形凹槽向针脚保护头64后侧转轴方向引导,避免杂质残留影响针脚保护头64打开位置的电连接稳定性,增加针脚尖端的电接触面积,确保信号通路稳定可靠。
以上仅为本申请的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些均属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,包括设置在电池组外壳中的:
电路保护层(32),其纵横交错地排布于电池组通身,所述电路保护层(32)中布置有电池组的电路器件以及电气连接线路,所述电路器件以及电气连接线路由填充于电路保护层(32)中的绝缘保护介质(3)包裹覆盖。
2.如权利要求1所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,所述电池组的外壳由可拆卸的盖板(1)与箱体(2)构成;
之间,所述电路保护层(32)贯通设置;
箱体(2)的开口端面与盖板(1)的连接端面之间,贯通设置的电路保护层(32)的开放端口表面覆盖有网格封层(12),所述网格封层(12)阻挡盖板(1)一侧电路保护层(32)中的绝缘保护介质(3)与箱体(2)一侧电路保护层(32)中的绝缘保护介质(3)相互掺杂混合;
所述网格封层(12)中设置有接口结构(6),所述接口结构连通盖板(1)一侧电路保护层(32)中的电气连接线路与箱体(2)一侧电路保护层(32)中的电气连接线路。
3.如权利要求2所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,箱体(2)的开口端面以及盖板(1)的连接端面至少在网格封层(12)的内侧布置有第一密封条(11),所述第一密封条(11)外凸于箱体(2)的开口端面。
4.如权利要求3所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,箱体(2)的开口端面以及盖板(1)的连接端面还在网格封层(12)的外侧布置有第二密封条(22),所述第二密封条(22)内凹于箱体(2)的开口端面。
5.如权利要求2所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,所述接口结构(6)包括:
接口底座(52),其固定安装在网格封层(12)中;
插孔(61),其顶部固定在箱体(2)一侧的接口底座(52)中,设置有插接通孔,其底部嵌入设置在箱体(2)中所填充的绝缘保护介质(3)中;
弹性连接件(63),其内嵌设置在插孔(61)底部;
针脚(62),其顶部固定在盖板(1)一侧的接口底座(52)中,其底部能够在盖板闭合时插接进入插孔(61)内部连接弹性连接件(63);
所述接口底座(52)绝缘;
所述针脚(62)、插孔(61)及弹性连接件(63)均设置为导电材质,针脚(62)连接盖板(1)一侧电路保护层(32)中的电气连接线路,插孔(61)与弹性连接件(63)连接与箱体(2)一侧电路保护层(32)中的电气连接线路。
6.如权利要求5所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,针脚(62)底端收缩,并且,所述针脚的底端尖部还设置有配合盖板翻转闭合方向向箱体内侧弯曲的弧度;
盖板闭合过程中,针脚(62)的底端尖部向下插接进入弹性连接件(63)内,并随盖板闭合而向内翻转抵接弹性连接件(63)底部,直至针脚的底端尖部由弹性连接件(63)底部缝隙穿出,接触插孔(61)内壁;
盖板打开过程中,针脚(62)底端尖部随盖板翻转而脱离插孔(61)内壁,并随盖板翻转打开而同步由弹性连接件(63)底部缝隙向内向上翻转抽出,脱离弹性连接件(63)。
7.如权利要求6所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,插孔(61)的顶部开口位置设置有插孔刮板(60),插孔刮板(60)环绕插孔(61)一周在插孔(61)中间位置形成供针脚(62)穿过的通孔,针脚(62)插接进入通孔的过程中各插孔刮板(60)剐蹭针脚(62)表面附着物;
所述弹性连接件(63)为弹簧结构,其顶部端头设置有配合于针脚(62)翻转路径的内凹刮槽(631),盖板闭合过程中,针脚(62)底端尖部由内凹刮槽(631)引导插接进入弹性连接件(63)内部,并由弹性连接件(63)底端弹簧结构缝隙伸出。
8.如权利要求1-6所述的针对智能仓储设备电气部件的防护装置,其特征在于,所述针脚(62)的底端尖部还设置有能够翻转打开的针脚保护头(64),所述针脚保护头(64)表面设置有配合针脚翻转方向的引导槽(641),针脚(62)插接进入弹性连接件(63)底部的过程中,所述针脚保护头(64)由弹性连接件(63)抵接而向后翻转打开,裸露针脚(62)底端尖部。
9.一种针对智能仓储设备的电池组结构,其特征在于,所述电池结构中具有若干相互连接的电池组,各电池组内部分别安装有顺序连接的电池单元,各电池组外壳中设置有如权利要求1-8任一所述的防护装置。
10.如权利要求9所述的电池组结构,其特征在于,所述电路保护层(32)中排布有若干传感设备(41)及热电制冷片(42),所述传感设备(41)及热电制冷片(42)通过电气连接线路连接至检测控制电路(4),由检测控制电路根据各位置传感设备(41)所检测的电池温度调节驱动对应位置的热电制冷片(42),利用电池组中散热面布置于电池组外壳外壁的热电制冷片(42)制冷,利用吸热面布置于电池组外壳外壁的热电制冷片(42)制热。
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