CN207053220U - 防爆锂离子动力蓄电池电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防爆锂离子动力蓄电池电源装置，包括电池箱体和电池管理系统箱体，电池箱体包括接线腔和电池腔，电池腔包括上层、中层和下层，上层、中层和下层内均设置有电池安装板；电池箱体前侧设置有电池箱盖，电池箱体与电池箱盖之间通过平面隔爆面连接；电池腔和接线腔之间设置有隔板；接线腔内设置有接线端子，接线腔所在的箱体上设置有出线装置，电池箱体和电池管理系统箱体通过出线装置配合接线，出线装置为防爆填料函；电池管理系统箱体的下侧面设置有管理系统箱盖，电池管理系统箱体的左侧面和右侧面均设置有防爆填料函。本实用新型防爆性能好，能够在爆炸性气体环境1区、2区，IIA、IIB环境中使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，尤其是涉及一种防爆锂离子动力蓄电池电源装置。
背景技术
大容量动力锂电池因其自身的安全性问题以及爆炸危险场所的特殊性，现行防爆设计、检验标准上一直未允许大容量动力锂电池在爆炸危险场所使用。由于在煤矿井下使用锂电池的迫切性，安标矿用产品标志中心在2012年下了个安标字（2012）16号文，提出按《矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源安全技术要求（试行）》的锂电池电源装置可以用于煤矿井下。
防爆等级Ⅰ类指煤矿井下电气设备，Ⅱ类指除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备，Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类,标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件；ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件；环境分区中的0区指连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境，1区指在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境，2区指在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
由于Ⅱ类易燃易爆气体与Ⅰ类相比，气体种类多，爆炸极限大，点燃能量小，传爆能力强，因此还一直没有关于在石油、化工、军工等存在Ⅱ类爆炸性气体环境中使用的动力锂电池的防爆设计、检验标准，而不被允许使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种防爆锂离子动力蓄电池电源装置，防爆性能好，能够在爆炸性气体环境1区、2区，IIA、IIB环境中使用。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
防爆锂离子动力蓄电池电源装置，包括电池箱体和电池管理系统箱体，所述电池箱体包括接线腔和电池腔，所述电池腔包括上层、中层和下层，上层、中层和下层内均设置有电池安装板，所述电池安装板包括左侧板、右侧板、上侧板、截面为“L”形的支撑板和前侧板，并围成电池组放置腔体；电池箱体前侧设置有电池箱盖，电池箱体与电池箱盖之间通过平面隔爆面连接，且平面隔爆面的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm；所述电池腔和接线腔之间设置有隔板，且电池腔和接线腔通过隔板上设置的穿墙端子和浇封端子套相连通，穿墙端子与隔板之间，以及浇封端子套与隔板之间均通过螺纹隔爆面连接，螺纹隔爆面的啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣；接线腔内设置有接线端子，接线腔所在的箱体上设置有出线装置，电池箱体和电池管理系统箱体通过出线装置配合接线，所述出线装置为防爆填料函，防爆填料函与电池箱体之间，以及防爆填料函与电池管理系统箱体之间通过螺纹隔爆面连接，并且啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣；电池管理系统箱体的下侧面设置有管理系统箱盖，电池管理系统箱体与管理系统箱盖之间通过平面隔爆面连接，且平面隔爆面的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm，电池管理系统箱体的左侧面和右侧面均设置有出线装置，且出线装置为防爆填料函。
支撑板的左右侧边对称设有支撑板侧边螺孔、底边两侧也对称设有支撑板底面螺孔；左侧板包括左面板、左上面板、左下面板和左后面板，左下面板设置有左下面板螺孔并与支撑板底面螺孔配合并固定，左后面板设置有左后面板螺孔并与支撑板侧边螺孔配合并固定；右侧板包括右面板、右上面板、右下面板和右后面板，右下面板设置有右下面板螺孔并与支撑板底面螺孔配合并固定，右后面板设置有右后面板螺孔并与支撑板侧边螺孔配合并固定；上侧板通过左上面板和右上面板设置的螺孔固定且上侧板上设有与电池安全阀位置对应的预留孔，前侧板通过左面板和右面板上设置的螺孔固定。
电池箱体上设置有排液机构。
电池组的电池类型均为磷酸铁锂电池。
电池箱体和电池管理系统箱体均设置有内接地和外接地。
电池箱体和电池管理系统箱体均通过Q345钢体板焊接构成。
本实用新型的有益效果：
本实用新型中，电池箱体包括接线腔和电池腔，电池腔和接线腔分开设置，能够有效防止压力重叠，提高了安全系数；出线装置采用防爆密封填料函，防护性能良好，具有使用、安装方便，结构安全可靠，防爆性能优越等特点；上层、中层和下层内的电池组均通过左侧板、右侧板、上侧板、前侧板和“L”形的支撑板包裹固定，从左右、前后和上下三个方向对电池组进行固定，使得电池组固定牢固，与电池箱体之间无相对位移；平面隔爆面的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm，螺纹隔爆面的啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣，具有良好的隔爆性能。
电池箱体和电池管理系统箱体均通过Q345钢体板焊接构成，抗压能力强，能够承受1.5MP的水压试验；各个电池组的电池类型均为磷酸铁锂电池，安全性更高；电池箱体和电池管理系统箱体均设置有内接地和外接地，保证设备及人身安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为电池箱结构示意图；
图3为电池箱的A-A的剖视图；
图4为图3中电池箱的B-B剖视图；
图5为支撑板的结构示意图；
图6为图5中支撑板的D-D剖视图；
图7为左侧板的结构示意图；
图8为图7中F-F的剖视图；
图9为右侧板的结构示意图；
图10为图9的G-G剖视图；
图11为前侧板的结构示意图；
图12为图11的E-E剖视图；
图13为上侧板的结构示意图；
图14为图13的右视图；
图15为电池管理系统箱的结构示意图；
图16为图15的H-H剖视图；
图17为图15的左视图。
图中，1-电池箱体，101-电池腔，102-接线腔，103-电池腔盖，104-接线腔盖，2-电池管理系统箱体，201-管理系统箱盖，32-螺纹隔爆面，33-螺纹隔爆面，34-螺纹隔爆面，4-浇封端子套，51-平面隔爆面，52-平面隔爆面，53-平面隔爆面，6-穿墙端子，7-绝缘子，8-接线端子，91-防爆填料函，92-防爆填料函，10-内接地，11-外接地，12-电池组，13-左侧板，131-通丝，132-左下面板螺孔，133-左后面板螺孔，14-右侧板，141-右下面板螺孔，142-右后面板螺孔，15-前侧板，16-上侧板，161-预留孔，17-支撑板，171-支撑板侧边螺孔，172-支撑板底面螺孔，18-警示牌，19-铭牌，20-上层，21-中层，22-下层，23-隔板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1至17所示，本实用新型所述的一种防爆锂离子动力蓄电池电源装置，包括电池箱体1和电池管理系统箱体2，电池箱体1和电池管理系统箱体2均通过Q345钢体板焊接构成，抗压能力强，能够承受1.5MP的水压试验，电池箱体1和电池管理系统箱体2上均设置有铭牌19和警示牌18，电池箱体1包括接线腔102和电池腔103，电池腔103和接线腔102分开设置，能够有效防止压力重叠，提高了安全系数，电池腔103包括上层20、中层21和下层22，上层20、中层21和下层22内均设置有电池安装板，电池安装板包括左侧板13、右侧板14、上侧板16、前侧板15和截面为“L”形的支撑板17，截面为“L”形的支撑板17的左右侧边对称设有支撑板侧边螺孔171、底边两侧也对称设有支撑板底面螺孔172；左侧板13包括左面板、左上面板、左下面板和左后面板，左下面板设置有左下面板螺孔132并与支撑板底面螺孔172配合并固定，左后面板设置有左后面板螺孔133并与支撑板侧边螺孔171配合并固定；右侧板14包括右面板、右上面板、右下面板和右后面板，右下面板设置有右下面板螺孔141并与支撑板底面螺孔172配合并固定，右后面板设置有右后面板螺孔142并与支撑板侧边螺孔171配合并固定；上侧板16通过左上面板和右上面板设置的螺孔固定且上侧板16上设有与电池安全阀位置对应的预留孔161，前侧板15通过左面板和右面板上设置的螺孔固定，从而围成电池组放置腔体，并且左侧板13和右侧板14上均焊接有通丝131，确保焊接牢固，从左右、前后和上下三个方向对电池组12进行包裹固定，使得电池组12固定牢固，与电池箱体1之间无相对位移，各个电池组12的电池类型均为磷酸铁锂电池，安全性更高；电池腔101和接线腔102的前侧分别设置有电池腔盖103和接线腔盖104，电池腔101与电池腔盖103之间通过平面隔爆面52连接，接线腔102与接线腔盖104之间通过平面隔爆面51连接，且平面隔爆面51和平面隔爆面52的长度均大于25，隔爆间隙均小于0.20mm，具有良好的隔爆性能；电池腔101和接线腔102之间设置有隔板23，且电池腔101和接线腔102通过穿墙端子6和浇封端子套4相连通，穿墙端子6与隔板之间通过螺纹隔爆面33连接,浇封端子套4与隔板之间通过螺纹隔爆面32连接，螺纹隔爆面32和螺纹隔爆面33的啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣；接线腔102内设置有接线端子8和绝缘子7，接线端子8增加绝缘措施，增大电气间隙和爬电距离，避免出现危险高温、电弧和火花，接线腔102所在的箱体上设置有出线装置，电池箱体1和电池管理系统箱体2通过出线装置连接，出线装置为防爆填料函91和防爆填料函92，防爆填料函91与电池箱体1之间通过螺纹隔爆面31连接，防爆填料函92与电池管理系统箱体2之间通过螺纹隔爆面34连接，并且螺纹隔爆面31和螺纹隔爆面34啮合深度均大于8mm，啮合扣数均大于5扣，防爆填料函91和防爆填料函92具有防护性能良好，具有使用、安装方便，结构安全可靠，防爆性能优越等特点；电池管理系统箱体2的前侧设置有管理系统箱盖201，电池管理系统箱体2与管理系统箱盖201之间通过平面隔爆面53连接，且平面隔爆面53的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm，电池管理系统箱体2的左侧面和右侧面上均设置有出线装置，且出线装置为防爆填料函92，电池箱体1和电池管理系统箱体2均设置有内接地10和外接地11，保证设备及人身安全；电池箱体1上设置有排液机构，排液机构可以选用市面上已有的设备，主要起到将电池箱体1内部的液体排出的效果。
关于电池箱体1和电池管理系统箱体2的隔爆性能的检测方法如下：
第一：将防爆填料函9、有透明件的箱体在相对湿度为（90±5）%、温度为80℃的恒温恒湿箱中放置28天。取出样品，在室温下静置24h后放置在比样品最低工作环境温度低（5～10）℃的低温箱中保持24h。试验结果以试验后无破坏防爆性能为合格。
第二：电池箱体1和电池管理系统箱体2的隔爆腔中注入8%的C2H4，并引燃，测量内部压力，试验重复三次。结果以试验后样品完好为合格。在隔爆腔和外空腔中分别注入37%的H2，将隔爆腔引爆，重复进行5次。试验结果以外空腔不被引爆为合格。
第三：对电池箱体1和电池管理系统箱体2的金属部位进行7J的冲击试验，试验在不同部位进行两次；对透明件进行4J的冲击试验，试验进行3次，分别在不同的样品上进行。试验结果以样品无损坏为合格。
第四：将透明件加热到样品最高工作温度下，用温度为（10±5）℃，直径为1mm的喷嘴对其喷水。试验结果以透明件不破裂为合格。
第五：根据绝缘子7规格不同，对M4的施加2.0N.m的力矩，对M5的施加3.2N.m的力矩，对M6的施加5N.m的力矩，对M8的施加10N.m的力矩，对M10的施加16N.m的力矩，对M12的施加25N.m的力矩，对M16的施加50N.m的力矩，对M20的施加85N.m的力矩，对M24的施加130N.m的力矩，在不同的样品上重复进行3次试验。试验结果以绝缘套管无转动，无损坏为合格。
电池箱体1和电池管理系统箱体2的隔爆性能良好，抗压能力强，可在爆炸性气体环境1区、2区，IIA、IIB环境使用，可以使用在防爆工业车辆上或作为其他防爆电气产品电源使用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：包括电池箱体和电池管理系统箱体，所述电池箱体包括接线腔和电池腔，所述电池腔包括上层、中层和下层，上层、中层和下层内均设置有电池安装板，所述电池安装板包括左侧板、右侧板、上侧板、截面为“L”形的支撑板和前侧板，并围成电池组放置腔体；电池箱体前侧设置有电池箱盖，电池箱体与电池箱盖之间通过平面隔爆面连接，且平面隔爆面的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm；所述电池腔和接线腔之间设置有隔板，且电池腔和接线腔通过隔板上设置的穿墙端子和浇封端子套相连通，穿墙端子与隔板之间，以及浇封端子套与隔板之间均通过螺纹隔爆面连接，螺纹隔爆面的啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣；接线腔内设置有接线端子，接线腔所在的箱体上设置有出线装置，电池箱体和电池管理系统箱体通过出线装置配合接线，所述出线装置为防爆填料函，防爆填料函与电池箱体之间，以及防爆填料函与电池管理系统箱体之间通过螺纹隔爆面连接，并且啮合深度大于8mm，啮合扣数大于5扣；电池管理系统箱体的下侧面设置有管理系统箱盖，电池管理系统箱体与管理系统箱盖之间通过平面隔爆面连接，且平面隔爆面的长度大于25mm，隔爆间隙小于0.20mm，电池管理系统箱体的左侧面和右侧面均设置有出线装置，且出线装置为防爆填料函。
2.根据权利要求1所述的防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：所述支撑板的左右侧边对称设有支撑板侧边螺孔、底边两侧也对称设有支撑板底面螺孔；左侧板包括左面板、左上面板、左下面板和左后面板，左下面板设置有左下面板螺孔并与支撑板底面螺孔配合并固定，左后面板设置有左后面板螺孔并与支撑板侧边螺孔配合并固定；右侧板包括右面板、右上面板、右下面板和右后面板，右下面板设置有右下面板螺孔并与支撑板底面螺孔配合并固定，右后面板设置有右后面板螺孔并与支撑板侧边螺孔配合并固定；上侧板通过左上面板和右上面板设置的螺孔固定且上侧板上设有与电池安全阀位置对应的预留孔，前侧板通过左面板和右面板上设置的螺孔固定。
3.根据权利要求1所述的防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：电池箱体上设置有排液机构。
4.根据权利要求1所述的防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：所述电池组的电池类型均为磷酸铁锂电池。
5.根据权利要求1所述的防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：所述电池箱体和电池管理系统箱体均设置有内接地和外接地。
6.根据权利要求1所述的防爆锂离子动力蓄电池电源装置，其特征在于：所述电池箱体和电池管理系统箱体均通过Q345钢体板焊接构成。
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| CN201720930253.8U CN207053220U (zh) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 防爆锂离子动力蓄电池电源装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109713190A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | 上海申传电气股份有限公司 | 一种具有两种输出类型的防爆锂电池电源及其工作方法 |
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2017
- 2017-07-28 CN CN201720930253.8U patent/CN207053220U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109713190A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-03 | 上海申传电气股份有限公司 | 一种具有两种输出类型的防爆锂电池电源及其工作方法 |
| CN109713190B (zh) * | 2019-02-02 | 2023-06-23 | 上海申传电气股份有限公司 | 一种具有两种输出类型的防爆锂电池电源及其工作方法 |
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