CN211927619U - 一种用于储能电池模组的烟雾检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，烟雾检测装置由模组上外壳、模组下外壳、光纤解调器、绝缘板、上隔板支架、顶部隔板、光纤传感器、电芯、电芯防爆阀、电芯正负极柱、电芯连接块、底部托盘和机械螺钉构成。本实用新型的有益效果是：针对独立的储能电池模组进行实时监测。直接在电池模组内部进行集成设计，运用光纤烟雾传感器对电芯防爆阀附近的气流进行监测。光纤具有很强的抗信号干扰性能，耐用性好，光纤测量可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测功能。此方法不仅增加了储能电池模组的监测规模，也提高了气体泄漏的监测效率，大幅减少因有毒有害气体泄漏导致的安全事故。

Description

一种用于储能电池模组的烟雾检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟雾监测装置，具体为一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，属于电力设备监测技术领域。

背景技术

目前在储能集装箱领域，针对储能电池模组提出的烟雾监测方案，主要是在电池模组外部与集装箱内部之间的空间，通过安装一定数量的烟雾传感器对整个集装箱内部环境进行监测。

而在现有技术中，由于磷酸铁锂电池有着能量密度大、循环次数多、质量轻且有较高性能等优势，已经逐渐成为电化学储能行业中不可或缺的重要组成部分，也广泛应用于各行业的储能项目之中。但磷酸铁锂电池在正常工作时，由于内部的化学反应，会产生很多气体，其中就包括甲烷等易燃易爆气体、一氧化碳等有毒气体。

现有技术方案，由于烟雾传感器数量少，无法实现大范围的监测功能；由于传感器本身距离电池模组较远，且其监测信号也容易受到电磁环境的干扰，导致无法实时、有效的检测到相应气体的泄露程度。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于储能电池模组的烟雾检测装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，包括烟雾检测装置；所述烟雾检测装置由模组上外壳、模组下外壳、光纤解调器、绝缘板、上隔板支架、顶部隔板、光纤传感器、电芯、电芯防爆阀、电芯正负极柱、电芯连接块、底部托盘和机械螺钉构成，所述模组上外壳和模组下外壳构成该烟雾检查装置的壳体结构，且所述模组上外壳通过机械螺钉与模组下外壳组装固定在一起，所述模组下外壳的外侧壁固定连接有光纤解调器，所述模组下外壳内安置有电芯，且所述电芯安放在底部托盘上，所述底部托盘通过螺栓与模组下外壳进行固定连接，所述电芯的上方放置有顶部隔板，所述电芯的上端连接有电芯防爆阀和电芯正负极柱，所述顶部隔板上嵌有光纤传感器，且所述光纤传感器与光纤解调器进行光电连接，所述电芯正负极柱之间通过电芯连接块进行连接，所述模组上外壳通过螺栓固定连接有上隔板支架，且所述模组上外壳与上隔板支架之间设有绝缘板，且所述上隔板支架位于光纤传感器的正上方；

其检测方法包括以下步骤：

步骤一、首先需要将底部托盘通过螺栓连接的方式与电池模组的下外壳进行固定；

步骤二、然后将磷酸铁锂电芯逐一放入底部托盘的凹槽中，再放置顶部隔板于电芯上方，顶部隔板的主要作用是完成电芯的相对固定，以保证相邻电芯互相之间不会接触；

步骤三、根据相应的电芯尺寸进行槽孔的设计，使得电芯的电芯正负极柱和电芯防爆阀完全暴露出来，然后用焊接的方式固定电芯连接块与电芯正负极柱，实现电芯之间的串并联连接；

步骤四、将光纤传感器的光纤部分通过嵌入放置的方式在顶部隔板上，对应各个电芯防爆阀的位置，当电芯发生气体泄漏情况时，电芯防爆阀附近能最先监测到泄漏的气体；

步骤五、然后通过螺栓连接的方式将上隔板支架与模组上外壳固定，此时上隔板支架正好在光纤的正上方，亦可实现光纤位置的相对固定；

步骤六、然后通过螺栓连接的方式将光纤解调器与模组下外壳固定，再将光纤接入光纤解调器，完成相应电气部分的通讯连接；

步骤七、然后通过螺栓连接的方式将模组上外壳与模组下外壳固定，此时完成所有结构件及电气部件的固定与连接；

步骤八、电芯工作时，电芯防爆阀附近的光源入射的光束经由光纤送入光纤解调器，在光纤解调器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数，通过对比参数可以知道电芯是否有气体泄漏的情况发生，以此来实现储能电池模组内部的烟雾监测功能。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底部托盘材质为塑胶件。

作为本实用新型再进一步的方案：所述模组下外壳材质为钣金件。

本实用新型的有益效果是：该用于储能电池模组的烟雾检测装置及其检测方法设计合理，可以针对独立的储能电池模组进行实时监测。直接在电池模组内部进行集成设计，运用光纤烟雾传感器对电芯防爆阀附近的气流进行监测。光纤具有很强的抗信号干扰性能，耐用性好，光纤测量可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测功能，此方法不仅增加了储能电池模组的监测规模，也提高了气体泄漏的监测效率，可以大幅减少因有毒有害气体泄漏导致的安全事故。

附图说明

图1为本实用新型装置零部件爆炸示意图；

图2为本实用新型光纤传感器监测结构示意图；

图3为本实用新型外观立体结构示意图；

图4为本实用新型电芯安装立体结构示意图；

图5为本实用新型电芯安装俯视结构示意图。

图中：1、模组上外壳，2、模组下外壳，3、光纤解调器，4、绝缘板，5、上隔板支架，6、顶部隔板，7、光纤传感器，8、电芯，9、电芯防爆阀，10、电芯正负极柱，11、电芯连接块，12、底部托盘和13、机械螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，所述烟雾检测装置由模组上外壳1、模组下外壳2、光纤解调器3、绝缘板4、上隔板支架5、顶部隔板6、光纤传感器7、电芯8、电芯防爆阀9、电芯正负极柱10、电芯连接块11、底部托盘12和机械螺钉13构成，所述模组上外壳1和模组下外壳2构成该烟雾检查装置的壳体结构，且所述模组上外壳1通过机械螺钉13与模组下外壳2组装固定在一起，所述模组下外壳2的外侧壁固定连接有光纤解调器3，所述模组下外壳2内安置有电芯8，且所述电芯8安放在底部托盘12上，所述底部托盘12通过螺栓与模组下外壳2进行固定连接，所述电芯8的上方放置有顶部隔板6，所述电芯8的上端连接有电芯防爆阀9和电芯正负极柱10，所述顶部隔板6上嵌有光纤传感器7，且所述光纤传感器7与光纤解调器3进行光电连接，所述电芯正负极柱10之间通过电芯连接块11进行连接，所述模组上外壳1通过螺栓固定连接有上隔板支架5，且所述模组上外壳1与上隔板支架5之间设有绝缘板4，且所述上隔板支架5位于光纤传感器7的正上方；

其检测方法包括以下步骤：

步骤一、首先需要将底部托盘12通过螺栓连接的方式与电池模组的下外壳进行固定；

步骤二、然后将磷酸铁锂电芯逐一放入底部托盘12的凹槽中，再放置顶部隔板6于电芯8上方，顶部隔板6的主要作用是完成电芯8的相对固定，以保证相邻电芯8互相之间不会接触；

步骤三、根据相应的电芯8尺寸进行槽孔的设计，使得电芯8的电芯正负极柱10和电芯防爆阀9完全暴露出来，然后用焊接的方式固定电芯连接块11与电芯正负极柱10，实现电芯8之间的串并联连接；

步骤四、将光纤传感器7的光纤部分通过嵌入放置的方式在顶部隔板6上，对应各个电芯防爆阀的位置，当电芯8发生气体泄漏情况时，电芯防爆阀9附近能最先监测到泄漏的气体；

步骤五、然后通过螺栓连接的方式将上隔板支架5与模组上外壳1固定，此时上隔板支架5正好在光纤的正上方，亦可实现光纤位置的相对固定；

步骤六、然后通过螺栓连接的方式将光纤解调器3与模组下外壳2固定，再将光纤接入光纤解调器3，完成相应电气部分的通讯连接；

步骤七、然后通过螺栓连接的方式将模组上外壳1与模组下外壳2固定，此时完成所有结构件及电气部件的固定与连接；

步骤八、电芯8工作时，电芯防爆阀9附近的光源入射的光束经由光纤送入光纤解调器3，在光纤解调器3内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数，通过对比参数可以知道电芯是否有气体泄漏的情况发生，以此来实现储能电池模组内部的烟雾监测功能。

进一步的，在本实用新型实施例中，所述底部托盘12材质为塑胶件，能够承载和隔开各个电芯8。

进一步的，在本实用新型实施例中，所述模组下外壳2材质为钣金件，作为电池模组的外壳，能够承载各个元器件。

工作原理：在使用该用于储能电池模组的烟雾检测装置及其检测方法时，针对独立的储能电池模组进行实时监测。直接在电池模组内部进行集成设计，运用光纤烟雾传感器对电芯防爆阀附近的气流进行监测。光纤具有很强的抗信号干扰性能，耐用性好，光纤测量可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测功能。此方法不仅增加了储能电池模组的监测规模，也提高了气体泄漏的监测效率，可以大幅减少因有毒有害气体泄漏导致的安全事故。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，其特征在于：所述烟雾检测装置由模组上外壳(1)、模组下外壳(2)、光纤解调器(3)、绝缘板(4)、上隔板支架(5)、顶部隔板(6)、光纤传感器(7)、电芯(8)、电芯防爆阀(9)、电芯正负极柱(10)、电芯连接块(11)、底部托盘(12)和机械螺钉(13)，所述模组上外壳(1)和模组下外壳(2)构成该烟雾检查装置的壳体结构，且所述模组上外壳(1)通过机械螺钉(13)与模组下外壳(2)组装固定在一起，所述模组下外壳(2)的外侧壁固定连接有光纤解调器(3)，所述模组下外壳(2)内安置有电芯(8)，且所述电芯(8)安放在底部托盘(12)上，所述底部托盘(12)通过螺栓与模组下外壳(2)进行固定连接，所述电芯(8)的上方放置有顶部隔板(6)，所述电芯(8)的上端连接有电芯防爆阀(9)和电芯正负极柱(10)，所述顶部隔板(6)上嵌有光纤传感器(7)，且所述光纤传感器(7)与光纤解调器(3)进行光电连接，所述电芯正负极柱(10)之间通过电芯连接块(11)进行连接，所述模组上外壳(1)通过螺栓固定连接有上隔板支架(5)，且所述模组上外壳(1)与上隔板支架(5)之间设有绝缘板(4)，且所述上隔板支架(5)位于光纤传感器(7)的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，其特征在于：所述底部托盘(12)材质为塑胶件。

3.根据权利要求1所述的一种用于储能电池模组的烟雾检测装置，其特征在于：所述模组下外壳(2)材质为钣金件。

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