CN213565502U - 集装箱式充换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集装箱式充换电站，集装箱式充换电站包括堆垛机、电池仓以及电池应急处理槽。堆垛机用于转移电池包；电池仓内设置有一应急格位，堆垛机将发生热失控预警的电池包转移至应急格位；电池应急处理槽，用于对发生热失控预警的电池包降温，设置在电池仓的旁边且开设有用于连通电池仓的开口；电池仓开设有应急门，应急门对应开口，应急格位的底部设置有传输装置，传输装置用于将应急格位上的电池包通过应急门和开口传输至电池应急处理槽内。本实用新型提供的集装箱式充换电站极大地减少了将发生热失控预警的电池包转移出电池仓的时间，避免了对电池仓内其他电池包的影响，降低了电池包发生冒烟、起燃的风险，提高了安全性能。

Description

集装箱式充换电站

技术领域

本实用新型属于充换电站技术领域，更具体地说，是涉及一种集装箱式充换电站。

背景技术

充换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站。为方便布置和缩短建设工期，充换电站设计集装箱式的。集装箱式充换电站一般由电池仓、电气仓、车位平台三部份组成。电池仓用于放置电池包及充电；电气仓放置充电机和配电、等通信设备；车位平台用于让电动汽车停于上面，并实现空、满电池包更换。更换空、满电池包的设备叫换电小车，在电池仓内存取电池包的设备叫堆垛机。

充换电站内的电池仓一般都放有几十个锂电池包在充电，所以电池包的安全问题是充换电站的重中之重，特别是防止电池包在电池仓内起火。电动车的电池包是密封的，容量也大，起火后用气体灭火装置只能灭外部明火，但不能阻止内部化学反应和防止复燃，且电池仓的电池包离得很近，很容易影响周边电池包。

目前的集装箱式充换电站在处理电池包热失控时还处于半自动状态。一般是电池包热失控预告警，电池仓里的堆垛机收到指令后取出该电池包放于换电小车上，换电小车把该电池包转移出电池仓停于车位平台处，然后再人工用叉车把电池包移至消防处理区进行冷却或灭火。整个过程最快也不会少于5分钟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集装箱式充换电站，以解决现有技术中存在的处理电池包热失控时间长、电池包冒烟、起燃风险高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种集装箱式充换电站，包括堆垛机、电池仓以及电池应急处理槽。堆垛机用于转移电池包；所述电池仓内设置有一应急格位，所述堆垛机将发生热失控预警的电池包转移至所述应急格位；电池应急处理槽，用于对发生热失控预警的电池包降温，设置在所述电池仓的旁边且开设有用于连通所述电池仓的开口；所述电池仓开设有应急门，所述应急门对应所述开口，所述应急格位的底部设置有传输装置，所述传输装置用于将所述应急格位上的电池包通过所述应急门和所述开口传输至所述电池应急处理槽内。

进一步地，所述电池应急处理槽包括箱体以及连通所述箱体的喷淋装置，所述喷淋装置包括进水管以及连通所述进水管的喷淋头，所述喷淋头设置在所述箱体的顶部。

进一步地，所述箱体还连通有排水管和溢流管，所述箱体内设置有液位传感器，所述箱体内设置有温度传感器，所述进水管上设置有进水阀门，所述进水阀门根据所述温度传感器检测的温度或所述液位传感器检测的液位控制开启和关闭。

进一步地，所述箱体内设置有用于承载电池包的托盘，所述箱体内还设置有可变形支撑件，所述可变形支撑件的两端分别连接所述托盘和所述箱体，所述可变形支撑件支撑所述托盘使得托盘倾斜设置，电池包放置到所述托盘后下压所述可变形支撑件使得托盘平放在所述箱体的底部。

进一步地，所述可变形支撑件为气弹簧组件，所述气弹簧组件与所述箱体连接的一端设置有滑块，所述箱体上开设有用于供所述滑块滑移的滑槽，所述滑槽沿着高度方向开设。

进一步地，所述箱体靠近所述开口处设置有用于将电池包送入所述托盘内的辊筒和滚轴，所述辊筒设置在所述开口的外侧,所述滚轴设置在所述开口的内测，所述辊筒与所述滚轴与所述托盘在同一平面上。

进一步地，所述箱体的底部设置有用于接触所述托盘的减震垫。

进一步地，所述传输装置包括多个动力辊筒，所述动力辊筒上设置有传送带。

进一步地，所述箱体在所述开口处转动连接有一门板，所述门板用于封闭所述开口。

进一步地，所述箱体的侧壁开设有多个百叶窗孔。

本实用新型提供的集装箱式充换电站的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在电池仓的旁边设置一个电池应急处理槽，当电池包发生热失控预警时，堆垛机便将该电池包转移至应急格位上。传输装置迅速将该电池包通过应急口和开口转移至电池应急处理槽内进行容置和降温。实施本实用新型的技术方案可极大地减少将发生热失控预警的电池包转移出电池仓的时间，避免了对电池仓内其他电池包的影响，降低了电池包发生冒烟、起燃的风险，提高了安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的集装箱式充换电站的结构示意图，部分结构未示出；

图2为本实用新型实施例提供的电池应急处理槽的剖视结构示意图一；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为本实用新型实施例提供的电池应急处理槽的剖视结构示意图二；

图5为本实用新型实施例提供的电池应急处理槽的立体结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1、电池包；2、电池仓；3、应急格位；

4、电池应急处理槽；41、箱体；42、喷淋装置；421、进水管；422、喷淋头；

5、开口；6、应急门；

7、传输装置；71、动力辊筒；72、传送带；

8、排水管；9、溢流管；10、液位传感器；11、温度传感器；12、进水阀门；13、托盘；14、气弹簧组件；15、滑块；16、滑槽；17、辊筒；18、滚轴；19、减震垫；20、门板；21、百叶窗孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型实施例提供的集装箱式充换电站进行说明。所述集装箱式充换电站，包括堆垛机(图中未示出)、电池仓2以及电池应急处理槽4。堆垛机用来转移电池包1，电池仓2内设置有一应急格位3，当电池包1发生热失控预警时，堆垛机将该电池包1转移至应急格位3上。电池应急处理槽4用于接收应急格位3上发生热失控预警的电池包1并对该电池包1降温。电池应急处理槽4设置在电池仓2的旁边，电池仓2开设有应急门6，电池应急处理槽4开设有开口5，应急格位3的底部设置有传输装置7，传输装置7将应急格位3上的电池包1通过应急门6和开口5传输至电池应急处理槽4内。将发生热失控预警的电池包1与其他正常的电池包1分隔开来。

本实用新型提供的集装箱式充换电站，与现有技术相比，在电池仓2的旁边设置一个电池应急处理槽4，当电池包1发生热失控预警时，堆垛机便将该电池包1转移至应急格位3上。传输装置7迅速将该电池包1通过应急口和开口5转移至电池应急处理槽4内进行容置和降温。极大地减少了将发生热失控预警的电池包1转移出电池仓2的时间，避免了对电池仓2内其他电池包1的影响，降低了电池包1发生冒烟、起燃的风险，提高了安全性能。

具体地，请参阅图2及图4，在本实施方式中，电池应急处理槽4包括箱体41和喷淋装置42，喷淋装置42连通箱体41，喷淋装置42用于引入水流对发生热失控预警的电池包1进行降温。喷淋装置42包括进水管421和喷淋头422，喷淋头422设置在箱体41的顶部。此外，箱体41还连通有排水管8和溢流管9，排水管8用于将箱体41内的水排出，溢流管9用于保持箱体41内的液位并迅速排除多余的水流。箱体41内还设置有液位传感器10和温度传感器11，进水管421上设置有进水阀门12，进水阀门12为电磁阀门。如果发生热失控预警的电池包1在进入箱体41后温度继续升高达到设定值，温度传感器11检测到温度达到设定值后则控制进水阀门12打开，喷淋头422对电池包1进行冷却，随后根据电池包1的温度及水位情况判断要不要关闭或打于进水阀门12。

在本实施方式中，请参阅图2至图4，箱体41内还设置有托盘13，托盘13用于接收从电池仓2内转移过来的电池包1，箱体41内还设置有可变形支撑件，可变形支撑件使得托盘13在箱体41内倾斜设置，可变形支撑件选用的是气弹簧组件14，气弹簧组件14的一端与托盘13转动连接，另一端连接在箱体41上。其中，托盘13倾斜设置在箱体41内切与箱体41转动连接，这是为了与电池包1进入箱体41内保持同步，电池包1从开口5进入时是倾斜向下进入，使得电池包1能够顺利地放置在托盘13上。以防电池包1完全进入箱体41后的一端与托盘13接触，一端与箱体41的侧壁接触，导致电池包1无法平放在托盘13上。此外，气弹簧组件14的一端与托盘13的底部转动连接，另一端设置有滑块15，箱体41上开设有滑槽16，滑块15设置在滑槽16内，滑槽16沿着箱体41的高度方向开设。电池包1接触托盘13后，托盘13被电池包1下压，托盘13进而压着气弹簧组件14使得气弹簧组件14被压缩，气弹簧组件14的另一端的滑块15沿着滑槽16先向上滑移，托盘13在被压下后，滑块15再沿着滑槽16向下滑移，使得托盘13最终平放在箱体41的底部。气弹簧组件14延长电池包1下滑到位时间并减少对箱体41的跌落冲击。此外，在箱体41的底部还设置有减震垫19，使得托盘13最终下落至箱体41的底部后，托盘13的底部与减震垫19接触，进一步减小了托盘13对箱体41底部的冲击。

在本实施方式中，请参阅图2及图4，箱体41靠近开口5处设置有辊筒17和滚轴18，辊筒17设置在开口5的外侧，滚轴18设置在开口5的内测，辊筒17、滚轴18和托盘13处于同一个平面上。这样便于电池包1更加顺利地与托盘13接触。电池包1被传输装置7传输至开口5后，电池包1的底部与辊筒17和滚轴18接触，利用重力的作用，电池包1被辊筒17和滚轴18送至托盘13上。传输装置7包括多个动力辊筒71，动力辊筒71上设置有传送带72，动力辊筒71在转动的过程中带动传送带72运动，进而使得电池包1被输送至应急口和开口5。此外，传输装置7还可以如下设置：首尾两个动力辊筒71是主动滚筒，其余是从动滚筒，主动滚筒和从动滚筒是双排链轮辊筒，采用链条来代替传送带72，通过链条来传递动力。

优选地，请参阅图1及图5，箱体41上还设置有门板20，门板20转动连接在箱体41上，当电池包1进入时，应急门6将门板20顶开，当电池包1完全进入后，门板20封闭开口5。喷淋头422在对电池进行喷淋降温时容易产生四溅的水花，水花容易飞出箱体41之外，门板20则会对水花起到一个阻挡的作用，极大地减少了水花从箱体41之内飞出。此外，箱体41的侧壁还开设有百叶窗孔21，既可以防雨水进入，当电池包1喷气时又可以使得气体能尽快从箱体41内排出。

本实用新型具有以下有益效果：

应急处理所需时间短，二十多秒就可以把有热失控风险电池移出电池仓2进行隔离。

当有汽车正在更换电池包1时，不影响电池包1热失控处理。

无须有人值守，更好实现换电站全自动化换电业务，降低人力成本。

针对锂电池降温灭火，最经济又有效的方式就是用连续不断的大量水进行浇注。利用水强大比热容和低沸点吸收电池包1的反应热，让电池包1不能达到燃点。

把有热失控风险的电池包1隔离，不管此电池包1后续会喷气还是起燃都不会影响其它设备正常运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.集装箱式充换电站，其特征在于，包括：

堆垛机，用于转移电池包；

电池仓，所述电池仓内设置有一应急格位，所述堆垛机将发生热失控预警的电池包转移至所述应急格位；

电池应急处理槽，用于对发生热失控预警的电池包进行降温，设置在所述电池仓的旁边且开设有用于连通所述电池仓的开口；

所述应急格位开设有应急门，所述应急门对应所述开口，所述应急格位的底部设置有传输装置，所述传输装置用于将所述应急格位上的电池包通过所述应急门和所述开口传输至所述电池应急处理槽内。

2.如权利要求1所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述电池应急处理槽包括箱体以及连通所述箱体的喷淋装置，所述喷淋装置用于对发生热失控预警的电池包进行降温，所述喷淋装置包括进水管以及连通所述进水管的喷淋头，所述喷淋头设置在所述箱体的顶部。

3.如权利要求2所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体还连通有排水管和溢流管，所述箱体内设置有液位传感器和温度传感器，所述进水管上设置有自动控制阀门以根据所述温度传感器检测的温度或所述液位传感器检测的液位控制开启和关闭。

4.如权利要求3所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体内设置有用于承载电池包的托盘，所述箱体内还设置有可变形支撑件，所述可变形支撑件支撑所述托盘使得托盘倾斜设置，电池包放置到所述托盘时下压所述可变形支撑件使得托盘平放在所述箱体的底部。

5.如权利要求4所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述可变形支撑件为气弹簧组件，所述气弹簧组件的两端分别转动连接所述托盘和所述箱体，所述气弹簧组件与所述箱体连接的一端设置有滑块，所述箱体上开设有用于供所述滑块滑移的滑槽，所述滑槽沿着高度方向开设。

6.如权利要求4所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体靠近所述开口处设置有用于将电池包送入所述托盘内的辊筒和滚轴，所述辊筒设置在所述开口的外侧，所述滚轴设置在所述开口的内测，所述辊筒与所述滚轴与所述托盘在同一平面上。

7.如权利要求4所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体的底部设置有用于接触所述托盘的减震垫。

8.如权利要求1所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述传输装置包括多个动力辊筒，所述动力辊筒上设置有传送带。

9.如权利要求2所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体在所述开口处转动连接有一门板，所述门板用于封闭所述开口。

10.如权利要求2所述的集装箱式充换电站，其特征在于：所述箱体的侧壁开设有多个百叶窗孔。

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