CN215816099U - 一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，包括箱体、箱盖、锂电池组、电池管理组件和充放电装置；所述箱盖法兰连接固定在所述箱体上，所述箱体与所述箱体接合的面均为隔爆接合面；所述箱体和所述箱盖均采用高强度钢材；所述锂电池组和所述电池管理组件固定在所述箱体内，所述充放电装置固定在所述箱体左前方的底部外侧。该矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱结构设计紧凑，采用高强度钢材和隔爆设计，提升了电源箱的安全性能，同时对锂电池组、电池管理组件和充放电装置均进行了不同程度的改进，增强了电源箱的充电性能和供电能力，具有较高的实用性。

Description

一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱

技术领域

本实用新型涉及电源箱领域，尤其涉及一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱。

背景技术

矿用无轨胶轮车是煤矿工业的重要运输工具，并且在煤矿中使用愈加频繁，以往矿井下使用的胶轮车多为柴油机车，经过多年的技术革新和更新换代，逐步淘汰柴油机车，转变为使用蓄电池作为动力电源的电力机车。而蓄电池目前以使用锂离子电池为主。

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

目前锂电池在使用时，时常出现过充、过放、温度过高损坏的现象，安全性较差，甚至会损伤使用人，安全没有保障。此外锂电池的维护不易，充电时间长，使用寿命短。传统存放电池的电源箱结构简单，功能单一，仅仅提供存放空间，电池管理系统功能单一有限，无法保证电池安全工作，在发生意外时无法保护使用者。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，包括箱体、箱盖、锂电池组、电池管理组件和充放电装置；所述箱盖法兰连接固定在所述箱体上，所述箱盖与所述箱体接合的面均为隔爆接合面；所述箱体和所述箱盖均采用高强度钢材；所述锂电池组和所述电池管理组件固定在所述箱体内，所述充放电装置固定在所述箱体外侧。

进一步，所述箱体内部涂覆有两层1320耐弧漆，所述箱体外部涂覆有一层 G60-4铁红过氯乙烯作为底漆，所述底漆外表面喷涂有两层G60-4铁红过氯乙烯。

进一步，所述箱体内部分隔成5个腔体，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔和第二电池腔，前半部分区域从左往右依次为接线腔、控制腔和第三电池腔；所述第一电池腔和所述第二电池腔之间的腔壁上设有导线连接孔，所述第二电池腔和所述第三电池腔之间的腔壁上也设有导线连接孔；所述控制腔和所述第一电池腔之间的腔壁上设有隔爆型穿墙端子和隔爆型电池总接线端子，所述控制腔和所述接线腔之间的腔壁上设有隔爆型进线接线端子，所述控制腔的外侧壁上设有观察视窗、启动开关、急停开关和翻页按钮；所述隔爆型穿墙端子、所述隔爆型电池总接线端子、所述隔爆型进线接线端子、所述观察视窗、所述启动开关、所述急停开关和所述翻页按钮的安装孔均为隔爆结合面。

进一步，所述的隔爆结合面均采用磷化处理，并涂抹有204防锈油，并且需要定期清洁，避免所述的隔爆结合面受损伤，确保正常使用。

进一步，所述箱盖分为5个腔盖，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔盖和第二电池腔盖，前半部分区域从左往右依次为接线腔盖、控制腔盖和第三电池腔，其与所述箱体的所述5个腔体分别对应，各个腔盖均可以独立打开。

进一步，所述锂电池组放置在所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔之中，所述锂电池组与所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔的接触面之间均设有减震垫；在所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔的腔体上部法兰内侧位置设有压板，用于固定所述锂电池组；所述压板和所述锂电池组之间均有绝缘胶垫。

进一步，所述锂电池组的极耳处设有用于采集电压和/或温度的信息采集模块。

进一步，所述信息采集模块采用8组串模式，节省信息采集线缆，装配方便。

进一步，所述锂电池组由100串3.2V、100Ah磷酸铁锂电池通过标准连接片串联组成。

进一步，所述电池管理组件固定在所述控制腔的腔体中；所述电池管理组件包括电池管理系统、显示系统、缓启动器、开关电源、保险管、保险管座、继电器、启动电容和安装支架；所述显示系统固定安装在所述安装支架的前端，与所述观察视窗相配合，向外显示数据；所述启动电容绑定在所述安装支架的右侧，所述电池管理系统通过安装支架固定安装在所述启动电容的上方；所述缓启动器、所述开关电源、所述保险管座和所述继电器分别通过与所述安装支架的固定连接，安装在所述电池管理组件的左侧；所述保险管固定安装在所述保险管座上；所述电池管理系统内部板卡采用插拔式设计，方便检修维；所述电池管理组件的各高压连接部位均涂覆有绝缘材料，防止触电危险。

进一步，所述电池管理系统采用铝制外壳，并使用7块16组串的信息采集板和1块主控板。

进一步，所述充放电装置固定在所述接线腔底部外侧；所述充放电装置包括充电座和输出插头两部分；其中，所述充电座包括充电母座、充电座体和隔爆座；所述充电母座固定于所述充电座体的腔体内部上端，与所述隔爆型进线接线端子之间通过硅胶软电缆连接；所述隔爆座固定于所述充电座体腔体内部，在所述充电座与所述输出插头连接时，起到隔爆作用；所述充电座通过转接板固定在所述接线腔的底部外侧；所述输出插头包括输出公头、转接环、直通接头和喇叭嘴，所述输出公头固定于所述直通接头的腔体内侧下端，所述喇叭嘴固定于所述直通接头的外侧，所述转接环固定于所述直通接头的下端，用于将所述输出插头固定在底座上；所述输出公头与车辆电控系统之间通过硅胶软电缆连接；所述输出插头底部通过所述底座与胶轮车车架连接。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱结构设计紧凑，采用高强度钢材和隔爆设计，提升了电源箱的安全性能。同时相比传统电源箱，重量降低，间接减轻了矿用胶轮车的重量，进一步提升了生产的效率和安全性。

2.本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，采用由100个3.2V、100Ah 单体锂电芯串联组成的32000Wh锂电池组，电池容量增大，相对于以往提供了更多的电能，增加了续航时间。

3、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，电池管理组件的电池管理紫铜使用7块16组串的信息采集板和1块主控板，并使用采用铝制外壳，缩小了体积和重量，节省安装空间。

4、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，锂电池组的信息采集模块采用8组串模式，节省信息采集线缆，装配方便。

5、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，电池管理组件设置缓启动器，提供稳定输出，在车辆启动时不至于启动电流过大对电源箱造成冲击，提升安全性。

6、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，采用特别设计的充放电装置，实现了同口充放电模式，能够使用新能源充电桩快速充电，缩短充电时间。

附图说明

图1是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的总体外观示意图；

图2是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的箱体示意图；

图3是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的箱盖示意图；

图4是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的功能组件示意图；

图5是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的电池管理组件示意图 (正向看)；

图6是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的电池管理组件示意图 (背向看)；

图7是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的充放电装置示意图；

图8是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的充放电装置中转接板仰视角度示意图；

图9是本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱的充放电装置中底座仰视角度示意图；

图中，1-箱体、101-第一电池腔、102-第二电池腔、103-第三电池腔、104- 控制腔、105-接线腔、106-压板、107-观察视窗、108-启动开关、109-急停开关、110-翻页按钮、111-隔爆型穿墙端子、112-隔爆型电池总接线端子、113- 隔爆型进线接线端子、2-箱盖、201-第一电池腔盖、202-第二电池腔盖、203- 第三电池腔盖、204-控制腔盖、205-接线腔盖、3-锂电池组、4-电池管理组件、 401-电池管理系统、402-显示系统、403-缓启动器、404-开关电源、405-保险管、406-保险管座、407-继电器、408-启动电容、409-安装支架、5-充放电装置、501-充电母座、502-转接板、503-充电座体、504-直通接头、505-喇叭嘴、 506-底座、507-隔爆座、508-输出公头、509-转接环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，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方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱包括箱体1、箱盖2、锂电池组3、电池管理组件4和充放电装置5。所述箱盖2法兰连接固定在所述箱体1上，所述箱体2与所述箱体1接合的面均为隔爆接合面。所述箱体1和所述箱盖2均采用高强度钢材。

如图2，所述箱体1内部分隔成5个腔体，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔101和第二电池腔102，前半部分区域从左往右依次为接线腔105、控制腔 104和第三电池腔103。所述第一电池腔101和所述第二电池腔102之间的腔壁上设有导线连接孔，所述第二电池腔102和所述第三电池腔103之间的腔壁上也设有导线连接孔。所述箱体1内部涂覆有两层1320耐弧漆，所述箱体外部涂覆有一层G60-4铁红过氯乙烯作为底漆，所述底漆外表面喷涂有两层G60-4铁红过氯乙烯。

如图3，所述箱盖2分为5个腔盖，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔盖201和第二电池腔盖202，前半部分区域从左往右依次为接线腔盖205、控制腔盖204和第三电池腔203，其与所述箱体1的所述5个腔体分别对应，各个腔盖均可以独立打开。

如图4，所述锂电池组3放置在所述第一电池腔101、所述第二电池腔102和所述第三电池腔103之中，所述锂电池组3与所述第一电池腔101、所述第二电池腔102和所述第三电池腔103的接触面之间均设有减震垫；在所述第一电池腔101、所述第二电池腔102和所述第三电池腔103的腔体上部法兰内侧位置设有压板 106，用于固定所述锂电池组3；所述压板106和所述锂电池组3之间均有绝缘胶垫。所述电池管理组件4固定在所述控制腔104的腔体中；所述控制腔104和所述第一电池腔101之间的腔壁上设有隔爆型穿墙端子111和隔爆型电池总接线端子 112，所述控制腔104和所述接线腔105之间的腔壁上设有隔爆型进线接线端子 113，所述控制腔104的外侧壁上设有观察视窗107、启动开关108、急停开关109 和翻页按钮110；所述隔爆型穿墙端子111、所述隔爆型电池总接线端子112、所述隔爆型进线接线端子113、所述观察视窗107、所述启动开关108、所述急停开关109和所述翻页按钮110的安装孔均为隔爆结合面。所述接线腔105底部外侧设有所述充放电装置5。

所述的隔爆结合面均采用磷化处理，并涂抹有204防锈油，并且需要定期清洁，避免所述的隔爆结合面受损伤，确保正常使用。

放置在所述第一电池腔101、所述第二电池腔102和所述第三电池腔103之中的锂电池组3，总共由100串3.2V、100Ah磷酸铁锂电池通过标准连接片串联组成，所述锂电池组3的极耳处设有信息采集模块，采集的信息包括电压、温度；所述锂电池组3的总正和总负通过所述隔爆型电池总接线端子112与所述电池管理组件4连接、所述信息采集模块通过所述隔爆型穿墙端子111与所述电池管理组件4 连接。所述锂电池组3在使用前应先对其进行充电，如暂不使用或库存，则确保所述启动开关108处于断开位置，以防止所述电池管理组件4自耗电使电芯过放电，导致所述锂电池组3的使用寿命降低。

进一步，所述信息采集模块采用8组串模式，节省信息采集线缆，装配方便。

如图5和图6，所述电池管理组件包括电池管理系统401、显示系统402、缓启动器403、开关电源404、保险管405、保险管座406、继电器407、启动电容408、安装支架409和连接线缆。所述显示系统402固定安装在所述安装支架409的前端，与所述观察视窗107相配合，向外显示数据；所述启动电容408绑定在所述安装支架409的右侧，所述电池管理系统401通过安装支架409固定安装在所述启动电容408的上方；所述缓启动器403、所述开关电源404、所述保险管座406和所述继电器407分别通过与所述安装支架409的固定连接，安装在所述电池管理组件的左侧；所述保险管405固定安装在所述保险管座406上。所述电池管理系统401内部板卡采用插拔式设计，方便检修维护。所述电池管理组件的各高压连接部位均涂覆有绝缘材料，防止触电危险。

进一步，所述电池管理系统401采用铝制外壳，并使用7块16组串的信息采集板和1块主控板，缩小了所述电池管理系统401的体积和重量，节省了安装空间。

如图7-图9，所述充放电装置5包括充电座和输出插头两部分。其中，所述充电座包括充电母座501、充电座体503和隔爆座507；所述充电母座501固定于所述充电座体503的腔体内部上端，与所述隔爆型进线接线端子113之间通过硅胶软电缆连接；所述隔爆座507固定于所述充电座体503腔体内部，在所述充电座与所述输出插头连接时，起到隔爆作用。所述充电座通过转接板502固定在所述接线腔105的底部外侧。所述输出插头包括输出公头508、转接环509、直通接头 504和喇叭嘴505，所述输出公头508固定于所述直通接头504的腔体内侧下端，所述喇叭嘴固定于所述直通接头504的外侧，所述转接环固定于所述直通接头 504的下端，用于将所述输出插头固定在底座506上；所述输出公头508与车辆电控系统之间通过硅胶软电缆连接；所述输出插头底部通过所述底座506与胶轮车车架连接。采用上述结构，实现了同口充放电模式，能够使用新能源充电桩快速充电，缩短充电时间。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

1.本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱结构设计紧凑，采用高强度钢材和隔爆设计，提升了电源箱的安全性能。同时相比传统电源箱，重量降低，间接减轻了矿用胶轮车的重量，进一步提升了生产的效率和安全性。

2.本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，采用由100个3.2V、100Ah 单体锂电芯串联组成的32000Wh锂电池组，电池容量增大，相对于以往提供了更多的电能，增加了续航时间。

3、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，电池管理组件的电池管理紫铜使用7块16组串的信息采集板和1块主控板，并使用采用铝制外壳，缩小了体积和重量，节省安装空间。

4、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，锂电池组的信息采集模块采用8组串模式，节省信息采集线缆，装配方便。

5、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，电池管理组件设置缓启动器，提供稳定输出，在车辆启动时不至于启动电流过大对电源箱造成冲击，提升安全性。

6、本实用新型矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，采用特别设计的充放电装置，实现了同口充放电模式，能够使用新能源充电桩快速充电，缩短充电时间。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，包括箱体、箱盖、锂电池组、电池管理组件和充放电装置；所述箱盖法兰连接固定在所述箱体上，所述箱盖与所述箱体接合的面均为隔爆接合面；所述箱体和所述箱盖均采用高强度钢材；所述锂电池组和所述电池管理组件固定在所述箱体内，所述充放电装置固定在所述箱体外侧。

2.如权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述箱体内部分隔成5个腔体，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔和第二电池腔，前半部分区域从左往右依次为接线腔、控制腔和第三电池腔；所述第一电池腔和所述第二电池腔之间的腔壁上设有导线连接孔，所述第二电池腔和所述第三电池腔之间的腔壁上也设有导线连接孔；所述控制腔和所述第一电池腔之间的腔壁上设有隔爆型穿墙端子和隔爆型电池总接线端子，所述控制腔和所述接线腔之间的腔壁上设有隔爆型进线接线端子，所述控制腔的外侧壁上设有观察视窗、启动开关、急停开关和翻页按钮；所述隔爆型穿墙端子、所述隔爆型电池总接线端子、所述隔爆型进线接线端子、所述观察视窗、所述启动开关、所述急停开关和所述翻页按钮的安装孔均为隔爆结合面；所述箱盖分为5个腔盖，后半部分区域从左往右依次为第一电池腔盖和第二电池腔盖，前半部分区域从左往右依次为接线腔盖、控制腔盖和第三电池腔，其与所述箱体的所述5个腔体分别对应，各个腔盖均可以独立打开。

3.如权利要求2所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述箱体内部涂覆有两层1320耐弧漆，所述箱体外部涂覆有一层G60-4铁红过氯乙烯作为底漆，所述底漆外表面喷涂有两层G60-4铁红过氯乙烯；所述的隔爆结合面均采用磷化处理，并涂抹有204防锈油，并且需要定期清洁，避免所述的隔爆结合面受损伤，确保正常使用。

4.如权利要求2所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述锂电池组放置在所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔之中，所述锂电池组与所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔的接触面之间均设有减震垫；在所述第一电池腔、所述第二电池腔和所述第三电池腔的腔体上部法兰内侧位置设有压板，用于固定所述锂电池组；所述压板和所述锂电池组之间均有绝缘胶垫。

5.如权利要求4所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述锂电池组的极耳处设有用于采集电压和/或温度的信息采集模块，所述信息采集模块采用8组串模式。

6.如权利要求4所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述锂电池组由100串3.2V、100Ah磷酸铁锂电池通过标准连接片串联组成。

7.如权利要求2所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述电池管理组件固定在所述控制腔的腔体中；所述电池管理组件包括电池管理系统、显示系统、缓启动器、开关电源、保险管、保险管座、继电器、启动电容和安装支架；所述显示系统固定安装在所述安装支架的前端，与所述观察视窗相配合，向外显示数据；所述启动电容绑定在所述安装支架的右侧，所述电池管理系统通过安装支架固定安装在所述启动电容的上方；所述缓启动器、所述开关电源、所述保险管座和所述继电器分别通过与所述安装支架的固定连接，安装在所述电池管理组件的左侧；所述保险管固定安装在所述保险管座上；所述电池管理系统内部板卡采用插拔式设计；所述电池管理组件的各高压连接部位均涂覆有绝缘材料。

8.如权利要求7所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述电池管理系统采用铝制外壳，并使用7块16组串的信息采集板和1块主控板。

9.如权利要求2所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源箱，其特征在于，所述充放电装置固定在所述接线腔底部外侧；所述充放电装置包括充电座和输出插头两部分；其中，所述充电座包括充电母座、充电座体和隔爆座；所述充电母座固定于所述充电座体的腔体内部上端，与所述隔爆型进线接线端子之间通过硅胶软电缆连接；所述隔爆座固定于所述充电座体腔体内部，在所述充电座与所述输出插头连接时，起到隔爆作用；所述充电座通过转接板固定在所述接线腔的底部外侧；所述输出插头包括输出公头、转接环、直通接头和喇叭嘴，所述输出公头固定于所述直通接头的腔体内侧下端，所述喇叭嘴固定于所述直通接头的外侧，所述转接环固定于所述直通接头的下端，用于将所述输出插头固定在底座上；所述输出公头与车辆电控系统之间通过硅胶软电缆连接；所述输出插头底部通过所述底座与胶轮车车架连接。

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