CN216773352U - 一种用于严寒地区的电池保温装置及电动铺轨车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于严寒地区的电池保温装置，包括：箱体，包括盒体和盒盖，盒盖与盒体配合，以形成密封仓体，仓体内用于放置电池；加热装置，加热装置设置在盒体内，加热装置与电池串联，用于对仓体加热；控温元件，控温元件设置在盒体内，控温元件与加热装置串联，通过控温元件获得的温度值和设定的温度阈值比较，控制加热装置的启闭；监测装置，监测装置设置在加热装置表面，用于对加热装置表面的电流进行监测，监测装置与加热装置串联，通过监测到的电流大小控制加热装置的启闭。该电池保温装置结构简便，箱体采用一体化成型，方便便捷造价低，损坏时能及时更换；解决了冬季施工电动铺轨车的电源保温问题，延长了电源放电时间和电池寿命。

Description

一种用于严寒地区的电池保温装置及电动铺轨车

技术领域

本实用新型属于电池保温技术领域，具体涉及一种用于严寒地区的电池保温装置及电动铺轨车。

背景技术

地铁施工用轨道铺设机作为地铁轨道“机铺法”施工的关键设备，担任着将运输至施工现场的预制轨排、钢筋笼、预拌混凝土继续向铺轨方向倒运，逐步完成轨道铺设和浇筑的施工任务。在“机铺法”施工过程中，轨道铺设机起着承上启下的关键作用。

严寒地区的地铁隧道轨道铺装主要难点在于铺轨车的防寒问题。在世界各国极力发展新能源装备的大环境下，我国地铁轨道施工领域在用的各型传统轨道铺设机的动力来源技术上已经处于落后地位，主要体现在供受电方式一成不变、受电卷缆寿命短、故障率高、设备有效施工距离受卷缆长度和供电线路压降双重限制、存在安全隐患等方面，对施工效率有很大影响。曾经有施工单位通过在铺轨车上加装发电机作为设备动力源，试图解决上述问题，但由于燃油不属于清洁能源、隧道内废气处理成本高，再加上噪音、功率等多方面原因未能推广使用。我国快速持续发展的经济，正面临着有限的化石燃料资源和更高的环境保护要求的严峻挑战，坚持节能优先，提高能源效率，依靠科技进步，开发利用新能源、研制新能源装备，是我国长期的能源发展战略。

研制新能源铺轨车的主要目的是为了稳步提高地铁整体道床施工日产量，要达到这一目的，就需要找出施工过程中影响产量的各项因素，并根据所找出的问题设定具有针对性的目标。

现阶段最成熟的可以用来代替传统轨道铺轨车供电的解决方案就是使用电池作为设备的移动动力来源，所以在装机功率一定的情况下，做好电池续航时间、装机容量、质量与数量之间关系的权衡，选择经济、轻便、适用的电池类型和组合方式，以达到使用较少的电池让设备拥有较长续航时间的目的，是地铁新能源铺轨车的主要研究内容之一。

目前在严寒条件下，新能源铺轨车的电池使用寿命大打折扣，如何解决铺轨车的电源保温是亟待解决的问题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于严寒地区的电池保温装置及电动铺轨车，以至少解决目前严寒地区电池寿命低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于严寒地区的电池保温装置，所述装置包括：

箱体，包括盒体和盒盖，所述盒盖与所述盒体配合，以形成密封仓体，所述仓体内用于放置电池；

加热装置，所述加热装置设置在所述盒体内，所述加热装置与所述电池串联，用于对所述仓体加热；

控温元件，所述控温元件设置在所述盒体内，所述控温元件与所述加热装置串联，通过所述控温元件获得的温度值和设定的温度阈值比较，控制所述加热装置的启闭；

监测装置，所述监测装置设置在所述加热装置表面，用于对所述加热装置表面的电流进行监测，所述监测装置与所述加热装置串联，通过监测到的电流大小控制所述加热装置的启闭。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述盒体包括内箱层和外箱层，所述内箱层与外箱层之间形成保温层，所述保温层内用于放置加热装置。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述加热装置包括加热元件、第一控制器和控制开关，所述控制开关通过第一控制器控制加热元件的启闭，所述控温元件与所述第一控制器电性连接，以控制所述加热元件的启闭；

所述加热元件包括电热丝和包覆在所述电热丝表面的隔热保温层，所述隔热保温层将所述电热丝密封，形成一体结构；所述电热丝与所述电池串联。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述隔热保温层为复合铝箔隔热卷材。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述加热元件围绕设置在所述内箱层外圈。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述监测装置包括电流传感器和第二控制器，所述第二控制器与所述控制开关电性连接，所述电流传感器设置在所述隔热保温层的表面，用于获取所述隔热保温层表面的电流并将电流值传送给所述第二控制器，所述第二控制器根据获取的电流值与设定的电流阈值比较，以控制所述控制开关的启闭。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述监测装置还包括报警装置，所述报警装置与所述电流传感器并联，所述报警装置设置在所述盒体的外壁面上；

所述电流传感器获得的电流值超过设定电流阈值时，所述第二控制器调整所述电流传感器的电阻变大，所述报警装置所在电路形成通路；

所述电流传感器获得的电流值低于设定的电流阈值时，所述第二控制器调整所述电流传感器的电阻变小，所述报警装置所在电路形成短路。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述盒盖与所述盒体铰接。

在如上所述的用于严寒地区的电池保温装置，优选，所述电池为锂电池。

一种电动铺轨车，所述电动铺轨车采用如上所述的用于严寒地区的电池保温装置。

有益效果：

本实用新型的电池保温装置及电动铺轨车，电池保温装置包括箱体、加热装置、控温元件和监测装置，电池放置在箱体内，加热装置和控温元件一起能够对箱体内的空气进行加热，提供给电池0-20℃的工作环境，监测装置可以监测电池是否漏电，并及时控制开关的启闭，提醒施工人员注意，保证施工人员的安全。本实用新型的电动铺轨车可以在严寒地区的冬季进行地铁施工，解决了冬季施工电动铺轨车的电源保温问题，延长了电源放电时间和电池寿命。

本实用新型的电池保温装置结构简便，箱体采用一体化成型设计，方便便捷造价低，损坏时能及时更换；该装置适合用于城市里的地铁铺轨施工，对于严寒地区新能源地铁铺轨具有良好的施工可操作性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型实施例的电池保温装置的箱体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的加热装置的结构示意图；

图3为图2的侧面展开图；

图4为本实用新型实施例的电动铺轨车的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的电动铺轨车中的电池保温装置的电路连接图。

图中：1、箱体；11、盒体；111、内箱层；112、外箱层；12、盒盖；2、电池；3、电机；4、加热元件；41、隔热保温层；42、电热丝；5、控温元件；6、控制开关；7、电流传感器；8、报警装置。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种用于严寒地区的电池保温装置，电池保温装置包括箱体1、加热装置、控温元件5和监测装置。

箱体1包括盒体11和盒盖12，盒盖12与盒体11配合，以形成密封仓体，仓体内用于放置电池2。

本实用新型的具体实施例中，盒盖12与盒体11铰接，以便能够方便将电池2取放。

本实用新型的具体实施例中，盒体11包括内箱层111和外箱层112，内箱层111与外箱层112之间形成保温层，保温层内用于放置加热装置。盒体11采用一体化成型设计，方便便捷造价低，损坏时能及时更换。

加热装置设置在盒体11内，加热装置与电池2串联，用于对仓体加热，盒体11与盒盖12密封盖合后，通过加热装置的加热，使得电池2处于保温的环境中，电池2能够应用于严寒地区，提高电池2的使用寿命。

控温元件5设置在盒体11内，控温元件5与加热装置串联，通过控温元件5获得的温度值和设定的温度阈值比较，控制加热装置的启闭。

本实用新型的具体实施例中，加热装置包括加热元件4、第一控制器和控制开关6，控制开关6通过第一控制器控制加热元件4的启闭。控温元件5与第一控制器电性连接，以控制加热元件4的启闭；加热元件4包括电热丝42和包覆在电热丝42表面的隔热保温层41，隔热保温层41将电热丝42密封，形成一体结构，加热元件4采用一体结构能够方便地放入盒体11内部的保温层，当加热元件4损坏时，也能够及时更换，使用操作更便捷；电热丝42与电池2串联，电池2为电热丝42提供加热能源。具体地，当盒体11中的温度低于0℃时，控制开关6闭合，电热丝42开启工作，对盒体11中的空气升温，当温度达到20℃时，控制开关6自动断开。

本实用新型的具体实施例中，加热元件4围绕设置在内箱层111的外圈，加热元件4可以根据保温层的形状而设置，围绕内箱层111的外侧设置一圈，可以确保均匀地对整个盒体11加热，形成均匀的加热空间，用于电池2的保温。具体地，本实用新型中的内箱层111和外箱层112均为长方体，加热元件4为1000×600×400mm的长方体筒形结构，电热丝42绕置在长方体的侧面一圈，并设置在隔热保温层41的夹层中。

监测装置设置在加热装置表面，用于对加热装置表面的电流进行监测，监测装置与加热装置串联，通过监测到的电流大小控制加热装置的启闭。本发明的具体实施例中，监测装置与控制开关6连接，根据监测到的电流大小调控控制开关6的启闭。本实用新型的电池保温装置中的电路连接图如图5所示。

本实用新型的具体实施例中，监测装置包括电流传感器7和第二控制器，第二控制器与控制开关6电性连接，电流传感器7设置在隔热保温层41的表面，用于获取隔热保温层41表面的电流并将电流值传送给第二控制器，第二控制器根据获取的电流值与设定的电流阈值比较，以控制控制开关6的启闭。监测装置的设置用于确保电池2不发生漏电现象，在电池2发生漏电的时候及时的断开控制开关6，断开电热丝42的连接，避免发生意外情况。

本实用新型的具体实施例中，监测装置还包括报警装置8，报警装置8与电流传感器7并联，报警装置8设置在盒体11的外壁面上；优选地，报警装置8包括报警灯和警报器。报警装置8设置在盒体11的外壁面上，可以在电池2发生漏电的时候明显的观察到，及时了解情况。

正常情况下，电流传感器7获得的电流值低于设定的电流阈值，第二控制器调整电流传感器7的电阻变小，电流传感器7此时的电阻非常小，相当于一根导线，报警装置8所在电路形成短路，报警装置8不工作，电热丝42正常加热。

电池2发生漏电时，电流传感器7获得的电流值超过设定电流阈值，第二控制器调整电流传感器7的电阻变大，此时报警装置8所在电路形成通路；报警灯亮起，第二控制器调控控制开关6断开，电热丝42断开连接，警报器响起，提醒施工人员电池2漏电。

本实用新型的具体实施例中，电池2为锂电池2。本装置中采用锂电池2是因为锂电池2与普通蓄电池2相比具有如下优势：

1、充放电方面不同：

(1)蓄电池有记忆效应，不能随时充电随时放电；有严重自放电现象，电池2搁置一段时间容易报废；放电倍率小，不能长时间大电流放电。

(2)锂电池无记忆效应，电池可以随时充放电，电池自放电低，月自放电低于1％，电2能长时间存放；动力强劲，能快充快放，20分钟能充满80％以上，15分钟可以把电放完。

2、温度耐受性不同：

(1)蓄电池的工作温度一般要求在20℃-25℃之间，低于15℃时，其放电容量下降，温度每降低1℃，其容量下降1％，而温度过高(大于30℃)其寿命就会大大缩短。

(2)锂电池工作温度为-20-60℃，一般低于0℃后锂电池性能就会下降，放电能力就会相应降低，所以锂电池性能完全的工作温度，常见是0-40℃。所以我们将电池的工作温度设定在20℃。一些特殊环境要求的锂电池2温度就各有不同了，有些甚至可以在上百摄氏度的环境中正常运行，使用寿命一般为普通蓄电池的2倍。

3、放电时的化学反应式不同：

(1)蓄电池放电时：负Pb(s)-2e^-+SO₄ ^2-(aq)＝PbSO₄(s)。

(2)锂电池放电反应：Li+MnO₂＝LiMnO₂。

本实用新型的具体实施例中，隔热保温层41为复合铝箔隔热卷材。具体地，复合铝箔隔热卷材为双层结构，中间夹层设置的是电热丝42。本装置中采用复合铝箔隔热卷材具有以下优点：

(1)隔热性能卓越，高达80％的热射线反射率。

(2)有效起到内外保温的双向效果。

(3)满铺后具有良好的防水性能且产品抗老化性能高，柔软轻薄，易于施工无死角。

(4)与电热丝42形成一体结构，方便更换。

本实用新型还提供了一种电动铺轨车，如图4所示，电动铺轨车采用本实用新型的用于严寒地区的电池保温装置。电动铺轨车上设置有电机3和多个电池保温装置。电机2与电池2连接，电池2放置于电池保温装置中，电池保温装置设置在电动铺轨车上。一方面电池2给电机3提供电量用于铺轨工作的进行，另一方面，电池2将一部分电能通过电热丝42转化成热能，提供热量保护自身的放电环境。

综上，本实用新型的用于严寒地区的电池保温装置，电池保温装置包括箱体、加热装置、控温元件和监测装置，电池放置在箱体内，加热装置和控温元件一起能够对箱体内的空气进行加热，提供给电池0-20℃的工作环境，监测装置可以监测电池是否漏电，并及时控制开关的启闭，提醒施工人员注意，保证施工人员的安全。本实用新型的电动铺轨车可以在严寒地区的冬季进行地铁施工，解决了冬季施工电动铺轨车的电源保温问题，延长了电源放电时间和电池寿命。

本实用新型的电池保温装置结构简便，箱体采用一体化成型设计，方便便捷造价低，损坏时能及时更换；该装置适合用于城市里的地铁铺轨施工，对于严寒地区新能源地铁铺轨具有良好的施工可操作性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述装置包括：

箱体，包括盒体和盒盖，所述盒盖与所述盒体配合，以形成密封仓体，所述仓体内用于放置电池；

加热装置，所述加热装置设置在所述盒体内，所述加热装置与所述电池串联，用于对所述仓体加热；

控温元件，所述控温元件设置在所述盒体内，所述控温元件与所述加热装置串联，通过所述控温元件获得的温度值和设定的温度阈值比较，控制所述加热装置的启闭；

监测装置，所述监测装置设置在所述加热装置表面，用于对所述加热装置表面的电流进行监测，所述监测装置与所述加热装置串联，通过监测到的电流大小控制所述加热装置的启闭。

2.如权利要求1所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述盒体包括内箱层和外箱层，所述内箱层与外箱层之间形成保温层，所述保温层内用于放置加热装置。

3.如权利要求2所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述加热装置包括加热元件、第一控制器和控制开关，所述控制开关通过第一控制器控制加热元件的启闭，所述控温元件与所述第一控制器电性连接，以控制所述加热元件的启闭；

所述加热元件包括电热丝和包覆在所述电热丝表面的隔热保温层，所述隔热保温层将所述电热丝密封，形成一体结构；所述电热丝与所述电池串联。

4.如权利要求3所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述隔热保温层为复合铝箔隔热卷材。

5.如权利要求3或4所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述加热元件围绕设置在所述内箱层外圈。

6.如权利要求3所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述监测装置包括电流传感器和第二控制器，所述第二控制器与所述控制开关电性连接，所述电流传感器设置在所述隔热保温层的表面，用于获取所述隔热保温层表面的电流并将电流值传送给所述第二控制器，所述第二控制器根据获取的电流值与设定的电流阈值比较，以控制所述控制开关的启闭。

7.如权利要求6所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述监测装置还包括报警装置，所述报警装置与所述电流传感器并联，所述报警装置设置在所述盒体的外壁面上；

所述电流传感器获得的电流值超过设定电流阈值时，所述第二控制器调整所述电流传感器的电阻变大，所述报警装置所在电路形成通路；

所述电流传感器获得的电流值低于设定的电流阈值时，所述第二控制器调整所述电流传感器的电阻变小，所述报警装置所在电路形成短路。

8.如权利要求1所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述盒盖与所述盒体铰接。

9.如权利要求1所述的用于严寒地区的电池保温装置，其特征在于，所述电池为锂电池。

10.一种电动铺轨车，其特征在于，所述电动铺轨车采用如权利要求1～8任一项所述的用于严寒地区的电池保温装置。

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