CN217544801U - 电源箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源箱，所述电源箱包括箱体、泄压组件、冷却过滤组件和防爆防控阀，箱体具有电池腔和过渡缓冲腔，电池腔和过渡缓冲腔之间设有第一隔板，电池腔用于安装电池组，泄压组件安装在第一隔板上并将电池腔和过渡缓冲腔连通，冷却过滤组件设在过渡缓冲腔内，冷却过滤组件用于冷却过渡缓冲腔内的气体，并对电池组释放的有害气体进行过滤，防爆防控阀安装在箱体的侧壁上并将过渡缓冲腔与外界连通。本实用新型的电源箱有效降低矿用电源箱发生燃爆或者泄压时外壳承受压力的变化速度与幅度，同时将电池组排出的气体进行过滤后再排放至箱体外部，防止电池组排出的有害气体增加井下环境的危险性。

Description

电源箱

技术领域

本实用新型涉及设备安全领域，尤其涉及一种电源箱。

背景技术

在爆炸性环境中，为了防止引起起火或者爆炸事故，电气设备应该采用恰当的防爆方式和防爆结构。

相关技术中，煤矿井下所用矿用锂离子电源箱均仅采用隔爆型保护方法，即将电池模组安装在隔爆外壳中，仅锂离子电池自身有泄压考虑，很少对隔爆外壳泄压装置或方法进行设计。

CN201520522718.7提出一种锂电池防爆外壳，该技术通过采用聚氨酯泡沫做外壳实现防爆，通过设置泄压槽和泄压孔复合结构在电池组发生意外时，壳体在指定的位置开裂，实现迅速释放和排泄压力，达到安全要求。CN202121777115.3提出一种自动泄压的防爆型锂电池外壳,该技术通过设计泄压孔和泄压槽，利用胶帽作为泄压阀门，电池内压力气体推动胶帽阀门打开泄压孔，有效防止了电池因为暴晒或者使用温度过高而产生爆炸。CN201920512548.2提出一种锂电池电源的综合防爆保护结构，防爆壳内对电池模组进行胶封，外壳开设与预留仓连接的泄压口，实现电池的两级防爆保护，故障气压单向释放到外界。虽然解决了电源箱的泄压需求，但都没有解决电池热失控后排出气体的处理，电池释放气体会直接排放到外部环境，而井下恰恰是个爆炸环境，电池故障排出的气体混合物主要是氢气、二氧化碳、乙烯、一氧化碳和甲烷，这些气体混入井下空气中，增加了井下环境的危险性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种电源箱，该电源箱保障矿用锂离子蓄电池发生故障时，压力外泄不会增加环境的危险性。

本实用新型实施例的电源箱包括箱体、泄压组件、冷却过滤组件和防爆防控阀。所述箱体具有电池腔和过渡缓冲腔，所述电池腔和所述过渡缓冲腔之间设有第一隔板，所述电池腔用于安装电池组，所述泄压组件安装在所述第一隔板上并将所述电池腔和所述过渡缓冲腔连通，所述冷却过滤组件设在所述过渡缓冲腔内，所述冷却过滤组件用于冷却所述过渡缓冲腔内的气体，并对所述电池组释放的有害气体进行过滤，所述防爆防控阀安装在所述箱体的侧壁上并将所述过渡缓冲腔与外界连通。

本实用新型实施例的电源箱通过过渡缓冲腔的设置，当电池组故障排出气体后，将电池组排出的气体进行过滤后再排放至箱体外部，防止电池组排出的有害气体增加井下环境的危险性。

在一些实施例中，所述电源箱还包括负压储存件和集气组件，所述箱体还具有与所述过渡缓冲腔相邻的储存腔，所述储存腔和所述过渡缓冲腔之间设有第二隔板，所述负压储存件设在所述储存腔内，所述集气组件安装在所述第二隔板上并将所述过渡缓冲腔与所述负压储存件连通。

在一些实施例中，所述电源箱还包括控制组件，所述箱体还具有电控腔，所述控制组件的至少部分设在所述电控腔内，所述控制组件与所述集气组件连接以控制所述集气组件的通断。

在一些实施例中，所述控制组件包括BMS管理板、第一传感监测组件和第二传感监测组件，所述BMS管理板设在所述电控腔内，所述BMS管理板分别与所述第一传感监测组件、所述第二传感监测组件、防爆防控阀和所述集气组件连接，所述第一传感监测组件的至少部分位于所述电池腔内，所述第二传感监控组件的至少部分位于所述过渡缓冲腔内。

在一些实施例中，所述第一传感监控组件包括形变传感器、第一温度传感器、第一气体浓度传感器和第一压力传感器；所述第二传感监控组件包括第二温度传感器、第二气体浓度传感器和第二压力传感器。

在一些实施例中，所述集气组件包括单向阀和防火件，所述单向阀安装在所述第二隔板上并将所述过渡缓冲腔和所述负压储存件连通，使所述过渡缓冲腔内的气体单向地向所述负压储存件流入，所述防火件安装在所述第二隔板上，所述防火件位于所述过渡缓冲腔内并罩设于所述单向阀的一端。

在一些实施例中，所述电源箱还包括缓冲件，所述缓冲件设在所述过渡缓冲腔内，所述缓冲件的至少部分与所述泄压组件连通，所述缓冲件将所述泄压组件和所述过渡缓冲腔连通。

在一些实施例中，所述泄压组件包括连通件和保护罩，所述连通件安装在所述第一隔板上并将所述电池腔和所述过渡缓冲腔连通，所述保护罩安装在所述第一隔板上，所述保护罩位于所述电池腔内并位于所述电池组和所述连通件之间。

在一些实施例中，所述冷却过滤组件包括冷却件和吸附件，冷却件所述冷却件与所述箱体的侧壁连接，所述冷却件用于将过渡缓冲腔内的热量传递至所述箱体的侧壁，所述冷却件为齿状金属件和/或海绵状金属件；所述箱体上连接有散热装置。

在一些实施例中，所述箱体还具有与所述电控腔相邻的接线腔，所述接线腔与所述电控腔连通。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电源箱的示意图。

附图标记：

箱体1；电池腔11；过渡缓冲腔12；第一隔板13；储存腔14；第二隔板15；电控腔16；接线腔17；

电池组2；

泄压组件3；

冷却过滤组件4；

防爆防控阀5；

负压储存件6；

集气组件7；

控制组件8；BMS管理板81；第一传感监测组件82；第二传感监测组件83；

缓冲件9。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图描述本实用新型实施例的电源箱。

如图1所示，本发明实施例的电源箱包括箱体1、泄压组件3、冷却过滤组件4和防爆防控阀5。其中，箱体1具有电池腔11和过渡缓冲腔12，电池腔11和过渡缓冲腔12之间设有第一隔板13，电池腔11用于安装电池组2，泄压组件3安装在第一隔板13上并将电池腔11和过渡缓冲腔12连通，冷却过滤组件4设在过渡缓冲腔12内，冷却过滤组件4用于冷却过渡缓冲腔12内的气体，并对电池组2释放的有害气体进行过滤，防爆防控阀5安装在箱体1的侧壁上并将过渡缓冲腔12与外界连通。

需要说明的是，常态下，泄压组件3和防爆防控阀5处于开启状态，电池腔11通过泄压装置、过渡缓冲腔12和防爆防控阀5与外界连通，使电池腔11和外界的气压保持动态平衡；当电池组2出现故障释放气体时，电池腔11内的气体气压升高并通过泄压组件3进入过渡缓冲腔12内，过渡缓冲腔12对气体进行冷却过滤后通过防爆防控阀5排出箱体1外。

本实用新型实施例的电源箱通过电池腔11和过渡缓冲腔12的设置，对电源释放的气体起到缓冲作用，防止气体从电源箱向外界急剧释放而增加井下环境的危险性，同时，过渡缓冲腔12对电池组2释放的有害气体进行过滤，防止大量的有害气体从电源箱向外界释放而增加井下环境的危险性。

可选地，泄压组件3有多个，多个泄压组件3间隔分布在第一隔板13上。

在一些实施例中，电源箱还包括负压储存件6和集气组件7，箱体1还具有与过渡缓冲腔12相邻的储存腔14，储存腔14和过渡缓冲腔12之间设有第二隔板15，负压储存件6设在储存腔14内，集气组件7安装在第二隔板15上并将过渡缓冲腔12与负压储存件6连通。

需要说明的是，常态下，集气组件7处于关闭状态，防止常态下气体进入负压储存件6；当电池组2出现故障释放大量气体时，电池腔11和过渡缓冲腔12内的气压急剧升高，集气组件7打开，过渡缓冲腔12内的气体通过集气组件7进入负压储存件6内，从而降低电池腔11和过渡缓冲腔12内的气压。

由此，本实施例的电源箱通过集气组件7和负压储存件6的设置，使电池组2出现故障释放大量气体时，电池腔11和过渡缓冲腔12内的气压急剧升高，过渡缓冲腔12内的气体通过集气组件7进入负压储存件6内，防止气体从电源箱向外界急剧释放而增加井下环境的危险性，同时减轻了冷却过滤组件4的冷却和过滤压力。

在一些实施例中，电源箱还包括控制组件8，箱体还具有电控腔16，控制组件8的至少部分设在电控腔16内，控制组件8与集气组件7连接以控制集气组件7的通断。

进一步地，控制组件8包括BMS管理板81、第一传感监测组件82和第二传感监测组件83，BMS管理板81设在电控腔16内，BMS管理板81分别与第一传感监测组件82、第二传感监测组件83、防爆防控阀5和集气组件7连接，第一传感监测组件82的至少部分位于电池腔11内，第二传感监控组件的至少部分位于过渡缓冲腔12内。

需要说明的是，第一传感监测组件82监测电池腔11内的气体压力、温度和有害气体的浓度，和/或第一传感组件监测电池组2的形变；第二传感检测组件监测过渡缓冲腔12内的气体压力、温度和有害气体的浓度。

当电池腔11和过渡缓冲腔12内的气体处于低阈值时，即电池腔11和过渡缓冲腔12内气体不含危险可燃气体或危险可燃气体浓度处于燃爆安全范围内，气体压力小于电源箱承压范围的一半，温度和压力速率上升缓慢时，BMS管理板81控制防爆防控阀5打开、集气组件7关闭，电池组2释放的气体经泄压组件3进入过渡缓冲腔12内，随后从防爆防控阀5排出电源箱。

当电池腔11和过渡缓冲腔12内的气体处于高阈值时，即电池腔11和过渡缓冲腔12内气体含危险可燃气体且浓度很高，气体压力远高于电源箱承压范围的一半，温度和压力急剧增加时，BMS管理板81控制防爆防控阀5关闭、集气组件7动态开启，电池组2释放的气体经泄压组件3进入过渡缓冲腔12内，随后通过集气组件7进入负压储存件6内。

由此，本实施例的电源箱通过BMS管理板81、第一传感检测组件和第二传感监测组件83的设置，智能化管理防爆防控阀5和集气组件7的开启和关闭，提高了负压储存件6的使用时间。

在一些实施例中，第一传感监控组件包括形变传感器(未示出)、第一温度传感器(未示出)、第一气体浓度传感器(未示出)和第一压力传感器(未示出)，形变传感器安装在电池组2上，第一温度传感器、第一气体浓度传感器和第一压力传感器的探头位于电池腔11内；第二传感监控组件包括第二温度传感器(未示出)、第二气体浓度传感器(未示出)和第二压力传感器(未示出)，第二温度传感器、第二气体浓度传感器和第二压力传感器位于过渡缓冲腔12内。

在一些实施例中，集气泄压组件3包括单向阀(未示出)和防火件(未示出)，单向阀安装在第二隔板15上并将过渡缓冲腔12和负压储存件6连通，使过渡缓冲腔12内的气体单向地向负压储存件6流入，防火件安装在第二隔板15上，防火件位于过渡缓冲腔12内并罩设于单向阀的一端，防火件上具有多个细小通道，多个细小通道将过渡缓冲腔12和单向阀连通。

由此，本实施例的电源箱通过单向阀和防火件的设置，防止负压储存件6内的气体反向流入过渡缓冲腔12内，同时避免了火焰引燃负压储存件6内的气体。

在一些实施例中，电源箱还包括缓冲件9(未示出)，缓冲件9设在过渡缓冲腔12内，缓冲件9的至少部分与泄压组件3连通，缓冲件9将泄压组件3和过渡缓冲腔12连通。

需要说明的是，缓冲件9上设有与过渡缓冲腔12连通缓冲小孔和/或缓冲细缝，电池腔11内的气体通过泄压组件3进入缓冲件9内，缓冲件9内的气体通过缓冲小孔和/或缓冲细缝进入过渡缓冲腔12内。

由此，本实施例的电源箱通过缓冲件9的设置，防止过渡缓冲腔12内的气压急剧增大而损坏过渡缓冲腔12内的零部件。

在一些实施例中，泄压组件3包括连通件(未示出)和保护罩(未示出)，连通件安装在第一隔板13上并将电池腔11和过渡缓冲腔12连通，保护罩安装在第一隔板13上，保护罩位于电池腔11内并位于电池组2和连通件之间。

可选地，保护罩的材质为高密度度金属海绵网，保护罩罩设在连通件的一端。

由此，本实施例的电源箱通过保护罩的设置，防止电池组2喷出的烟雾、液体固定分解物阻塞连通件。

在一些实施例中，冷却过滤组件4包括冷却件(未示出)和吸附件(未示出)，冷却件与箱体1的侧壁连接，冷却件用于将过渡缓冲腔12内的热量传递至箱体1的侧壁，冷却件为齿状金属件和/或海绵状金属件；箱体1上连接有散热装置(未示出)。

需要说明的是，冷却件增加了过渡缓冲腔12内的气体与箱体1外壳的接触面积，提高了过渡缓冲腔12内的气体与箱体1外壳的热交换速率。

由此，本实施例的电源箱通过冷却件和吸附件的设置，提高了过渡缓冲腔12内的气体与箱体外壳的热交换速率，加速了电源箱内气体的冷却速率。

可选地，散热装置为液冷降温装置。

在一些实施例中，箱体还具有与电控腔相邻的接线腔17，接线腔17与电控腔连通。将箱体内的电池腔和接线腔17分隔开，避免了接线时电池组2出现故障而发生危险。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源箱，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体具有电池腔和过渡缓冲腔，所述电池腔和所述过渡缓冲腔之间设有第一隔板，所述电池腔用于安装电池组；

泄压组件，所述泄压组件安装在所述第一隔板上并将所述电池腔和所述过渡缓冲腔连通；

冷却过滤组件，所述冷却过滤组件设在所述过渡缓冲腔内，所述冷却过滤组件用于冷却所述过渡缓冲腔内的气体，并对所述电池组释放的有害气体进行过滤；

防爆防控阀，所述防爆防控阀安装在所述箱体的侧壁上并将所述过渡缓冲腔与外界连通。

2.根据权利要求1所述的电源箱，其特征在于，还包括负压储存件和集气组件，所述箱体还具有与所述过渡缓冲腔相邻的储存腔，所述储存腔和所述过渡缓冲腔之间设有第二隔板，所述负压储存件设在所述储存腔内，所述集气组件安装在所述第二隔板上并将所述过渡缓冲腔与所述负压储存件连通。

3.根据权利要求2所述的电源箱，其特征在于，还包括控制组件，所述箱体还具有电控腔，所述控制组件的至少部分设在所述电控腔内，所述控制组件与所述集气组件连接以控制所述集气组件的通断。

4.根据权利要求3所述的电源箱，其特征在于，所述控制组件包括BMS管理板、第一传感监测组件和第二传感监测组件，所述BMS管理板设在所述电控腔内，所述BMS管理板分别与所述第一传感监测组件、所述第二传感监测组件、所述防爆防控阀和所述集气组件连接，所述第一传感监测组件的至少部分位于所述电池腔内，所述第二传感监控组件的至少部分位于所述过渡缓冲腔内。

5.根据权利要求4所述的电源箱，其特征在于，所述第一传感监控组件包括形变传感器、第一温度传感器、第一气体浓度传感器和第一压力传感器；

所述第二传感监控组件包括第二温度传感器、第二气体浓度传感器和第二压力传感器。

6.根据权利要求2所述的电源箱，其特征在于，所述集气组件包括单向阀和防火件，所述单向阀安装在所述第二隔板上并将所述过渡缓冲腔和所述负压储存件连通，使所述过渡缓冲腔内的气体单向地向所述负压储存件流入，所述防火件安装在所述第二隔板上，所述防火件位于所述过渡缓冲腔内并罩设于所述单向阀的一端。

7.根据权利要求1所述的电源箱，其特征在于，还包括缓冲件，所述缓冲件设在所述过渡缓冲腔内，所述缓冲件的至少部分与所述泄压组件连通，所述缓冲件将所述泄压组件和所述过渡缓冲腔连通。

8.根据权利要求1所述的电源箱，其特征在于，所述泄压组件包括连通件和保护罩，所述连通件安装在所述第一隔板上并将所述电池腔和所述过渡缓冲腔连通，所述保护罩安装在所述第一隔板上，所述保护罩位于所述电池腔内并位于所述电池组和所述连通件之间。

9.根据权利要求1所述的电源箱，其特征在于，所述冷却过滤组件包括冷却件和吸附件，冷却件所述冷却件与所述箱体的侧壁连接，所述冷却件用于将过渡缓冲腔内的热量传递至所述箱体的侧壁，所述冷却件为齿状金属件和/或海绵状金属件；

所述箱体上连接有散热装置。

10.根据权利要求3所述的电源箱，其特征在于，所述箱体还具有与所述电控腔相邻的接线腔，所述接线腔与所述电控腔连通。

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