CN217691490U - 一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，包括立柜本体，立柜本体的内部从上至下依次设置有若干内置电池包的抽屉式电池箱，抽屉式电池箱的侧壁与立柜本体的内壁滑动连接；抽屉式电池箱的底部设置有带动抽屉式电池箱从立柜本体的内部滑出或从外部滑动至立柜本体内部的线性驱动装置；抽屉式电池箱的内部的电池包通过电池包数据采集器与电池管理系统连接，电池管理系统与控制器连接，控制器与线性驱动装置连接；能够实现对电池包的便捷收纳，在电池包热失控时能够将对应的抽屉式电池箱自动开启，使得异常的电池包暴露在立柜本体外部，以便工作人员进行后续处理，同时也避免异常的电池包继续停留在立柜本体内部影响其余正常的电池包。

Description

一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体

技术领域

本实用新型属于电池包收纳装置的技术领域，具体涉及了一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体。

背景技术

化学电池储能系统以其大容量、可移动、便于安装等优点，在电网系统具有广泛的应用前景。但是锂电池一旦发生热失控，会产出大量的热和可燃气体，极易引起大规模燃烧和爆炸，造成严重的经济损失。

现有的动力电池模组通常是由若干电池包堆叠放置在专门的收纳柜体中构成，对于传统电池包收纳柜体，一般是通过人工手动拆装电池包。若柜体内的某电池包发生热失控，如果不能及时处理该电池包，则极易导致热蔓延，进而引发其他电池包甚至电池簇的热失控。电池包一般具有较大的质量，会导致拆装困难，拆装过程中也有可能划伤电池包。

因此，针对传统的电池包收纳柜体中安装的电池包拆装困难且不能及时将发生热失控的电池包从收纳柜体中迅速取出的缺陷，本实用新型公开了一种自动抽屉式储能电池包柜体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，柜体每层都有可滑动的电池箱，能轻松实现电池包的拆卸，也可以通过控制器与电池管理装置耦合的电池箱驱动装置实现电池包的自动滑出。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，包括立柜本体，所述立柜本体的内部从上至下依次设置有若干可放置电池包的抽屉式电池箱，所述抽屉式电池箱的侧壁与立柜本体的内壁滑动连接；所述抽屉式电池箱的底部设置有带动抽屉式电池箱从立柜本体的内部滑出或从外部滑动至立柜本体内部的线性驱动装置；所述抽屉式电池箱的内部设置有与电池包连接的电池包数据采集器，所述电池包数据采集器与控制器连接，所述控制器与线性驱动装置连接。

立柜本体的一侧设置有供抽屉式电池箱进出的开口，通过线性驱动装置带动抽屉式电池箱从立柜本体的内部滑出或从外部滑动至立柜本体的内部。电池包数据采集器将采集电池包的电压、温度等数据实时发送至电池管理系统。电池管理系统根据接收到的电池包的数据判断电池包是否处于热失控状态。若电池包处于热失控状态，则电池管理系统通过控制器控制异常电池包所在的抽屉式电池箱底部的线性驱动装置带动当前抽屉式电池箱从立柜本体的内部滑出，以便工作人员能够及时对处于热失控状态的电池包进行后续处理。

上述控制器选用型号为stm32f030r8t6的现有市售产品，且控制器本身的结构不是本实用新型的改进点，故控制器的具体结构以及其反馈控制的原理在此不再赘述。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述线性驱动装置包括线性齿条、驱动齿轮、驱动轮轴、驱动电机，所述线性齿条设置在抽屉式电池箱的底部，所述驱动电机的输出轴与驱动轮轴连接，所述驱动轮轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与线性齿条啮合。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述抽屉式电池箱位于立柜本体内部的一端的底部设置有与控制器连接的到位检测开关。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述立柜本体的内壁上设置有线性滑槽，所述抽屉式电池箱的侧壁上设置有与线性滑槽滑动连接的滑轨。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述线性滑槽靠近立柜本体开口的一端设置有限位挡块。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，抽屉式电池箱靠近立柜本体内部的一端与立柜本体的内壁之间设置有缓冲弹簧。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述电池包数据采集器包括电压采集器与温度采集器，电压采集器与温度采集器均耦合设置在电池包的内部，所述电压采集器通过采样电路与电池包连接用于采集电池包的电压，所述温度采集器设置在抽屉式电池箱的内部用于采集电池包的温度。

上述电压采集器与温度采集器均直接采用市售现有产品，采样电路也采用的现有的电池包采样电路，且电压采集器、温度采集器、采样电路本身的结构并不是本实用新型的改进点，故电压采集器、温度采集器、采样电路的具体结构以及使用原理在此不再赘述。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述抽屉式电池箱的内部设置有电池包固定网格，所述电池包固定网格与抽屉式电池箱的内壁之间设置有电池包固定装置。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述电池包固定装置包括安装套筒、顶紧套筒、预紧弹簧，所述安装套筒设置在电池包固定网格的侧面与抽屉式电池箱的内壁之间，所述安装套筒的内部滑动设置有顶紧套筒，所述顶紧套筒靠近抽屉式电池箱的一端设置有将电池包固定网格的侧面顶紧的顶板；所述安装套筒的内部设置有预紧弹簧，所述预紧弹簧与顶紧套筒的一端抵触。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型的电池簇柜体传动结构，可以极大的便于工作人员拆装、检修电池包，也可以通过电池包数据采集器采集的数据判断当前电池包是否发生热失控，若电池包出现热失控时，通过控制器控制线性驱动装置将对应的抽屉式电池箱推离电池簇柜体，降低热失控电池包对正常电池包的影响，也便于后续操作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为立柜本体的结构示意图；

图3为抽屉式电池箱的结构示意图；

图4为线性驱动装置的安装示意图；

图5为线性驱动装置的结构示意图；

图6为图5的A处局部放大图。

其中：1-立柜本体；2-抽屉式电池箱；3-线性驱动装置；4-电池包固定装置；31-线性齿条；32-驱动齿轮；33-驱动轮轴；34-驱动电机；41-安装套筒；42-顶紧套筒；43-预紧弹簧。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，如图1-图6所示，包括立柜本体1，所述立柜本体1的内部从上至下依次设置有若干内置电池包的抽屉式电池箱2，所述抽屉式电池箱2的侧壁与立柜本体1的内壁滑动连接；所述抽屉式电池箱2的底部设置有带动抽屉式电池箱2从立柜本体1的内部滑出或从外部滑动至立柜本体1内部的线性驱动装置3；所述抽屉式电池箱2的内部设置有与电池包连接的电池包数据采集器，所述电池包数据采集器与控制器连接，所述控制器与线性驱动装置3连接。

立柜本体1包括四根平行设置的立柱，相邻的立柱之间设置有横梁以及侧板构成柜体结构，且在一侧留有供抽屉式电池箱2进出的开口。抽屉式电池箱2包括前板、后板、底板、侧板，前板与立柜本体1上的开口拼合，且前板与立柜本体1上的开口之间设置有密封条以保证抽屉式电池箱2关闭后的密封性。

每一个抽屉式电池箱2的底部均设置有线性驱动装置3，每一个抽屉式电池箱2的内部均设置有电池包数据采集器，通过电池包数据采集器采集抽屉式电池箱2内部存放的电池包的电压、温度等数据，并通过电池包数据采集器将采集的数据以及挡墙抽屉式电池箱2的序号编码发送至控制器。控制器根据接收到的数据判断电池包是否处于热失控状态，若电池包的电压波动异常、温度超标，则表明电池包异常。则控制器根据接收到的序号编码，控制对应抽屉式电池箱2底部的线性驱动装置3将当前抽屉式电池箱2从立柜本体1的内部推出，使得当前的抽屉式电池箱2开启，以便工作人员及时对异常的电池包进行维护检修，同时避免异常的电池包继续存放在立柜本体1的内部以影响其余正常的电池包。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图3-图5所示，所述线性驱动装置3包括线性齿条31、驱动齿轮32、驱动轮轴33、驱动电机34，所述线性齿条31设置在抽屉式电池箱2的底部，所述驱动电机34的输出轴与驱动轮轴33连接，所述驱动轮轴33上设置有驱动齿轮32，所述驱动齿轮32与线性齿条31啮合。

立柜本体1的开口处的两侧的侧壁上对应设置轴承，两侧的轴承之间转动设置有驱动轮轴33，驱动轮轴33的一端与驱动电机34的输出轴传动连接。抽屉式电池箱2的底部两侧平行设置有线性齿条31，驱动轮轴33的两端分别对应两侧的线性齿条31设置有驱动齿轮32，位于同一侧的驱动齿轮32与线性齿条31啮合。

通过驱动电机34带动驱动轮轴33以及驱动齿轮32转动，进而通过驱动齿轮32与线性齿条31之间的配合将转动转化为直线移动，进而带动抽屉式电池箱2线性伸出立柜本体1或进入立柜本体1，以实现抽屉式电池箱2的自动开闭。

进一步的，所述抽屉式电池箱2位于立柜本体1内部的一端的底部设置有与控制器连接的到位检测开关。 抽屉式电池箱2开启至极限位置时，设置在抽屉式电池箱2底部靠近立柜本体1内部一端的位检测开关接近立柜本体1的开口侧壁并发出到位信号至控制器，控制器控制线性驱动装置3中的驱动电机34停机，抽屉式电池箱2不再继续开启。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图5所示，所述立柜本体1的内壁上设置有线性滑槽，所述抽屉式电池箱2的侧壁上设置有与线性滑槽滑动连接的滑轨。通过线性滑槽与滑轨的滑动配合，能够对抽屉式电池箱2的线性移动进行导向。

进一步的，所述线性滑槽靠近立柜本体1开口的一端设置有限位挡块，当抽屉式电池箱2开启至极限位置时，如果驱动电机34故障没有及时停机。则通过限位挡块对滑轨进行机械阻挡限位，避免抽屉式电池箱2继续开启，进而避免抽屉式电池箱2从立柜本体1的内部脱落。

进一步的，抽屉式电池箱2靠近立柜本体1内部的一端与立柜本体1的内壁之间设置有缓冲弹簧。抽屉式电池箱2完全回缩至立柜本体1的内部时，缓冲弹簧与立柜本体1的内壁接触进而对抽屉式电池箱2的关闭进行缓冲，避免抽屉式电池箱2直接撞击立柜本体1造成抽屉式电池箱2内部的电池包受损。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述电池包数据采集器包括电压采集器与温度采集器，所述电压采集器通过采样电路与电池包连接用于采集电池包的电压，所述温度采集器设置在抽屉式电池箱2的内部用于采集电池包的温度。

电压采集器用于对电池包的电压进行采集，温度采集器用于对电池度的温度进行采集。同时，在立柜本体1上设置有警报器，一旦电压采集器或温度采集器采集到电池包的电压或温度异常，则发送信号至控制器，控制器控制对应的抽屉式电池箱2开启的同时，还控制警报器发出警报，及时提示工作人员对异常的电池包进行检修。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述抽屉式电池箱2的内部设置有电池包固定网格，所述电池包固定网格与抽屉式电池箱2的内壁之间设置有电池包固定装置4。电池包通过若干电池包组合而成，单个的电池包直接放置在电池包固定网格中，避免电池包窜动。同时为了进一步保证抽屉式电池箱2开闭时电池包的稳定性，因此在电池包固定网格与抽屉式电池箱2的内壁之间设置有电池包固定装置4，通过电池包固定装置4将电池包固定网格的两侧额顶紧，进一步保证电池包固定网格内部电池包的稳定性。

进一步的，如图6所示，所述电池包固定装置4包括安装套筒41、顶紧套筒42、预紧弹簧43，所述安装套筒41设置在电池包固定网格的侧面与抽屉式电池箱2的内壁之间，所述安装套筒41的内部滑动设置有顶紧套筒42，所述顶紧套筒42靠近抽屉式电池箱2的一端设置有将电池包固定网格的侧面顶紧的顶板；所述安装套筒41的内部设置有预紧弹簧43，所述预紧弹簧43与顶紧套筒42的一端抵触。

通过预紧弹簧43提供的预紧力，进而将顶紧套筒42端部的顶板朝向电池包固定网格的侧面顶紧，进而实现对电池包固定网格的固定。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，包括立柜本体（1），其特征在于，所述立柜本体（1）的内部从上至下依次设置有若干内置电池包的抽屉式电池箱（2），所述抽屉式电池箱（2）的侧壁与立柜本体（1）的内壁滑动连接；所述抽屉式电池箱（2）的底部设置有带动抽屉式电池箱（2）从立柜本体（1）的内部滑出或从外部滑动至立柜本体（1）内部的线性驱动装置（3）；所述抽屉式电池箱（2）的内部设置有与电池包连接的电池包数据采集器，所述电池包数据采集器与控制器连接，所述控制器与线性驱动装置（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述线性驱动装置（3）包括线性齿条（31）、驱动齿轮（32）、驱动轮轴（33）、驱动电机（34），所述线性齿条（31）设置在抽屉式电池箱（2）的底部，所述驱动电机（34）的输出轴与驱动轮轴（33）连接，所述驱动轮轴（33）上设置有驱动齿轮（32），所述驱动齿轮（32）与线性齿条（31）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述抽屉式电池箱（2）位于立柜本体（1）内部的一端的底部设置有与控制器顶紧连接的到位检测开关。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述立柜本体（1）的内壁上设置有线性滑槽，所述抽屉式电池箱（2）的侧壁上设置有与线性滑槽滑动连接的滑轨。

5.根据权利要求4所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述线性滑槽靠近立柜本体（1）开口的一端设置有限位挡块。

6.根据权利要求5所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，抽屉式电池箱（2）靠近立柜本体（1）内部的一端与立柜本体（1）的内壁之间设置有缓冲弹簧。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述电池包数据采集器包括电压采集器与温度采集器，所述电压采集器通过采样电路与电池包连接用于采集电池包的电压，所述温度采集器设置在抽屉式电池箱（2）的内部用于采集电池包的温度。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述抽屉式电池箱（2）的内部设置有电池包固定网格，所述电池包固定网格与抽屉式电池箱（2）的内壁之间设置有电池包固定装置（4）。

9.根据权利要求8所述的一种自动开闭的抽屉式储能电池包柜体，其特征在于，所述电池包固定装置（4）包括安装套筒（41）、顶紧套筒（42）、预紧弹簧（43），所述安装套筒（41）设置在电池包固定网格的侧面与抽屉式电池箱（2）的内壁之间，所述安装套筒（41）的内部滑动设置有顶紧套筒（42），所述顶紧套筒（42）靠近抽屉式电池箱（2）的一端设置有将电池包固定网格的侧面顶紧的顶板；所述安装套筒（41）的内部设置有预紧弹簧（43），所述预紧弹簧（43）与顶紧套筒（42）的一端抵触。

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