CN217740687U - 一种多功能电池柜 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多功能电池柜，用于自卸沙船的动力电池系统，包括：柜体，柜体内设置多个动力电池；电池管理单元，电池管理单元可拆卸安装于柜体的顶板上部，且与多个动力电池电连接；电流传感器，设置于动力电池与电池管理单元的连接线路上，对动力电池工作时的工作电流进行实时采集，并发送至电池管理单元；温感探头，可拆卸安装于柜体的内侧壁，对动力电池工作时的环境温度进行实时采集，并发送至电池管理单元。籍此，使得在动力电池工作时，自动检测和显示工作电流，并在过流、过压等危险情况发生时由电池管理单元启动自动保护功能，实现动力电池的传感检测、采样和保护的智能控制。

Description

一种多功能电池柜

技术领域

本申请涉及船舶动力技术领域，特别涉及一种多功能电池柜。

背景技术

随着经济的发展，环境保护意识的增强，柴油机动力船舶造成的诸多大气污染、水污染和噪声污染逐渐凸显，对经济、生态的发展造成了恶劣影响。而随着电能储存技术的不断进步，其使用方便、环境污染少、能量转化效率高、比能量和比功率高等优点越发突出。

船用动力电池系统中，不同的动力电池使用的电池柜结构较多，成本高且不能通用，且电池柜内各种控制电路、监测电路相互独立，实现对电池柜内动力电池的数据采集和监测，致使电池柜内电缆线路错综复杂，给电池柜内的接线安装、维护等带来极大不便，为电池柜在使用中埋下安全隐患。

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。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多功能电池柜，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种多功能电池柜，用于自卸沙船的动力电池系统，包括：柜体，所述柜体内设置多个动力电池；电池管理单元，所述电池管理单元可拆卸安装于所述柜体的顶板上部，且与多个所述动力电池电连接；电流传感器，设置于所述动力电池与所述电池管理单元的连接线路上，对所述动力电池工作时的工作电流进行实时采集，并发送至所述电池管理单元；温感探头，可拆卸安装于所述柜体的内侧壁，对所述动力电池工作时的环境温度进行实时采集，并发送至所述电池管理单元。

优选的，多个所述动力电池的供电端口依次串联，并与所述电池管理单元的电池管理模块电连接。

优选的，多个所述动力电池在所述柜体内部分布第一模组和第二模组；对应的，所述电流传感器至少有两个，至少两个所述电流传感器中的一个对应设置于所述第一模组与所述电池管理单元的连接线路上，以及，至少两个所述电流传感器中的另一个设置于所述第二模组与所述电池管理单元的连接线路上。

优选的，所述多功能电池柜还包括：电压检测仪，所述电压检测仪设置于所述动力电池与所述电池管理模块的连接线路上，对多个串联的所述动力电池的工作电压进行实时监测。

优选的，多个所述动力电池的通信端口依次串联，并与所述电池管理单元的通信模块连接。

优选的，所述电池管理单元卧式安装于所述柜体的顶板上部。

优选的，所述柜体的顶板上部可拆卸安装有四个安装底角，所述安装底角包括：L型侧板和连接板，所述L型侧板的一端与所述连接板固定连接，使所述连接板与所述L型侧板的相互垂直的两侧壁分别垂直；其中，所述连接板固定安装于所述电池柜的顶板上，且所述连接板朝向所述柜体的顶板的中心，以使所述电池管理单元座落于所述连接板上，且所述L型侧板分别与所述电池管理单元的底部顶角紧密连接。

优选的，所述连接板上设置有十字形的调节槽，对应的，所述柜体的顶板上设有螺纹孔，其中，所述螺纹孔的孔径与所述调节槽的宽度相适配。

优选的，所述连接板上设有沉孔，所述沉孔的底面开设所述调节槽。

优选的，所述L型侧板的内侧壁以及所述连接板的上表面分别设有弹性缓冲垫。

有益效果：

本申请提供的多功能电池柜，用于自卸沙船的动力电池系统，在柜体的内部设置多个动力电池，将电池管理单元可拆卸安装于柜体的顶板上部，且与多个动力电池电连接；一方面，通过将电流传感器设置于动力电池与电池管理单元的连接线路上，对动力电池工作时的工作电流进行实时采集，并发送至电池管理单元，使得在动力电池工作时，自动检测和显示工作电流，并在过流、过压等危险情况发生时由电池管理单元启动自动保护功能，实现动力电池的传感检测、采样和保护的智能控制；同时，避免了在电池柜内部设置大量线缆，实现对动力电池的数据采集和控制，有效提高了电池柜内多个动力电池的供电、通讯的集中连接，提高了动力电池的接线、安装、维护等的便捷性。

另一方面，通过将温感探头可拆卸安装在柜体的内侧壁，对动力电池工作时的环境温度进行实时采集，并发送至电池管理单元，有效提高了对电池柜内动力电池工作温度的检测，便于及时有效的对电池柜内的动力电池进行热管理控制以及热保护。

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种多功能电池柜的系统示意图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的一种多功能电池柜的结构示意图；

图3为图2所示多功能电池柜的局部剖视图；

图4为根据本申请的一些实施例提供的安装底角的结构示意图。

附图标记说明：

100、电池柜；200、电池管理单元；300、动力电池；400、电流传感器；500、电压检测仪；

201、L型侧板；202、连接板；203、沉孔；204、调节槽。

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申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，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申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”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；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，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-图4所示；该用于自卸沙船的动力电池300系统的多功能电池柜100包括：柜体，所述柜体内设置多个动力电池300；电池管理单元200，所述电池管理单元200可拆卸安装于所述柜体的顶板上部，且与多个所述动力电池300电连接；电流传感器400，设置于所述动力电池300与所述电池管理单元200的连接线路上，对所述动力电池300工作时的工作电流进行实时采集，并发送至所述电池管理单元200；温感探头，可拆卸安装于所述柜体的内侧壁，对所述动力电池300工作时的环境温度进行实时采集，并发送至所述电池管理单元200。

在本申请实施例中，多个所述动力电池300的供电端口依次串联，并与所述电池管理单元200的电池管理模块电连接。籍此，利用电流传感器400对动力电池300工作时的工作电流进行实时采集，并发送至电池管理单元200，使得在动力电池300工作时，自动检测和显示工作电流，并在过流、过压等危险情况发生时由电池管理单元200启动自动保护功能，实现动力电池300的传感检测、采样和保护的智能控制；同时，避免了在电池柜100内部设置大量线缆，实现对动力电池300的数据采集和控制，有效提高了电池柜100内多个动力电池300的供电、通讯的集中连接，提高了动力电池300的接线、安装、维护等的便捷性。

在本申请实施例中，电池柜100的柜体为长方体的壳状结构，其中，柜体的左侧板、右侧板、顶板、底板以及后面板可以通过同一板材折弯而成，也可以采用分体式焊接结构；与柜体的后面板相对的是柜体的柜门，柜门采用对开式双门结构，且通过多个转动合页固定连接在左侧板或右侧板上。

柜体上设置有多个散热窗，每个散热窗设置有相适配的弧形引流罩，弧形引流罩位于散热窗的上方且向外凸出，弧形引流罩的上端及侧面为一体成型的弧面，且弧形引流罩的上端及侧面封闭、下端开口。其中，弧形引流罩与散热窗通过压机一体冲压而成，在满足阻挡雨水、灰尘、杂物等通过散热窗进入柜体，保证动力电池300的工作环境相对干净，提高动力电池300的工作可靠性的前提下，提升了柜体的结构强度，同时，使储能电池柜100整体更加协调美观。

在本申请实施例中，柜体的左侧板、右侧板和与柜体的柜门相对的后面板上分别设有多个散热窗。籍此，通过多个散热窗实时的对柜体内部进行热交换，将柜体内动力电池300工作时产生的热量及时有效的通过散热窗排出，提升动力电池300的工作可靠性。

左侧板上的多个散热窗与右侧板上的多个散热窗对称分布。籍此，进一步提高了柜体内部的空气流通速度，使得柜体内部热交换的效率提升，以便更加快速有效的将柜体内动力电池300工作时产生的热量通过散热窗排出。

在本申请实施例中，左侧板上的多个所述散热窗沿柜体的高度方向分多组均布于左侧板上；和/或，右侧板上的多个散热窗沿所述柜体的高度方向分多组均布于右侧板上；和/或，后面板上的多个所述散热窗沿柜体的高度方向分多组均布于后面板上。

在本申请实施例中，电池柜100内部设置有电池模组底座，电池模组底座上安装动力电池300。其中，电池模组底座包括：立柱和底板；立柱有多根，多根立柱在柜体的内部呈矩阵排列；沿柜体的深度方向，位于同一直线上的多个立柱上设置有多个底板，多个底板沿立柱的高度方向均布，且每个底板均沿柜体的深度方向延伸，柜体的长度方向上的相邻两个底板相对布置。进一步的，位于同一直线上的多个所述立柱在同一高度上布设有一个所述底板；或，沿柜体的深度方向，位于同一直线上的多个立柱在同一高度上对称布置有两个底板。籍此，便于将动力电池300以抽屉式方式安装在底板上，安装维护时，沿柜体的深度方向抽拉动力电池300即可快速的将动力电池300抽出或推进柜体内。

在本申请实施例中，多个所述动力电池300在所述柜体内分为第一模组和第二模组，对应的，所述电流传感器400至少有两个，至少两个所述电流传感器400中的一个设置于所述第一模组与所述电池管理单元200的连接线路上，以及，至少两个所述电流传感器400中的另一个设置于所述第二模组与所述电池管理单元200的连接线路上。进一步的，所述多功能电池柜100还包括：电压检测仪500，所述电压检测仪500设置于所述动力电池300与所述电池管理模块的连接线路上，对多个串联的所述动力电池300的工作电压进行实时监测。籍此，通过对不同分组的动力电池300的工作电流、电压进行单独监测，进一步提高动力电池300工作时的电流、电压监测精度，进而，实现动力电池300故障的快速定位。

进一步的，还可以在每个动力电池300向外连接的线路上分别设置电流传感器400，实现对每个动力电池300的单独监测，并通过每个动力电池300的电流监测数据实现对动力电池300的工作状态的单独控制，进一步提高动力电池300工作过程中的过压、欠压、过流、短路等精确保护，提高动力电池300的使用寿命。

在本申请实施例中，第一模组和所述第二模组沿电池柜100的深度方向的中面对称均布。具体的，所述第一模组内的多个所述动力电池300的供电端口首尾依次串联，所述第二模组内的多个所述动力电池300的供电端口首尾依次串联，且所述第一模组中的头部的所述动力电池300的供电端口与所述电池管理单元200连接，所述第二模组中的尾部的所述动力电池300的供电端口与所述电池管理单元200连接，所述第一模组中尾部的所述动力电池300的供电端口与所述第二模组中头部的所述动力电池300的供电端口连接。具体的，所述第一模组内的多个所述动力电池300的供电端口呈梯形齿状首尾依次串联；和/或，所述第二模组内的多个所述动力电池300的供电端口呈梯形齿状首尾依次串联。

在本申请实施例中，在电池柜100内，多个动力电池300的正负极分别首尾依次相连，最终由一个动力电池300的正极、另一个动力电池300的负极分别与电池管理单元200相连，籍此，通过一个电池管理单元200实现对电池柜100内全部动力电池300的管理，有效减少电池柜100内供电线缆的数量，使电池柜100内空气对流的阻碍减小，有效降低了动力电池300的工作环境温度上升所带来的安全隐患。

在本申请实施例中，通过电池柜100内多个动力电池300的首尾依次串联，并采用一个电池管理单元200对多个动力电池300进行管理，实现对动力电池300的数据采集和控制，而不是每个动力电池300单独与控制系统连接，使得每个电池柜100内的多个动力电池300的供电、通讯分别通过电池管理单元200与控制系统连接，有效提高了电池柜100内多个动力电池300的供电、通讯的集中连接，减少了电池柜100内部的线缆数量，提高了动力电池300的接线、安装、维护等的便捷性，而且，使得电池柜100内各动力电池300之间的间隙增大，减少了空气对流阻碍，有效降低了动力电池300的工作环境温度上升所带来的安全隐患。

在一些可选实施例中，多个所述动力电池300的通讯端口依次串联，并与所述电池管理单元200的通信模块连接。具体的，动力电池300的通信端口依次串联连接后，通过CAN总线与通信模块连接，由通信模式进行数据的统一收发。籍此，进一步将电池柜100的功能进行集中管理，提高电池柜100的集中化程度。

在一些可选实施例中，所述电池管理单元200卧式安装于所述柜体的顶板上部。具体的，所述柜体的顶板上部可拆卸安装有四个安装底角，所述安装底角包括：L型侧板201和连接板202，所述L型侧板201的一端与所述连接板202固定连接，使所述连接板202与所述L型侧板201的相互垂直的两侧壁分别垂直；其中，所述连接板202固定安装于所述电池柜100的顶板上，且所述连接板202朝向所述柜体的顶板的中心，以使所述电池管理单元200座落于所述连接板202上，且所述L型侧板201分别与所述电池管理单元200的底部顶角紧密连接。

具体的，所述连接板202上设置有十字形的调节槽204，对应的，所述柜体的顶板上设有螺纹孔，其中，所述螺纹孔的孔径与所述调节槽204的宽度相适配。进一步的，所述连接板202上设有沉孔203，所述沉孔203的地面开设所述调节槽204。籍此，通过在连接板202上设置十字形的调节槽204，便于对安装底角之间的相互距离进行灵活调节，提高不同的电池柜100与不同电池管理单元200之间的适配连接，进一步提高电池柜100的适用范围。

在一具体的场景中，所述L型侧板201的内侧壁以及所述连接板202的上表面分别设有弹性缓冲垫。籍此，有效吸收设备运转过程中的震动等对电池管理单元200的冲击影像。在此，弹性缓冲垫可以采用橡胶、硅胶等高弹性材料。

在本申请实施例中，在电池管理单元200的面板上，还设置有电源指示灯、运行指示灯、故障蜂鸣报警指示灯、急停按钮、维修开关灯，对动力电池300工作时的电压、电流进行实时显示；此外，电池管理单元200的通讯模块能够以短信息、无线传输等将动力电池300的工作状态实施发送至移动端等远程控制客户端，以便于工作人员实时掌控电池柜100的工作状态。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能电池柜，用于自卸沙船的动力电池系统，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体内设置多个动力电池；

电池管理单元，所述电池管理单元可拆卸安装于所述柜体的顶板上部，且与多个所述动力电池电连接；

电流传感器，设置于所述动力电池与所述电池管理单元的连接线路上，对所述动力电池工作时的工作电流进行实时采集，并发送至所述电池管理单元；

温感探头，可拆卸安装于所述柜体的内侧壁，对所述动力电池工作时的环境温度进行实时采集，并发送至所述电池管理单元。

2.根据权利要求1所述的多功能电池柜，其特征在于，多个所述动力电池的供电端口依次串联，并与所述电池管理单元的电池管理模块电连接。

3.根据权利要求2所述的多功能电池柜，其特征在于，多个所述动力电池在所述柜体内部分布第一模组和第二模组；

对应的，

所述电流传感器至少有两个，至少两个所述电流传感器中的一个对应设置于所述第一模组与所述电池管理单元的连接线路上，以及，至少两个所述电流传感器中的另一个设置于所述第二模组与所述电池管理单元的连接线路上。

4.根据权利要求2所述的多功能电池柜，其特征在于，所述多功能电池柜还包括：电压检测仪，所述电压检测仪设置于所述动力电池与所述电池管理模块的连接线路上，对多个串联的所述动力电池的工作电压进行实时监测。

5.根据权利要求1所述的多功能电池柜，其特征在于，多个所述动力电池的通信端口依次串联，并与所述电池管理单元的通信模块连接。

6.根据权利要求1所述的多功能电池柜，其特征在于，所述电池管理单元卧式安装于所述柜体的顶板上部。

7.根据权利要求6所述的多功能电池柜，其特征在于，所述柜体的顶板上部可拆卸安装有四个安装底角，所述安装底角包括：L型侧板和连接板，所述L型侧板的一端与所述连接板固定连接，使所述连接板与所述L型侧板的相互垂直的两侧壁分别垂直；其中，所述连接板固定安装于所述电池柜的顶板上，且所述连接板朝向所述柜体的顶板的中心，以使所述电池管理单元座落于所述连接板上，且所述L型侧板分别与所述电池管理单元的底部顶角紧密连接。

8.根据权利要求7所述的多功能电池柜，其特征在于，所述连接板上设置有十字形的调节槽，对应的，所述柜体的顶板上设有螺纹孔，其中，所述螺纹孔的孔径与所述调节槽的宽度相适配。

9.根据权利要求8所述的多功能电池柜，其特征在于，所述连接板上设有沉孔，所述沉孔的底面开设所述调节槽。

10.根据权利要求7所述的多功能电池柜，其特征在于，所述L型侧板的内侧壁以及所述连接板的上表面分别设有弹性缓冲垫。

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