CN220652227U - 一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蓄电池技术领域，具体提供了一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，包括防爆壳体，防爆壳体包括沿第一方向依次设置的第一壳体和第二壳体，第一壳体中具有电池腔，第二壳体中沿第二方向分隔出第一电气腔、接线腔和第二电气腔；电池腔中安装有锂离子电池组和BMS采集模块，第一电气腔中安装有BMS主机，第二电气腔中安装有继电器组件，接线腔的一个侧壁处设有充电头，另一个侧壁处设有防爆电缆接头；电池腔和第二电气腔之间的分隔板处设有第一隔爆接线端子，第二电气腔与接线腔之间的分隔板处设有第二隔爆接线端子。本实用新型将电池组、继电器、充电头等分别安装于不同的腔室中，能够方便实现电气隔离以及防爆功能。

Description

一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源

技术领域

本申请属于蓄电池技术领域，具体提供了一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源。

背景技术

在矿用领域，锂离子蓄电池电源为矿用机械设备进行供电，通常为了提高蓄电池电源的供电量，其一般采用多个电池单元串联组合的方式，整个蓄电池电源的电池箱较大。

发明人了解到，上述矿用的锂离子蓄电池电源需要考虑自身起火爆炸，以及受外界起火爆炸的问题，对于锂离子蓄电池自身来说，其内部电气元件较多，容易因为电路老化、短路而引发故障，进而造成起火爆炸的风险。另外，矿用的锂离子电池还需要保证其不会受外界起火爆照的风险。相关技术方案中，矿用的锂离子电池中电池组和各电气元件混合于电池腔中，单个电气元件的故障极易造成整个锂离子蓄电池的起火以及爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，以至少解决上述技术问题之一。

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型的一个或多个实施例提供一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，包括防爆壳体，防爆壳体包括沿第一方向依次设置的第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体之间通过分隔板分隔，第一壳体中具有电池腔，第二壳体中通过内隔板沿第二方向分隔出第一电气腔、接线腔和第二电气腔，第一方向和第二方向相互垂直；

电池腔中安装有锂离子电池组和BMS采集模块，第一电气腔中安装有BMS主机，第二电气腔中安装有继电器组件，接线腔的一个侧壁处设有充电头，另一个侧壁处设有防爆电缆接头；电池腔和第二电气腔之间的分隔板具有多个第一安装孔，第一安装孔中分别设有第一隔爆接线端子，第二电气腔与接线腔之间的分隔板具有多个第二安装孔，第二安装孔中具有第二隔爆接线端子。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

本方案中，采用防爆型的壳体，该壳体能够提供较大的结构强度，进而避免外部起火爆炸对于蓄电池的影响。

本方案中防爆壳体包括分隔开的第一壳体和第二壳体，第一壳体中具有电池腔，第二壳体中通过内隔板分隔出第一电气腔、接线腔和第二电气腔。这种设置方式首先利用第一壳体和第二壳体实现锂离子电池组件与大部分电气元件在空间上的隔离。然后第二壳体中分隔出的第一电气腔、接线腔和第二电气腔能够实现充放电、继电器控制、电池组件监测控制等不同功能电气元件的分离布置，使得实现不同功能的电气元件之间能够进行空间隔离，减少因为短路老化造成的电池整体失火情况。

本方案中，电池腔和第二电气腔之间的分隔板具有第一安装孔且第一安装孔处具有第一接隔爆线端子，第二电气腔与接线腔之间的分隔板具有第二安装孔且第二安装孔处具有第二隔爆接线端子。这种设置方式便于利用第一隔爆接线端子和第二隔爆接线端子实现第二电气腔与电池腔、接线腔之间的电缆连接，在实现电缆连接的实现相应腔体之间的隔爆操作。

附图说明

下面参照附图来描述本申请的部分实施例，附图中：

图1是本实用新型实施例中整体结构的轴测示意图；

图2是本实用新型实施例中另一视向的整体结构轴测示意图；

图3是本实用新型实施例中防爆壳体剖视图；

图4是本实用新型实施例中整体结构主视方向的剖视图；

图5是本实用新型实施例中整体结构的俯视方向的剖视图；

图6是本实用新型实施例中左视方向的剖视图；

图7是本实用新型实施例中右视方向的剖视图。

附图标记，1、第一壳体；2、第二壳体；101、防爆顶盖；1011、加强筋；102、电池腔；103、第一安装孔；201、防爆盖；202、充电头；203、防爆电缆接头；204、第一电气腔；205、接线腔；206、第二电气腔；207、第二安装孔；208、U型扣板；2081、线槽通道；2082、连接口；3、锂离子电池组件；4、第一隔爆接线端子；5、继电器组件；501、第一继电器；502、第二继电器；503、第三继电器；6、第二隔爆接线端子；7、BMS主机；9、模块壳体。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本申请的优选实施例，并不表示本申请仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。基于本申请提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图7所示，本申请的一种典型实施例提供一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，包括防爆壳体，防爆壳体包括沿第一方向依次设置的第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2之间通过分隔板分隔，第一壳体1中具有电池腔102，第二壳体2中通过内隔板沿第二方向分隔出第一电气腔204、接线腔205和第二电气腔206，第一方向和第二方向相互垂直；

电池腔102中安装有锂离子电池组和BMS采集模块，第一电气腔204中安装有BMS主机7，第二电气腔206中安装有继电器组件5，接线腔205的一个侧壁处设有充电头202，另一个侧壁处设有防爆电缆接头203；电池腔102和第二电气腔206之间的分隔板具有多个第一安装孔103，第一安装孔103中分别设有第一隔爆接线端子4，第二电气腔206与接线腔205之间的分隔板具有多个第二安装孔207，第二安装孔207中具有第二隔爆接线端子6。

具体的，该第一壳体1和第二壳体2为方形箱体形状，因为第一壳体1用于容纳锂离子电池组件3，而第二壳体2用于容纳其他连接和检测用的电气元件，因此该第一壳体1的尺寸大于第二壳体2的尺寸。如图1所示，该第一壳体1的长宽高数值均大于第二壳体2相对应的长宽高的数值。

具体地，在使用时，该第一方向为垂直水平面的竖向，该第二方向为水平方向，第一壳体1沿竖向处于第二壳体2的上部，第一壳体1下端的底壁作为分隔板，该分隔板的一部分结构作为第二壳体2上端的顶壁。

具体地，在上述第一壳体1尺寸大于第二壳体2尺寸的情况下，第一壳体1和第二壳体2的后侧壁为同一块板件；如图2所示，该板件为从上向下尺寸逐渐变小的阶梯板状结构。

具体地，上述继电器组件5包括多个继电器，例如图5所示，其包括第一继电器501、第二继电器502和第三继电器503；该第一继电器501为充电继电器、第二继电器502为放电继电器，第三继电器503为总负继电器；另外一些实施例中，继电器的数量以及类型由本领域技术人员自行设置，此处不再赘述。

本实施例中，第一隔爆接线端子4与第一安装孔103之间的接触面以及第二隔爆接线端子6与第二安装孔207之间的接触面为隔爆接合面。

如图4和图5所示，该第一隔爆接线端子4和第二隔爆接线端子6的具有外圆侧面，该第一安装孔103和第二安装孔207分别具有内圆侧面，上述的外圆侧面和内圆侧面均为隔爆面。更具体的，本实施例中，隔爆接合面粗糙度小于3.2μm，隔爆距离大于等于16mm，隔爆接合面间隙小于等于0.3mm。

可知的，该隔爆接合面的结构设置使得电池腔102、第二电气腔206和接线腔205之间的起火与爆炸基本不会互相影响，避免单一腔体的爆炸造成整个蓄电池电源起火爆炸。

本实施例中，还包括充电电路和放电电路，继电器组件5、充电头202以及防爆电缆接头203等分别连接于充电电路或放电电路中。

可知的，充电电路与放电电路为现有技术中蓄电池电源的常规部件，充电电路以及放电电路中设置相应的继电器组件5也是现有技术，本实施例只是改变了继电器组件5的安装位置，即将继电器组件5安装于与锂离子电池组件3处电池腔102相隔绝的第二电气腔206中，对于电路结构的本身不做修改，因此此处省略相应的电路连接方式，由本领域技术人员自行设置即可。

同理的，该充电头202和防爆电缆接头203与充电电路和放电电路的电路连接方式同样为现有技术，本实施例仅是改变了该充电头202和防爆电缆接头203的安装位置，即高充电头202和防爆电缆接头203分别处于第二壳体2处接线腔205的两侧壁处，在保证二者有充分电气隔离距离的情况下，使得充电头202和防爆电缆接头203相对于第二壳体2居中设置，便于提高二者使用时的便利性。

本实施例中，电池腔102中设有模块壳体9，模块壳体9中设有温度模块和BMS采集模块，温度模块用于检测锂离子电池组的温度，BMS采集模块用于采集锂离子电池组的电压。

本实施例中的BMS指的是电池管理系统。此处对温度模块、MBS采集模块和BMS主机7的信号线连接方式，工作原理等不做改进，采用现有技术即可。

本实施例的改进在于设置模块壳体9，利用该模块壳体9实现温度模块和BMS采集模块在电池腔102中的安装。

本实施例中，第一方向为竖向，电池腔102处于第二腔体的上方，第一壳体1的上端具有方形的安装口，安装口处具有方形的防爆顶盖101，防爆顶盖101与安装口之间的抵接面为防爆接合面。

当第一壳体1上端安装口处具有防爆顶盖101时，该防爆顶盖101与第一壳体1通过螺栓等连接件可拆卸安装，进而便于实现锂离子电池组件3在电池腔102中的安装和拆除。可知的，该防爆顶盖101和第一壳体1处分别设有连接用的螺孔，该螺栓与防爆顶盖101处螺孔的结合面也同样为防爆接合面。具体地，本实施例中，防爆接合面的粗糙度小于3.2μm，隔爆距离大于等于16mm，隔爆接合面间隙小于等于0.3mm。

本实施例中，第二壳体2侧侧壁分别设有连通第一电气腔204、接线腔205和第二电气腔206的方形的开口，开口处拆卸的安装有防爆盖201，防爆盖201与第二壳体2之间形成隔爆接合面。

可知的，上述防爆盖201的数量为三个，三个防爆盖201分别实现上述第一电气腔204、接线腔205和第二电气腔206的开闭，这种设置方式便于实现相应电气元件的拆装。

本实施例中，接线腔205中设有U型扣板208，U型扣板208的两端抵接第二腔体中的两个内隔板，U型扣板208与接线腔205的底壁面抵接以围合成线槽通道2081，线槽通道2081的两端通过内隔板上的连接口2082分别与第一电气腔204和第二电气腔206连通。

具体的，在接线腔205处于第一电气腔204和第二电气腔206的情况下，该接线腔205中的U型扣板208处能够形成一个与接线腔205分隔的线槽通道2081，该线槽通道2081的两端分别与第一电气腔204和第二电气腔206连通。这种设置方式能够在隔绝接线腔205的情况下，方便实现第一电气腔204和第二电气腔206通过电缆的连通。

本实施例中，防爆顶盖101的外壁面设有格栅状的加强筋1011。该加强筋1011能够增加防爆顶盖101的结构强度，更好的实现防爆操作。另外一些实施例中，可以在第一壳体1至少一个侧面处也设置相应地加强筋1011。此处不再赘述。

至此，已经结合前文的优选实施例描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本申请技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本申请的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，包括防爆壳体，所述防爆壳体包括沿第一方向依次设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体之间通过分隔板分隔，所述第一壳体中具有电池腔，所述第二壳体中通过内隔板沿第二方向分隔出第一电气腔、接线腔和第二电气腔，所述第一方向和第二方向相互垂直；

所述电池腔中安装有锂离子电池组和BMS采集模块，所述第一电气腔中安装有BMS主机，所述第二电气腔中安装有继电器组件，所述接线腔的一个侧壁处设有充电头，另一个侧壁处设有防爆电缆接头；

所述电池腔和第二电气腔之间的分隔板具有多个第一安装孔，所述第一安装孔中分别设有第一隔爆接线端子，所述第二电气腔与接线腔之间的分隔板具有多个第二安装孔，所述第二安装孔中具有第二隔爆接线端子。

2.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述第一隔爆接线端子与第一安装孔之间的接触面以及第二隔爆接线端子与第二安装孔之间的接触面为隔爆接合面。

3.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，还包括充电电路和放电电路，所述继电器组件、充电头以及防爆电缆接头分别连接于充电电路或放电电路中。

4.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述电池腔中设有模块壳体，所述模块壳体中设有温度模块和所述BMS采集模块，所述温度模块用于检测锂离子电池组的温度，所述BMS采集模块用于采集锂离子电池组的电压。

5.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述第一方向为竖向，所述电池腔处于第二腔体的上方，所述第一壳体的上端具有方形的安装口，所述安装口处具有方形的防爆顶盖，所述防爆顶盖与所述安装口之间的抵接面为防爆接合面。

6.根据权利要求5所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述防爆接合面的粗糙度小于3.2μm，隔爆距离大于等于16mm，隔爆接合面间隙小于等于0.3mm。

7.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述第二壳体侧侧壁分别设有连通第一电气腔、接线腔和第二电气腔的方形的开口，所述开口处拆卸的安装有防爆盖，所述防爆盖与第二壳体之间形成隔爆接合面。

8.根据权利要求7所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述隔爆接合面粗糙度小于3.2μm，隔爆距离大于等于16mm，隔爆接合面间隙小于等于0.3mm。

9.根据权利要求1所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述接线腔中设有U型扣板，所述U型扣板的两端抵接第二腔体中的两个内隔板，所述U型扣板与接线腔的底壁面抵接以围合成线槽通道，所述线槽通道的两端通过内隔板上的连接口分别与第一电气腔和第二电气腔连通。

10.根据权利要求5所述的矿用隔爆型锂离子蓄电池电源，其特征在于，所述防爆顶盖的外壁面设有格栅状的加强筋。