CN106932727A - 一种动力电池充放电试验防爆装置 - Google Patents

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张勇
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Abstract

本发明提供一种应用于动力电池试验安全设备技术领域的动力电池充放电试验防爆装置，所述的动力电池充放电试验防爆装置的装置壳体(1)内设置电池放置部件(3)，所述的装置壳体(1)内的烟雾传感器(4)和有害气体传感器(5)分别与控制部件(6)连接，控制部件(6)与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关(7)连接，本发明的动力电池充放电试验防爆装置，结构简单，制造成本低，能够对动力电池因***或燃烧而产生的危险进行及时处理，有效阻止动力电池发生***或燃烧产生的危险向整个试验室扩散，防止动力电池的***或者燃烧对试验人员产生不必要的伤害，确保试验人员人身安全。

Description

一种动力电池充放电试验防爆装置
技术领域
本发明属于动力电池试验安全设备技术领域，更具体地说，是涉及一种动力电池充放电试验防爆装置。
背景技术
目前，电动汽车的动力电池电压不断提高，由以往的几十伏已经提高至目前的100V～600V，甚至更高，远远超过安全电压。因此，在动力电池试验过程中，一旦发生触电事故，对人体的伤害将是十分严重的。同时，电动汽车采用的动力电池组要求高的能量密度，使得其不得不采用一些新型电池，这些新型电池(如钠硫电池、锂离子电池等)均存在较大的安全隐患，一旦发生短路或泄漏均可能引起剧烈的燃烧和***，造成灾难性后果。例如，当进行电池***试验时，若不同容量的锂离子电池混合使用，过放电时将会使电池组中容量较小的电池出现反极(电池的正极变为负极，负极变为正极)，从而使正极的金属锂形成易燃易爆物质。同时，由于锂离子电池在充放电过程中碳负极与正极脱出的氧反应会生成易燃气体CO；另外，由于隔膜被腐蚀使正负极短路，使有机溶剂电解液发生反应也会生成易燃气体等。在发生以上因素的情况下均可能造成电池燃烧或***。以3.2V、120Ah锂离子动力电池为例，单体电池能量为384Wh(1382.4kJ)，TNT***约含能量4.2kJ/g，即一只120Ah锂离子电池所含的电能就相当于329gTNT***的能量。以上计算还未考虑电解液燃烧以及正极活性物质分解的能量，而试验用模块电池至少为5只单体电池串联，其能量至少相当于1645gTNT***的能量。因此，对于动力电池试验过程中可能发生的电击、漏液、起火、***、释放有害气体等危险必须做好相应的安全防护措施。目前的试验室内的装置无法有效防止***带来的损害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，制造成本低，在动力电池进行充放电试验过程中，能够对动力电池因***或燃烧而产生的危险进行及时处理从，从而防止动力电池的***或者燃烧对试验人员产生不必要的伤害，确保试验人员人身安全的动力电池充放电试验防爆装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种动力电池充放电试验防爆装置，所述的动力电池充放电试验防爆装置设置在动力电池充放电试验室内，所述的动力电池充放电试验防爆装置包括装置壳体，装置壳体内设置能够放置动力电池的电池放置部件，装置壳体内还安装烟雾传感器和有害气体传感器，烟雾传感器和有害气体传感器分别与控制部件连接，控制部件与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关连接。
所述的烟雾传感器检测到烟雾超过设定浓度时，烟雾传感器设置为能够向控制部件反馈信号的结构，控制部件设置为能够根据烟雾传感器反馈的信号控制试验室电源开关切断试验室电源的结构，有害气体传感器检测到有害气体超过设定浓度时，有害气体传感器设置为能够向控制部件反馈信号的结构，控制部件设置为能够根据有害气体传感器反馈的信号控制试验室电源开关切断试验室电源的结构。
所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括防爆高速摄像机，所述的防爆高速摄像机与控制部件连接，控制部件与干粉灭火器连接，干粉灭火器通过干粉灭火通道与装置壳体连接，所述的干粉灭火通道延伸到装置壳体内的一端安装干粉喷洒喷头。
所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括排风***，排风***与控制部件连接，排风***包括风机、排风管道，所述的排风***的风机安装在装置壳体上，风机一侧与装置壳体内部连通，风机另一侧与排风***的排风管道连通。
所述的控制部件还与报警器连接，烟雾传感器的烟雾设定浓度包括烟雾低浓度区间和烟雾高浓度区间，烟雾传感器检测到的烟雾浓度位于烟雾低浓度区间时，烟雾传感器向控制部件反馈烟雾处于低浓度区间信号，控制部件设置为能够控制报警器发出报警信号的结构。
所述的烟雾传感器检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器向控制部件反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件设置为能够根据烟雾传感器反馈的信号控制试验室电源开关切断试验室电源的结构。
所述的烟雾传感器检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器向控制部件反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件同时设置为能够根据烟雾传感器反馈的信号控制排风***开始启动的结构。
所述的动力电池充放电试验防爆装置的电池放置部件为移动小车，所述的移动小车设置为能够移动动力电池进出装置壳体的结构，装置壳体上设置进出口，进出口部位安装能够卷收和下降的卷收门。
所述的防爆高速摄像机检测到装置壳体内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机设置为能够向控制部件反馈信号的结构，控制部件设置为能够根据防爆高速摄像机反馈的信号控制排风***启动的结构。
所述的防爆高速摄像机检测到装置壳体内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机设置为能够向控制部件反馈信号的结构，控制部件设置为能够根据防爆高速摄像机反馈的信号控制干粉灭火器启动的结构。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置，在进行动力电池试验过程中，将动力电池放置到电池放置部件上，再推送到装置壳体内，而装置壳体采用钢板等材料制成，具有明显的防爆效果，而且具有隔音效果，降低试验过程中的噪音。烟雾传感器和有害气体传感器的设置，以及烟雾传感器和有害气体传感器与控制部件连接，而控制部件又与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关连接，当进行动力电池充放电等试验过程中，一旦动力电池发生***火燃烧，装置本体内会产生烟雾，同时***或燃烧的动力电池释放有害气体，这时，烟雾传感器检测到烟雾信号，并将该信号反馈到控制部件，有害气体传感器检测到有害气体信号，并将该信号反馈到控制部件，控制部件根据烟雾传感器和有害气体传感器反馈的信号，控制试验室电源开关动作，断开试验室内的电源，避免动力电池***而对整个试验室产生影响。无论是烟雾传感器和有害气体传感器单独反馈信号，还是烟雾传感器和有害气体传感器同事反馈信号，控制部件都会控制试验室电源开关动作。本发明的动力电池充放电试验防爆装置，结构简单，制造成本低，在动力电池进行充放电试验过程中，能够对动力电池因***或燃烧而产生的危险进行及时处理，有效阻止动力电池发生***或燃烧产生的危险向整个试验室扩散，防止动力电池的***或者燃烧对试验人员产生不必要的伤害，确保试验人员人身安全。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置的外部的结构示意图；
图2为本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置的内部的结构示意图；
图3为本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置的局部结构示意图；
图4为本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置的后视局部结构示意图；
附图标记分别为：1、装置壳体；2、动力电池；3、电池放置部件；4、烟雾传感器；5、有害气体传感器；6、控制部件；7、试验室电源开关；8、防爆高速摄像机；9、干粉灭火器；10、干粉灭火通道；11、干粉喷洒喷头；12、排风***；13、风机；14、排风管道；15、报警器；16、移动小车；17、卷收门。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本发明为一种动力电池充放电试验防爆装置，所述的动力电池充放电试验防爆装置设置在动力电池充放电试验室内，所述的动力电池充放电试验防爆装置包括装置壳体1，装置壳体1内设置能够放置动力电池2的电池放置部件3，所述的装置壳体1内还安装烟雾传感器4和有害气体传感器5，烟雾传感器4和有害气体传感器5分别与控制部件6连接，控制部件6与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关7连接。上述结构，在进行动力电池试验过程中，将动力电池放置到电池放置部件上，再推送到装置壳体内，而装置壳体采用钢板等材料制成，具有明显的防爆效果，而且具有隔音效果，降低试验过程中的噪音。烟雾传感器4和有害气体传感器5的设置，以及烟雾传感器4和有害气体传感器5与控制部件连接，而控制部件6又与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关7连接，当进行动力电池充放电等试验过程中，一旦动力电池发生***或燃烧，装置本体内会产生烟雾，同时***或燃烧的动力电池释放有害气体，这时，烟雾传感器检测到烟雾信号，并将该信号反馈到控制部件，有害气体传感器检测到有害气体信号，并将该信号反馈到控制部件，控制部件根据烟雾传感器4和有害气体传感器5反馈的信号，控制试验室电源开关7动作，断开试验室内的电源，避免动力电池***而对整个试验室产生影响。无论是烟雾传感器4和有害气体传感器5单独反馈信号，还是烟雾传感器4和有害气体传感器5同事反馈信号，控制部件都会控制试验室电源开关7动作。本发明的动力电池充放电试验防爆装置，结构简单，制造成本低，在动力电池进行充放电试验过程中，能够对动力电池因***或燃烧而产生的危险进行及时处理，有效阻止动力电池发生***或燃烧产生的危险向整个试验室扩散，防止动力电池的***或者燃烧对试验人员产生不必要的伤害，确保试验人员人身安全。
所述的烟雾传感器4检测到烟雾超过设定浓度时，烟雾传感器4设置为能够向控制部件6反馈信号的结构，控制部件6设置为能够根据烟雾传感器4反馈的信号控制试验室电源开关7切断试验室电源的结构，有害气体传感器5检测到有害气体超过设定浓度时，有害气体传感器5设置为能够向控制部件6反馈信号的结构，控制部件6设置为能够根据有害气体传感器5反馈的信号控制试验室电源开关7切断试验室电源的结构。上述结构，一旦动力电池发生***或燃烧，装置本体内会因***或燃烧而产生烟雾，同时***或燃烧的动力电池会释放有害气体，这时，烟雾传感器检测到烟雾信号，并将该信号反馈到控制部件，有害气体传感器检测到有害气体信号，并将该信号反馈到控制部件，控制部件根据烟雾传感器4和有害气体传感器5反馈的信号，控制试验室电源开关7动作，断开试验室内的电源，避免动力电池***而对整个试验室产生影响
所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括防爆高速摄像机8，所述的防爆高速摄像机8与控制部件6连接，控制部件6与干粉灭火器9连接，干粉灭火器9通过干粉灭火通道10与装置壳体1连接，所述的干粉灭火通道10延伸到装置壳体1内的一端安装干粉喷洒喷头11。上述结构，一旦装置壳体内的动力电池发生燃烧或***，防爆高速摄像机8会拍摄到燃烧或***画面，并迅速将燃烧或***画面转化为信号传递到控制部件，控制部件会根据防爆高速摄像机8的信号控制干粉灭火器工作，干粉灭火器通过干粉灭火通道输送到装置壳体内，再通过干粉喷洒喷头喷洒到发生燃烧或***区域，从而及时对燃烧或***的危险进行处理，将燃烧或***局限于装置壳体内进行处理(装置壳体本身具有阻止燃烧蔓延和防爆功能)，有效阻止事故和危险的蔓延，确保整个试验室的安全。
所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括排风***12，排风***12与控制部件6连接，排风***12包括风机13、排风管道14，所述的排风***12的风机13安装在装置壳体1上，风机13一侧与装置壳体1内部连通，风机13另一侧与排风***12的排风管道14连通。上述结构，当动力电池发生燃烧或***时，控制部件控制排风***启动，风机将装置壳体内产生的烟雾抽出，并从排风管道排到试验室外部，有效避免燃烧或***蔓延后烟雾进入试验室。
所述的控制部件6还与报警器15连接，烟雾传感器4的烟雾设定浓度包括烟雾低浓度区间和烟雾高浓度区间，烟雾传感器4检测到的烟雾浓度位于烟雾低浓度区间时，烟雾传感器4向控制部件6反馈烟雾处于低浓度区间信号，控制部件6设置为能够控制报警器15发出报警信号的结构。上述结构，将烟雾传感器4的烟雾设定浓度包括烟雾低浓度区间和烟雾高浓度区间，烟雾低浓度区间相当于一级报警，烟雾高浓度区间相当于二级报警。当发生一级报警时，烟雾传感器4向控制部件反馈信号，控制部件根据反馈信号控制报警器启动，这时只报警，而控制部件并不控制试验室电源开关7切断试验室电源。
所述的烟雾传感器4检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器4向控制部件6反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件6设置为能够根据烟雾传感器4反馈的信号控制试验室电源开关7切断试验室电源的结构。而当燃烧或***加重时，进入二级报警，这时烟雾传感器4向控制部件反馈信号，控制部件根据反馈信号控制试验室电源开关7这时切断试验室电源。
所述的烟雾传感器4检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器4向控制部件6反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件6同时设置为能够根据烟雾传感器4反馈的信号控制排风***12开始启动的结构。上述结构，当所述的烟雾传感器4检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，控制部件同时控制排风***工作，将烟雾排出到试验室外部，避免烟雾进入试验室内。
所述的动力电池充放电试验防爆装置的电池放置部件3为移动小车16，所述的移动小车16设置为能够移动动力电池2进出装置壳体1的结构，装置壳体1上设置进出口，进出口部位安装能够卷收和下降的卷收门17。移动小车能够方便移动动力电池，而卷收门在动力电池放入装置壳体后封闭装置壳体。
所述的防爆高速摄像机8检测到装置壳体1内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机8设置为能够向控制部件6反馈信号的结构，控制部件6设置为能够根据防爆高速摄像机8反馈的信号控制排风***12启动的结构。上述结构，当动力电池发生燃烧或***时，防爆高速摄像机8检测到装置壳体1内出现烟雾或着火，控制部件控制排风***启动，风机将装置壳体内产生的烟雾抽出，并从排风管道排到试验室外部，有效避免燃烧或***蔓延后烟雾进入试验室。
所述的防爆高速摄像机8检测到装置壳体1内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机8设置为能够向控制部件6反馈信号的结构，控制部件6设置为能够根据防爆高速摄像机8反馈的信号控制干粉灭火器9启动的结构。上述结构，动力电池发生燃烧或***时，防爆高速摄像机8检测到装置壳体1内出现烟雾或着火，控制部件控制干粉灭火器9启动，对火源进行灭火，降低事故蔓延。
本发明所述的动力电池充放电试验防爆装置，在进行动力电池试验过程中，将动力电池放置到电池放置部件上，再推送到装置壳体内，而装置壳体采用钢板等材料制成，具有明显的防爆效果，而且具有隔音效果，降低试验过程中的噪音。烟雾传感器和有害气体传感器的设置，以及烟雾传感器和有害气体传感器与控制部件连接，而控制部件又与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关连接，当进行动力电池充放电等试验过程中，一旦动力电池发生***火燃烧，装置本体内会产生烟雾，同时***或燃烧的动力电池释放有害气体，这时，烟雾传感器检测到烟雾信号，并将该信号反馈到控制部件，有害气体传感器检测到有害气体信号，并将该信号反馈到控制部件，控制部件根据烟雾传感器4和有害气体传感器反馈的信号，控制试验室电源开关动作，断开试验室内的电源，避免动力电池***而对整个试验室产生影响。无论是烟雾传感器和有害气体传感器单独反馈信号，还是烟雾传感器和有害气体传感器同事反馈信号，控制部件都会控制试验室电源开关动作。本发明的动力电池充放电试验防爆装置，结构简单，制造成本低，在动力电池进行充放电试验过程中，能够对动力电池因***或燃烧而产生的危险进行及时处理，有效阻止动力电池发生***或燃烧产生的危险向整个试验室扩散，防止动力电池的***或者燃烧对试验人员产生不必要的伤害，确保试验人员人身安全。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的动力电池充放电试验防爆装置设置在动力电池充放电试验室内，所述的动力电池充放电试验防爆装置包括装置壳体(1)，装置壳体(1)内设置能够放置动力电池(2)的电池放置部件(3)，所述的装置壳体(1)内还安装烟雾传感器(4)和有害气体传感器(5)，烟雾传感器(4)和有害气体传感器(5)分别与控制部件(6)连接，控制部件(6)与动力电池充放电试验室内的试验室电源开关(7)连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的烟雾传感器(4)检测到烟雾超过设定浓度时，烟雾传感器(4)设置为能够向控制部件(6)反馈信号的结构，控制部件(6)设置为能够根据烟雾传感器(4)反馈的信号控制试验室电源开关(7)切断试验室电源的结构，有害气体传感器(5)检测到有害气体超过设定浓度时，有害气体传感器(5)设置为能够向控制部件(6)反馈信号的结构，控制部件(6)设置为能够根据有害气体传感器(5)反馈的信号控制试验室电源开关(7)切断试验室电源的结构。
3.根据权利要求2所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括防爆高速摄像机(8)，所述的防爆高速摄像机(8)与控制部件(6)连接，控制部件(6)与干粉灭火器(9)连接，干粉灭火器(9)通过干粉灭火通道(10)与装置壳体(1)连接，所述的干粉灭火通道(10)延伸到装置壳体(1)内的一端安装干粉喷洒喷头(11)。
4.根据权利要求2所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的动力电池充放电试验防爆装置还包括排风***(12)，排风***(12)与控制部件(6)连接，排风***(12)包括风机(13)、排风管道(14)，所述的排风***(12)的风机(13)安装在装置壳体(1)上，风机(13)一侧与装置壳体(1)内部连通，风机(13)另一侧与排风***(12)的排风管道(14)连通。
5.根据权利要求2所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的控制部件(6)还与报警器(15)连接，烟雾传感器(4)的烟雾设定浓度包括烟雾低浓度区间和烟雾高浓度区间，烟雾传感器(4)检测到的烟雾浓度位于烟雾低浓度区间时，烟雾传感器(4)向控制部件(6)反馈烟雾处于低浓度区间信号，控制部件(6)设置为能够控制报警器(15)发出报警信号的结构。
6.根据权利要求5所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：烟雾传感器(4)检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器(4)向控制部件(6)反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件(6)设置为能够根据烟雾传感器(4)反馈的信号控制试验室电源开关(7)切断试验室电源的结构。
7.根据权利要求5所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的烟雾传感器(4)检测到的烟雾浓度位于烟雾高浓度区间时，烟雾传感器(4)向控制部件(6)反馈烟雾处于高浓度区间信号，控制部件(6)同时设置为能够根据烟雾传感器(4)反馈的信号控制排风***(12)开始启动的结构。
8.根据权利要求1所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的动力电池充放电试验防爆装置的电池放置部件(3)为移动小车(16)，所述的移动小车(16)设置为能够移动动力电池(2)进出装置壳体(1)的结构，装置壳体(1)上设置进出口，进出口部位安装能够卷收和下降的卷收门(17)。
9.根据权利要求3所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：所述的防爆高速摄像机(8)检测到装置壳体(1)内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机(8)设置为能够向控制部件(6)反馈信号的结构，控制部件(6)设置为能够根据防爆高速摄像机(8)反馈的信号控制排风***(12)启动的结构。
10.根据权利要求3所述的动力电池充放电试验防爆装置，其特征在于：防爆高速摄像机(8)检测到装置壳体(1)内出现烟雾或着火时，防爆高速摄像机(8)设置为能够向控制部件(6)反馈信号的结构，控制部件(6)设置为能够根据防爆高速摄像机(8)反馈的信号控制干粉灭火器(9)启动的结构。
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