CN111477792B - 一种混合动力机车电池***电池包及电池*** - Google Patents

一种混合动力机车电池***电池包及电池*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种混合动力机车电池***电池包，包括箱体、多个电池模组，所述箱体内部均匀设置多个中空挡板；所述多个电池模组固定在箱体内部，由所述中空挡板隔开；所述中空挡板两侧均设有绝缘板；箱体内部侧面设有铜排，每个电池模组通过铜排串联，分别在底部与顶部形成正负总接口；箱体表面均用绝缘板覆盖，底部与顶部设有电池管理***，用于对电池模组进行管理与监测，箱体底部与顶部分别还设有连接器，分别与正总接口、负总接口连接，连接器一端连接电池模组总接口，另一端对外连接。通过采用本发明的电池包组成的电池***能够有效的保证电池***的安全性。

Description

一种混合动力机车电池***电池包及电池***
技术领域
本发明涉及动力电池领域，特别涉及一种混合动力机车电池***电池包及电池***。
背景技术
现有机车的电池***由22个箱体串联组成，放置在一个密闭的电池室内；电池包内未设置保护器件；整个动力电池***没有分割成相互独立、隔热、阻燃和防爆的多个支路；监控***不完善；绝缘性能较差；动力电池室灭火措施不完善。
发明内容
针对上述存在的问题，提出一种新的电池***技术方案，电池***分为4路，每路由5个电池包组成，每个电池包包含3个电池模组，模组与模组之间有隔热装置，电池包中都设置熔断器，设置蓄电池管理模块对电池进行管理与监测，电池包内安装灭火装置，电池模组上设置薄弱环节，电池包箱体安装绝缘板，喷涂绝缘漆。
本发明采用的技术方案如下：一种混合动力机车电池***电池包，包括箱体、多个电池模组，所述箱体内部均匀设置多个中空挡板，；所述多个电池模组固定在箱体内部，由所述中空挡板隔开；所述中空挡板两侧均设有绝缘板；箱体内部侧面设有铜排，每个电池模组通过铜排串联，分别在底部与顶部形成正负总接口；箱体表面均用绝缘板覆盖，底部与顶部设有电池管理***，用于对电池模组进行管理与监测，箱体底部与顶部分别还设有连接器，分别与正总接口、负总接口连接，连接器一端连接电池模组总接口，另一端对外连接。
进一步的，所述电池包中还设有熔断器，所述熔断器设置在箱体内侧底部，串联于箱体底部连接器和电池模组之间。
进一步的，所述箱体中还设灭火装置，所述灭火装置设置在电池模组与箱体之间，均匀分布于箱体正面的内侧。
进一步的，所述电池模组与电池模组之间还设有隔热装置，所述隔热装置设置中空挡板的中间间壁中。
进一步的，所述箱体底部还设有维护开关，用于切断电池与外部电器连接。
进一步的，所述电池包中还设有薄弱环节，所述薄弱环节设置在任意电池模组内部，电池模组内部电芯与薄弱环节串接。
进一步的，所述箱体正面与背面的绝缘板上开有方孔，用于通风散热。
进一步的，电池模组通过安装螺栓固定在箱体内部，所述安装螺栓采用绝缘套防护。
进一步的，所述箱体表面喷涂有绝缘漆，通过绝缘漆隔离电池模组与箱体。
本发明还提供了一种混合动力机车电池***，包括多条动力电池回路，每条电池回路由多个上述的电池包组成，电池包与电池包之间通过顶部与底部的连接器进行串联，形成总负接口与总正接口。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
1.动力电池回路进行能量分割，采用多支路动力电池独立回路，单组能量控制在较低水平，防止因短路时能量过大带来的严重危害。
2.电池包设置了熔断器和薄弱环节，保证电池***工作安全。。
3.动力电池***正负极母线、接线端子在充分满足绝缘性能要求的情况下还要留有足够安全距离，彻底避免异物侵入或一个大修期内积尘、油污等可能造成的短路危险。
4.电池包内设置维护开关，将电池与外部电器件彻底断开，保证了电池维护时可无电操作。
5.电池与箱体之间用绝缘材料和绝缘漆完全隔开，保证箱体的安全性。
6.电池包隔开梁之间填充了隔热装置，即使单一一箱电池着火，也可以在短时间内不影响其它电池模组。
7.电池包内安装灭火装置，电池包内温度达到一定值时，自动灭火装置可以自行启动，喷发灭火剂进行灭火、降温。
8.电池包的结构保证了电池模组的通风散热性能良好。
附图说明
图1是本发明的电池包正面结构示意图。
图2本发明的电池包顶部结构示意图。
图3本发明的电池包底部结构示意图。
图4本发明的电池包底部剖视图。
图5本发明的电池包左视图。
图6本发明的电池包右视图
图7本发明的电池包正面剖视图。
图8为本发明的电池包组成的电池回路示意图。
图9为本发明的电池包组成的电池***示意图。
附图标记：1-箱体，2-电池模组，3-中空挡板，4-正面绝缘板，5-连接器，6-电池管理***，7-维护开关，8-熔断器，9-侧面绝缘板，10-隔热装置，11-铜排，12-灭火装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1、2、3所示，一种混合动力机车电池***电池包，包括箱体1、多个电池模组2，所述箱体1内部均匀设置多个中空挡板3，；所述多个电池模组2固定在箱体1内部，由所述中空挡板3隔开；所述中空挡板3两侧均设有绝缘板；箱体内部侧面设有铜排11，每个电池模组3通过铜排串联11，分别在底部与顶部形成正负总接口；箱体1表面均用绝缘板覆盖，底部与顶部设有电池管理***6，用于对电池模组进行管理与监测，箱体底部与顶部分别还设有连接器5，分别与正总接口、负总接口连接，所述连接器一端连接电池模组总接口，另一端对外连接。所述电池模组3由多个电芯组成。电池模组与绝缘板之间具有一定间距，用于通风散热。
如图4所示，为了保证电池***工作安全，所述电池包中还设有熔断器8，所述熔断器设置在箱体1内侧底部，串联于箱体底部连接器和电池模组2之间。
如图7所述箱体中还设灭火装置12，所述灭火装置设置在电池模组与箱体之间，均匀分布于箱体正面的内侧，电池包内温度达到一定值时，自动灭火装置可以自行启动，喷发灭火剂进行灭火、降温。
作为优选，所述灭火装置12为火探管灭火装置，火探管均匀分布在电池模组与箱体之间，一旦电池模组某处着火，融化火探管，火探管中的全氟乙酮气体喷出熄灭火焰。
如图5、6所示，所述电池模组与电池模组之间还设有隔热装置10，即使单一一箱电池着火，也可以在短时间内不影响其它电池模组。所述隔热装置10设置中空挡板3的中间间壁中。
所述箱体底部还设有维护开关7，用于切断电池包与外部电器连接，将电池包与外部电器件彻底断开，保证了电池维护时可无电操作。
所述电池包中还设有薄弱环节，所述薄弱环节设置在任意电池模组2内部，电池模组内部电芯与薄弱环节串接，一旦电池包发生短路，则会将串联的电芯断开。
作为优选，所述薄弱环节设置在中间部分的电池模组中。
作为优选，所述箱体1正面绝缘板4与背面绝缘板上开有方孔，用于通风散热。
作为优选，电池模组2通过安装螺栓固定在箱体内部，所述安装螺栓采用绝缘套防护。
作为优选，所述箱体1表面喷涂有绝缘漆，通过绝缘漆隔离电池模组3与箱体。
在本实施例中，电池包箱体分为三部分，分别安装电池模组1、电池模组2、电池模组3，隔开梁之间填充了隔热装置，即使单一一箱电池着火，也可以在短时间内不影响其它电池模组。电池包内温度达到一定值时，自动灭火装置可以自行启动，喷发灭火剂进行灭火、降温。箱体前、后、左、右、上、下均有绝缘板，模组拉杆与模组安装螺栓均用绝缘套防护，电池模组与箱体用绝缘材料完全隔开，箱体喷涂绝缘漆，哪怕模组变形漏电，也不会让箱体带电。上下绝缘板上有很多方孔，方便空调通风。电芯与电芯之间，电芯与绝缘板之间有足够间距，这些间距保证电芯能够快速散热。箱体前后安装蓄电池管理***，用于管理监测电池模组，维护开关用于切断电池，方便检修蓄电池时断电。
所述模组拉杆为电池模组内部电芯组合器件。
实施例2
本实施例提供了一种混合动力机车电池***，包括多条动力电池回路，每条电池回路由多个实施例1中的电池包组成，电池包与电池包之间通过顶部与底部的连接器进行串联，形成总负接口与总正接口。
如图8所示，底层电池包底部连接器出线为总负，顶层电池包顶部连接器出线为总正，采用首尾正负相连的方式将电池箱串联起来，此种布置方式保证了线缆间的走线距离小，也保证了电池箱之间的压差小。
如图9所示电池***中的动力电池回路分成了4条支路，动力电池回路应进行了能量分割，单组能量控制在较低水平，防止因短路时能量过大带来的严重危害。
所述动力电池***中正负极母线、接线端子在充分满足绝缘性能要求的情况下还要留有足够安全距离，彻底避免异物侵入或一个大修期内积尘、油污等可能造成的短路危险。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种混合动力机车电池***电池包，其特征在于，包括箱体、多个电池模组，所述箱体内部均匀设置多个中空挡板；所述多个电池模组固定在箱体内部，由所述中空挡板隔开；所述中空挡板两侧均设有绝缘板；箱体内部侧面设有铜排，每个电池模组通过铜排串联，分别在底部与顶部形成正负总接口；箱体表面均用绝缘板覆盖，底部与顶部设有电池管理***，用于对电池模组进行管理与监测，箱体底部与顶部分别还设有连接器，分别与正总接口、负总接口连接，连接器一端连接电池模组总接口，另一端对外连接；所述电池模组与电池模组之间还设有隔热装置，所述隔热装置设置中空挡板的中间间壁中。
2.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述电池包中还设有熔断器，所述熔断器设置在箱体内侧底部，串联于箱体底部连接器和电池模组之间。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述箱体中还设灭火装置，所述灭火装置设置在电池模组与箱体之间，均匀分布于箱体正面的内侧。
4.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述箱体底部还设有维护开关，用于切断电池与外部电器连接。
5.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述电池包中还设有薄弱环节，所述薄弱环节设置在任意电池模组内部，电池模组内部电芯与薄弱环节串接。
6.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述箱体正面与背面的绝缘板上开有方孔，用于通风散热。
7.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，电池模组通过安装螺栓固定在箱体内部，所述安装螺栓采用绝缘套防护。
8.根据权利要求1所述的混合动力机车电池***电池包，其特征在于，所述箱体表面喷涂有绝缘漆，通过绝缘漆隔离电池模组与箱体。
9.一种混合动力机车电池***，其特征在于，包括多条动力电池回路，每条电池回路由多个权利要求1-8之一任一所述的电池包组成，电池包与电池包之间通过顶部与底部的连接器进行串联，形成总负接口与总正接口。
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