CN114039160A - 一种用于试验室的电池包应急撤离*** - Google Patents

一种用于试验室的电池包应急撤离*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于试验室的电池包应急撤离***，应急撤离***包括动力电缆快速接头装置、电池包快速固定装置、环境仓自动门、控制装置、安全屋、卷收装置、安全屋自动门；电池包快速固定装置包括活塞、第二回位弹簧、缸筒；当控制装置接收到电池包装置发生燃烧或超温的报警信号时，控制装置控制动力电缆快速接头装置切断第一动力电缆和第二动力电缆连接、电池包快速固定装置松开电池包装置、环境仓自动门和安全屋自动门同步打开、卷收装置拖拽电池包装置进入安全屋，环境仓自动门和安全屋自动门关闭。本发明可将试验过程中发生自燃或有自燃倾向的电池包快速撤离环境仓，并移动到安全屋内。

Description

一种用于试验室的电池包应急撤离***
技术领域
本发明涉及应急撤离安全装置领域，尤其涉及一种用于试验室的电池包应急撤离***。
背景技术
随着新能源汽车的普及，电池包发生自燃或***的事故越来越多。因此需加强电池包耐久安全性能测试，通常采用对电池包进行振动+环境(高低温、湿度)+充放电等复合工况的耐久试验。
大多数情况下，测试时电池包通过夹具安装在振动台台面上，振动台布置在环境仓中，电池包通过动力线缆连接外部的充放电管理***并进行充放电试验。试验过程中，电池包存在自燃或***的风险。由于电池包和振动台通过螺栓固定连接，无法在短时间之内移除，如果电池包发生自燃或***，会损坏振动台上及环境仓内的试验设备。
发明内容
针对电池包在试验过程中存在自燃或***并可能损坏振动台上、环境仓中试验设备的风险，本发明提供一种用于试验室的电池包应急撤离***，在电池包发生自燃或即将自燃时，能够使电池包与振动台迅速分离，并从环境仓撤离到实验室外密闭的安全区域，从而保障试验设备和人员的安全。
本发明具体地技术方案如下：
一种用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述应急撤离***包括动力电缆快速接头装置、电池包快速固定装置、环境仓自动门、控制装置、安全屋、卷收装置、安全屋自动门；
所述动力电缆快速接头装置用于实现与充放电装置相连的第一动力电缆和与电池包装置相连的第二动力电缆的连接和切断；
所述电池包快速固定装置包括活塞、第二回位弹簧、缸筒；所述缸筒固定在环境仓内的振动台上，所述活塞上端和所述第二回位弹簧设置在所述缸筒内，压缩空气泵通过气路推动所述活塞下移将所述电池包装置压装在所述振动台上；所述第二回位弹簧用于所述气路泄气后回弹推动所述活塞上移，所述电池包装置与所述振动台分离；
所述安全屋设置在所述环境仓对面，安装在所述环境仓上的所述环境仓自动门与安装在所述安全屋的所述安全屋自动门同轴相对设置；
当所述控制装置接收到所述电池包装置发生燃烧或超温的报警信号时，所述控制装置控制所述动力电缆快速接头装置切断所述第一动力电缆和第二动力电缆连接、所述电池包快速固定装置松开所述电池包装置、所述环境仓自动门和所述安全屋自动门同步打开、所述卷收装置拖拽所述电池包装置进入所述安全屋，所述环境仓自动门和所述安全屋自动门关闭。
进一步地，所述电池包快速固定装置还包括顶盖，所述缸筒为侧U型结构；
所述活塞上端置于所述缸筒上侧设置的槽孔中，所述第二回位弹簧安装在所述活塞上端与所述槽孔底部之间，所述顶盖安装在所述槽孔顶部开口，所述活塞上表面与所述顶盖、所述缸筒之间形成气室；所述气室通过所述气路与所述压缩空气泵相连。
进一步地，所述电池包快速固定装置还包括活塞位置开关；所述活塞位置开关安装在所述顶盖上，并与所述控制装置相连，用于检测所述活塞位置，并将位置信息传递至所述控制装置。
进一步地，所述气路包括主管道、歧管、软管、泄压电磁阀、主管道电磁阀；
所述主管道一端与所述压缩空气泵相连，另一端与歧管相连，所述歧管出口通过所述软管与所述顶盖上设置的直管相连；所述泄压电磁阀和所述主管道电磁阀分别与所述控制装置相连，所述主管道电磁阀设置在所述主管道靠近所述压缩空气泵的端部，用于控制所述主管道中气流的通断；所述泄压电磁阀安装在所述主管道上，用于泄压。
进一步地，所述电池包快速固定装置还包括锥形凸台、固定螺丝；所述锥形凸台通过所述固定螺丝固定在所述活塞底部；所述电池包装置两侧设有支耳，所述锥形凸台置于所述支耳上的锥形孔中。
进一步地，在所述电池包装置两侧分别设有导向杆，所述导向杆底端固定在所述振动台上，所述导向杆为倒L型结构，所述支耳端部置于所述导向杆的约束空间内；所述电池包装置被拖拽时，所述支耳在所述导向杆的约束空间内运动。
进一步地，所述动力电缆快速接头装置包括电缆母头夹具、电磁铁、电缆公头夹具、第一回位弹簧、电缆公头夹具凸台、楔形凸台、楔形弹片；
所述电缆母头夹具安装在所述振动台上，所述第一动力电缆端部的电缆母头***所述电缆母头夹具中；所述第二动力电缆端部的电缆公头***所述电缆公头夹具中；所述电缆母头夹具端部设有凹槽，所述电磁铁、所述第一回位弹簧和所述楔形凸台设置在所述电缆母头夹具内，所述楔形凸台置于所述电磁铁下方；所述电缆公头夹具凸台和所述楔形弹片设置在所述电缆公头夹具端部；
所述电缆公头夹具***所述电缆母头夹具结合时，所述楔形凸台与所述楔形弹片匹配挤压，所述电缆公头夹具凸台压缩所述第一回位弹簧；
所述电缆公头夹具要脱开所述电缆母头夹具时，所述控制装置控制所述电磁铁通电吸引所述楔形弹片使其变形，所述第一回位弹簧回弹通过所述电缆公头夹具凸台推动所述电缆公头夹具脱离所述电缆母头夹具。
进一步地，所述动力电缆快速接头装置还包括弹簧端部垫片，所述第一回位弹簧一端固定在所述电缆母头夹具上，另一端固定连接所述弹簧端部垫片，所述第一回位弹簧通过所述弹簧端部垫片与所述电缆公头夹具凸台相接。
进一步地，所述楔形弹片和所述电磁铁之间的间隙大于所述楔形凸台凸起高度。
进一步地，所述控制装置包括直流电源DC/DC、可编程控制器PLC、通讯模块；所述通讯模块包括输入模块、输出模块；
所述直流电源DC/DC用于为所述可编程控制器PLC、所述通讯模块供电；
所述可编程控制器PLC通过所述输入模块接收报警信号和位置信号，并通过所述输出模块向所述环境仓、所述振动台、所述充放电装置发出停机信号，并向动力电缆快速接头装置、电池包快速固定装置、环境仓自动门、卷收装置、安全屋自动门输出控制指令。
本发明的有益效果：
本发明可将试验过程中发生自燃或有自燃倾向的电池包快速撤离环境仓，并移动到安全区域内，从而降低电池包自燃导致的环境仓内试验设备损坏的风险，同时保证电池包的自燃或***在安全区域内进行，不会对环境造成恶劣影响。
本发明通过气路推动活塞将电池包装置压装在振动台上，通过气路泄压即可实现电池包装置于振动台的分离，节省了固定装置的拆卸时间，使电池包装置可快速开始移出环境仓的动作。另外，锥形凸台与锥形孔的配合，有利于电池包装置与电池包快速固定装置的稳定连接，从而确保电池包装置试验时的稳定性。电池包装置移动时，支耳在导向杆的约束下沿导向杆移动，可避免电池包装置移动时偏离方向。
本发明还通过动力电缆快速接头装置实现第一动力电缆和第二动力电缆的快速连接和切断。此外，本发明在控制装置作用下，实现了自动化、快速撤离电池包装置，无需人工操作，避免了对操作人员的影响。
附图说明
图1为本发明用于试验室的电池包应急撤离***的简图；
图2为本发明中动力电缆快速接头装置结构示意图；
图3为本发明中动力电缆快速接头装置局部放大图；
图4为本发明中电池包安装示意图；
图5为本发明中电池包快速固定装置结构示意图；
图6为本发明中压缩空气管路示意图；
图7为本发明中环境仓自动门总体布置示意图；
图8为本发明中环境仓自动门电机局部放大图；
图9为本发明中环境仓自动门滚轮局部放大图；
图10为本发明中安全屋结构示意图；
图11为本发明中卷收装置结构示意图；
图12为本发明中过渡平台示意图；
图13为本发明中控制装置采集信号电气原理图；
图14为本发明中控制装置输出控制信号电气原理图。
其中：100-动力电缆快速接头装置、101-电缆母头夹具、102-电磁铁、103-电缆公头夹具、104-第一回位弹簧、105-弹簧端部垫片、106-电缆公头夹具凸台、107-楔形凸台、108-楔形弹片、200-电池包快速固定装置、201-锥形凸台、202-固定螺丝、203-活塞、204-第二回位弹簧、205-缸筒、206-顶盖、207-活塞位置开关、208-主管道、209-歧管、210-软管、211-卡箍、212-泄压电磁阀、213-主管道电磁阀、300-环境仓自动门、301-左仓门、302-下导轨、303-右仓门、304-上导轨、305-齿轮、306-仓门电机、307-齿轮轴、308-齿条、309-侧面滑轮、310-底面或顶面滑轮、311-仓门外侧位置开关、312-仓门内侧位置开关、313-仓门电机主开关、314-仓门电机换向开关、400-控制装置、401-直流电源DC/DC、402-可编程控制器PLC、403-通讯模块、404-输入模块、405-输出模块、500-安全屋、501-底面、502-侧面及顶面、503-钢绳通过孔、504-排气孔、505-门洞、600-卷收装置、601-卷收电机、602-卷收器支架、603-卷收器轴、604-卷收器、605-钢绳、606-挂钩、607-卷收电机主开关、608-卷收电机换向开关、700-安全屋自动门、701-屋门电机、702-屋门外侧位置开关、703-屋门内侧位置开关、704-屋门电机主开关、705-屋门电机换向开关、800-环境仓、801-烟雾探测器、802-温度传感器、900-振动台、1000-充放电装置、1001-第一动力电缆、1002-电缆母头、1100-电池包装置、1101-电缆公头、1102-第二动力电缆、1103-电池包、1104-电池包框体、1105-支耳、1106-导向杆、1200-螺栓、1300-过渡平台、1301-导槽。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
本实施例记载了一种用于试验室的电池包应急撤离***，当电池包进行振动+环境+充放电试验或单项试验出现自燃或自燃倾向时，极快地将电池包由环境仓拖入安全屋，关闭安全屋后，使电池包在安全屋内自燃或***，从而降低电池包自燃导致的环境仓内试验设备损坏的风险，同时保证电池包的自燃或***在封闭空间内进行，不会对环境造成恶劣影响。
如图1所示，本实施例的应急撤离***包括动力电缆快速接头装置100、电池包快速固定装置200、环境仓自动门300、控制装置400、安全屋500、卷收装置600、安全屋自动门700。
动力电缆快速接头装置100和电池包快速固定装置200在环境仓800内的振动台900上分别安装动力电缆和电池包装置1100，分别连接充放电装置1000和电池包装置1100的两根动力电缆通过动力电缆快速接头装置100实现连接与断开，从而实现充放电装置1000与电池包装置1100的连接与断开。
安全屋500设置在环境仓800的对面，安装在环境仓800上的环境仓自动门300与安装在安全屋500的安全屋自动门700同轴相对设置。卷收装置600设置在安全屋500内与安全屋自动门700相对的一侧，用于拖拽电池包装置1100运动至安全屋500内。控制装置400与动力电缆快速接头装置100、电池包快速固定装置200、环境仓自动门300、卷收装置600、安全屋自动门700以及环境仓800内的传感器等分别相连。
当电池包装置1100自燃或有自燃倾向时，控制装置400操控各装置动作，实现两根动力电缆切断连接、电池包快速固定装置200脱开、环境仓自动门300和安全屋自动门700同步开启，卷收装置600将电池包装置1100由环境仓800拖拽进安全屋500中，关闭环境仓自动门300和安全屋自动门700。
本实施例中，如图2所示，动力电缆快速接头装置100主要由电缆母头夹具101、电磁铁102、电缆公头夹具103、第一回位弹簧104、弹簧端部垫片105、电缆公头夹具凸台106、楔形凸台107、楔形弹片108组成。
电缆母头夹具101通过多个螺栓1200安装到振动台900上，设置在与充放电装置1000相连的第一动力电缆1001端部的电缆母头1002***电缆母头夹具101中，并通过上、下两个螺栓1200固定在电缆母头夹具101中。设置在与电池包1103相连的第二动力电缆1102端部的电缆公头1101***电缆公头夹具103中，并通过上、下两个螺栓1200固定在电缆公头夹具103中。
在电缆母头夹具101上、下两侧对称设有外凹槽和侧凹槽。其中外凹槽具有顶部开口和底部侧开口，两个电磁铁102分别通过螺栓1200固定在电缆母头夹具101上、下两侧外凹槽的顶部开口内，并通过控制装置400控制其通断电。在外凹槽底部侧开口处设有楔形凸台107，电缆母头夹具101与电缆公头夹具103结合时，楔形凸台107与电缆公头夹具103端部设置的楔形弹片108匹配挤压，当电缆母头夹具101与电缆公头夹具103要松开时，电磁铁102通电后吸引楔形弹片108使其变形，松开与楔形凸台107的挤压。侧凹槽在电缆母头夹具101端部侧开口，在侧凹槽内，第一回位弹簧104左端固定在电缆母头夹具101上，第一回位弹簧104右端与弹簧端部垫片105固定，弹簧端部垫片105用于与电缆公头夹具103端部的电缆公头夹具凸台106相接，通过第一回位弹簧104的弹力可使电缆母头夹具101与电缆公头夹具103脱开。
电缆母头夹具101与电缆公头夹具103结合时，电缆公头夹具103***电缆母头夹具101中，同时电缆公头1101***电缆母头1002中连接。为避免电缆公头1101和电缆母头1002配合不好，先将电缆公头1101和电缆母头1002连接好，再将螺栓1200完全锁紧。
电缆公头夹具103***电缆母头夹具101时，电缆公头夹具凸台106推动弹簧端部垫片105压缩第一回位弹簧104，电缆公头夹具103的楔形弹片108的楔形面与电缆母头夹具101的楔形凸台107的楔形面配合，随着电缆公头夹具103的移动，楔形弹片108发生弹性变形，直至楔形弹片108端部卡住楔形凸台107，起到防松的作用。
电缆母头夹具101与电缆公头夹具103要脱开时，控制装置400控制电磁铁102的线圈通电，电磁铁102产生磁力，吸引楔形弹片108使其产生足够的变形，使得楔形弹片108不再卡住楔形凸台107。电缆公头夹具103在第一回位弹簧104的弹力作用下向右移动，脱开电缆母头夹具101，从而带着电缆公头1101脱开电缆母头1002。
本实施例为保证楔形弹片108能够彻底脱开，如图3所示，楔形弹片108和电磁铁102之间的间隙t1应大于楔形弹片108端部的楔形凸台107凸起高度t2，电磁铁102根据楔形弹片108的变形力选择合适的规格，保证其磁力能够使楔形弹片108产生足够的变形。为了保证振动过程中电缆公头1101和电缆母头1002的可靠锁紧，楔形弹片108的刚度应足够大，保证不会因振动而产生变形，导致楔形弹片108脱开。第一回位弹簧104的弹力应足够大，使得电缆公头夹具103能够有效脱开。本实施例中电磁铁102产生的磁力大于楔形弹片108的弹力和楔形弹片108与楔形凸台107的摩擦力。优选地，楔形凸台107凸起高度t2为2mm，楔形弹片108的刚度为30～50N/mm，楔形弹片108的弹力约60～100N，楔形弹片108与楔形凸台107之间的摩擦力约30～60N，电磁铁102产生的电磁力为200-250N。第一回位弹簧104弹力为100～200N。
电池包装置1100中的电池包1103通过螺丝固定在电池包框架1104内。如图4所示，电池包框架1104两侧对称设有多个支耳1105，本实施例以6个支耳1105对称设置为例进行说明，分别通过电池包快速固定装置200将支耳1105紧压在振动台900上。电池包快速固定装置200通过多个螺栓1200固定到振动台900上。
为避免拖动电池包装置1100时，支耳1105被阻挡，在电池包框架1104的两侧分别设有导向杆1106，导向杆1106底端通过螺栓1200固定在振动台900上。导向杆1106优选地为贯通式导向杆，导向杆1106为倒L型结构，由支耳1105和电池包快速固定装置200之间穿过，支耳1105在导向杆1106的约束空间内水平运动，使支耳1105不会被阻碍或卡死，也避免了偏移拖拽方向。
电池包快速固定装置200，如图5所示，由锥形凸台201、固定螺丝202、活塞203、第二回位弹簧204、缸筒205、顶盖206、活塞位置开关207等组成。
缸筒205由2个螺栓1200固定在振动台900上。缸筒205为侧U型结构，支耳1105和导向杆1106置于缸筒205内，且支耳1105端部置于导向杆1106倒L型结构的约束空间内，牵引电池包装置1100移动时，支耳1105在导向杆1106的约束下沿导向杆1106移动。
锥形凸台201通过固定螺丝202固定在活塞203底部，锥形凸台201置于支耳1105上的锥形孔中，锥形孔与锥形凸台201配合，有利于支耳1105和电池包快速固定装置200的稳定连接。缸筒205上端具有槽孔，活塞203上端置于槽孔中，在活塞203上端与槽孔底部之间安装有第二回位弹簧204。顶盖206通过螺栓1200安装在槽孔顶部开口，活塞203上表面与顶盖206、缸筒205之间形成气室。活塞位置开关207安装在顶盖206上，用于检测活塞203位置，并将位置信息传递至控制装置400。
为了给气室提供压缩空气，在顶盖206中心安有直管，直管与槽孔内的气室相通，软管210一端通过卡箍211与直管顶端相连。如图6所示，电池包框架1104两侧的多个软管210的另一端分别通过卡箍211与歧管209上的出口分别相连，歧管209上的主管道208与压缩空气泵相连接，主管道208端部安有主管道电磁阀213，用于控制气流的通断，主管道208中间设有泄压管，泄压管端部通过泄压电磁阀212泄压。歧管209将压缩空气泵输送的压缩空气分配到出口，通过软管210输至电池包快速固定装置200的气室中。且电池包快速固定装置200中压缩空气泵、泄压电磁阀212、主管道电磁阀213与控制装置400分别相连，由控制装置400控制其动作。
固定电池包装置1100时，控制装置400控制主管道电磁阀213打开，泄压电磁阀212关闭，主管道208中的压缩空气通过歧管209出口进入软管210，再通过顶盖206中心的直管进入气室，推动活塞203向下运动，活塞203带动锥形凸台201压紧支耳1105，从而将电池包框架1104固定在振动台900上。气室内一直保持压缩空气的压力，固定电池包框架1104。活塞203向下运动时，不再与活塞位置开关207接触，活塞位置开关207向控制装置400反馈低电平位置信号。
松开电池包装置1100时，控制装置400发出控制信号，关闭主管道电磁阀213，同时打开泄压电磁阀212，气室中的压缩空气通过软管210、歧管209***到大气中，活塞203在第二回位弹簧204的弹力作用下向上运动，带动锥形凸台201离开支耳1105，电池包装置1100即可被水平拖动。活塞203带动锥形凸台201完全离开支耳1105时，活塞203上表面与活塞位置开关207接触，活塞位置开关207向控制装置400反馈高电平位置信号。
另外，电池包1103配有电池管理***BMS，BMS实时监测电池包1103的运行状态，BMS检测到电池包1103的运行状态不正常，如超温、自燃等，BMS将报警信号传送到控制装置400。
如图7至图9所示，环境仓自动门300主要包括左仓门301、下导轨302、右仓门303、上导轨304、齿轮305、仓门电机306、齿轮轴307、齿条308、侧面滑轮309、底面或顶面滑轮310、仓门外侧位置开关311、仓门内侧位置开关312、仓门电机主开关313、仓门电机换向开关314。
左仓门301和右仓门303的仓门电机306分别通过仓门电机主开关313和仓门电机换向开关314与控制装置400相连，控制装置400驱动两个仓门电机306实现左仓门301和右仓门303的开关。
上导轨304和下导轨302分别固定在环境仓800相对安全屋500的一侧的上下两端，上导轨304和下导轨302由U型槽钢加工而成。左仓门301和右仓门303左右对称安装在上导轨304和下导轨302的凹槽内，左仓门301和右仓门303的顶部、底部的侧面分别安装侧面滑轮309，顶部和底部分别安装多个顶面或底面滑轮310，在左仓门301和右仓门303的外侧底部分别安装仓门外侧位置开关311，左仓门301或右仓门303的内侧底部安装仓门内侧位置开关312。当左仓门301和右仓门303左右相对移动时，滑轮对左仓门301和右仓门303起着约束定位的作用，保证左仓门301和右仓门303可以顺畅移动。仓门外侧位置开关311和仓门内侧位置开关312将环境仓自动门300的开闭状态传递至控制装置400。
左仓门301和右仓门303的顶部的上导轨304内分别安装有齿条308，仓门电机306通过螺栓1200固定在环境仓800顶部，仓门电机306输出端与齿轮轴307相连，齿轮轴307端部安装齿轮305，齿轮305啮合连接齿条308。通过控制装置400控制仓门电机306正转或反转，齿轮305带动齿条308移动，实现左仓门301和右仓门303的自动开启或关闭。当左仓门301和右仓门303开启并移动到最外侧时，仓门外侧位置开关311与下导轨304端面接触，仓门外侧位置开关311向控制装置400反馈高电平位置信号，表明左仓门301和右仓门303已完全开启，仓门电机306停转。当左仓门301和右仓门303关闭时，左仓门301和右仓门303互相接触，仓门内侧位置开关312与左仓门301和右仓门303接触，仓门内侧位置开关312向控制装置400发出高电平位置信号，表面左仓门301和右仓门303已完全关闭，仓门电机306停转。
如图10所示，安全屋500主要包括底面501、侧面及顶面502、钢绳通过孔503、排气孔504、门洞505等。
本实施例中，安全屋的底面501、侧面及顶面502均由钢筋混凝土搭建，底面501与振动台900在同一高度，门洞505开在安全屋500与环境仓800相对的一侧墙体上，门洞505的宽度大于电池包装置1100的最大宽度1.5倍，以保证电池包装置1100拖入安全屋500时留有足够间隙。
安全屋500墙体的两个侧面和后面(即与门洞505相对的一侧)的墙壁上部留有多个排气孔504，电池包装置1100***产生的气体可通过排气孔504释放出安全屋500。
钢绳通过孔503设置在安全屋500内与门洞505相对一侧的墙体底部中心区域，卷收装置600设置在钢绳通过孔503一侧，卷收装置600上的钢绳605穿过钢绳通过孔503拖拽电池包装置1100。钢绳通过孔503的尺寸大于钢绳605直径，保证钢绳605不与安全屋500墙体摩擦。而且在钢绳通过孔503的作用下可保证钢绳605水平牵引电池包装置1100。
如图11所示，本实施例的卷收装置600，由卷收电机601、卷收器支架602、卷收器轴603、卷收器604、钢绳605、挂钩606、卷收电机主开关607、卷收电机换向开关608等组成。
卷收电机601和两个卷收器支架602分别固定在安全屋500的底面501上，卷收器604两侧分别通过卷收器轴603安装在卷收器支架602上，卷收电机601的输出轴与卷收器轴603相连，通过卷收器轴603带动卷收器604转动，实现敷设或卷收钢绳605，钢绳605一端固定在卷收器604上，另一端连接挂钩606，挂钩606挂在电池包框体1104上，用于拖拽电池包装置1100。
卷收电机601通过卷收电机主开关607、卷收电机换向开关608与控制装置400相连，控制装置400通过卷收电机换向开关608控制卷收电机601旋转方向，通过卷收电机主开关607开启卷收电机601带动卷收器604敷设或卷收钢绳605。卷收电机601带动卷收器604旋转卷收钢绳605时，拖拽电池包装置1100由环境仓800撤离至安全屋500中。
卷收电机601内置编码器，可以通过电机旋转的角度确定钢绳605的卷绕长度，从而确定电池包装置1100的移动距离。当电池包装置1100完全到达安全屋500后，卷收电机601停止旋转。
安全屋自动门700安装在门洞505上，与环境仓自动门300的结构、工作原理相同。由于安全屋500比环境仓800的尺寸小，因此安全屋自动门700比环境仓自动门300的宽度略小。安全屋自动门700中左侧门和右侧门的屋门电机701分别通过屋门电机主开关704和屋门电机换向开关705与控制装置400相连，控制装置400驱动屋门电机701开关安全屋500的左侧门和右侧门。左侧门和右侧门底部设置的两个屋门外侧位置开关702和屋门内侧位置开关703分别与控制装置400相连，将安全屋自动门700的开闭状态传递至控制装置400。
在环境仓800和安全屋500之间安装有过渡平台1300，过渡平台1300的两端分别与环境仓800底面、安全屋500底面501处于同一高度，保证拖拽电池包装置1100时没有台阶卡住电池包装置1100。同时，过渡平台1300上以环境仓自动门300中心线为轴对称设有两条导槽1301，导槽1301之间宽度为电池包装置1100最大宽度的1.2倍，导槽1301侧边的高度高于电池包装置1100的高度，使得电池包装置1100在被拖动时，可沿着导槽1301运动，不至于因电池包装置1100的偏斜而卡住。
如图13和图14所示，控制装置400，包括直流电源DC/DC401、可编程控制器PLC402、通讯模块403等。通讯模块403包括输入模块404、输出模块405。输入模块404和输出模块405可采用数字量输入模块和数字量输出模块。
直流电源DC/DC401用于为可编程控制器PLC402、通讯模块403供电。可编程控制器PLC402通过输入模块404与环境仓800内设置的烟雾探测器801或温度传感器802及活塞位置开关207、仓门外侧位置开关311、仓门内侧位置开关312、屋门外侧位置开关702、屋门内侧位置开关703以及电池包1103上安装的电池包管理***BMS分别相连，用于接收报警信号和位置信号。可编程控制器PLC402通过输出模块405与电磁铁102、压缩空气泵、泄压电磁阀212、主管道电磁阀213、仓门电机主开关313、仓门电机换向开关314、屋门电机主开关704、屋门电机换向开关705、卷收电机主开关607、卷收电机换向开关608分别相连，用于控制应急撤离***中各装置动作。
在控制装置400控制下，本应急撤离***撤离电池包装置1100的过程如下：
1、当控制装置400通过输入模块404接收到烟雾探测器801或温度传感器802的报警信号(设为高电平信号)，或者，电池包管理***BMS发送的自燃或超温报警信号，控制装置400认为电池包1103发生燃烧或超温，立即启动应急撤离***；
2、控制装置400通过通讯模块403向环境仓800、振动台900、充放电装置1000发出停机信号，环境仓800、振动台900、充放电装置1000在预设停机时间内完成停机；本实施例将停机时间设定为10秒钟，定时结束后，执行下一步动作；
3、控制装置400通过输出模块405向电磁铁102发出控制指令，电磁铁102通电，产生电磁力吸引楔形弹片108使其变形，电缆公头夹具103在第一回位弹簧104的弹力作用下向右移动，脱离电缆母头夹具101，从而带着电缆公头1101与电缆母头1002脱开，第一动力电缆和第二动力电缆断开连接；本实施例将电缆断开动作的定时设定为5秒钟，定时结束后，执行下一步动作；
4、控制装置400通过输出模块405向压缩空气泵、主管道电磁阀213发出控制指令，主管道电磁阀213断电，关闭压缩空气输入；控制装置400通过输出模块405向泄压电磁阀212发出控制指令，泄压电磁阀212通电，打开压缩空气泄压通道，气室内的压缩空气通过软管210、歧管209泄压；活塞203在第二回位弹簧204的弹力作用下向上运动，带动锥形凸台201离开支耳1105，电池包装置1100水平拖动；6个电池包快速固定装置200的活塞203上表面与对应的活塞位置开关207接触后，6个活塞位置开关207分别向输入模块404反馈位置信号；当输入模块404接收到6个活塞位置开关207输出的位置信号后，控制装置400认为6个电池包快速固定装置200已经完全脱开，执行下一步动作；
5、控制装置400通过输出模块405向仓门电机换向开关314、屋门电机换向开关705发出控制指令，设定仓门电机306、屋门电机604的运转方向；控制装置400通过输出模块405向仓门电机主开关313、屋门电机主开关704发出指令，仓门电机306、屋门电机701通电，开始旋转，驱动环境仓自动门300和安全屋自动门700同时开启；当环境仓自动门300和安全屋自动门700完全开启后，仓门外侧位置开关311、屋门外侧位置开关702触碰到下导轨302端面，向输入模块404发出位置信号；控制装置400再通过输出模块405断开仓门电机主开关313、屋门电机主开关704，仓门电机306、屋门电机701断电，停止旋转，执行下一步动作；
6、控制装置400通过输出模块405向卷收电机换向开关608发出控制指令，设定卷收电机601的旋转方向；控制装置400通过输出模块405向卷收电机主开关607发出控制指令，卷收电机601通电并开始旋转，通过卷收器604卷收钢绳605，钢绳605拖动电池包装置1100撤离环境仓800；待电池包装置1100完全到达安全屋500中后，执行下一步动作；
7、控制装置400通过输出模块405向仓门电机主开关313、仓门电机换向开关314、屋门电机主开关704、屋门电机换向开关705发出控制指令，控制环境仓自动门300和安全屋自动门700同时关闭；环境仓自动门300完全关闭后，完成电池包1103应急撤离动作。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述应急撤离***包括动力电缆快速接头装置(100)、电池包快速固定装置(200)、环境仓自动门(300)、控制装置(400)、安全屋(500)、卷收装置(600)、安全屋自动门(700)；
所述动力电缆快速接头装置(100)用于实现与充放电装置(1000)相连的第一动力电缆(1001)和与电池包装置(1100)相连的第二动力电缆(1102)的连接和切断；
所述电池包快速固定装置(200)包括活塞(203)、第二回位弹簧(204)、缸筒(205)；所述缸筒(205)固定在环境仓(800)内的振动台(900)上，所述活塞(203)上端和所述第二回位弹簧(204)设置在所述缸筒(205)内，压缩空气泵通过气路推动所述活塞(203)下移将所述电池包装置(1100)压装在所述振动台(900)上；所述第二回位弹簧(204)用于所述气路泄气后回弹推动所述活塞(203)上移，所述电池包装置(1100)与所述振动台(900)分离；
所述安全屋(500)设置在所述环境仓(800)对面，安装在所述环境仓(800)上的所述环境仓自动门(300)与安装在所述安全屋(500)的所述安全屋自动门(700)同轴相对设置；
当所述控制装置(400)接收到所述电池包装置(1100)发生燃烧或超温的报警信号时，所述控制装置(400)控制所述动力电缆快速接头装置(100)切断所述第一动力电缆(1001)和第二动力电缆(1102)连接、所述电池包快速固定装置(200)松开所述电池包装置(1100)、所述环境仓自动门(300)和所述安全屋自动门(700)同步打开、所述卷收装置(600)拖拽所述电池包装置(1100)进入所述安全屋(500)，所述环境仓自动门(300)和所述安全屋自动门(700)关闭。
2.根据权利要求1所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，，所述电池包快速固定装置(200)还包括顶盖(206)，所述缸筒(205)为侧U型结构；
所述活塞(203)上端置于所述缸筒(205)上侧设置的槽孔中，所述第二回位弹簧(204)安装在所述活塞(203)上端与所述槽孔底部之间，所述顶盖(206)安装在所述槽孔顶部开口，所述活塞(203)上表面与所述顶盖(206)、所述缸筒(205)之间形成气室；所述气室通过所述气路与所述压缩空气泵相连。
3.根据权利要求2所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述电池包快速固定装置(200)还包括活塞位置开关(207)；所述活塞位置开关(207)安装在所述顶盖(206)上，并与所述控制装置(400)相连，用于检测所述活塞(203)位置，并将位置信息传递至所述控制装置(400)。
4.根据权利要求1所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述气路包括主管道(208)、歧管(209)、软管(210)、泄压电磁阀(212)、主管道电磁阀(213)；
所述主管道(208)一端与所述压缩空气泵相连，另一端与歧管(209)相连，所述歧管(209)出口通过所述软管(210)与所述顶盖(206)上设置的直管相连；所述泄压电磁阀(212)和所述主管道电磁阀(213)分别与所述控制装置(400)相连，所述主管道电磁阀(213)设置在所述主管道(208)靠近所述压缩空气泵的端部，用于控制所述主管道(208)中气流的通断；所述泄压电磁阀(212)安装在所述主管道(208)上，用于泄压。
5.根据权利要求1所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述电池包快速固定装置(200)还包括锥形凸台(201)、固定螺丝(202)；所述锥形凸台(201)通过所述固定螺丝(202)固定在所述活塞(203)底部；所述电池包装置(1100)两侧设有支耳(1105)，所述锥形凸台(201)置于所述支耳(1105)上的锥形孔中。
6.根据权利要求5所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，在所述电池包装置(1100)两侧分别设有导向杆(1106)，所述导向杆(1106)底端固定在所述振动台(900)上，所述导向杆(1106)为倒L型结构，所述支耳(1105)端部置于所述导向杆(1106)的约束空间内；所述电池包装置(1100)被拖拽时，所述支耳(1105)在所述导向杆(1106)的约束空间内运动。
7.根据权利要求1所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述动力电缆快速接头装置(100)包括电缆母头夹具(101)、电磁铁(102)、电缆公头夹具(103)、第一回位弹簧(104)、电缆公头夹具凸台(106)、楔形凸台(107)、楔形弹片(108)；
所述电缆母头夹具(101)安装在所述振动台(900)上，所述第一动力电缆(1001)端部的电缆母头(1002)***所述电缆母头夹具(101)中；所述第二动力电缆(1102)端部的电缆公头(1101)***所述电缆公头夹具(103)中；所述电缆母头夹具(101)端部设有凹槽，所述电磁铁(102)、所述第一回位弹簧(104)和所述楔形凸台(107)设置在所述电缆母头夹具(101)内，所述楔形凸台(107)置于所述电磁铁(102)下方；所述电缆公头夹具凸台(106)和所述楔形弹片(108)设置在所述电缆公头夹具(103)端部；
所述电缆公头夹具(103)***所述电缆母头夹具(101)结合时，所述楔形凸台(107)与所述楔形弹片(108)匹配挤压，所述电缆公头夹具凸台(106)压缩所述第一回位弹簧(104)；
所述电缆公头夹具(103)要脱开所述电缆母头夹具(101)时，所述控制装置(400)控制所述电磁铁(102)通电吸引所述楔形弹片(108)使其变形，所述第一回位弹簧(104)回弹通过所述电缆公头夹具凸台(106)推动所述电缆公头夹具(103)脱离所述电缆母头夹具(101)。
8.根据权利要求7所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述动力电缆快速接头装置(100)还包括弹簧端部垫片(105)，所述第一回位弹簧(104)一端固定在所述电缆母头夹具(101)上，另一端固定连接所述弹簧端部垫片(105)，所述第一回位弹簧(104)通过所述弹簧端部垫片(105)与所述电缆公头夹具凸台(106)相接。
9.根据权利要求7所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述楔形弹片(108)和所述电磁铁(102)之间的间隙大于所述楔形凸台(107)凸起高度。
10.根据权利要求1所述的用于试验室的电池包应急撤离***，其特征在于，所述控制装置(400)包括直流电源DC/DC(401)、可编程控制器PLC(402)、通讯模块(403)；所述通讯模块(403)包括输入模块(404)、输出模块(405)；
所述直流电源DC/DC(401)用于为所述可编程控制器PLC(402)、所述通讯模块(403)供电；
所述可编程控制器PLC(402)通过所述输入模块(404)接收报警信号和位置信号，并通过所述输出模块(405)向所述环境仓(800)、所述振动台(900)、所述充放电装置(1000)发出停机信号，并向动力电缆快速接头装置(100)、电池包快速固定装置(200)、环境仓自动门(300)、卷收装置(600)、安全屋自动门(700)输出控制指令。
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