CN208767407U - 一种叉车专用的锂电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叉车专用的锂电池结构，包括一上一下设置的上层电池组和下层电池组，所述上层电池组包括上层骨架、固设于上层骨架顶部的盖板、以及固设于盖板上表面边缘的外壁板，所述上层骨架的内部设有隔板、外侧固设有电源输入与输出***，上层骨架内部位于隔板的一侧为用以放置电池单体的第一电池舱室、位于隔板的另一侧为用以安装电源控制***的控制舱室。本实用新型将电池模组横向的安装在第一电池舱室的上层电池仓内、纵向的安装在第二电池舱室的下层电池仓内，实现电池模组、电源控制***以及电源输入与输出***的相互独立安装，有效保障了叉车专用锂电池结构的使用安全性与可靠性。

Description

一种叉车专用的锂电池结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体是一种叉车专用的锂电池结构。

背景技术

目前的电动叉车配置的动力源主要为铅酸蓄电池，铅蓄电池的整个电池结构本身较为简单，电池单体通过软连接或硬连接的方式串联成组并直接码放在电池箱体中，使得铅蓄电池组成48V或80V的蓄电池组供叉车使用。但由于铅酸电池经常需要进行加水、补液等维护，给叉车的使用带来极大的不便。

而锂电池作为一种高能量密度比的新能源材料，锂电池在应用过程中无需进行加水、补液等维护，安全性与可靠性更好。再者，由于叉车不同于汽车，其工作环境主要是工厂的生产车间中，更需要叉车专用电池能相对更长时间的工作。此外，叉车的维护保养一般在使用现场，无法做到如汽车那样在一固定的4S店中进行维护保养。

目前，叉车专用锂电池结构主要存在的问题有：

1、叉车专用电池结构不便于安装与拆卸，而叉车专用电池又需要在使用现场进行维护，给维护人员带来极大的不便；

2、叉车专用电池结构的防水性、防尘性等较差，导致叉车专用电池的使用成本提高，不利于推广使用；

3、叉车专用电池的结构不合理，在叉车工作的恶劣工况下，因电电芯与电源充放电管理***布局不合理，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叉车专用的锂电池结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种叉车专用的锂电池结构，包括一上一下设置的上层电池组和下层电池组，所述上层电池组包括上层骨架、固设于上层骨架顶部的盖板、以及固设于盖板上表面边缘的外壁板，所述上层骨架的内部设有隔板、外侧固设有电源输入与输出***，上层骨架内部位于隔板的一侧为用以放置电池单体的第一电池舱室、位于隔板的另一侧为用以安装电源控制***的控制舱室；所述下层电池组的顶部通过连接架与上层电池组的底部相连，下层电池组包括下层骨架、以及设置于下层骨架底部的底板。

作为本实用新型进一步的方案：所述盖板的下部与上层骨架的顶部之间设有封顶密封圈、盖板的上部与外壁板焊接固定，盖板通过连接件与上层骨架固定相连。

作为本实用新型进一步的方案：所述外壁板包括围成长方形框体结构的两横向壁板和两纵向壁板；所述两横向壁板的下部等间距的开设有一个以上的排水孔、两纵向壁板的下部等间距的开设有吊装孔，所述排水孔和吊装孔的下边沿均与盖板的上表面齐平。

作为本实用新型进一步的方案：所述电源输入与输出***包括固定安装在上层骨架上的固定板、集成安装在固定板远离上层骨架一面上的充电插座、放电插座、以及电缆线接口。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一电池舱室的内部通过隔离架分隔成若干个上层电池仓，电池单体横向的放置在各个上层电池仓内。

作为本实用新型进一步的方案：所述电源控制***包括固装在上层骨架上的逻辑电组件、以及固装在控制舱室内底面上的功率电组件；所述逻辑电组件包括一面与隔板接触贴合的挂板、以及固定安装在挂板一面上的电流互感器，挂板上还固定安装有用以供电并采集电池电芯的电压及温度的集成组件。

作为本实用新型进一步的方案：所述挂板的顶部边缘等间距的固设有一个以上的安装耳片、底部边缘等间距的固设有一个以上的折弯卡销，所述安装耳片挂装在隔板的顶部并通过连接件与设置有隔板的上层骨架固接，所述折弯卡销卡入上层骨架预留的安装卡槽内。

作为本实用新型进一步的方案：所述功率电组件包括开口向下的U型板、以及固定安装在U型板上表面上的电池组充电继电器、电池组放电继电器、熔断器、充电电缆支座以及放电电缆支座；所述U型板的下部向外翻有与控制舱室内底面焊接固定的支腿。

作为本实用新型进一步的方案：所述下层骨架的内部为用以放置电池单体的第二电池舱室，第二电池舱室的内部通过隔离架分隔成若干个下层电池仓，单体电池纵向的放置在各个下层电池仓内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、将电池模组横向的安装在第一电池舱室的上层电池仓内、纵向的安装在第二电池舱室的下层电池仓内，并将电源输入与输出***安装在上层骨架的一侧面、将电源控制***装在控制舱室内，实现电池模组、电源控制***以及电源输入与输出***的相互独立安装，有效保障了叉车专用锂电池结构的使用安全性与可靠性；

2、上层电池组与下层电池组一上一下设置，同时，上层电池组与下层电池组通过中间设置的连接架进行隔离、并通过连接架组装在一起形成箱体结构，便于锂电池结构在叉车上的安装与拆卸，进而方便了维修人员对锂电池进行定期维修与保养；

3、上层骨架与盖板之间、下层盖板与底板之间、以及固定板与上层骨架之间均设置有密封圈，可有效避免外部积水渗透进入锂电池结构内部，保证锂电池结构内部干燥的工作环境，消除因积水进入锂电池结构内部发生短路等的安全隐患；

4、横向壁板的下部等间距的开设一个以上的排水孔、纵向壁板的下部等间距的开设一个以上的吊装孔，并保证各个排水孔、各个吊装孔的下边沿均与盖板的上表面齐平，可有效保障上层电池组顶部盖板上的积水能及时有效地排出；

5、通过一上一下分层设置的电池舱室、以及通过隔离架分隔出的若干个电池仓，实现了各个电池模组的单独存放，减少了电池模组之间发生相互磨损，进而延长了整个锂电池结构的使用寿命；

6、电源输入与输出***的充电插座、放电插座、以及电缆线接口等电器元件均采用集成安装的方式固定安装在固定板上，有效提高了充电插座、放电插座以及电缆线接口等易损件装配、以及维修的便捷性；

7、逻辑电组件与功率电组件之间分区域的设置在控制舱室内，实现逻辑电组件与功率电组件之间的相互独立，避免逻辑电组件与功率电组件之间在工作时相互影响；另外，电源控制***与第一电池舱室和第二电池舱室之间均隔离开，当电源控制***出现异常情况，如部分导线烧毁或短路燃烧时，损害只会在上层骨架内部的控制舱室这一局部范围内发生，烧断的导线不会搭上电池模组的电芯而引起电池模组短路这一大的危害发生，提高了锂电池结构的整体安全性；

8、逻辑电组件的挂板通过上部设置的安装耳片以及安装螺栓安装在上层骨架上、下部通过折弯卡销卡入预留卡槽内，安装快速方便；同时，拆卸时，只需将安装螺栓拆下、将挂板从上层骨架的预留卡槽中抽出，即可实现整个逻辑电组件的拆卸，安装与拆卸操作简便，可有效解决由于上层骨架的控制舱室内部空间小所带来的拆卸与维修不便等问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体外部结构图；

图2为本实用新型的整体内部结构图；

图3为本实用新型去掉盖板及壁板后的整体内部结构图；

图4为本实用新型电源输入与输出***的结构图；

图5本实用新型上层骨架的内部结构图；

图6本实用新型逻辑电组件的结构图；

图7本实用新型功率电组件的结构图。

图中：

1-上层电池组、11-上层骨架、12-盖板、101-排水孔、102-吊装孔、13-外壁板、131-横向壁板、132-纵向壁板、14-隔板、15-电源输入与输出***、151-固定板；

2下层电池组、21-下层骨架、22-底板、3-连接架、4-第一电池舱室、5-控制舱室、6-第二电池舱室；

7-电源控制***、71-逻辑电组件、711-挂板、701-安装耳片、702-折弯卡销、712-电流互感器、72-功率电组件、721-U型板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过在连接架3的上部固定安装上层电池组1、在连接架3的下部固定安装下层电池组2，并将上层电池组1内部分隔为横向放置电池单体的第一电池舱室4、用以安装电源控制***7的控制舱室5，将电源输入与输出***15固定安装在上层骨架11的一侧面，实现电池模组、电源控制***7以及电源输入与输出***15的相互独立安装，有效保障了叉车专用锂电池结构的充电与放电安全，同时，锂电池的多个电池单体成排设置形成可固定卡装在上层电池仓或下层电池仓内的锂电池模组，使得各个电池单体分别在上层电池组1、下层电池组2内安装的牢固稳定性，提升了叉车专用锂电池结构的耐振动性能，有效减缓了叉车工作中的强烈振动导致电池单体之间的相互磨损，降低了电池单体磨损可能发生的危害。

请参阅图1，一种叉车专用的锂电池结构，包括一上一下设置的上层电池组1和下层电池组2，上层电池组1与下层电池组2通过中间设置的连接架3进行隔离、并通过连接架3组装在一起形成箱体结构，便于锂电池结构在叉车上的安装与拆卸，进而方便了维修人员对锂电池进行定期维修与保养。

请参阅图2-3，所述上层电池组1包括上层骨架11、固设于上层骨架顶部的盖板12、以及固设于盖板上表面边缘的外壁板13，所述盖板12的下部与上层骨架11的顶部之间设有封顶密封圈、盖板12的上部与外壁板13焊接固定，盖板12通过连接件与上层骨架11固定相连。通过在上层骨架11的顶部与盖板12的下部之间设置封顶密封圈，并将上层电池组1的盖板12通过螺栓等连接件固定安装在上层骨架11的顶部，可有效保障上层电池组1顶部的积水不会流入电池组内部。另外，所述外壁板13包括围成长方形框体结构的两横向壁板131和两纵向壁板132，两横向壁板131之间相互平行、两纵向壁板132之间也相互平行，组装时，纵向壁板132的两端分别与两横向壁板131的相对面固定相连，同时，横向壁板131与纵向壁板132之间相互垂直；所述两横向壁板131的下部等间距的开设有一个以上的排水孔101、两纵向壁板132的下部等间距的开设有吊装孔102，所述排水孔101和吊装孔102的下边沿均与盖板12的上表面齐平。排水孔101与吊装孔102开设的个数可根据实际使用需要进行选择，优先选择在横向壁板131上开设三个排水孔101、在纵向壁板132上开设两个吊装孔102，保证各个排水孔101、各个吊装孔102的下边沿均与盖板12的上表面齐平，可有效保障上层电池组1顶部盖板12上的积水能及时有效地排出，避免积水在盖板12上滞留时间过长渗透进上层电池组1内，进而可避免因积水进入上层电池组1而导致上层电池组1内部发生短路等危险，提高了上层电池组1工作的安全性。

所述上层骨架11的内部设有隔板14、外侧固设有电源输入与输出***15，上层骨架11内部位于隔板的一侧为用以放置电池单体的第一电池舱室4、位于隔板的另一侧为用以安装电源控制***7的控制舱室5；所述第一电池舱室4的内部通过隔离架分隔成若干个上层电池仓，电池单体横向的放置在各个上层电池仓内。

所述下层电池组2的顶部通过连接架3与上层电池组1的底部相连，下层电池组2包括下层骨架21、以及设置于下层骨架底部的底板22。在底板22与下层骨架21之间设有底部密封圈，可有效防止底板22下部的积水渗透进下层电池组2内部，提高了锂电池结构使用的安全性。

所述下层骨架21的内部为用以放置电池单体的第二电池舱室6，第二电池舱室6的内部通过隔离架分隔成若干个下层电池仓，单体电池纵向的放置在各个下层电池仓内。在上层电池组1与下层电池组2内部分别设置第一电池舱室4与第二电池舱室6，并在第一电池舱室4内部通过隔离架分隔成若干个上层电池仓，将电池单体组成的电池模组横向的放置在上层电池仓内；在第二电池舱室6内部通过隔离架分隔成若干个下层电池仓，将电池单体组成的电池模组纵向的放置在下层电池仓内。通过一上一下分层设置的电池舱室、以及通过隔离架分隔出的若干个电池仓，实现了各个电池模组的单独存放，减少了电池模组之间发生相互磨损，进而延长了整个锂电池结构的使用寿命。

请参阅图4，所述电源输入与输出***15包括固定安装在上层骨架上的固定板151、集成安装在固定板151远离上层骨架一面上的充电插座、放电插座、以及电缆线接口，固定板151与上层骨架11之间设有固定密封圈，保障了电源输入与输出***15与上层骨架11安装处的密封性，避免了雨水沿着固定板151进入锂电池结构内部。同时，充电插座、放电插座、以及电缆线接口等电器元件均采用集成安装的方式固定安装在固定板151上，有效提高了充电插座、放电插座以及电缆线接口等易损件装配、以及维修的便捷性。

请参阅图5，所述电源控制***7包括固装在上层骨架上的逻辑电组件71、以及固装在控制舱室内底面上的功率电组件72；逻辑电组件71与功率电组件72之间分区域的设置在控制舱室5内，实现逻辑电组件71与功率电组件72之间的相互独立，避免逻辑电组件71与功率电组件72之间在工作时相互影响；另外，电源控制***7与装有电池模组的第一电池舱室4和第二电池舱室6之间均隔离开，当电源控制***7出现异常情况，如部分导线烧毁或短路燃烧时，损害只会在上层骨架11内部的控制舱室5这一局部范围内发生，烧断的导线不会搭上电池模组的电芯而引起电池模组短路这一大的危害发生，提高了锂电池结构的整体安全性。

请参阅图6，所述逻辑电组件71包括一面与隔板接触贴合的挂板711、以及固定安装在挂板一面上的电流互感器712，挂板711上还固定安装有用以供电并采集电池电芯的电压及温度的集成组件。逻辑电组件71主要用于给电源控制***7供电、以及采集电池电芯的电压与温度，具体的逻辑电组件71挂板711上的电流互感器712主要用于采集充电电流、以及放电电流，以实时估算当前的锂电池结构的工作的电池电流，电流互感器712单独安装在挂板711上，避免与其他集成组件之间相互干扰，同时，电流互感器712属于易损件，另外，集成组件主要也池售后测试与维修更换最为频繁的电池管理***（BMS）和DC-DC，将电流互感器712与集成组件分开并单独进行安装，便于后期的定期维修与测试，一旦电流互感器712或集成组件发生损坏时，也便于更换。

所述挂板711的顶部边缘等间距的固设有一个以上的安装耳片701、底部边缘等间距的固设有一个以上的折弯卡销702，安装耳片701优先选择等间距的设置三个，折弯卡销702优先选择设置两个。所述安装耳片701挂装在隔板14的顶部并通过连接件与设置有隔板的上层骨架11固接，所述折弯卡销702卡入上层骨架11预留的安装卡槽内。安装时，安装耳片701设置三个可保证挂板711安装的牢固性与平稳性，安装耳片701为三个折弯呈90°的螺栓安装耳片701，安装耳片701通过安装螺栓将逻辑电组件71的挂板711垂直悬挂于上层骨架11上，折弯卡销702卡入上层骨架11的预留卡槽中，通过上部设置的安装耳片701以及下部设置的折弯卡销702，可牢靠地使逻辑电组件71挂板711固定于上层骨架11以及隔板14上。拆卸时只需将安装耳片701上的三个安装螺栓拆下，将挂板711从上层骨架11的预留卡槽中抽出，即可实现整个逻辑电组件71的拆卸，安装与拆卸操作简便，可有效解决由于上层骨架11的控制舱室5内部空间小所带来的拆卸与维修不便等问题。

请参阅图7，所述功率电组件72包括开口向下的U型板721、以及固定安装在U型板721上表面上的电池组充电继电器、电池组放电继电器、熔断器、充电电缆支座以及放电电缆支座；所述U型板721的下部向外翻有与控制舱室5内底面焊接固定的支腿。安装时，U型板721下部的支腿为直角形板，U形板下部的水平板下表面与控制舱室5内底面焊接固定，提高了功率电组件72安装的牢固性与可靠性。

整个锂电池结构的上层电池组1与下层电池组2通过连接架3一上一下设置，组成了一组整套的锂电池结构，拼接式组装的锂电池结构在装配工艺上十分便捷，大大降低了电池组的装配工时。上层电池组1的外侧、以及下层电池组2的外侧均设有外侧板，将第一电池舱室4、第二电池舱室6以及控制舱室5均包围住，避免各个舱室内零部件等的外露，也可有效的防止灰尘进入锂电池结构的内部，确保锂电池结构使用的安全性。另外，第一电池舱室4、第二电池舱室6以及控制舱室5均隔开设置并分别独立的安装各个零部件，当某个电芯出现一致性较差时，也可很便捷地对整组电池进行拆解，找出一致性差的电芯进行均衡充电或直接匹配更换，便于锂电池结构后期的维护与检测。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种叉车专用的锂电池结构，包括一上一下设置的上层电池组（1）和下层电池组（2），其特征在于：所述上层电池组（1）包括上层骨架（11）、固设于上层骨架顶部的盖板（12）、以及固设于盖板上表面边缘的外壁板（13），所述上层骨架（11）的内部设有隔板（14）、外侧固设有电源输入与输出***（15），上层骨架（11）内部位于隔板的一侧为用以放置电池单体的第一电池舱室（4）、位于隔板的另一侧为用以安装电源控制***（7）的控制舱室（5）；所述下层电池组（2）的顶部通过连接架（3）与上层电池组（1）的底部相连，下层电池组（2）包括下层骨架（21）、以及设置于下层骨架底部的底板（22）。

2.根据权利要求1所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：所述盖板（12）的下部与上层骨架（11）的顶部之间设有封顶密封圈、盖板（12）的上部与外壁板（13）焊接固定，盖板（12）通过连接件与上层骨架（11）固定相连。

3.根据权利要求2所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：外壁板（13）包括围成长方形框体结构的两横向壁板（131）和两纵向壁板（132）；所述两横向壁板（131）的下部等间距的开设有一个以上的排水孔（101）、两纵向壁板（132）的下部等间距的开设有吊装孔（102），所述排水孔（101）和吊装孔（102）的下边沿均与盖板（12）的上表面齐平。

4.根据权利要求1所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：电源输入与输出***（15）包括固定安装在上层骨架上的固定板（151）、集成安装在固定板（151）远离上层骨架一面上的充电插座、放电插座、以及电缆线接口。

5.根据权利要求1所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：第一电池舱室（4）的内部通过隔离架分隔成若干个上层电池仓，电池单体横向的放置在各个上层电池仓内。

6.根据权利要求1所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：电源控制***（7）包括固装在上层骨架上的逻辑电组件（71）、以及固装在控制舱室内底面上的功率电组件（72）；所述逻辑电组件（71）包括一面与隔板接触贴合的挂板（711）、以及固定安装在挂板一面上的电流互感器（712），挂板（711）上还固定安装有用以供电并采集电池电芯的电压及温度的集成组件。

7.根据权利要求6所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：挂板（711）的顶部边缘等间距的固设有一个以上的安装耳片（701）、底部边缘等间距的固设有一个以上的折弯卡销（702），所述安装耳片（701）挂装在隔板（14）的顶部并通过连接件与设置有隔板的上层骨架（11）固接，所述折弯卡销（702）卡入上层骨架（11）预留的安装卡槽内。

8.根据权利要求6所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：功率电组件（72）包括开口向下的U型板（721）、以及固定安装在U型板（721）上表面上的电池组充电继电器、电池组放电继电器、熔断器、充电电缆支座以及放电电缆支座；所述U型板（721）的下部向外翻有与控制舱室（5）内底面焊接固定的支腿。

9.根据权利要求1所述的叉车专用的锂电池结构，其特征在于：下层骨架（21）的内部为用以放置电池单体的第二电池舱室（6），第二电池舱室（6）的内部通过隔离架分隔成若干个下层电池仓，单体电池纵向的放置在各个下层电池仓内。