一种机车用动力电池模块结构制造技术

本发明专利技术公开了一种机车用动力电池模块结构，属于动力电池系统的技术领域，包括壳体，该壳体内设有至少一个冷却风道，冷却风道与壳体之间设有回风风道；所述冷却风道内设有至少一个电池腔，且冷却风道上密封装配有与各个电池腔对应匹配的检修门，各所述电池腔内均装有动力电池包；还包括空调机组，该空调机组的出风口、冷却风道、回风风道和空调机组的进风口依次连通并形成循环通路，还包括顶盖，该顶盖装配于壳体的端部且顶盖内装有空调机组；所述顶盖内设有泄压风道，其一端装有防爆泄压器，另一端与冷却风道连通，以达到实现动力电池系统的内部模块化设计以简化生产和组装要求，并通过改进动力电池内部结构以提升其安全系数的目的。

A module structure of power battery for locomotive

【技术实现步骤摘要】
一种机车用动力电池模块结构
本专利技术属于动力电池系统的
，具体而言，涉及一种机车用动力电池模块结构。
技术介绍
混合动力车多数以电动机推动，能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电，但是消耗汽油较少，而加速表现却较佳。被视为比普通由内燃引擎发动车辆较为环保的选择。动力电池系统散热是一直困扰行业的难题，围绕动力电池系统散热展开的研究也持续多年，由于动力电池系统的要求越来越高，其能量密度也越来越高，而且需要满足IP67防护安全级别的要求，动力电池系统使用寿命长几乎成了行业的标准配置，而因各种因素的限制，目前市场上主流的散热方式只有液冷，风冷和自然冷却三种。然而，液冷方式的动力电池系统结构复杂，成本高，风冷方式的动力电池系统结构均衡性差，难以满足IP67防护安全级别的要求，自然冷却的方式则效率低，冷却速度慢。因此,动力电池系统散热技术上以风冷作为突破点。现有的动力电池系统多采用风冷结构，但为保证其内部风道的密封性，导致内部装配结构较为复杂，生产和组装过程均较为复杂，同时，多采用整体结构设计，导致后期的检修、维修难度较大；在动力电池系统中缺乏相应的安全保护措施，导致动力电池系统在使用过程中，无法及时获知其安全隐患，不能够及时避免安全事故的发生。
技术实现思路
鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种机车用动力电池模块结构以达到实现动力电池系统的内部模块化设计以简化生产和组装要求，并通过改进动力电池内部结构以提升其安全系数的目的。r>本专利技术所采用的技术方案为：一种机车用动力电池模块结构，包括壳体，该壳体内设有至少一个冷却风道，冷却风道与壳体之间设有回风风道；所述冷却风道内设有至少一个电池腔，且冷却风道上密封装配有与各个电池腔对应匹配的检修门，各所述电池腔内均装有动力电池包；还包括空调机组，该空调机组的出风口、冷却风道、回风风道和空调机组的进风口依次连通并形成循环通路；还包括顶盖，该顶盖密封装配于所述壳体的端部，且顶盖内装有所述空调机组；所述顶盖内设有泄压风道，泄压风道的一端装有防爆泄压器，另一端与所述冷却风道连通；可有效避免爆炸产生的气体进入司机室，从而保证司乘人员的安全。进一步地，所述检修门和顶盖的内表面上均涂有防火涂料，提升整体结构的防火性能。进一步地，所述检修门的一侧铰接于所述壳体上，另一侧配设有控制该检修门开启或关闭的锁门机构，通过锁门机构实现检修门的自动开启，防止动力电池模块内部温度、气压过高，以起到良好的防火、防爆作用。进一步地，所述锁门机构包括电磁铁、弹簧和控制器，所述检修门通过克服弹簧的弹性力吸附于所述电磁铁上，且电磁体与控制器电连接，控制器连接有操控按钮，利用电磁铁与弹簧的有效配合，实现检修门在紧急时刻能够自动开启。进一步地，所述动力电池仓内设有感烟探测器、感温探测器和气体浓度探测器，感烟探测器、感温探测器和气体浓度探测器分别与所述控制器电连接，可确保动力电池热失控初期被发现，将热失控信息及时反馈给控制器并通过控制器将各个检修门及时打开，以对防火、防爆进行有效控制。进一步地，所述壳体内设有动力电池仓，该动力电池仓的两端分别开设有电池仓进风口和电池仓出风口，电池仓进风口、动力电池仓的内腔和电池仓出风口连通以形成所述冷却风道，且壳体上开设有与动力电池仓相通的检修口，检修口上密封装配有所述检修门，以实现对单组动力电池包的起吊和检修。进一步地，所述壳体内设有与所述电池仓出风口连通的通风风道，通风风道上设有至少一个通风机，通风机的出风口与所述回风风道连通，加快空调机组风在动力电池仓内部从上至下的流动速度，达到快速冷却动力电池包的作用。进一步地，各所述电池腔沿纵向方向分布于所述冷却风道内，便于空调机组冷风的流通和热交换。进一步地，所述壳体内设有接触器箱，该接触器箱内设有多个熔断器，各个熔断器分别与各所述动力电池包连接，以免故障蔓延到动力电池模块结构内；同时，还可实现不同动力电池包之间短路保护。进一步地，所述壳体的底部、壳体的侧部和电池腔的侧部均采用防火墙，防火墙包括绝热材料和贴附于绝热材料两侧的钢板构成，实现将不同的动力电池仓之间进行有效分隔和防火隔热。本专利技术的有益效果为：1、采用本专利技术所提供的机车用动力电池模块结构，通过在其内部设置多个电池腔，各个电池腔内装配动力电池包，以实现模块化的设计，便于生产和组装，简化生产流程，节约生产周期，同时，在后期应用过程中，既可以实现单独对动力电池包进行起吊和检修，也可以实现动力电池模块结构的整体起吊和检修，为运行后期检修的多样性和快捷性提供保证，同时便于极端故障后迅速吊离。2、在动力电池模块结构内部通过空调机组、通风机、回风风道、冷却风道形成循环通路，循环通路的空气流通能够对每个动力电池组实现通风和冷却的作用，同时，在通风机的作用下能够加快空调机组风在冷却风道内从上至下的流动速度，达到快速冷却电池的作用，加快空调机组冷风在动力电池包内部循环，使动力电池包快速冷却，且不易过热。3、在动力电池模块结构的顶部设置有防爆泄压装置，动力电池包在正常使用过程中会产生一些气体，当动力电池模块结构内部空气压力过大时，可通过防爆泄压器实现泄压，避免对司乘人员造成危害以及对设备形成损害。4、在壳体的底部、壳体的侧部和电池腔的侧部均采用防火墙结构，由于各个电池腔均设有防火墙结构，若电池出现热失控后，将每个动力电池仓防火隔热进行了有效分割，同时，对动力电池仓内动力电池包也进行隔离，动力电池包及电池腔进行绝缘设计，有效实现能量分割和物理隔离。5、动力电池模块结构中设计有感烟探测器、感温探测器及电池电解液气体浓度探测器，可确保动力电池热失控的初期被发现，将热失控信息及时反馈给控制器并通过控制器将各个检修门及时打开，以对防火、防爆进行有效控制。附图说明图1是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构的整体结构示意图；图2是图1的内部局部结构示意图；图3是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中动力电池仓的结构示意图；图4是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中冷风循环示意图(一)；图5是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中冷风循环示意图(二)；图6是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中防爆泄压器的装配结构示意图；图7是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中防火墙的布置示意图；图8是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构中防火墙结构示意图；图9是本专利技术提供的机车用动力电池模块结构的局部横切剖视示意图；附图中标注如下：壳体-1，动力电池包-2，顶盖-3，空调机组-4，检修门-5，接触器箱-6，通风机-7，防爆泄压器-8，风管-9，动力电池仓-10，壳体板-11，中间隔板-12，回风风道-13，出风风道-14，通风风道-15，钢板-16，泄压风道-17，绝热材料-18，密封垫圈-19，电磁铁-20。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车用动力电池模块结构，包括壳体，其特征在于，该壳体内设有至少一个冷却风道，冷却风道与壳体之间设有回风风道；所述冷却风道内设有至少一个电池腔，且冷却风道上密封装配有与各个电池腔对应匹配的检修门，各所述电池腔内均装有动力电池包；还包括空调机组，该空调机组的出风口、冷却风道、回风风道和空调机组的进风口依次连通并形成循环通路，还包括顶盖，该顶盖密封装配于所述壳体的端部，且顶盖内装有所述空调机组；所述顶盖内设有泄压风道，泄压风道的一端装有防爆泄压器，另一端与所述冷却风道连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种机车用动力电池模块结构，包括壳体，其特征在于，该壳体内设有至少一个冷却风道，冷却风道与壳体之间设有回风风道；所述冷却风道内设有至少一个电池腔，且冷却风道上密封装配有与各个电池腔对应匹配的检修门，各所述电池腔内均装有动力电池包；还包括空调机组，该空调机组的出风口、冷却风道、回风风道和空调机组的进风口依次连通并形成循环通路，还包括顶盖，该顶盖密封装配于所述壳体的端部，且顶盖内装有所述空调机组；所述顶盖内设有泄压风道，泄压风道的一端装有防爆泄压器，另一端与所述冷却风道连通。


2.根据权利要求1所述的机车用动力电池模块结构，其特征在于，所述检修门和顶盖的内表面上均涂有防火涂料。


3.根据权利要求1或2所述的机车用动力电池模块结构，其特征在于，所述检修门的一侧铰接于所述壳体上，另一侧配设有控制该检修门开启或关闭的锁门机构。


4.根据权利要求3所述的机车用动力电池模块结构，其特征在于，所述锁门机构包括电磁铁、弹簧和控制器，所述检修门通过克服弹簧的弹性力吸附于所述电磁铁上，且电磁体与控制器电连接，控制器连接有操控按钮。


5.根据权利要求4所述的机车用动力电池模块结构，其特征在于，所述动力电池仓内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶顶康，彭长福，隆孝军，石小佛，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：中车资阳机车有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51