一种动力电池用箱体及其防爆系统的制作方法

本技术涉及电池系统，特别涉及一种动力电池用箱体及其防爆系统。

背景技术：

1、电动船舶具有污染小、安全性高、成本低等优点，现阶段电动船舶应用较多的是磷酸铁锂电池和三元锂离子电池，由于船舶具有较大的载重量，对功率密度需求较高，因此电动船舶动力电池系统为获得更高的电压、能量与功率，需采用大量锂离子电池串并联成组使用。锂离子电池作为船舶蓄电池动力源，能够大幅提升船舶的续航力，但是在滥用条件下(如高温、短路、振动、挤压、过充电、过放电和撞击等)，锂离子电池易发生热失控，出现冒烟、着火甚至爆炸等情况，若不能及时有效处理，会导致船舶动力源失效，降低航行能力，甚至造成船舶损毁、人员伤亡等灾难性后果。

2、目前船用电池系统电气部分均为非防爆型电气部件，在电池系统发生热失控时，为防止电池系统进一步发生爆炸，通常需将电池舱中所有电池组断电，同时需对非防爆型电气部件提前进行断电处理，从而导致整船丧失动力，无法再持续运行。

技术实现思路

1、本实用新型的发明目的在于：针对现有技术各设备用电池系统(如船用电池系统)发生热失控时，需对所有电池组、电气部件进行断电处理，导致整个设备失去动力，无法再持续运作的技术问题，提供一种动力电池用箱体，同时还提供了一种防爆系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种动力电池用箱体，包括相互连接的动力部箱体件和防爆部箱体件，所述动力部箱体件包括若干个用于安装电池包的容纳仓，所述动力部箱体件用于装配动力源，所述防爆部箱体件包括用于安装防爆型液冷机、防爆型簇高压箱和防爆型汇流柜的多层容纳腔，所述防爆部箱体件用于装配防爆型部件。

4、本实用新型为一种动力电池用箱体，该箱体结构分为动力部箱体件、防爆部箱体件，动力部箱体件装配动力电池包，能够为各设备(如船舶、车用、机械设备等)提供动力源，防爆部箱体件集中装配各种防爆电气部件，用于防止在电池系统发生热失控时电池系统进一步发生爆炸。在该箱体结构中，电池系统空间排布灵活，缩短了各防爆电气部件之间连接线束与管路的距离，使连件线束、管路走线整齐，不用做穿舱件即可实现各电气部件之间的连接。

5、作为本实用新型的优选方案，所述动力部箱体件为多个安装支架组装成型的开放式结构，该结构能够使所述容纳腔内的部件便于连接，使部件间的连接线束、管路便于走线，所述动力部箱体件形成具有单元格结构的所述容纳仓。

6、作为本实用新型的优选方案，所述动力部箱体件的每个所述容纳仓形状、大小和结构均相同，所有所述容纳仓呈矩阵状排列设置，所述容纳仓用于装配电池包，该单元格结构便于各个电池包串联、并联形成电池簇，所述容纳仓的行列数取决于所需容纳电池包的个数。

7、作为本实用新型的优选方案，所述动力部箱体件的每个所述容纳仓底部设有用于承载电池包的安装底板，所述安装底板上设有多个用于对电池包固定限位的安装定位孔。

8、作为本实用新型的优选方案，所述防爆部箱体件包括位于下层用于装配防爆型簇高压箱、防爆型汇流柜的第一层容纳腔，以及位于上层用于装配防爆型液冷机的第二层容纳腔，所述第一层容纳腔分为左右设置用于装配防爆型簇高压箱的第一分隔室，和用于装配防爆型汇流柜的第二分隔室。

9、作为本实用新型的优选方案，所述防爆部箱体件通过水平设置的支撑板将其分为所述第一层容纳腔与所述第二层容纳腔，所述支撑板用于装配防爆型液冷机，且所述支撑板设有多个用于对防爆型液冷机固定限位的所述安装定位孔。

10、作为本实用新型的优选方案，所述第一层容纳腔内设有竖向设置的隔断框架，所述隔断框架将其分为左右相隔的所述第一分隔室与所述第二分隔室，所述隔断框架用于分隔防爆型簇高压箱、防爆型汇流柜，且所述隔断框架的底部设有支脚，用于装配防爆型簇高压箱。

11、作为本实用新型的优选方案，所述第二层容纳腔的上方还设有用于安装膨胀水箱的安装框架，所述安装框架为所述第二层容纳腔的所述安装支架向上延伸成型的。

12、一种防爆系统，包括上述所述的一种动力电池用箱体，所述动力部箱体件的所述容纳仓内设有电池包，所有所述电池包相互连接形成电池簇，所述防爆部箱体件的容纳腔内分别设有与所述电池簇通过液冷管路连通的所述防爆型液冷机、通过线束连接的所述防爆型簇高压箱，以及与所述防爆型簇高压箱通过所述线束连接的所述防爆型汇流柜，且所述防爆型汇流柜通过所述线束连接所述防爆型液冷机。

13、本实用新型为一种防爆系统，该系统包括动力源即电池包，还包括用于对电池簇降温的防爆型液冷机，用于对电池簇配电控电的防爆型簇高压箱，以及用于对电池簇聚电控电的防爆型汇流柜。当电池系统发生热失控时，防爆型簇高压箱和防爆型汇流柜能够针对热失控的电池簇进行下电，使其他簇电池包能够继续正常或降低功率工作，防爆型液冷机持续为热失控的电池簇进行降温。该防爆系统解决了船用电池系统发生热失控时，需对所有电池组、电气部件进行断电处理，导致整船失去动力，无法再持续运作的问题。

14、作为本实用新型的优选方案，所有所述电池包通过串联或/和并联形成多个所述电池簇，所述电池簇作为整个设备的动力源，每个所述电池簇的所有所述电池包通过液冷管路连通所述膨胀水箱，所述膨胀水箱对所述电池簇进行补水、排气，所述膨胀水箱通过所述液冷管路连通所述防爆型液冷机，所述膨胀水箱为所述防爆型液冷机补水，保证所述防爆型液冷机中的冷却液充足，能够对热失控的电池包持续散热降温。

15、作为本实用新型的优选方案，所述防爆部箱体件的所述容纳腔内包括与所述电池簇数量相同的所述防爆型簇高压箱，每个所述电池簇连接一个所述防爆型簇高压箱，该配置使各种防爆型电气部件能够对动力源进行充分调配管理，在动力源发生热失控时及时响应，防止爆炸。

16、作为本实用新型的优选方案，所述防爆型液冷机通过所述液冷管路与所述膨胀水箱连通、通过所述线束与所述防爆型汇流柜连接，每个所述防爆型簇高压箱通过线束分别与所述电池簇、所述防爆型汇流柜连接，所述防爆型簇高压箱对所述电池簇进行储电配电管理，为所述防爆型汇流柜提供电能，同时所述防爆型汇流柜对各个所述防爆型簇高压箱中的电能进行汇聚配电管理，为所述防爆型液冷机提供运行的电能。

17、作为本实用新型的优选方案，所述防爆型簇高压箱设置于所述第一分隔室的底部支脚上，所述防爆型汇流柜设置于所述第二分隔室，所述防爆型汇流柜位于所述防爆型簇高压箱的背部。

18、作为本实用新型的优选方案，所述第二层容纳腔的所述支撑板上装配有所述防爆型液冷机，所述第二层容纳腔上方的所述安装框架上装配有所述膨胀水箱，所述膨胀水箱悬空设立以便水流流动。

19、作为本实用新型的优选方案，所述电池包、所述防爆型簇高压箱、所述防爆型汇流柜、所述防爆型液冷机均是通过螺栓固定在各相应位置上。

20、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

21、1、本实用新型的一种动力电池用箱体，该箱体结构分为动力部箱体件、防爆部箱体件，动力部箱体件装配动力电池包，能够为各设备(如船舶、车用、机械设备等)提供动力源，防爆部箱体件集中装配各种防爆电气部件，用于防止在电池系统发生热失控时电池系统进一步发生爆炸。在该箱体结构中，电池系统空间排布灵活，缩短了各防爆电气部件之间连接线束与管路的距离，使连件线束、管路走线整齐，不用做穿舱件即可实现各电气部件之间的连接。

22、2、本实用新型的一种防爆系统，该系统包括动力源即电池包，还包括用于对电池簇散热的防爆型液冷机，用于对电池簇配电控电的防爆型簇高压箱，以及用于对电池簇聚电控电的防爆型汇流柜。当电池系统发生热失控时，防爆型簇高压箱和防爆型汇流柜能够针对热失控的电池簇进行下电，使其他簇电池包能够继续正常或降低功率工作，防爆型液冷机持续为热失控的电池簇进行降温。该防爆系统解决了船用电池系统发生热失控时，需对所有电池组、电气部件进行断电处理，导致整船失去动力，无法再持续运作的问题。