一種安全汽車動力電源模組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種安全汽車動力電源模組，包括電池模塊、電源模塊、可熔斷柔性電源模塊連接條、滅火層、滅火倉、風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)和汽車動力電源模組殼體。所述電池模塊正、負(fù)極極柱快速熔斷器和可熔斷柔性電源模塊連接條有效保證電池短路條件下電池安全。風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)提高電池安全和使用效率。滅火層、滅火倉和紅外成像系統(tǒng)大大提高阻止或減小電池起火燃燒爆炸危險。本實用新型在汽車動力電池應(yīng)用上具有良好前景。
【專利說明】
一種安全汽車動力電源模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種安全汽車動力電源模組。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源電動汽車動力電池主要使用鋰離子二次電池模組，當(dāng)電動汽車受到外力沖撞，車體外殼和車身動力電源外在外力機械力作用下會擠壓動力電源殼體內(nèi)鋰電池，造成電池短路起火燃燒爆炸安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，所以需要做出改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種安全、防火的汽車動力電源模組。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種安全汽車動力電源模組，包括電池模塊組成的電源模塊、可熔斷柔性電源模塊連接條、滅火層、滅火倉、風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)和汽車動力電源模組殼體。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述電池模塊設(shè)置有不銹鋼殼或鋁殼，電池模塊是由多個鋁塑膜軟包鋰離子二次電池串并聯(lián)組成的電池組，且電池模塊包括正、負(fù)極極柱、散熱槽和電池模塊固定螺母。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述正、負(fù)極極柱包括極柱螺母、極柱螺栓和快速熔斷器，所述極柱螺母安裝在電池模塊蓋板極柱固定螺母上，極柱螺母的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，極柱螺母的中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，極柱螺栓的中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π，帶內(nèi)螺紋的極柱螺母中空部與帶外螺紋的極柱螺栓中空部螺紋連接，所述快速熔斷器置于極柱螺母中空部與極柱螺栓中空部內(nèi)，快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。
[0008]進(jìn)一步，所述電源模塊由多個電池模塊串并聯(lián)組成，所述電源模塊包括電源模塊殼體、電源模塊的正、負(fù)極、橡膠減震器，所述殼體上分布設(shè)置有殼體散熱槽，電源模塊和電池管理系統(tǒng)連接。
[0009]進(jìn)一步，多個所述電源模塊通過可熔斷柔性電源模塊連接條串、并聯(lián)連接，可熔斷柔性電源模塊連接條包括位于兩側(cè)的正、負(fù)極柱固定孔、位于中間處的柔性導(dǎo)線、過電流熔斷保險絲和包覆可熔斷柔性電源模塊連接條的密封層，所述密封層為包覆在可熔斷柔性電源模塊連接條外部的透明絕緣塑料，所述透明絕緣塑料的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠，所述柔性導(dǎo)線為銅、鎳或不銹鋼導(dǎo)線編織而成，所述過電流熔斷保險絲為環(huán)保易熔
I=IO
[0010]進(jìn)一步，所述滅火層位于汽車動力電源模組殼體內(nèi)壁四邊，滅火層為包括低熔點聚合物滅火外層，滅火外層內(nèi)填充有高效阻燃滅火劑。
[0011]進(jìn)一步，所述滅火倉包括直接吸熱式易熔合金噴頭、滅火劑倉，所述直接吸熱式易熔合金噴頭為低熔點合金，所述滅火劑倉內(nèi)裝有有機溶劑滅火劑，直接吸熱式易熔合金噴頭位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁和電源模塊上側(cè)，所述滅火劑倉位于汽車動力電源模組殼體上層外壁，滅火倉和汽車動力電源模組殼體密封連接。
[0012]進(jìn)一步，所述風(fēng)冷系統(tǒng)包括過濾網(wǎng)、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述過濾網(wǎng)安裝在所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口位于汽車動力電源模組殼體前側(cè)，出風(fēng)口位于汽車動力電源模組殼體后側(cè)。
[0013]進(jìn)一步，所述加熱系統(tǒng)位于電源模塊內(nèi)壁，加熱系統(tǒng)設(shè)置有加熱電阻絲，加熱系統(tǒng)的加熱電阻絲和電池模塊連接，加熱系統(tǒng)和電源模塊電池管理系統(tǒng)連接。
[0014]進(jìn)一步，所述紅外成像系統(tǒng)位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁。
[0015]本實用新型的有益效果是:本產(chǎn)品電池模塊電池極柱中安裝有快速熔斷器，當(dāng)電池在短路或超負(fù)荷大電流條件下，快速熔斷器會迅速熔斷，電池極柱短路，保護(hù)電池安全，快速熔斷器可以重復(fù)使用，提高電池安全和使用效率。
[0016]電源模塊正、負(fù)極極柱通過可熔斷柔性電池模塊連接條連接。可熔斷柔性電池模塊連接條外包覆密封層的設(shè)計，為電源使用提供了安全保障，電源出現(xiàn)短路或超過電池負(fù)荷大電流時，電池模塊之間連接的可熔斷柔性電池模塊連接條在大電流條件下立即熔斷，及時斷開電路，及時防止電池在起火爆炸，保護(hù)電源和人員安全。
[0017]當(dāng)電動汽車收到外力撞擊，殼體形變，擠壓動力電源殼體，位于汽車動力電源模組殼體內(nèi)壁四邊滅火層首先收到擠壓刺穿，滅火層內(nèi)有機溶劑滅火劑迅速覆蓋在電源模塊表面，阻止或減小電池起火燃燒爆炸危險。
[0018]當(dāng)電源模組起火燃燒爆炸時，位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁和電源模塊上方滅火倉上的直接吸熱式易熔合金噴頭在高溫下迅速熔化，滅火劑倉內(nèi)有機溶劑滅火劑迅速覆蓋在電源模組表面，阻止或減小電池起火燃燒爆炸危險。
[0019]風(fēng)冷系統(tǒng)可以起到冷卻電源模組作用，當(dāng)環(huán)境溫度較低條件下，開啟風(fēng)冷系統(tǒng)可以冷卻動力電池組溫度，保障電池安全和使用效率。當(dāng)環(huán)境溫度大于動力電池溫度條件下，關(guān)閉風(fēng)冷系統(tǒng)。
[0020]位于電源模塊外壁水冷系統(tǒng)可以有效降低電池模塊溫度，保護(hù)動力電池。
[0021]當(dāng)動力電池溫度低于正常工作溫度條件時，啟動位于電源模塊內(nèi)壁加熱系統(tǒng)，保障動力電池正常工作。
[0022]電源模塊基座的橡膠減震器可以減少機械外力。
[0023]位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁紅外成像系統(tǒng)可以在線實時監(jiān)控電源模組溫度情況，當(dāng)電池溫度在警報溫度條件下，操作人員可以立即做出安全防范，預(yù)防安全事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0025]圖1是本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖2是本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖3本實用新型電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4本實用新型電源模塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是本實用新型電源模塊的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6是本實用新型可熔斷柔性電源模塊連接條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖7是本實用新型正、負(fù)極極柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]參照圖1-圖7，本實用新型的一種安全汽車動力電源模組，包括電池模塊1、電源模塊2、可熔斷柔性電源模塊連接條3、滅火層4、滅火倉5、風(fēng)冷系統(tǒng)6、水冷系統(tǒng)7、加熱系統(tǒng)8、紅外成像系統(tǒng)9和汽車動力電源模組殼體10。
[0033]電池模塊I為不銹鋼殼或鋁殼電池模塊。所述電池模塊I是由多個鋁塑膜軟包鋰離子二次電池串并聯(lián)組成的電池組。電池模塊I包括正、負(fù)極極柱11、散熱槽12和電池模塊固定螺母13。散熱槽12為不銹鋼殼或鋁殼前、后、左和右面開口槽，起到通風(fēng)散熱作用。
[0034]正、負(fù)極極柱11包括極柱螺母Ila和極柱螺栓lib。極柱螺母Ila安裝在電池模塊蓋板極柱固定螺母上。極柱螺母Ila的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，極柱螺母Ila材料為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，位于該中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Illc，極柱螺栓Ilb前部為帶外螺紋的中空部，其前部的材料為絕緣塑料，極柱螺栓Ilb后部為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，位于該中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧niid，帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接?？焖偃蹟嗥鱅le置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部內(nèi)，該快速熔斷器lie兩端分別與耐大電流彈簧111 c、耐大電流彈簧Π 11d接觸。
[0035]當(dāng)不銹鋼殼電池或鋁殼電池發(fā)生短路或超出額定電流時候，安裝在極柱11中的快速熔斷器I Ie在大電流條件下，迅速熔斷，電池正、負(fù)極柱11內(nèi)部斷路，電池斷路，保護(hù)電池使用安全。
[0036]極柱11內(nèi)安裝可更換快速熔斷器lie，有效提高電池使用效率.
[0037]電源模塊2由多個電池模塊I串并聯(lián)組成.電源模塊2包括電源模塊2殼體21、電源模塊2正、負(fù)極22、橡膠減震器23。電源模塊2殼體21分布電源模塊殼體散熱槽24，電源模塊殼體散熱槽24為電源模塊2殼體21前、后、左和右面開口槽，起到通風(fēng)散熱作用。電源模塊2和電池管理系統(tǒng)連接。
[0038]汽車動力電源模組由多個電源模塊2通過可熔斷柔性電源模塊連接條3串并聯(lián)組成，可熔斷柔性電源模塊連接條3包括位于兩側(cè)的正、負(fù)極柱固定孔31、中間處的柔性導(dǎo)線32、過電流熔斷保險絲33和包覆可熔斷柔性電源模塊連接條3的密封層34，密封層34為包覆在可熔斷柔性電源模塊連接條3外部的透明絕緣塑料，其中所述透明絕緣塑料的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠，柔性導(dǎo)線32為銅、鎳或不銹鋼導(dǎo)線編織而成，過電流熔斷保險絲33為環(huán)保易熔合金。過電流熔斷保險絲33為熔點為138°C的鉍、銻、錫等微量元素制成的合金，當(dāng)溫度大于138°C，過電流熔斷保險絲33及時熔斷，對電源起到斷路作用，避免電源由于短路和超負(fù)荷大電流發(fā)生起火爆炸安全事故，及時保護(hù)電源和操作人員安全。
[0039]滅火層4位于汽車動力電源模組殼體10內(nèi)壁四邊。滅火層4為包括低熔點聚合物滅火外層，滅火層4內(nèi)填充了高效阻燃滅火劑。
[0040]當(dāng)電動汽車收到外力撞擊，殼體形變，擠壓動力電源殼體，位于汽車動力電源模組殼體內(nèi)壁四邊滅火層4首先收到擠壓刺穿，滅火層4內(nèi)有機溶劑滅火劑迅速覆蓋在電源模塊表面，阻止或減小電池起火燃燒爆炸危險。
[0041 ]當(dāng)汽車動力電源模組殼體繼續(xù)擠壓穿刺進(jìn)入電池內(nèi)部，電池短路起火燃燒爆炸。滅火層4外層為熔點低于170°C絕緣高聚物材料，當(dāng)電芯起火燃燒爆炸時，滅火層4外層在高溫下立即熔化破裂，防火層4內(nèi)四氯化碳滅火劑覆蓋在電芯表面，阻止或減小電芯起火燃燒爆炸安全事故。
[0042]滅火倉5包括直接吸熱式易熔合金噴頭51、滅火劑倉52。直接吸熱式易熔合金噴頭51為低熔點合金，滅火劑倉52內(nèi)裝有有機溶劑滅火劑。直接吸熱式易熔合金噴頭51位于汽車動力電源模組殼體10上層內(nèi)壁和電源模塊2上方，滅火劑倉52位于汽車動力電源模組殼體10上層外壁，滅火倉5和汽車動力電源模組殼體10密封連接。
[0043]當(dāng)電源模塊2起火燃燒爆炸時，位于汽車動力電源模組殼體1上層內(nèi)壁和電源模塊2上方滅火倉5上的直接吸熱式易熔合金噴頭51在高溫下迅速熔化，直接吸熱式易熔合金噴頭51內(nèi)密封有熔點為130 0C低熔點合金，當(dāng)電源模塊2外殼溫度高于130°C時，直接吸熱式易熔合金噴頭51響應(yīng)時間為2秒，2秒后，合金熔化，在噴頭內(nèi)和滅火劑倉52內(nèi)的四氯化碳滅火劑導(dǎo)出覆蓋在電池表面，起到阻燃防火作用。
[0044]風(fēng)冷系統(tǒng)6包括過濾網(wǎng)61、進(jìn)風(fēng)口 62和出風(fēng)口 63。過濾網(wǎng)61安裝在進(jìn)風(fēng)口 62和出風(fēng)口63內(nèi)。進(jìn)風(fēng)口62位于汽車動力電源模組殼體10前方，出風(fēng)口63位于汽車動力電源模組殼體10后方。
[0045]風(fēng)冷系統(tǒng)可以起到冷卻電源模組作用，當(dāng)環(huán)境溫度較低條件下，開啟風(fēng)冷系統(tǒng)可以冷卻動力電池組溫度，保障電池安全和使用效率。當(dāng)環(huán)境溫度大于動力電池溫度條件下，關(guān)閉風(fēng)冷系統(tǒng)。
[0046]水冷系統(tǒng)7位于電源模塊2組外壁。水冷系統(tǒng)7為管冷板。水冷系統(tǒng)7包括進(jìn)水口71和出水口 72，電源模塊2之間水冷系統(tǒng)7通過連接管相連。位于電源模塊2外壁水冷系統(tǒng)可以有效降低電池模塊溫度，保護(hù)動力電池。
[0047]加熱系統(tǒng)8位于電源模塊2內(nèi)壁。加熱系統(tǒng)8為加熱電阻絲。加熱系統(tǒng)8的加熱電阻絲和電池模塊I連接。加熱系統(tǒng)8和電源模塊2電池管理系統(tǒng)連接。
[0048]電源模塊2電池管理系統(tǒng)包括連接在電池模塊I上的熱電偶和電池模塊I。
[0049]當(dāng)電池模塊I溫度低于電池正常工作溫度時，與電源模塊2電池管理系統(tǒng)連接的電池模塊I為加熱系統(tǒng)8為加熱電阻絲供電，當(dāng)電池模塊I溫度達(dá)到電池正常工作溫度時，電池模塊I停止為加熱系統(tǒng)8為加熱電阻絲供電。保障動力電池正常工作。
[0050]紅外成像系統(tǒng)9位于汽車動力電源模組殼體10上層內(nèi)壁。紅外成像系統(tǒng)9的監(jiān)控探頭位于汽車動力電源模組殼體10上層內(nèi)壁，監(jiān)控視頻系統(tǒng)位于操作人員可控位置，當(dāng)電池溫度在警報溫度條件下，操作人員可以立即做出安全防范，預(yù)防安全事故發(fā)生。
[0051]以上所述，只是本實用新型的較佳實施方式而已，但本實用新型并不限于上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達(dá)到本實用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:包括電池模塊組成的電源模塊、可熔斷柔性電源模塊連接條、滅火層、滅火倉、風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)和汽車動力電源模組殼體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述電池模塊設(shè)置有不銹鋼殼或鋁殼，電池模塊是由多個鋁塑膜軟包鋰離子二次電池串并聯(lián)組成的電池組，且電池模塊包括正、負(fù)極極柱、散熱槽和電池模塊固定螺母。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述正、負(fù)極極柱包括極柱螺母、極柱螺栓和快速熔斷器，所述極柱螺母安裝在電池模塊蓋板極柱固定螺母上，極柱螺母的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，極柱螺母的中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，極柱螺栓的中空部內(nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π，帶內(nèi)螺紋的極柱螺母中空部與帶外螺紋的極柱螺栓中空部螺紋連接，所述快速熔斷器置于極柱螺母中空部與極柱螺栓中空部內(nèi)，快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述電源模塊由多個電池模塊串并聯(lián)組成，所述電源模塊包括電源模塊殼體、電源模塊的正、負(fù)極、橡膠減震器，所述殼體上分布設(shè)置有殼體散熱槽，電源模塊和電池管理系統(tǒng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:多個所述電源模塊通過可熔斷柔性電源模塊連接條串、并聯(lián)連接，可熔斷柔性電源模塊連接條包括位于兩側(cè)的正、負(fù)極柱固定孔、位于中間處的柔性導(dǎo)線、過電流熔斷保險絲和包覆可熔斷柔性電源模塊連接條的密封層，所述密封層為包覆在可熔斷柔性電源模塊連接條外部的透明絕緣塑料，所述透明絕緣塑料的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠，所述柔性導(dǎo)線為銅、鎳或不銹鋼導(dǎo)線編織而成，所述過電流熔斷保險絲為環(huán)保易熔合金。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述滅火層位于汽車動力電源模組殼體內(nèi)壁四邊，滅火層為包括低熔點聚合物滅火外層，滅火外層內(nèi)填充有高效阻燃滅火劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述滅火倉包括直接吸熱式易熔合金噴頭、滅火劑倉，所述直接吸熱式易熔合金噴頭為低熔點合金，所述滅火劑倉內(nèi)裝有有機溶劑滅火劑，直接吸熱式易熔合金噴頭位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁和電源模塊上側(cè)，所述滅火劑倉位于汽車動力電源模組殼體上層外壁，滅火倉和汽車動力電源模組殼體密封連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述風(fēng)冷系統(tǒng)包括過濾網(wǎng)、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述過濾網(wǎng)安裝在所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口位于汽車動力電源模組殼體前側(cè)，出風(fēng)口位于汽車動力電源模組殼體后側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述加熱系統(tǒng)位于電源模塊內(nèi)壁，加熱系統(tǒng)設(shè)置有加熱電阻絲，加熱系統(tǒng)的加熱電阻絲和電池模塊連接，加熱系統(tǒng)和電源模塊電池管理系統(tǒng)連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全汽車動力電源模組，其特征在于:所述紅外成像系統(tǒng)位于汽車動力電源模組殼體上層內(nèi)壁。
【文檔編號】B60L11/18GK205488369SQ201620096624
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】徐士民, 馬毅, 唐聯(lián)興, 劉燕林
【申請人】廣東精進(jìn)能源有限公司