一种多功能电池箱及电池箱组件的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种多功能电池箱及电池箱组件。


背景技术：

2.目前在新能源领域，动力电池箱和储能用电池箱因其集成度高，内部装配能力密度大，高效环保，可持续运行等特点被大量使用和推广；但是电池箱发生的安全事故也是层出不穷，主要是对整个电池箱内部温度的控制失效造成。
3.现有的对的电池包的温度和安全事故管控都设计为独立的结构，一般温度管控设备有液冷和风冷，安全事故管控有消防方案，两者独立运行互不干扰；但同时使用两套设备占用空间大，安装和维护比较繁琐。
4.因此，如何设计一款结构简单、且同时具备冷却和灭火两个功能的电池箱，成为了本领域一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种多功能电池箱及电池箱组件，能够同时具备冷却和灭火两个功能，且结构简单，便于安装和维护。
6.为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.一种多功能电池箱，包括：电芯、箱体、盖板以及液冷板；其中，电芯位于箱体的腔体内，盖板用于封闭箱体的开口；液冷板安装于箱体的底部；液冷板具有入液口以及出液口，出液口能够与外循环液冷机的回液口连通，入液口能够与外循环液冷机的排液口连通；箱体的侧壁具有消防口，消防口能够与外循环液冷机的排液口连通；多功能电池箱具有冷却状态和灭火状态；当多功能电池箱处于冷却状态时：出液口与回液口连通，入液口与排液口连通，消防口与排液口断开，液冷制剂在液冷板中流动；当多功能电池箱处于灭火状态时：出液口与回液口断开，入液口与排液口断开，消防口与排液口连通，液冷制剂由消防口进入箱体的腔体中。
8.这种多功能电池箱，由于其具备冷却状态和灭火状态，可通过在两种状态之间的切换，来实现冷却和灭火两种功能需求；另外，这种多功能电池箱只需在箱体的侧壁设置消防口、在液冷板设置入液口以及出液口、再通过这三个接口外接外循环液冷机即可实现在冷却状态和灭火状态之间的切换。
9.因此，这种多功能电池箱能够同时具备冷却和灭火两个功能，且结构简单，便于安装和维护。
10.可选地，多功能电池箱还包括外部控制处理器、转接管以及三通管；箱体的腔体内设有消防检测模块，消防检测模块用于检测腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息，且消防检测模块与外部控制处理器信号连接；入液口和出液口处均安装有电磁阀，两个电磁阀均与外部控制处理器信号连接；三通管的第一端用于与入液口连通，且入液口处的电磁阀位于入液口与第一端之间；三通管的第二端用于通过转接管与消防口连通，且第
二端与转接管之间设有单向阀，单向阀与外部控制处理器信号连接；三通管的第三端用于与排液口连通；当消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息低于最低预设标准时，两个电磁阀保持开启，单向阀保持断开，以令多功能电池箱保持冷却状态；当消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最高预设标准时，外部控制处理器控制两个电磁阀关闭、控制单向阀打开，以令多功能电池箱切换至灭火状态。
11.可选地，单向阀背离转接管的一侧通过连接管与第二端连通。
12.可选地，连接管通过卡扣与第二端固定连接。
13.可选地，位于入液口处的电磁阀通过第一转接头与入液口连接；位于出液口处的电磁阀通过第二转接头与出液口连接。
14.可选地，最高预设标准为：氢气浓度≥500ppm、或一氧化碳浓度≥500ppm且温度≥50℃
15.可选地，最低预设标准为：氢气浓度≥150ppm、或一氧化碳浓度≥150ppm。
16.可选地，当消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最低预设标准、且小于中间预设标准时，外部控制处理器发出警报；当消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过中间预设标准、且小于最高预设标准时，外部控制处理器发出警报、且降低装载多功能电池箱的产品的运行功率；中间预设标准为：氢气浓度≥200ppm、或一氧化碳浓度≥200ppm。
17.一种电池箱组件，包括外循环液冷机以及上述的任一种多功能电池箱；外循环液冷机用于向液冷板或箱体的腔体中输送液冷制剂。
18.可选地，当多功能电池箱还包括外部控制处理器、转接管以及三通管时：三通管的第三端与外循环液冷机的排液口连通，出液口与外循环液冷机的回液口连通。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
20.图1为本发明实施例提供的多功能电池箱的结构示意图。
21.图标：1-电芯；2-箱体；3-液冷板；4-入液口；5-出液口；6-消防口；7-转接管；8-三通管；9-消防检测模块；10-电磁阀；11-单向阀；12-连接管；13-卡扣；14-转接头。
具体实施方式
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
23.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。
24.图1为本发明实施例提供的多功能电池箱的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种多功能电池箱，包括：电芯1、箱体2、盖板(图1中未视出)以及液冷板3；其中，电芯1位于箱体2的腔体内，盖板用于封闭箱体2的开口；液冷板3安装于箱体2的底部；液冷板3具有入液口4以及出液口5，出液口5能够与外循环液冷机的回液口连通，入液口4能够与外循环液冷机的排液口连通；箱体2的侧壁具有消防口6，消防口6能够与外循环液冷机的排液口连通；多功能电池箱具有冷却状态和灭火状态；当多功能电池箱处于冷却状态时：出液口5与回液口连通，入液口4与排液口连通，消防口6与排液口断开，液冷制剂在液冷板3中流动；当多功能电池箱处于灭火状态时：出液口5与回液口断开，入液口4与排液口断开，消防口6与排液口连通，液冷制剂由消防口6进入箱体2的腔体中。
25.本实施例中，这种多功能电池箱，由于其具备冷却状态和灭火状态，可通过在两种状态之间的切换，来实现冷却和灭火两种功能需求；另外，这种多功能电池箱只需在箱体2的侧壁设置消防口6、在液冷板3设置入液口4以及出液口5、再通过这三个接口外接外循环液冷机即可实现在冷却状态和灭火状态之间的切换。
26.因此，这种多功能电池箱能够同时具备冷却和灭火两个功能，且结构简单，便于安装和维护。
27.参考图1，作为一种可选的实施例，多功能电池箱还包括外部控制处理器(图1中未视出)、转接管7以及三通管8；箱体2的腔体内设有消防检测模块9，消防检测模块9用于检测腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息，且消防检测模块9与外部控制处理器信号连接；入液口4和出液口5处均安装有电磁阀10，两个电磁阀10均与外部控制处理器信号连接；三通管8的第一端用于与入液口4连通，且入液口4处的电磁阀10位于入液口4与第一端之间；三通管8的第二端用于通过转接管7与消防口6连通，且第二端与转接管7之间设有单向阀11，单向阀11与外部控制处理器信号连接；三通管8的第三端用于与排液口连通；当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息低于最低预设标准时，两个电磁阀10保持开启，单向阀11保持断开，以令多功能电池箱保持冷却状态；当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最高预设标准时，外部控制处理器控制两个电磁阀10关闭、控制单向阀11打开，以令多功能电池箱切换至灭火状态。
28.本实施例中，下面以一个完整的工作过程说明此多功能电池箱的功能：
29.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息低于最低预设标准时，说明此时腔体内部无异常；两个电磁阀10保持开启，单向阀11保持断开，此时液冷制剂由外循环液冷机的排液口流出，经液冷板3的入液口4流入液冷板3后，再由液冷板3的出液口5流出，最后经外循环液冷机的回液口流回，如此往复循环，以令多功能电池箱保持冷却状态；
30.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最高预设标准时，说明此时腔体内部着火，需要灭火；此时外部控制处理器控制两个电磁阀10关闭、控制单向阀11打开，以令多功能电池箱切换至灭火状态；此时液冷制剂由外循环液冷机的排液口流出后，不再流经液冷板3的入液口4和出液口5，而是直接经单向阀11流入转接管
7，最后从箱体2侧壁的消防口6流入腔体内，以实现灭火。
31.其中，单向阀11可为单项刺破阀。
32.另外，液冷制剂可由水、乙二醇、全氟己酮、七氟丙烷、防冻粉混合配置构成，可在配置时充分搅拌、待静置后取混合溶剂的上层清溶液使用，以防止液冷制剂再流通时有残存粉末粘连于腔体或管路的内壁。
33.继续参考图1，作为一种可选的实施例，单向阀11背离转接管7的一侧通过连接管12与第二端连通。
34.本实施例中，具体地，连接管12通过卡扣13与第二端固定连接，以令连接管12和三通管8的第二端连接的更加稳定。
35.如图1所示，作为一种可选的实施例，位于入液口4处的电磁阀10通过第一转接头14与入液口4连接；位于出液口5处的电磁阀10通过第二转接头14与出液口5连接。
36.本实施例中，转接头14的设置，操作方便的同时，还保障了两个电磁阀10分别与入液口4和出液口5连接的稳定性。
37.作为一种可选的实施例，最高预设标准为：氢气浓度≥500ppm、或一氧化碳浓度≥500ppm且温度≥50℃
38.最低预设标准为：氢气浓度≥150ppm、或一氧化碳浓度≥150ppm。
39.本实施例中，需要说明的是，腔体内氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的预设标准仅为举例说明，可根据实际工况而设定不同的预设标准，最低预设标准和最高预设标准下腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的具体数值不做具体限定。
40.作为一种可选的实施例，当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最低预设标准、且小于中间预设标准时，外部控制处理器发出警报；当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过中间预设标准、且小于最高预设标准时，外部控制处理器发出警报、且降低装载多功能电池箱的产品的运行功率；中间预设标准为：氢气浓度≥200ppm、或一氧化碳浓度≥200ppm。
41.本实施例中，下面以装载此多功能电池箱的车辆为例，分别对当腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度达到三种预设标准时的状况进行具体说明：
42.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息低于最低预设标准时，说明此时腔体内部无异常，外部控制处理器接受到磁信号后无需操作，多功能电池箱保持冷却状态，驾驶员正常驾驶车辆；
43.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最低预设标准、且小于中间预设标准时，说明此时腔体内部温度较高；因此，此时外部控制处理器发出警报引起驾驶员的注意；
44.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过中间预设标准、且小于最高预设标准时，说明此时腔体内部温度又一步升高，需要强行降温；因此，此时外部控制处理器发出警报、且降低车辆的运行功率，以避免着火；
45.当消防检测模块9检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最高预设标准时，说明此时腔体内部已经着火，需要灭火；因此，此时多功能电池箱切换至灭火状态。
46.同样的，需要说明的是，本实施例中的中间预设标准也仅为举例说明，可根据实际
工况而设定不同的中间预设标准，预设标准下腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的具体数值不做具体限定。
47.本发明实施例还提供了一种电池箱组件，包括外循环液冷机以及上述的任一种多功能电池箱；外循环液冷机用于向液冷板3或箱体2的腔体中输送液冷制剂。
48.具体地，当多功能电池箱还包括外部控制处理器、转接管7以及三通管8时：三通管8的第三端与外循环液冷机的排液口连通，出液口5与外循环液冷机的回液口连通。
49.本实施例中，电池箱组件的有益效果与上述的任一种多功能电池箱的有益效果相同，不再赘述。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多功能电池箱，其特征在于，包括：电芯、箱体、盖板以及液冷板；其中，所述电芯位于所述箱体的腔体内，所述盖板用于封闭所述箱体的开口；所述液冷板安装于所述箱体的底部；所述液冷板具有入液口以及出液口，所述出液口能够与外循环液冷机的回液口连通，所述入液口能够与外循环液冷机的排液口连通；所述箱体的侧壁具有消防口，所述消防口能够与外循环液冷机的排液口连通；所述多功能电池箱具有冷却状态和灭火状态；当所述多功能电池箱处于所述冷却状态时：所述出液口与所述回液口连通，所述入液口与所述排液口连通，所述消防口与所述排液口断开，液冷制剂在所述液冷板中流动；当所述多功能电池箱处于所述灭火状态时：所述出液口与所述回液口断开，所述入液口与所述排液口断开，所述消防口与所述排液口连通，液冷制剂由所述消防口进入所述箱体的腔体中。2.根据权利要求1所述的多功能电池箱，其特征在于，所述多功能电池箱还包括外部控制处理器、转接管以及三通管；所述箱体的腔体内设有消防检测模块，所述消防检测模块用于检测所述腔体内的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息，且所述消防检测模块与所述外部控制处理器信号连接；所述入液口和所述出液口处均安装有电磁阀，两个所述电磁阀均与所述外部控制处理器信号连接；所述三通管的第一端用于与所述入液口连通，且所述入液口处的电磁阀位于所述入液口与所述第一端之间；所述三通管的第二端用于通过所述转接管与所述消防口连通，且所述第二端与所述转接管之间设有单向阀，所述单向阀与所述外部控制处理器信号连接；所述三通管的第三端用于与所述排液口连通；当所述消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息低于最低预设标准时，两个所述电磁阀保持开启，所述单向阀保持断开，以令所述多功能电池箱保持所述冷却状态；当所述消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最高预设标准时，所述外部控制处理器控制两个所述电磁阀关闭、控制所述单向阀打开，以令所述多功能电池箱切换至所述灭火状态。3.根据权利要求2所述的多功能电池箱，其特征在于，所述单向阀背离所述转接管的一侧通过连接管与所述第二端连通。4.根据权利要求3所述的多功能电池箱，其特征在于，所述连接管通过卡扣与所述第二端固定连接。5.根据权利要求2所述的多功能电池箱，其特征在于，位于所述入液口处的电磁阀通过第一转接头与所述入液口连接；位于所述出液口处的电磁阀通过第二转接头与所述出液口连接。6.根据权利要求2-5任一项所述的多功能电池箱，其特征在于，所述最高预设标准为：氢气浓度≥500ppm、或一氧化碳浓度≥500ppm且温度≥50℃。
7.根据权利要求6所述的多功能电池箱，其特征在于，所述最低预设标准为：氢气浓度≥150ppm、或一氧化碳浓度≥150ppm。8.根据权利要求7所述的多功能电池箱，其特征在于，当所述消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过最低预设标准、且小于中间预设标准时，所述外部控制处理器发出警报；当所述消防检测模块检测到的氢气浓度、一氧化碳浓度以及温度的信息超过中间预设标准、且小于最高预设标准时，所述外部控制处理器发出警报、且降低装载所述多功能电池箱的产品的运行功率；所述中间预设标准为：氢气浓度≥200ppm、或一氧化碳浓度≥200ppm。9.一种电池箱组件，其特征在于，包括外循环液冷机以及如权利要求1-8任一项所述的多功能电池箱；所述外循环液冷机用于向所述液冷板或所述箱体的腔体中输送液冷制剂。10.根据权利要求9所述的电池箱组件，其特征在于，当所述多功能电池箱还包括外部控制处理器、转接管以及三通管时：所述三通管的第三端与所述外循环液冷机的排液口连通，所述出液口与所述外循环液冷机的回液口连通。

技术总结
本发明涉及电池技术领域，公开了一种多功能电池箱及电池箱组件，该电池箱包括箱体、盖板和液冷板；液冷板具有入液口以及出液口，出液口能够与外循环液冷机的回液口连通，入液口能够与外循环液冷机的排液口连通；箱体的侧壁具有消防口，消防口能够与外循环液冷机的排液口连通；该电池箱具有冷却状态和灭火状态；当该电池箱处于冷却状态时：出液口与回液口连通，入液口与排液口连通，消防口与排液口断开，液冷制剂在液冷板中流动；当该电池箱处于灭火状态时：出液口与回液口断开，入液口与排液口断开，消防口与排液口连通，液冷制剂由消防口进入箱体的腔体中；该电池箱能给满足冷却和灭火两种功能需求，且结构简单，便于安装和维护。便于安装和维护。便于安装和维护。


技术研发人员：褚立 吴细彬
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/4