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
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種安全汽車動力電源模組。
【背景技術】
[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。
【發(fā)明內容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術的不足，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問題所采用的技術方案是:
[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]作為上述技術方案的改進，所述電池模塊設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、負極極柱、散熱槽和電池模塊固定螺母。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述正、負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螺紋的中空部，極柱螺母的中空部內設有耐大電流彈簧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設有耐大電流彈簧Π，帶內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，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、負極、橡膠減震器，所述殼體上分布設置有殼體散熱槽，電源模塊和電池管理系統(tǒng)連接。
[0009]進一步，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的正、負極柱固定孔、位于中間處的柔性導線、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，所述柔性導線為銅、鎳或不銹鋼導線編織而成，所述過電流熔斷保險絲為環(huán)保易熔
I=IO
[0010]進一步，所述滅火層位于汽車動力電源模組殼體內壁四邊，滅火層為包括低熔點聚合物滅火外層，滅火外層內填充有高效阻燃滅火劑。
[0011]進一步，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壁和電源模塊上側，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]進一步，所述風冷系統(tǒng)包括過濾網(wǎng)、進風口和出風口，所述過濾網(wǎng)安裝在所述進風口和出風口內，進風口位于汽車動力電源模組殼體前側，出風口位于汽車動力電源模組殼體后側。
[0013]進一步，所述加熱系統(tǒng)位于電源模塊內壁，加熱系統(tǒng)設置有加熱電阻絲，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，當電池在短路或超負荷大電流條件下，快速熔斷器會迅速熔斷，電池極柱短路，保護電池安全，快速熔斷器可以重復使用，提高電池安全和使用效率。
[0016]電源模塊正、負極極柱通過可熔斷柔性電池模塊連接條連接?？扇蹟嗳嵝噪姵啬K連接條外包覆密封層的設計，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，保護電源和人員安全。
[0017]當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壁四邊滅火層首先收到擠壓刺穿，滅火層內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]風冷系統(tǒng)可以起到冷卻電源模組作用，當環(huán)境溫度較低條件下，開啟風冷系統(tǒng)可以冷卻動力電池組溫度，保障電池安全和使用效率。當環(huán)境溫度大于動力電池溫度條件下，關閉風冷系統(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，保護動力電池。
[0021]當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，預防安全事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0025]圖1是本實用新型的俯視結構不意圖；
[0026]圖2是本實用新型的側視結構不意圖；
[0027]圖3本實用新型電池模塊的結構示意圖；
[0028]圖4本實用新型電源模塊的俯視結構示意圖；
[0029]圖5是本實用新型電源模塊的側視結構示意圖；
[0030]圖6是本實用新型可熔斷柔性電源模塊連接條的結構示意圖；
[0031 ]圖7是本實用新型正、負極極柱的結構示意圖。
【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，起到通風散熱作用。
[0034]正、負極極柱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的前部為帶內螺紋的中空部，極柱螺母Ila材料為銅、不銹鋼、鎳等導體，位于該中空部內設有耐大電流彈簧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、鎳等導體，位于該中空部內設有耐大電流彈簧niid，帶內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置于帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部內，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、負極柱11內部斷路，電池斷路，保護電池使用安全。
[0036]極柱11內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包括位于兩側的正、負極柱固定孔31、中間處的柔性導線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，柔性導線32為銅、鎳或不銹鋼導線編織而成，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荷大電流發(fā)生起火爆炸安全事故，及時保護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內填充了高效阻燃滅火劑。
[0040]當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壁四邊滅火層4首先收到擠壓刺穿，滅火層4內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 ]當汽車動力電源模組殼體繼續(xù)擠壓穿刺進入電池內部，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內密封有熔點為130 0C低熔點合金，當電源模塊2外殼溫度高于130°C時，直接吸熱式易熔合金噴頭51響應時間為2秒，2秒后，合金熔化，在噴頭內和滅火劑倉52內的四氯化碳滅火劑導出覆蓋在電池表面，起到阻燃防火作用。
[0044]風冷系統(tǒng)6包括過濾網(wǎng)61、進風口 62和出風口 63。過濾網(wǎng)61安裝在進風口 62和出風口63內。進風口62位于汽車動力電源模組殼體10前方，出風口63位于汽車動力電源模組殼體10后方。
[0045]風冷系統(tǒng)可以起到冷卻電源模組作用，當環(huán)境溫度較低條件下，開啟風冷系統(tǒng)可以冷卻動力電池組溫度，保障電池安全和使用效率。當環(huán)境溫度大于動力電池溫度條件下，關閉風冷系統(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，保護動力電池。
[0047]加熱系統(tǒng)8位于電源模塊2內壁。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，當電池模塊I溫度達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上層內壁，監(jiān)控視頻系統(tǒng)位于操作人員可控位置，當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到本實用新型的技術效果，都應落入本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
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、負極極柱、散熱槽和電池模塊固定螺母。3.根據(jù)權利要求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螺紋的中空部，極柱螺母的中空部內設有耐大電流彈簧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設有耐大電流彈簧Π，帶內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，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、負極、橡膠減震器，所述殼體上分布設置有殼體散熱槽，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的正、負極柱固定孔、位于中間處的柔性導線、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，所述柔性導線為銅、鎳或不銹鋼導線編織而成，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壁四邊，滅火層為包括低熔點聚合物滅火外層，滅火外層內填充有高效阻燃滅火劑。7.根據(jù)權利要求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壁和電源模塊上側，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:所述風冷系統(tǒng)包括過濾網(wǎng)、進風口和出風口，所述過濾網(wǎng)安裝在所述進風口和出風口內，進風口位于汽車動力電源模組殼體前側，出風口位于汽車動力電源模組殼體后側。9.根據(jù)權利要求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)位于電源模塊內壁，加熱系統(tǒng)設置有加熱電阻絲，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】廣東精進能源有限公司