一种具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统的制作方法

1.本发明涉及新能源技术领域，具体为一种具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，对于新能源开发的脚步日益加快，锂电池是新能源的开发的重中之重，现如今锂电池组在物理上由电芯组、bms、外壳结构件、高压模块组成，同时通过电量指示板、电源连接器、dc-dc电源、风扇、线束等其它辅料组成。
3.现有的锂电池组主要存在如下技术缺陷：其一、传统锂电池组不配备有灭火防护装置，进而导致锂电池组发生自燃或因外部因素引起的火焰，需要通过人为发现进行手动灭火，从而造成无法及时灭火、设备损害严重和安全性不高的问题；其二、若可自动检测到火情采用二氧化碳气体进行灭火操作时，由于锂电池组上开设有通风孔用于散热，但若火情出现，由于通风原因会助长火势，从而造成火势难以扑灭的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统，以解决背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防护功能的锂电池组，用于家居储能系统，所述具有防护功能的锂电池组包括外壳体，所述外壳体的内部固定安装有灭火装置，所述灭火装置上设置有检测装置，所述外壳体的右侧固定安装有阻断装置，所述阻断装置的内部固定安装有触发装置；所述灭火装置包括第一隔板、储气块、主导管、分支管和连接组件，所述外壳体的内部固定连接有第一隔板，所述第一隔板远离外壳体中心的一侧设置有储气块，所述储气块的内部充装有二氧化碳气体，所述储气块的上下两侧均连通有主导管，所述主导管上固定连接有分布均匀的分支管，所述分支管上固定安装有连接组件。
6.进一步的，所述连接组件的结构包括橡胶盖、球形壳体和电磁阀，所述分支管远离主导管的一端固定连接有橡胶盖，所述分支管的轴向外侧固定连接有电磁阀，所述橡胶盖的轴向外侧设置有球形壳体，所述球形壳体与分支管为固定连接，所述球形壳体上开设有分布均匀的通孔。
7.锂电池组在正常工作时，发生自燃或因外部因素发生火情时，使得火焰与高温直接作用在橡胶盖上，待橡胶盖被火焰与高温融化烧尽后分支管的开口打开，由于储气块内填充有压力的二氧化碳气体，使得二氧化碳气体在压力的作用下通过主导管流入到分支管内从球形壳体向外喷出，由于球形壳体上开设有分布均匀的通孔，使得二氧化碳气体可以沿球形均匀向外喷出，进而实现了遇火情可以自动均匀灭火的目的，又由于分支管在主导管上均匀分布，使得可以针对各部位的火情及时灭火，从而达到减轻设备的受损害程度的效果。
8.进一步的，所述检测装置包括保护壳、受热金属片、推动杆、第一弹簧、第二隔板和调节组件，所述主导管上固定连接有分布均匀的保护壳，所述保护壳与分支管相对应，所述保护壳远离主导管的一侧固定连接有受热金属片，所述保护壳的内部固定连接有第二隔板，所述受热金属片靠近第二隔板的一侧设置有推动杆，所述推动杆贯穿第二隔板，所述推动杆的轴向外侧套接有第一弹簧，所述保护壳的内部设置有调节组件。
9.进一步的，所述调节组件的结构包括拨块和滑动变阻器，所述推动杆远离受热金属片的一端固定连接有拨块，所述保护壳的内部固定连接有滑动变阻器，所述拨块在滑动变阻器上滑动，所述滑动变阻器与电磁阀为电性连接。
10.在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在受热金属片上，受热金属片受热而向保护壳内弯曲，进而推动推动杆，使得推动杆带动与其固定连接的拨块在滑动变阻器上滑动，进而改变滑动变阻器内部阻值的大小，由于受热金属片弯曲程度随火情的大小呈正向关系，同时拨块因推动杆在滑动变阻器上滑动距离与滑动变阻器的内部阻值呈反比关系，由于滑动变阻器与电磁阀为电性连接，使得通入电磁阀内部电流的大小与火情大小呈正向关系，进而实现了电磁阀的开口大小与火情大小呈正向关系的目的，从而达到了可以根据火情大小来合理适配所喷出的二氧化碳气体量的效果，进而提高二氧化碳气体的利用率。
11.进一步的，所述阻断装置包括矩形壳体、第三隔板、连杆组、阻断板、执行装置和限制组件，所述外壳体的右侧固定连接有矩形壳体，所述矩形壳体的内部固定连接有第三隔板，所述外壳体的右侧且在矩形壳体的内部转动连接有连杆组，所述连杆组远离第三隔板的一侧转动连接有阻断板，所述矩形壳体的内部设置有执行装置和限制组件。
12.进一步的，所述执行装置的结构包括连接块、运动杆、运动筒、第二弹簧和第三弹簧，所述连杆组的前侧转动连接有连接块，所述连接块远离阻断板的一侧固定连接有运动杆，所述运动杆的轴向外侧滑动连接有运动筒，所述运动筒的轴向外侧套接有第二弹簧，所述运动杆的轴向外侧套接有第三弹簧。
13.进一步的，所述限制组件的结构包括固定框、限制块和第四弹簧，所述矩形壳体的内部右侧壁固定连接有固定框，所述固定框的内侧滑动连接有限制块，所述固定框与限制块之间固定连接有第四弹簧，所述运动杆的轴向外侧开设有凸块，所述凸块与限制块相对应。
14.在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在金属块上，随后金属块将高温传递到气囊的内部，使得气囊受热，然后气囊上设置的凸包进行膨胀，随后凸包通过l形杆推动运动筒压缩第二弹簧与第三弹簧进行蓄力，当蓄力到一定程度，运动杆上的凸块突破限制块，使得运动杆在弹簧力的作用下带动连接块快速向远离气囊的一侧运动，在连接块运动的同时带动与其转动连接的连杆组进行展开，进而实现了连杆组推动阻断板向矩形壳体外伸出关闭通风口的目的，从而达到了阻断通风的效果。
15.进一步的，触发装置包括金属块和气囊，所述外壳体的右侧壁且在矩形壳体的内部固定连接有气囊，所述气囊的内部设置有金属块，所述金属块贯穿气囊的左侧壁与外壳体的右侧壁且伸入到外壳体的内部，所述气囊上设置有凸包，所述运动筒的轴向外侧固定连接有l形杆，所述l形杆与凸包相对应。
16.进一步的，所述外壳体的左侧壁上开设有分布均匀的正六边形散热孔，所述外壳
体的右侧壁上开设有圆形通风孔，所述矩形壳体上开设有与阻断板相对应的开槽。
17.一种家居储能系统，包括所述具有防护功能的锂电池组，所述锂电池组模块包括电芯组模块、bms模块和外壳组件模块，所述电芯组模块中电芯需选用18650系列的铁锂、三元材料电芯，单个模组最多可做成12串，同时电芯组模块具有铁锂系统：由6个模组组成72串，m1-m6六个模组均为12串和三元系统：由6个模组组成65串，m1-m5为12串，m6为5串，为锂电池组储能，所述bms模块为电池组管理系统，需支持单体电压采集、热管理控制、充放电控制、can通讯、485通讯、漏电检测、均衡、休眠等功能，对锂电池组进行控制，所述外壳组件模块主要有上壳、下壳、面板组成，用于锂电池组外部防护；所述bms模块包括高压模块、辅助模块和防护模块，所述高压模块采用分口设计，主要由继电器、二极管、熔断器、霍尔组成，进而控制锂电池组的电压力，所述辅助模块主要为连接线束，用于锂电池组工作时各模块之间的连接，所述防护模块用于锂电池组在自燃或因外部因素而引起火情时进行灭火。
18.与现有技术相比，本发明提供了一种具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统，具备以下有益效果：1、该具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统，通过橡胶盖被火焰与高温融化烧尽后，二氧化碳气体在压力的作用下通过主导管流入到分支管内从球形壳体向外喷出，进而实现了遇火情可以自动均匀灭火的目的，又由于分支管在主导管上均匀分布，使得可以针对各部位的火情及时灭火，从而达到减轻设备的受损害程度的效果，进而解决了传统锂电池组不配备有灭火防护装置，进而导致锂电池组发生自燃或因外部因素引起的火焰，需要通过人为发现进行手动灭火，从而造成无法及时灭火、设备损害严重和安全性不高的问题。
19.2、该具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统，通过受热金属片弯曲程度随火情的大小呈正向关系，同时拨块因推动杆在滑动变阻器上滑动距离与滑动变阻器的内部阻值呈反比关系，进而实现了电磁阀的开口大小与火情大小呈正向关系的目的，从而达到了可以根据火情大小来合理适配所喷出的二氧化碳气体量的效果，进而提高二氧化碳气体的利用率。
20.3、该具有防护功能的锂电池组及其家居储能系统，通过金属块、气囊、运动筒、第二弹簧、第三弹簧、运动杆、限制块、阻断板、连接块和连杆组之间的配合作用，进而实现了连杆组推动阻断板向矩形壳体外伸出关闭通风口的目的，从而达到了阻断通风的效果，进而解决了若可自动检测到火情采用二氧化碳气体进行灭火操作时，由于锂电池组上开设有通风孔用于散热，但若火情出现，由于通风原因会助长火势，从而造成火势难以扑灭的问题。
附图说明
21.图1为本发明正面立体结构示意图；图2为本发明背面立体结构示意图；图3为本发明外壳体的剖切结构示意图；图4为本发明灭火装置的结构示意图；图5为本发明电磁阀的结构示意图；
图6为本发明保护壳的剖切立体结构示意图；图7为本发明调节组件的立体结构示意图；图8为本发明球形壳体的立体结构示意图；图9为本发明矩形壳体的剖切立体结构示意图；图10为本发明执行装置的立体结构示意图；图11为本发明触发装置的立体结构示意图；图12为本发明图11中a处的放大结构示意图；图13为本发明流程示意图。
22.图中：1、外壳体；2、灭火装置；21、第一隔板；22、储气块；23、主导管；24、分支管；25、连接组件；251、橡胶盖；252、球形壳体；253、电磁阀；3、检测装置；31、保护壳；32、受热金属片；33、推动杆；34、第一弹簧；35、第二隔板；36、调节组件；361、拨块；362、滑动变阻器；4、阻断装置；41、矩形壳体；42、第三隔板；43、连杆组；44、阻断板；45、执行装置；451、连接块；452、运动杆；453、运动筒；454、第二弹簧；455、第三弹簧；46、限制组件；461、固定框；462、限制块；463、第四弹簧；5、触发装置；51、金属块；52、气囊。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例请参阅图1-图13，一种具有防护功能的锂电池组，用于家居储能系统，具有防护功能的锂电池组包括外壳体1，外壳体1的内部固定安装有灭火装置2，灭火装置2上设置有检测装置3，外壳体1的右侧固定安装有阻断装置4，阻断装置4的内部固定安装有触发装置5；灭火装置2包括第一隔板21、储气块22、主导管23、分支管24和连接组件25，外壳体1的内部固定连接有第一隔板21，第一隔板21远离外壳体1中心的一侧设置有储气块22，储气块22的内部充装有二氧化碳气体，储气块22的上下两侧均连通有主导管23，主导管23上固定连接有分布均匀的分支管24，分支管24上固定安装有连接组件25。
25.进一步的，连接组件25的结构包括橡胶盖251、球形壳体252和电磁阀253，分支管24远离主导管23的一端固定连接有橡胶盖251，分支管24的轴向外侧固定连接有电磁阀253，橡胶盖251的轴向外侧设置有球形壳体252，球形壳体252与分支管24为固定连接，球形壳体252上开设有分布均匀的通孔。
26.锂电池组在正常工作时，发生自燃或因外部因素发生火情时，使得火焰与高温直接作用在橡胶盖251上，待橡胶盖251被火焰与高温融化烧尽后分支管24的开口打开，由于储气块22内填充有压力的二氧化碳气体，使得二氧化碳气体在压力的作用下通过主导管23流入到分支管24内从球形壳体252向外喷出，由于球形壳体252上开设有分布均匀的通孔，使得二氧化碳气体可以沿球形均匀向外喷出，进而实现了遇火情可以自动均匀灭火的目的，又由于分支管24在主导管23上均匀分布，使得可以针对各部位的火情及时灭火，从而达到减轻设备的受损害程度的效果。
27.进一步的，检测装置3包括保护壳31、受热金属片32、推动杆33、第一弹簧34、第二隔板35和调节组件36，主导管23上固定连接有分布均匀的保护壳31，保护壳31与分支管24相对应，保护壳31远离主导管23的一侧固定连接有受热金属片32，保护壳31的内部固定连接有第二隔板35，受热金属片32靠近第二隔板35的一侧设置有推动杆33，推动杆33贯穿第二隔板35，推动杆33的轴向外侧套接有第一弹簧34，保护壳31的内部设置有调节组件36。
28.进一步的，调节组件36的结构包括拨块361和滑动变阻器362，推动杆33远离受热金属片32的一端固定连接有拨块361，保护壳31的内部固定连接有滑动变阻器362，拨块361在滑动变阻器362上滑动，滑动变阻器362与电磁阀253为电性连接。
29.在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在受热金属片32上，受热金属片32受热而向保护壳31内弯曲，进而推动推动杆33，使得推动杆33带动与其固定连接的拨块361在滑动变阻器362上滑动，进而改变滑动变阻器362内部阻值的大小，由于受热金属片32弯曲程度随火情的大小呈正向关系，同时拨块361因推动杆33在滑动变阻器362上滑动距离与滑动变阻器362的内部阻值呈反比关系，由于滑动变阻器362与电磁阀253为电性连接，使得通入电磁阀253内部电流的大小与火情大小呈正向关系，进而实现了电磁阀253的开口大小与火情大小呈正向关系的目的，从而达到了可以根据火情大小来合理适配所喷出的二氧化碳气体量的效果，进而提高二氧化碳气体的利用率。
30.进一步的，阻断装置4包括矩形壳体41、第三隔板42、连杆组43、阻断板44、执行装置45和限制组件46，外壳体1的右侧固定连接有矩形壳体41，矩形壳体41的内部固定连接有第三隔板42，外壳体1的右侧且在矩形壳体41的内部转动连接有连杆组43，连杆组43远离第三隔板42的一侧转动连接有阻断板44，矩形壳体41的内部设置有执行装置45和限制组件46。
31.进一步的，执行装置45的结构包括连接块451、运动杆452、运动筒453、第二弹簧454和第三弹簧455，连杆组43的前侧转动连接有连接块451，连接块451远离阻断板44的一侧固定连接有运动杆452，运动杆452的轴向外侧滑动连接有运动筒453，运动筒453的轴向外侧套接有第二弹簧454，运动杆452的轴向外侧套接有第三弹簧455。
32.进一步的，限制组件46的结构包括固定框461、限制块462和第四弹簧463，矩形壳体41的内部右侧壁固定连接有固定框461，固定框461的内侧滑动连接有限制块462，固定框461与限制块462之间固定连接有第四弹簧463，运动杆452的轴向外侧开设有凸块，凸块与限制块462相对应。
33.在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在金属块51上，随后金属块51将高温传递到气囊52的内部，使得气囊52受热，然后气囊52上设置的凸包进行膨胀，随后凸包通过l形杆推动运动筒453压缩第二弹簧454与第三弹簧455进行蓄力，当蓄力到一定程度，运动杆452上的凸块突破限制块462，使得运动杆452在弹簧力的作用下带动连接块451快速向远离气囊52的一侧运动，在连接块451运动的同时带动与其转动连接的连杆组43进行展开，进而实现了连杆组43推动阻断板44向矩形壳体41外伸出关闭通风口的目的，从而达到了阻断通风的效果。
34.进一步的，触发装置5包括金属块51和气囊52，外壳体1的右侧壁且在矩形壳体41的内部固定连接有气囊52，气囊52的内部设置有金属块51，金属块51贯穿气囊52的左侧壁与外壳体1的右侧壁且伸入到外壳体1的内部，气囊52上设置有凸包，运动筒453的轴向外侧
固定连接有l形杆，l形杆与凸包相对应。
35.进一步的，外壳体1的左侧壁上开设有分布均匀的正六边形散热孔，外壳体1的右侧壁上开设有圆形通风孔，矩形壳体41上开设有与阻断板44相对应的开槽。
36.一种家居储能系统，包括具有防护功能的锂电池组，锂电池组模块包括电芯组模块、bms模块和外壳组件模块，电芯组模块中电芯需选用18650系列的铁锂、三元材料电芯，单个模组最多可做成12串，同时电芯组模块具有铁锂系统：由6个模组组成72串，m1-m6六个模组均为12串和三元系统：由6个模组组成65串，m1-m5为12串，m6为5串，为锂电池组储能，bms模块为电池组管理系统，需支持单体电压采集、热管理控制、充放电控制、can通讯、485通讯、漏电检测、均衡、休眠等功能，对锂电池组进行控制，外壳组件模块主要有上壳、下壳、面板组成，用于锂电池组外部防护；bms模块包括高压模块、辅助模块和防护模块，高压模块采用分口设计，主要由继电器、二极管、熔断器、霍尔组成，进而控制锂电池组的电压力，辅助模块主要为连接线束，用于锂电池组工作时各模块之间的连接，防护模块用于锂电池组在自燃或因外部因素而引起火情时进行灭火。
37.本实施例的具体使用方式与作用：使用时，首先锂电池组在正常工作时，发生自燃或因外部因素发生火情时，使得火焰与高温直接作用在橡胶盖251上，待橡胶盖251被火焰与高温融化烧尽后分支管24的开口打开，由于储气块22内填充有压力的二氧化碳气体，使得二氧化碳气体在压力的作用下通过主导管23流入到分支管24内从球形壳体252向外喷出，由于球形壳体252上开设有分布均匀的通孔，使得二氧化碳气体可以沿球形均匀向外喷出，进而实现了遇火情可以自动均匀灭火的目的，又由于分支管24在主导管23上均匀分布，使得可以针对各部位的火情及时灭火，从而达到减轻设备的受损害程度的效果。
38.进一步的，在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在受热金属片32上，受热金属片32受热而向保护壳31内弯曲，进而推动推动杆33，使得推动杆33带动与其固定连接的拨块361在滑动变阻器362上滑动，进而改变滑动变阻器362内部阻值的大小，由于受热金属片32弯曲程度随火情的大小呈正向关系，同时拨块361因推动杆33在滑动变阻器362上滑动距离与滑动变阻器362的内部阻值呈反比关系，由于滑动变阻器362与电磁阀253为电性连接，使得通入电磁阀253内部电流的大小与火情大小呈正向关系，进而实现了电磁阀253的开口大小与火情大小呈正向关系的目的，从而达到了可以根据火情大小来合理适配所喷出的二氧化碳气体量的效果，进而提高二氧化碳气体的利用率。
39.进一步的，在发生火情的同时，火焰与高温同时也作用在金属块51上，随后金属块51将高温传递到气囊52的内部，使得气囊52受热，然后气囊52上设置的凸包进行膨胀，随后凸包通过l形杆推动运动筒453压缩第二弹簧454与第三弹簧455进行蓄力，当蓄力到一定程度，运动杆452上的凸块突破限制块462，使得运动杆452在弹簧力的作用下带动连接块451快速向远离气囊52的一侧运动，在连接块451运动的同时带动与其转动连接的连杆组43进行展开，进而实现了连杆组43推动阻断板44向矩形壳体41外伸出关闭通风口的目的，从而达到了阻断通风的效果。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。