一种电池组、行走式电池小车及组合式电动汽车的制作方法

1.本发明涉及电池及电动汽车领域，特别是一种电池组、行走式电池小车及组合式电动汽车。


背景技术：

2.现有技术，随着电池能量密度的增加，常常会降低电芯的热稳定性，易造成电池热失控，在电池过热爆燃起火时，电芯内部会发生短路，无法向外输出电能，靠电驱动的相关装置会同时断电，例如，靠电池供电的电芯冷却装置因断电不能启动，在单个电芯热失控时，热量会积聚，造成相邻的电芯热失控，引起连锁反应，造成电池爆燃起火。
3.电池起火过程中会产生高温并释放大量的有害气体，并随时可能发生爆炸，人员无法接近及转移已经起火的电池至空旷、安全的地方。电动汽车在发生电池起火事故时，因电池包覆在车底下，灭火很困难，常会使得整车被烧毁，产生很大的经济损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电池组，以解决现有技术中因电池发生热失控不能应急供电的问题；同时，本发明还提供一种行走式电池小车及组合式电动汽车，以解决现有技术中在电池起火时无法转移、电动汽车整车被烧毁等问题。
5.为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种电池组，包括主电池、防火应急电池、壳体、电接头模块，所述电接头模块设置在壳体端部；所述主电池和防火应急电池安置在壳体内；所述防火应急电池通过抗爆燃材料构建的保护层与主电池隔离。
6.进一步地，所述电接头模块，用于电池组进行电连接；所述抗爆燃材料的保护层，能抗高温及抗冲击；所述防火应急电池，能在主电池热失控时进行应急供电。
7.进一步地，所述电池组还设置有下述一项或多项装置：电驱动的冷却装置；电驱动的灭火装置；电驱动的报警装置；在所述主电池热失控时，所述防火应急电池能向上述装置应急供电。
8.一种行走式电池小车，包括所述的电池组，还包括行走机构、电控组件；所述行走机构安装在所述电池组的所述壳体下方；所述电控组件安装在所述电池组的所述壳体内，并通过抗爆燃材料构建的保护层与主电池隔离；所述电控组件与防火应急电池和行走机构电连接，在启动应急供电时，是一套独立的防火供电系统，能在主电池热失控时进行应急供电，控制行走机构动作。
9.进一步地，所述电控组件包括能识别周围环境的传感器模块，电控组件能根据传感器模块接收的信号引导行走式电池小车自主动作；所述电控组件还包括能接收遥控信号进行控制的遥控模块。
10.进一步地，所述电控组件还能连接手动操控器进行人工驾驶，操控行走式电池小车移动；所述壳体上设置活动座椅，可在人工驾驶模式下供驾乘人员乘坐。
11.一种组合式电动汽车，包括汽车车体，所述汽车车体为不带电池的电动汽车，汽车车体下方设有电池仓，电池仓内设置电接头模块，电池仓内配装所述的电池组；或者，所述电池仓内配装所述的行走式电池小车；所述电池仓内设置电接头模块与所述的电池组或所述的行走式电池小车电连接。
12.进一步地，所述电池仓内配装所述的电池组或行走式电池小车，是通过快速锁止-解锁机构实现相互装配锁紧或解锁脱开。
13.进一步地，所述电池仓或行走式电池小车还设有升降机构，能将行走式电池小车从地面升起进入所述电池仓中，或将与所述电池仓解锁脱开后的行走式电池小车从所述电池仓缓降至地面；在所述电池组的主电池热失控时，所述电池组的防火应急电池能向所述升降机构、快速锁止-解锁机构应急供电。
14.进一步地，所述组合式电动汽车为电动乘用车或电动载货物流车或电动特种车或agv。
15.本发明的有益效果是：当所述电池组的主电池发生热失控断电时，防火应急电池能在高温下应急供电，启动冷却装置工作，及时对主电池冷却降温，以防止电芯热失控蔓延；同时还可启动灭火装置，对电芯热失控实施精准灭火。防火应急电池还能在高温下对其它需要应急供电的设备供电。
16.所述行走式电池小车搭载所述电池组，当主电池热失控起火燃烧时，防火应急电池能在高温下进行独立的应急供电，通过电控组件控制行走机构动作，转移已经起火的电池组至空旷、安全的地方配装所述电池组的组合式电动汽车，当电池组主电池热失控时，防火应急电池能及时启动冷却装置和灭火装置进行降温、灭火，以阻止火势蔓延。进一步地，采用快速锁止-解锁机构实现电池组与汽车车体的电池仓配装，当电池组因热失控起火时，防火应急电池驱动解锁操作，直接将电池组从电池仓中解锁脱开，抛弃至地面，可避免烧毁汽车车体，也方便使用灭火器对电池组进行灭火。
17.配装所述的行走式电池小车的组合式电动汽车，当所述的行走式电池小车的电池组热失控时，防火应急电池能进行独立的应急供电，启动快速锁止-解锁机构使行走式电池小车从汽车车体的电池仓中解锁脱开，并通过升降机构缓降至地面，再通过电控组件控制行走机构动作，驱动行走式电池小车行走，离开汽车车体至安全距离，防止因电池组热失控起火而将汽车车体烧毁。搭载已自燃的电池组的行走式电池小车，由于已经与汽车车体分离开，没有遮挡，更方便使用灭火器进行灭火。
18.附图说明
19.图1是本发明电池组的电路简化示意图。
20.图2是本发明电池组的结构示意图。
21.图3是图2的s-s剖视图。
22.图4是本发明行走式电池小车的俯视图。
23.图5是本发明行走式电池小车的主视图。
24.图6是本发明行走式电池小车设置手动操控器和活动座椅的示意图。
25.图7是本发明组合式电动汽车的汽车车体示意图。
26.图8是本发明汽车车体的电池仓的示意图。
27.图9是图8的f-f剖视图。
28.图10是本发明加装了快速锁止-解锁机构部件和升降电缸的行走式电池小车的主视图。
29.图11是图10的俯视图。
30.图12是本发明电池仓与行走式电池小车配装在一起的剖视图。
31.图13是本发明行走式电池小车与电池仓解锁脱开及升降电缸伸出支撑地面的示意图。
32.图14是本发明组合式电动汽车被顶升、行走式电池小车降至地面的示意图。
33.图15是本发明汽车车体装有车载式升降机构的示意图。
34.图中标记列表：1
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行走式电池小车，11
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行走机构，12
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电控组件，121
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传感器模块，122
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遥控模块，13
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手动操控器，14
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活动座椅，15
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扣轴，16
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前推杆，17
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后推杆，18
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升降电缸，10
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电池组，101
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主电池，102
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防火应急电池，103
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保护层，104
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壳体，105
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电接头模块，106
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冷却装置，1061
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电动冷却液泵，107
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灭火装置，1071
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电动灭火器，2
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汽车车体，21
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电池仓，22
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电接头模块，23
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卡槽，24
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千斤顶，25
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升降电缸，26
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升降吊框
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。
36.图1所示实施例，是本发明电池组的电路简化示意图。电池组10，包括主电池101、防火应急电池102。防火应急电池包裹保护层103，可在高温下独立供电。
37.图2所示实施例，是本发明电池组的结构示意图。图3是图2的s-s剖视图。电池组10包括壳体104，壳体端部设置电接头模块105，用于与外部设备进行电连接；壳体内置有主电池101、防火应急电池102，防火应急电池置于保护层103内，保护层由抗爆燃材料构建，能抗高温及抗冲击，使防火应急电池与主电池物理隔离。电池组10内置有电驱动的冷却装置106，驱动冷却装置的电动冷却液泵1061置于抗爆燃的保护层103内。驱动灭火装置107的电动灭火器1071也置于抗爆燃的保护层103内。在主电池热失控时，防火应急电池能应急独立地向冷却装置供电，对电池组的电芯进行冷却，并可启动灭火装置进行灭火。
38.图4所示实施例，是本发明行走式电池小车的俯视图。图5是图4的主视图。行走式电池小车1，包括电池组10、行走机构11、电控组件12；行走机构11是轮式结构，安装在电池组的壳体104下方；电控组件12安装在壳体内，通过抗爆燃材料构建的保护层103与主电池101物理隔离；电控组件12与防火应急电池102和行走机构11电连接，在启动应急供电时，是一套独立的供电系统，能在主电池101热失控时进行应急供电，控制行走机构11动作。电控
组件12包括能识别周围环境的传感器模块121，电控组件能根据传感器模块121接收的信号引导行走式电池小车自主行走；电控组件还包括能接收遥控信号进行控制的遥控模块122。
39.图6所示实施例，行走式电池小车1通过电控组件连接上可活动安装的手动操控器13，装上可折叠的活动座椅14，驾乘人员可乘坐在行走式电池小车上，用手动操控器进行人工驾驶，行走式电池小车便成为一台可乘坐的小型电动车。
40.图7所示实施例，组合式电动汽车的汽车车体2为不带电池的电动汽车，汽车车体2下方设有电池仓21。图8是图7所示电池仓21的放大图，图9是图8的f-f剖视图。电池仓21内设置电接头模块22，电池仓内可以配装如上所述的电池组10，或者配装如上所述的行走式电池小车1。电池仓内设置电接头模块22，用于与所述的电池组10或所述的行走式电池小车1的电接头模块105插接，实现电连接，使得汽车车体2获得电池组的电力。电池仓内设置的卡槽23，是快速锁止-解锁机构的部件，用于与所述的电池组10或所述的行走式电池小车1进行配装时的锁紧或解锁脱开。
41.图10所示实施例，行走式电池小车1加装了升降电缸18构成的升降机构，还加装了用于快速锁止-解锁机构的部件扣轴15、前推杆16和后推杆17。图11是图10的俯视图。
42.图12所示实施例，电池仓21与行走式电池小车1通过快速锁止-解锁机构配装在一起。快速锁止-解锁机构由安装在电池仓21内侧的卡槽23和安装在行走式电池小车1两侧的扣轴15、前推杆16和后推杆17组成，用于配装时的锁紧或解锁脱开。锁止动作过程是：升降电缸18伸出支撑地面，将行走式电池小车1举升嵌入电池仓21；前推杆16伸出，推动行走式电池小车1向图示左侧方向平移，即与电池仓发生相对移动，扣轴15随之向左平移插入电池仓内侧的卡槽23中，同时，电接头模块105与电池仓电接头模块22插接，实现电连接，此时快速锁止-解锁机构处于锁紧状态，即行走式电池小车1与电池仓21通过快速锁止-解锁机构锁紧在一起；升降电缸18缩回离开地面。
43.行走式电池小车1进入车底，靠传感器模块121识别找准电池仓21的位置后，再准确地将行走式电池小车1举升并嵌入电池仓21中。
44.图13所示实施例，解锁动作过程是：升降电缸18伸出支撑地面；后推杆17伸出，同时前推杆16缩回，推动行走式电池小车1向图示右侧方向平移，即与电池仓发生相对移动，扣轴15随之向右平移从电池仓内侧的卡槽23中脱出，同时，电接头模块105与电池仓电接头模块22脱开，断开电连接，此时快速锁止-解锁机构处于解锁脱开状态，即行走式电池小车1与电池仓21解锁脱开；升降电缸18平缓缩回，行走式电池小车1随之缓降，直至轮式的行走机构11接触地面，如图14所示。
45.图14所示实施例，行走式电池小车1与汽车车体2解锁脱开后，行走式电池小车1的轮式的行走机构11接触地面，可自由进出汽车车体2的车底。如图所示，当车底空间高度不够，妨碍行走式电池小车1的进出，可在汽车车体2的底部安装电控的千斤顶24，先将汽车车体2举升，以便行走式电池小车1的顺利进出车底。
46.图15所示实施例，汽车车体的电池仓21装有由升降电缸25、升降吊框26组成的车载式升降机构。升降机构上升到位及升降过程中，行走式电池小车1是整体在升降吊框26内部，电接头模块105与升降吊框电接头模块22插接，实现电连接。在行走式电池小车1的主电池热失控时，防火应急电池能应急独立地向升降电缸25供电，将升降吊框26放至地面，行走式电池小车1再从升降吊框26中驶出，这时，电接头模块105与电接头模块22脱开。
47.需要说明的是，以上基于附图的说明及各实施例，仅为便于描述，不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员应当理解的是，以上各实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场景，可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。