一种充换电设备的制作方法

本发明属于电池充换电装置领域，具体涉及一种充换电设备。

背景技术：

1、随着电池技术的不断发展，电动车得到越来越广泛的应用。电动车的续航受到电池容量的影响，在车辆行程一段时间后，需对电池进行充电操作。对于不可拆卸的电池，一般采用充电桩进行充电，对于可拆卸的电池，可采用充换电柜进行电池的充电以及换电操作。充换电柜一般可同时对多个电池进行充电操作，多个电池在充电过程中由于过充、高温等因素容易聚集产生较多的热量，进而引发热失控，产生火灾或爆炸等安全隐患。

2、专利cn112038535b公开了一种降低锂电池充换电柜燃烧危害的方法和装置，该装置设有主动引导烟火快速向外排放的火道套件，该火道套件将热失控烟气定向排放至柜体外侧，以消除热失控烟气在充换电柜内聚集产生爆炸的隐患。但是，排放至充换电柜外侧的热失控烟气依然是高温高压烟气，且该高温高压烟气中包括可燃气体，该高温高压烟气在充换电柜周围聚集，容易引起二次爆炸，充换电柜还是存在一定安全隐患。

技术实现思路

1、为解决现有充换电柜存在安全隐患的问题，本发明提供一种充换电设备。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是：

3、本发明提供一种充换电设备，该充换电设备主要包括充换电柜，所述充换电柜内设有至少一个电池仓，其特殊之处在于，该充换电设备还包括热失控烟气处理装置；所述热失控烟气处理装置包括点火组件和烟气通道；所述点火组件包括燃烧室和点火器，所述烟气通道主要用于将电池仓内的热失控烟气输送至燃烧室，所述点火器将输送至燃烧室内的热失控烟气点燃。

4、进一步地，所述烟气通道通过烟气管路形成，所述充换电柜包括多个相互独立的电池仓，每个电池仓通过烟气管路与燃烧室连通，烟气管路上均安装有电磁控制阀。

5、进一步地，所述燃烧室内设有多孔结构，所述点火器安装至多孔结构的上方。

6、进一步地，所述燃烧室还连接有排烟管，所述排烟管将燃烧室内燃烧处理后的气体排出至充换电柜外。

7、进一步地，多路烟气管路的出口通过汇流管与燃烧室连通，所述汇流管上设有抽吸机构，所述抽吸机构用于将烟气管路中的热失控烟气抽吸至燃烧室内。

8、进一步地，所述电池仓或烟气管路上设置有传感器，所述传感器与plc中控盒连接，所述plc中控盒根据传感器采集的信息控制抽吸机构、点火器和电磁控制阀的工作状态。

9、进一步地，所述充换电柜体内的腔体被隔板分隔为上方的烟气处理区以及下方的设备区，所述点火组件安装至烟气处理区内，所述设备区内设置有至少两列电池仓，所述烟气通道位于相邻两列电池仓之间。

10、进一步地，所述烟气处理区内还设有空气输送组件，所述空气输送组件包括空气管路和风机，所述风机的进口与外部环境连通，出口与空气管路的进口连通，所述空气管路的出口与燃烧室的内腔连通。

11、进一步地，所述烟气处理区内还设有箱体；所述箱体内腔包括相互独立的第一腔室和第二腔室，其中点火组件安装至第一腔室内，空气输送组件安装至第二腔室。

12、进一步地，所述烟气通道上设有第一流量调节阀，所述空气管路上设有第二流量调节阀，所述第一流量调节阀和第二流量调节阀分别调节空气管路和烟气通道中空气与热失控烟气的气体流量。

13、和现有技术相比，本发明技术方案具有如下优点：

14、1.本发明充换电设备在充换电柜上集成热失控烟气处理装置，该热失控烟气处理装置能够对充换电柜电池仓内电池产生的热失控烟气进行点燃处理，对热失控烟气点燃处理后，排出的气体为不可燃气体，从而避免热失控烟气在充换电柜外聚集，产生二次爆炸的风险，提升了充换电柜的安全性。同时，热失控烟气处理装置对热失控烟气进行燃烧处理后再排出，减少了有害气体的含量，大幅降低了对外部环境的污染。

15、2.本发明充换电设备将充换电柜电池仓内电池产生的热失控烟气通过烟气管路输送至燃烧室内进行处理，且每路烟气管路上均设有电磁控制阀，该电磁控制阀避免了燃烧室内的热失控烟气沿其它烟气管路流通至未发生热失控的电池仓内，对电池仓内未发生热失控的电池产生影响，避免了热失控烟气的扩散蔓延。

16、3.本发明充换电设备中，燃烧室内设有多孔结构，热失控烟气在多孔结构表面进行燃烧时，热失控烟气被多孔结构分散至多个微孔或开口内，燃烧火焰均匀分布，火势相对比较平缓，因此，提高了整个热失控烟气处理装置点火的安全性。

17、4.本发明充换电设备中，同时，燃烧室上还连接有排烟管，排烟管将燃烧室内处理后的气体及时安全排出充换电柜外。

18、5.本发明充换电设备的热失控烟气处理装置上增加抽吸机构，该抽吸机构在充换电柜电池仓内的电池发生热失控时启动，及时迅速将电池仓内弥散的热失控烟气抽出，避免电池热失控产生的热量以及热失控烟气在烟气管路和电池仓内聚集加剧热失控反应，有效减小热失控发生的程度。

19、6.本发明充换电设备中，点火组件和烟气通道均安装在充换电柜内部，且对充换电柜的内腔分区设置，点火组件安装至烟气处理区内，电池仓以及充换电柜的其它器件安装至底部的设备区。该种分区设置在充分利用充换电柜内部空间的同时，还可以确保点火组件点燃热失控烟气时的安全性，避免热失控烟气的燃烧火焰以及产生的热量对设备区内的电池产生影响。同时，点火组件安装在充换电柜的内腔上方，可以方便将燃烧处理后的气体从充换电柜的顶部排出，还避免了燃烧处理的气体热量对设备仓器产生影响。此外，当有多列电池仓时，烟气通道设置相邻两列电池仓之间，减少了烟气通道的长度，提升了热失控烟气的处理效率，同时还节省了充换电设备的体积。

20、7.本发明充换电设备中，热失控烟气处理装置还包括空气输送组件，该空气输送组件主要将充换电柜外部的空气输送至燃烧室，以使空气与热失控烟气混合后再进行燃烧，该种方式不仅能够确保热失控烟气能够充分燃烧，同时还使得燃烧产生的火焰较小，进一步提升充换电柜的安全性。

21、8.本发明充换电设备中，第一流量调节阀和第二流量调节阀分别调节空气管路和烟气通道中空气与热失控烟气通过的流量，以使空气中的氧气和热失控烟气中可燃气体的比例达到最佳燃烧比，以使热失控烟气充分燃烧。

22、9.本发明充换电设备中，将点火组件与空气输送组件均设置在箱体内，且点火组件与空气输送组件分别设置该箱体的两个相互隔离腔室内，实现了点火过程中对空气输送组件的保护；并且将点火组件与空气输送组件提前安装至箱体内后再安装至充换电柜中的方式，还方便了点火组件与空气输送组件的集成化安装。

23、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种充换电设备，包括充换电柜，所述充换电柜内设有至少一个电池仓，其特征在于，还包括热失控烟气处理装置；所述热失控烟气处理装置包括点火组件和烟气通道；

2.根据权利要求1所述的充换电设备，其特征在于，所述烟气通道通过烟气管路形成，所述充换电柜包括多个相互独立的电池仓，每个电池仓通过烟气管路与燃烧室连通，烟气管路上均安装有电磁控制阀。

3.根据权利要求2所述的充换电设备，其特征在于，所述燃烧室内设有多孔结构，所述点火器安装至多孔结构的上方。

4.根据权利要求3所述的充换电设备，其特征在于，所述燃烧室还连接有排烟管，所述排烟管将燃烧室内燃烧处理后的气体排出至充换电柜外。

5.根据权利要求3所述的充换电设备，其特征在于，多路烟气管路的出口通过汇流管与燃烧室连通，所述汇流管上设有抽吸机构，所述抽吸机构用于将烟气管路中的热失控烟气抽吸至燃烧室内。

6.根据权利要求5所述的充换电设备，其特征在于，所述电池仓或烟气管路上设置有传感器，所述传感器与plc中控盒连接，所述plc中控盒根据传感器采集的信息控制抽吸机构、点火器和电磁控制阀的工作状态。

7.根据权利要求1至6任一项所述的充换电设备，其特征在于，所述充换电柜体内的腔体被隔板分隔为上方的烟气处理区以及下方的设备区，所述点火组件安装至烟气处理区内，所述设备区内设置有至少两列电池仓，所述烟气通道位于相邻两列电池仓之间。

8.根据权利要求7所述的充换电设备，其特征在于，所述烟气处理区内还设有空气输送组件，所述空气输送组件包括空气管路和风机，所述风机的进口与外部环境连通，出口与空气管路的进口连通，所述空气管路的出口与燃烧室的内腔连通。

9.根据权利要求8所述的充换电设备，其特征在于，所述烟气处理区内还设有箱体；所述箱体内腔包括相互独立的第一腔室和第二腔室，其中点火组件安装至第一腔室内，空气输送组件安装至第二腔室。

10.根据权利要求8所述的充换电设备，其特征在于，所述烟气通道上设有第一流量调节阀，所述空气管路上设有第二流量调节阀，所述第一流量调节阀和第二流量调节阀分别调节空气管路和烟气通道中空气与热失控烟气的气体流量。

技术总结
本发明提供一种充换电设备，主要解决现有充换电柜存在安全隐患的问题。该充换电设备包括充换电柜和热失控烟气处理装置，充换电柜内设有至少一个电池仓，热失控烟气处理装置包括点火组件和烟气通道；点火组件包括燃烧室和点火器，烟气通道主要用于将电池仓内的热失控烟气输送至燃烧室，点火器将输送至燃烧室内的热失控烟气点燃。该热失控烟气处理装置能够对充换电柜内电池产生的热失控烟气进行点燃处理，对热失控烟气点燃处理后，排出的气体为不可燃气体，从而避免热失控烟气在充换电柜外聚集，产生二次爆炸的风险，提升了充换电柜的安全性。同时，热失控烟气处理装置对热失控烟气处理后再排出，减少热失控烟气对环境的污染。

技术研发人员：韩晓宇,雷政军,袁少伟
受保护的技术使用者：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11