热失控电池检测处理装置的制作方法

本实用新型属于动力电池测试技术领域，特别涉及一种热失控电池检测处理装置。

背景技术：

动力电池是电动汽车的心脏，是新能源汽车产业发展的关键。随着动力电池的发展，动力电池的能量密度逐步提高，向300Wh/kg、500Wh/kg方向发展，能量密度越高，动力电池在检测时，需要充电、放电的电流越大，因内部短路等问题带来的发热、燃烧甚至爆炸的风险也就越高。如何在动力电池检测时，及时发现动力电池的过热异常，并快速的将过热电池进行降温、灭火并移动到安全区，是目前动力电池检测领域的一个难题。

目前，动力电池检测过程中，当出现过热、冒烟、起火等异常时，一般通过人工判断，以及人工操作灭火器进行灭火处置，存在判断滞后、灭火不及时、无法移动等问题，对人身安全、企业财产存在着极大的安全威胁，亟待改善。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种自动化的热失控电池检测处理装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热失控电池检测处理装置，包括用于检测电池是否热失控的检测装置、用于对热失控电池进行灭火并移出的处理装置和中央控制器，检测装置和处理装置分别与中央控制器电连接，所述处理装置包括机器人和移动式电池处置装置。

优选的是，所述移动式电池处置装置包括框架、分别安装于框架上的潜伏式AGV、灭火水箱、升降平台、电动升降装置和密封盖，所述潜伏式AGV固定安装于框架底部，电动升降装置安装于灭火水箱的一侧，升降平台和密封盖安装于电动升降装置上，密封盖与灭火水箱配合；所述电动升降装置下降时，升降平台落入灭火水箱内，密封盖完成灭火水箱密封。

优选的是，所述检测装置包括电池检测架和电池检测设备。

优选的是，所述电池检测架包括电池承载框架、电池托盘和航空插，所述航空插包括航空插头和航空插座，航空插头固定于电池托盘上，电池安装于电池托盘上，航空插头与电池电连接，航空插座固定于电池承载框架上、并与电池检测设备连接；安装有电池的电池托盘放置于电池承载框架上，航空插头和航空插座对接锁紧。

优选的是，所述电池承载框架上安装有用于支撑电池托盘的托盘支撑、用于检测电池过热烟雾的烟感探头。

优选的是，所述电池承载框架上还安装有便于放置电池托盘的滑轮；电池承载框架上还安装有状态指示灯。

优选的是，所述电池检测架还包括测温针床，测温针床上安装有测温探头；所述测温针床位于电池上部，用于检测电池温度。

优选的是，所述电池检测设备通过BMS通讯自动采集电池电压、电压变化率；通过测温探头自动采集电池温度、温度变化率；通过烟感探头自动采集电池烟感参数；并将电池参数信息传输至中央控制器，进行综合分析，判定电池的安全等级；电池热失控时，机器人将电池放置到移动式电池处置装置的升降台上，升降台将电池下沉到水箱灭火液中，进行降温、灭火，并密封；移动式电池处置装置沿规划路径移动至安全区域或室外。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

（1） 本实用新型实现了电池诸多安全参数的自动化采集与分析，将与电池安全相关的电芯温度值，电芯电压值，烟感值，以及通过参数分析，创新的提出了电芯温度变化率，电芯电压变化率参数，并将这些参数进行自动化采集、集中化分析。

（2）本实用新型实现了电池安全等级划分与判定，通过将电池安全参数设置安全阈值、预警阈值、热失控阈值，将电池安全状态划分为安全态、预警态、热失控态。以及在预警态创新的设计了暂停测试，观测安全参数，热失控处置装置就绪的处理机制，为达到热失控态的电池进行快速安全处置提供了条件，通过本专利技术，过热热失控电池的安全处置时间低于30秒。

（3）本实用新型实现了热失控电池自动化处置，设计了移动式热失控电池处置装置，通过机器人，将热失控电池置于灭火水箱中，通过升降机制，将电池沉入灭火液并密封，以及将水箱移出室外的处理方式，实现了热失控电池处置的自动化、安全化、快速化。

附图说明

图1为本实用新型整体系统结构示意图；

图2为本实用新型的电池承载框架结构示意图；

图3为本实用新型的电池托盘结构示意图；

图4为本实用新型的移动式电池处置装置示意图；

图5为电池检测与热失控处置流程图。

图中，1.电池检测架；2.电池检测设备；3.机器人；4.移动式电池处置装置；5.电池承载框架；6.航空插座；7.航空插头；8.测温针床；9.电池托盘；10.电池；14.框架；15.潜伏式移动AGV；16.灭火水箱；17.升降平台；18.电动升降装置；19.密封盖；51.托盘支撑；52.烟感探头；53.滑轮；54. 状态指示灯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实施例的热失控电池检测处理装置，用于检测电池是否热失控的检测装置、用于对热失控电池进行灭火并移出的处理装置和中央控制器，检测装置和处理装置分别与中央控制器电连接。如图1所示，机械结构上具体是包括电池检测架1、电池检测设备2、机器人3、移动式电池处置装置4，电池检测架1和电池检测设备2相接设计，机器人3位于一侧，安装于导轨上，可以沿导轨移动，机器人3优选的为六轴导轨机器人。

如图2-3所示，电池检测架1包括电池承载框架5、电池托盘9和航空插，再如图1中所示，一组电池检测架1包括多组独立的电池承载框架5，而每组电池承载框架5包括多组独立的电池检测单元，具体如图2所示的电池承载框架结构示意图，电池承载框架5上安装有用于支撑电池托盘9的托盘支撑51、用于检测电池过热烟雾的烟感探头52、便于放置电池托盘9的滑轮53，还安装有状态指示灯54。

航空插包括航空插头7和航空插座6，航空插头7固定于电池托盘9上，电池10安装于电池托盘9上，航空插头7与电池10电连接，航空插座6固定于电池承载框架5上、并与电池检测设备2连接；安装有电池10的电池托盘9放置于电池承载框架5上，航空插头7和航空插座6对接锁紧。

电池检测架1还包括测温针床8，测温针床8上安装有测温探头，如图3中所示，测温针床8位于电池10上部，覆盖电池10，通过测温探头用于检测电池10的温度。

经过前面所述测温探头、烟感探头等进行电池参数的检测，本实用新型的电池检测设备2通过BMS通讯自动采集电池电压、电压变化率；通过测温探头自动采集电池温度、温度变化率；通过烟感探头自动采集电池烟感参数，并传输至中央控制器，进行综合分析，判定电池的安全等级；电池热失控时，机器人将电池放置到移动式电池处置装置的升降台上，升降台将电池下沉到水箱灭火液中，进行降温、灭火，并密封；移动式电池处置装置沿规划路径移动至安全区域或室外。

其中，安全等级包括：安全级，当电池温度、电压、变化率、烟感低于安全阈值，此时电池是安全的；预警级，当电池温度、电压、变化率高于安全阈值，低于预警阈值，此时电池有热失控风险；告警级，当电池温度、电压、变化率、烟感值高于预警阈值，低于热失控阈值，此时电池的过热风险极高。

当电池达到预警级时，电池应暂停测试，持续检测电池安全参数，机器人和移动式电池处置装置移动到热失控电池附近，当电池进入告警级时，快速的通过机器人将电池处置到移动式电池处置装置中。

移动式电池处置装置的结构如图4所示，包括框架14、分别安装于框架14上的潜伏式AGV 15、灭火水箱16、升降平台17、电动升降装置18和密封盖19，潜伏式AGV 15固定安装于框架14底部，用于牵引移动式电池处置装置；灭火水箱16装载灭火液，用于热失控电池的密封、灭火；升降平台17用于放置待处置电池；电动升降装置18安装于灭火水箱16的一侧，升降平台17和密封盖19安装于电动升降装置18上，密封盖19与灭火水箱16配合；电动升降装置18下降时，升降平台17及电池落入灭火水箱16内，密封盖19完成灭火水箱16密封。

下面结合图1-4、及图5对电池热失控处置流程进行说明。流程如下：

1）电池10放于电池托盘9上，并覆盖测温针床8，完成被测电池的组装。

2）由机器人3搬运组装好的电池托盘9及电池10整体到电池承载框架5上，完成航空插头7和航空插座6的对接，通过航空插连接到电池检测设备2，启动电池检测设备2进行电池测试。

3）测温针床8上的测温探头、电池承载框架5上的烟感探头52，实时检测电池温度、温度变化率以及烟感。若无异常，电池测试完毕后，由机器人3搬运至下料工序。

4）若出现电池温度、温度变化率以及烟感等检测异常，出发热失控处置报警，则由机器人3将热失控的电池从检测架1取出，并搬运电池托盘9及电池10到移动式电池处置装置4，放置于升降平台17上。

5）通过电动升降装置18，将电池沉入灭火水箱16内的灭火液中，同时密封盖19完成水箱密封，灭火水箱16内灭火液对电池进行降温、灭火。

6）潜伏式AGV 15承载框架14、及灭火水箱16等按照规划路径，移到安全区域或室外。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。