本發(fā)明涉及水下平臺保障設(shè)備，尤其是一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著對深海探測、開發(fā)的重視程度越來越高，水下平臺技術(shù)也得到長足的發(fā)展。作為核心能源的電池技術(shù)直接制約著水下平臺續(xù)航能力、作業(yè)能力，已成為深海技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。

2、隨著水下平臺技術(shù)的不斷發(fā)展，水下平臺的功能需求不斷增加，直接導(dǎo)致水下平臺耐壓艙內(nèi)的設(shè)備增加，由于水下設(shè)備受限于外部水壓及耐壓材料技術(shù)，其耐壓艙室的設(shè)計(jì)空間受到限制，因此，為滿足水下平臺的各項(xiàng)功能需求，保證非耐壓設(shè)備的布置空間，水下平臺存在將電池系統(tǒng)進(jìn)行舷外布置的需求。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的水下平臺動力系統(tǒng)在深海短時(shí)工作后即需上浮回到母船進(jìn)行維護(hù)，電池系統(tǒng)供能單次最長作業(yè)時(shí)間為24小時(shí)左右。水下平臺二次電源裝置及快速部署電源模塊總所需的長時(shí)以上或以年為單位的單次深海作業(yè)，要求電池系統(tǒng)具備深海長時(shí)免維護(hù)性和低自放電率。

4、對于水下平臺，影響其功能和長時(shí)運(yùn)行的因素主要包含以下方面：

5、一、電源系統(tǒng)不能耐受水下高壓，因此電源系統(tǒng)需布置在耐壓艙殼體內(nèi)，占用了其他功能設(shè)備的布置空間，導(dǎo)致水下平臺無法實(shí)現(xiàn)某些作業(yè)工況；

6、二、電源系統(tǒng)不能在水下高壓環(huán)境下進(jìn)行充電，導(dǎo)致水下平臺需頻繁上浮回到母船進(jìn)行能源補(bǔ)給，無法實(shí)現(xiàn)長時(shí)運(yùn)行作業(yè)的功能。由此可見，合理設(shè)計(jì)水下耐壓電池箱體，保障水下能源系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)耐壓環(huán)境下的能源補(bǔ)給，可以有效提升水下平臺的運(yùn)行時(shí)常，保證水下平臺的作業(yè)功能，提高其作業(yè)效率，減少頻繁上浮能源補(bǔ)給帶來的設(shè)備損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的水下平臺耐壓艙室空間有限，且頻繁上浮能源補(bǔ)給無法實(shí)現(xiàn)水下長時(shí)作業(yè)的情況，結(jié)合設(shè)備的功能需求，提供一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)及其使用方法，模塊化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)合理、濕式耐壓和能實(shí)現(xiàn)充放電的水下耐壓充放電電池用箱體，作為水下平臺的能源系統(tǒng)一部分，能夠承受特定壓力，完成充放電能源補(bǔ)給功能，實(shí)現(xiàn)水下平臺的水下長時(shí)運(yùn)行功能，提升水下平臺工作效率，同時(shí)也降低了各類水下平臺在水下因能源補(bǔ)給問題而導(dǎo)致的各種應(yīng)用限制。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，包括電池箱體，所述電池箱體的內(nèi)部設(shè)置有固定板，固定板的底部設(shè)置有多根平行的豎直拉桿，每根豎直拉桿的底部設(shè)置有定位塊，位于電池箱體的內(nèi)部布置有堆疊的電池模塊，電池模塊的底部通過定位塊固定，電池模塊的頂部通過固定板固定；所述電池箱體的頂面開口處通過緊固件安裝有補(bǔ)償膜，補(bǔ)償膜的頂面安裝法蘭壓板，法蘭壓板的頂面安裝保護(hù)罩，保護(hù)罩的中部安裝有與補(bǔ)償膜中間泄壓孔連通的開關(guān)閥；位于電池箱體的外側(cè)設(shè)置有凸塊，凸塊的兩旁分別安裝有四芯水密連接器接口和八芯水密連接器接口，凸塊下方的電池箱體上安裝有加油閥。

4、其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

5、所述固定板的頂面設(shè)置有多個(gè)連接件，連接件與電池箱體的內(nèi)壁面固定。

6、所述連接件呈梯形結(jié)構(gòu)。

7、所述固定板通過多根細(xì)桿連接成框架形式。

8、所述電池箱體呈一體式結(jié)構(gòu)，電池箱體的頂面設(shè)置有敞口。

9、所述電池箱體外部兩側(cè)下方分別安裝有外固定塊。

10、一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)的使用方法，包括如下操作步驟：

11、第一步：電池安裝；

12、首先將電池模塊置于電池箱體底部，電池模塊底部一角與定位塊相接觸，電池模塊走線方向朝四芯水密連接器接口方向，豎直方向保持與電池箱體箱體壁或豎直拉桿平行，以此類推將箱體內(nèi)部安裝滿電池模塊，其中靠近四芯水密連接器接口的電池箱體內(nèi)部空間應(yīng)留出作為電纜接口及電池模塊的控制系統(tǒng)用，在電池模塊上側(cè)安裝固定板，實(shí)現(xiàn)電池模塊在豎直方向上的固定；

13、第二步：充油；

14、電池箱體內(nèi)部安裝完電池模塊后，將補(bǔ)償膜安裝在電池箱體頂面，然后在補(bǔ)償膜頂面安裝在法蘭壓板，最后將保護(hù)罩安裝于法蘭壓板和補(bǔ)償膜上；安裝完成后通過加油閥向電池箱體內(nèi)部注入防護(hù)油；

15、第三步：電池充放電；

16、電池箱體充油過程完成后，通過四芯水密連接器接口或八芯水密連接器接口與專用電池充電機(jī)連接，在專用充電機(jī)上進(jìn)行充電策略設(shè)定之后便可通過專用充電機(jī)對電池模塊進(jìn)行充電；充電完成后，通過四芯水密連接器接口或八芯水密連接器接口與水下平臺用電負(fù)載進(jìn)行連接，滿足水下平臺作業(yè)的電能需求。

17、本發(fā)明的有益效果如下：

18、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過開關(guān)閥、補(bǔ)償膜、保護(hù)罩、法蘭壓板、水密接頭、電池箱體、加油閥、固定板、豎直拉桿、定位塊等部件之間的互相配合工作，采用充油耐壓補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，能夠在水下特定壓力下完成長時(shí)充放電，從而避免水下平臺頻繁上浮補(bǔ)給能量，并且采用防護(hù)油浸沒保護(hù)，能在電池單體、電池模塊、電池組多個(gè)維度上，實(shí)現(xiàn)多層次電池?zé)崾Э責(zé)崃恳种?，由下至上?shí)現(xiàn)電極能量隔離、單體能量隔離、模塊對外能量隔離，提高箱體內(nèi)電池充放電安全性，有效提升了水下設(shè)備能源補(bǔ)給效率，縮短補(bǔ)給時(shí)間。

19、同時(shí)，本發(fā)明還具備如下優(yōu)點(diǎn)：

20、1、使用水下耐壓充放電電池用箱體，避免水下平臺頻繁上浮進(jìn)行能源補(bǔ)給，極大提升了水下平臺的能源補(bǔ)給效率，大大縮短水下平臺能源補(bǔ)給時(shí)間，有效避免了水下平臺在頻繁上浮進(jìn)行能源補(bǔ)給過程中可能造成的設(shè)備損耗，降低了使用成本。

21、2、使用水下耐壓充放電電池用箱體，能夠?qū)ο潴w內(nèi)充裝防護(hù)油，能在電池單體、電池模塊、電池組多個(gè)維度上，實(shí)現(xiàn)多層次電池?zé)崾Э責(zé)崃恳种?，有下至上?shí)現(xiàn)電極能量隔離、單體能量隔離、模塊對外能量隔離，極大提高水下平臺在能源補(bǔ)給與使用過程中的安全性。

22、3、水下耐壓充放電電池用箱體能調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力等級，適合不同深度下水下平臺電源系統(tǒng)。

23、4、水下耐壓充放電電池用箱體采用充油耐壓補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，能夠耐受一定等級的壓力，可作為水下平臺舷外設(shè)備使用，不占用水下平臺珍貴的耐壓空間，為其他功能性設(shè)備節(jié)省空間，滿足水下平臺的多功能性需求。

24、5、水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的維修性，在將補(bǔ)償膜拆除后，可將管理系統(tǒng)與電池模塊取出進(jìn)行觀察，有效提升了水下平臺的整體維修性。

25、6、水下耐壓充放電電池用箱體采用316l不銹鋼材質(zhì)，具有良好的耐海水腐蝕性和機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括電池箱體(7)，所述電池箱體(7)的內(nèi)部設(shè)置有固定板(9)，固定板(9)的底部設(shè)置有多根平行的豎直拉桿(10)，每根豎直拉桿(10)的底部設(shè)置有定位塊(11)，位于電池箱體(7)的內(nèi)部布置有堆疊的電池模塊(13)，電池模塊(13)的底部通過定位塊(11)固定，電池模塊(13)的頂部通過固定板(9)固定；所述電池箱體(7)的頂面開口處通過緊固件安裝有補(bǔ)償膜(4)，補(bǔ)償膜(4)的頂面安裝法蘭壓板(3)，法蘭壓板(3)的頂面安裝保護(hù)罩(2)，保護(hù)罩(2)的中部安裝有與補(bǔ)償膜(4)中間泄壓孔連通的開關(guān)閥(1)；位于電池箱體(7)的外側(cè)設(shè)置有凸塊，凸塊的兩旁分別安裝有四芯水密連接器接口(5)和八芯水密連接器接口(6)，凸塊下方的電池箱體(7)上安裝有加油閥(8)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述固定板(9)的頂面設(shè)置有多個(gè)連接件，連接件與電池箱體(7)的內(nèi)壁面固定。

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接件呈梯形結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求2所述的一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述固定板(9)通過多根細(xì)桿連接成框架形式。

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述電池箱體(7)呈一體式結(jié)構(gòu)，電池箱體(7)的頂面設(shè)置有敞口。

6.如權(quán)利要求1所述的一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述電池箱體(7)外部兩側(cè)下方分別安裝有外固定塊(12)。

7.一種如權(quán)利要求1所述的用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于：包括如下操作步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種用于水下耐壓充放電電池用箱體結(jié)構(gòu)及其使用方法，包括電池箱體，其內(nèi)部設(shè)置有固定板，固定板的底部設(shè)置有多根平行的豎直拉桿，每根豎直拉桿的底部設(shè)置有定位塊，位于電池箱體的內(nèi)部布置有堆疊的電池模塊；所述電池箱體的頂面開口處通過緊固件安裝有補(bǔ)償膜，補(bǔ)償膜的頂面安裝法蘭壓板，法蘭壓板的頂面安裝保護(hù)罩，保護(hù)罩的中部安裝有與補(bǔ)償膜中間泄壓孔連通的開關(guān)閥；位于電池箱體的外側(cè)設(shè)置有凸塊，凸塊的兩旁分別安裝有四芯水密連接器接口和八芯水密連接器接口，凸塊下方的電池箱體上安裝有加油閥，實(shí)現(xiàn)水下平臺的水下長時(shí)運(yùn)行功能，提升水下平臺工作效率，同時(shí)也降低了各類水下平臺在水下因能源補(bǔ)給問題而導(dǎo)致的各種應(yīng)用限制。

技術(shù)研發(fā)人員：張煒,于朝,謝仁和,徐紀(jì)偉,李彬彬,鄭恒持,王孫清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶科學(xué)研究中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15