CN108318827B - 漏液检测装置、***及电动车 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种漏液检测装置、***及电动车，涉及动力电池漏液检测技术领域。其中，所述漏液检测装置包括绝缘板体，所述绝缘板体设置于所述电池箱体内部并位于所述电池模块的下方；所述绝缘板体内设置有金属导线，所述电池箱体设置有箱体通孔，所述金属导线的一端通过所述箱体通孔与电池箱体外部的接地点连接；所述漏液检测装置还包括漏液检测电路，所述漏液检测电路用于检测所述电池模块的负极与所述接地点之间的电阻，通过检测所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻的变化情况，判断所述电池模块或液冷扁管是否存在液体泄漏，从而避免动力电池因液体泄漏而引发短路，提高动力电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池漏液检测技术领域，具体而言，涉及漏液检测装置、***及电动车。
背景技术
动力电池是电动汽车的重要组成部分，动力电池的绝缘安全对电动汽车至关重要。若动力电池中的电芯出现电解液泄露，可能会造成不同模组之间外短路，引发电池起火；若液冷扁管中的冷却液发生泄漏，不同位置电芯在冷却液的作用下形成电势差电解冷却液，从而加剧单体电芯外壳腐蚀造成电芯电解液泄漏，同样可能引发上述危险。
目前，电动汽车使用的动力电池漏液检测电路都是通过检测动力电池高压部分与电池箱体之间的电阻大小来判断电池的绝缘性。
然而，电池箱体为了防锈都进行了电泳处理，这样就很难通过电池箱体形成一个高压到低压的通路，从而导致动力电池中单体电芯电解液泄漏、液冷扁管中的冷却液泄漏或者箱体密封失效进水很难被检测，造成故障漏报。同时，在电池维修或检测时容易对人体造成伤害。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种漏液检测装置、***及电动车，通过所述漏液检测装置可检测出电池箱体内部是否存在漏液故障，从而避免动力电池因液体泄漏而引发短路，提高动力电池的安全性。
为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：
本发明实施例提供一种漏液检测装置，应用于动力电池进行漏液检测，所述动力电池包括电池箱体及设置于所述电池箱体内部的电池模块和用于对所述电池模块进行热管理的液冷扁管；
所述漏液检测装置包括绝缘板体，所述绝缘板体设置于所述电池箱体内部并位于所述电池模块的下方；
所述绝缘板体内设置有金属导线，所述电池箱体设置有箱体通孔，所述金属导线的一端通过所述箱体通孔与电池箱体外部的接地点连接；
所述漏液检测装置还包括漏液检测电路，所述漏液检测电路用于检测所述电池模块的负极与所述接地点之间的电阻，通过检测所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻的变化情况，判断所述电池模块或液冷扁管是否存在液体泄漏，其中，所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻包括所述电池模块的负极与绝缘板体之间的电阻及所述绝缘板中金属导线与接地点之间的电阻。
可选地，所述绝缘板体采用可吸收漏液的材料制造而成，所述材料包括云母材料。
可选地，所述金属导线埋设于所述绝缘板体中。
可选地，在本发明的较佳实施例中，所述金属导线迂回埋设于所述绝缘板体中。
在本发明实施例中，所述漏液检测电路包括：串联在所述电池模块的负极与接地点之间的第一电阻及电容，所述第一电阻、电容及所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻形成一RC充放电回路；
所述漏液检测电路还包括为所述电容充电的电压源，所述电压源电连接于所述第一电阻与所述电容之间；
所述漏液检测电路还包括电压采集端，所述电压采集端连接于所述第一电阻与接地点之间，所述电压采集端用于采集RC充放电回路中所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻上的电压。
可选地，在本发明的较佳实施例中，所述漏液检测电路中，所述电容与电压源之间还连接有保护电阻。
可选地，在本发明实施例中，所述电池模块包括多个单体电芯，所述液冷扁管与单体电芯接触并且相邻两层单体电芯之间设置有至少一层液冷扁管。
可选地，所述接地点包括车身金属导体。
本发明实施例还提供一种漏液检测***，所述漏液检测***包括：BMS单元、终端设备、服务器以及上述的漏液检测装置；
所述BMS单元与所述漏液检测装置连接，用于根据漏液检测装置检测的漏液情况生成漏液故障信息；
所述BMS单元还与所述终端设备通信连接，所述BMS单元将漏液故障信息发送给所述终端设备，并通过所述终端设备将漏液故障信息上传至服务器，以便技术人员维修。
本发明实施例还提供一种电动车，所述电动车包括动力电池及上述的漏液检测装置；
所述动力电池为电动车提供电力能源；
所述漏液检测装置用于检测所述动力电池是否存在漏液故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为发明实施例提供的漏液检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的漏液检测装置的漏液检测电路示意图；
图3为本发明实施例提供的电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻原理示意图；
图4为本发明实施例提供的电压采集端输出电压与绝缘电阻关系示意图；
图5为本发明实施例提供的漏液检测***的原理示意图。
图标：10-漏液检测装置；101-金属导线；102-绝缘板体；103-箱体通孔；104-漏液检测电路；C-电容；R1-第一电阻；R2-保护电阻；Riso-绝缘电阻；GND1-接地点；GND2-电池模块的负极；20-BMS单元；30-终端设备；40-服务器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
第一实施例
如图1所示，本发明实施例提供一种漏液检测装置10，应用于动力电池进行漏液检测，所述动力电池包括电池箱体及设置于所述电池箱体内部的电池模块和用于对所述电池模块进行热管理的液冷扁管；
所述漏液检测装置10包括绝缘板体102，所述绝缘板体102设置于所述电池箱体内部并位于所述电池模块的下方；
所述绝缘板体102内设置有金属导线101，所述电池箱体设置有箱体通孔103，所述金属导线101的一端通过所述箱体通孔103与电池箱体外部的接地点GND1连接；
如图2和图3所示，所述漏液检测装置10还包括漏液检测电路104，所述漏液检测电路104用于检测所述电池模块的负极GND2与所述接地点GND1之间的电阻，通过检测所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso的变化情况，判断所述电池模块或液冷扁管是否存在液体泄漏，其中，所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso包括所述电池模块的负极GND2与绝缘板体102之间的电阻及所述绝缘板中金属导线101与接地点GND1之间的电阻。
检测原理：当所述电池模块中的单体电芯发生电解液泄漏或液冷扁管中的冷却液泄漏时，泄漏液体由所述绝缘板体102吸收，使泄漏液体与绝缘板体102中设置的金属导线101接触，由于泄漏液体具有导电作用，从而使电池模块的负极GND2与绝缘板体102之间的电阻减小；同时，所述绝缘板体102中设置的金属导线101与接地点GND1连接，构成一个电池模块的负极GND2到接地点GND1之间的通路，从而通过检测电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso即可判断出动力电池的电池箱体内部是否发生漏液故障。
可选地，为了将电池箱体内部的泄漏液体充分吸收，使泄漏液体与所述绝缘板体102中的金属导线101充分接触，同时降低泄漏液体对电池模块的损害，所述绝缘板体102采用具有吸收漏液功能的材料制造而成。
在本发明的较佳实施例中，所述绝缘板体102采用云母材料，所述绝缘板体102的形状可根据动力电池的具体形状进行设定。
可选地，在本发明的一种实施方式中，所述金属导线101埋设于所述绝缘板体102中。
参阅图1，进一步地，为了增加所述金属导线101在绝缘板体102中的覆盖面积，所述金属导线101采用迂回布置的方式埋设于所述绝缘板体102中，从而保证绝缘板体102任意位置吸收到漏液均能使漏液与金属导线101接触。采用迂回布置的方式相比全面覆盖金属导线而言，可节省一定量的金属导线101，但依然可保证漏液检测的灵敏度。同时，所述金属导线101也可以采用多点采样的方式进行布置，通多点采样可具体地检测到动力电池的漏液位置。
参阅图2，在本发明实施例中，所述漏液检测电路104包括：串联在所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的第一电阻R1及电容C，所述第一电阻R1、电容C及所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso形成一RC充放电回路；
所述漏液检测电路104还包括为所述电容C充电的电压源Vin，所述电压源Vin电连接于所述第一电阻R1与所述电容C之间；
所述漏液检测电路104还包括电压采集端Vout，所述电压采集端Vout连接于所述第一电阻R1与接地点GND1之间，所述电压采集端Vout用于采集RC充放电回路中所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso上的电压。
在本发明实施例中，所述电压源Vin采用方波脉冲电压源Vin，所述电压源Vin的电压可根据实际情况进行任意调整，当所述电压源Vin为高电平时，电压源Vin对所述电容C进行充电，当所述电压源Vin为低电平时，电容C放电，所述第一电阻R1、电容C及所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso形成一RC放电回路，通过所述电压采集端Vout可采集到所述电池模块的负极GND2与接地点GND1之间构成的绝缘电阻Riso两端的电压。当动力电池没有发生漏液时，电池模块的负极GND2与接地点GND1之间构成的绝缘电阻Riso值较高，电压采集端Vout采集到的电压值大；当动力电池内部发生液体泄漏时，电池模块的负极GND2与接地点GND1之间构成的绝缘电阻Riso值减小，电压采集端Vout采集到的电压值小。
如图4所示，为本发明实施例提供的电压采集端Vout输出电压与绝缘电阻Riso关系示意图，关系式为：
y＝-0.0112x2+9.1459x+1385.4；
其中，y为电压采集端Vout的输出电压(单位：mV)，x为电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso值(单位：Kohm)。当所述绝缘电阻Riso为兆欧级时，表示所述动力电池绝缘情况良好，没有发生液体泄漏情况；若所述绝缘电阻Riso为千欧级时，则表示所述动力电池发生液体泄漏。
请继续参阅图2，可选地，为了保护所述漏液检测电路104中的电容C，防止电压源Vin电压过高损坏电容C，在本发明的较佳实施例中，所述电容C与电压源Vin之间还连接有保护电阻R2，通过保护电阻R2的分压作用，可避免电压源Vin电压过高损坏电容C的问题。
可选地，在发明实施例中，采用车身本体作为接地点GND1，应理解为所述接地点GND1包括任意低压参考地，所述低压参考地可以是，但不限于车身本体。
第二实施例
如图5所示，本发明实施例还提供一种漏液检测***，所述漏液检测***包括：BMS单元20、终端设备30、服务器40以及上述的漏液检测装置10；
所述BMS单元20与所述漏液检测装置10连接，用于根据漏液检测装置10检测的漏液情况生成漏液故障信息；
所述BMS单元20还与所述终端设备30通信连接，所述BMS单元20将漏液故障信息发送给所述终端设备30，并通过所述终端设备30将漏液故障信息上传至服务器40，以便技术人员维修。
所述漏液检测装置10实时检测电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso变化情况，当漏液检测装置10检测到电池模块的负极GND2与接地点GND1之间的绝缘电阻Riso为千欧级时，表示电池已发生漏液故障，于是将故障信号反馈至BMS单元20，BMS单元20根据漏液检测装置10反馈的故障信号生成漏液故障信息并发送给终端设备30，然后终端设备30将漏液故障信息上传至服务器40，技术人员可通过服务器40第一时间获取汽车动力电池漏液故障信息，以便于技术人员及时维修处理，避免因动力电池漏液故障而引发事故。
本发明实施例还提供一种电动车，所述电动车包括动力电池及上述的漏液检测装置10；
所述动力电池为电动车提供电力能源；
所述漏液检测装置10用于检测所述动力电池是否存在漏液故障。
所述电动车通过设置所述漏液检测装置10，可实时检测动力电池是否存在漏液情况，极大地提高了动力电池的安全性。
综上所述：本发明实施例提供了一种漏液检测装置、***及电动车。其中，所述漏液检测装置应用于动力电池进行漏液检测，其包括绝缘板体，所述绝缘板体设置于所述电池箱体内部并位于所述电池模块的下方；所述绝缘板体内设置有金属导线，所述电池箱体设置有箱体通孔，所述金属导线的一端通过所述箱体通孔与电池箱体外部的接地点连接；所述漏液检测装置还包括漏液检测电路，所述漏液检测电路用于检测所述电池模块的负极与所述接地点之间的电阻，通过实时检测所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻的变化情况，判断所述电池模块或液冷扁管是否存在液体泄漏，从而避免动力电池因液体泄漏而引发短路，提高动力电池的安全性。
所述漏液检测***包括BMS单元、终端设备、服务器以及上述的漏液检测装置，所述漏液检测装置实时检测电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻变化情况，当漏液检测装置检测到故障信号时将故障信号反馈至BMS单元，BMS单元根据漏液检测装置反馈的故障信号生成漏液故障信息并发送给终端设备，然后终端设备将漏液故障信息上传至服务器，相关技术人员可通过服务器第一时间获取汽车故障信息，以便于技术人员及时维修处理，进一步避免动力电池漏液引发事故，保障汽车安全和人身安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种漏液检测装置，其特征在于，应用于动力电池进行漏液检测，所述动力电池包括电池箱体及设置于所述电池箱体内部的电池模块和用于对所述电池模块进行热管理的液冷扁管；
所述漏液检测装置包括绝缘板体，所述绝缘板体设置于所述电池箱体内部并位于所述电池模块的下方；
所述绝缘板体内设置有金属导线，所述电池箱体设置有箱体通孔，所述金属导线的一端通过所述箱体通孔与电池箱体外部的接地点连接；
所述漏液检测装置还包括漏液检测电路，所述漏液检测电路用于检测所述电池模块的负极与所述接地点之间的电阻，通过检测所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻的变化情况，判断所述电池模块或液冷扁管是否存在液体泄漏，其中，所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻包括所述电池模块的负极与绝缘板体之间的电阻及所述绝缘板中金属导线与接地点之间的电阻，其中，所述漏液检测电路包括：串联在所述电池模块的负极与接地点之间的第一电阻及电容，所述第一电阻、电容及所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻形成一RC充放电回路；
所述漏液检测电路还包括为所述电容充电的电压源，所述电压源电连接于所述第一电阻与所述电容之间；
所述漏液检测电路还包括电压采集端，所述电压采集端连接于所述第一电阻与接地点之间，所述电压采集端用于采集RC充放电回路中所述电池模块的负极与接地点之间的绝缘电阻上的电压；
所述绝缘板体采用可吸收漏液的材料制造而成，所述材料包括云母材料；所述金属导线埋设于所述绝缘板体中。
2.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述漏液检测电路中，所述电容与电压源之间还连接有保护电阻。
3.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述电池模块包括多个单体电芯，所述液冷扁管与单体电芯接触并且相邻两层单体电芯之间设置有至少一层液冷扁管。
4.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述接地点包括车身金属导体。
5.一种漏液检测***，其特征在于，所述漏液检测***包括：BMS单元、终端设备、服务器以及权利要求1-4中任一项所述的漏液检测装置；
所述BMS单元与所述漏液检测装置连接，用于根据漏液检测装置检测的漏液情况生成漏液故障信息；
所述BMS单元还与所述终端设备通信连接，所述BMS单元将漏液故障信息发送给所述终端设备，并通过所述终端设备将漏液故障信息上传至服务器，以便技术人员维修。
6.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括动力电池及权利要求1-4中任一项所述的漏液检测装置；
所述动力电池为电动车提供电力能源；
所述漏液检测装置用于检测所述动力电池是否存在漏液故障。
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