CN108363021A - 动力电池包的安全监控装置及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的动力电池包的安全监控装置，包括壳体以及安装在电池包上的碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、压力传感器，壳体内部设有主控板，主控板包括电源模块、PCB连接器、微控单元、数据转换单元，电源模块连接微控单元，碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、火灾探测报警器、碰撞传感器、压力传感器分别与PCB连接器相连接，PCB连接器通过数据转换单元连接微控单元，壳体上还设有烟雾报警器，烟雾报警器与微控单元相连接，本发明还所提供了上述动力电池包的安全监控装置的监控方法。本发明能够实时检测动力电池包的安全状态，以达到防止电池包发生燃烧或者***等安全事故的发生，提高安全保障的目的。

Description

动力电池包的安全监控装置及其监控方法

技术领域

本发明涉及动力电池包技术领域，特别是属于一种适用于动力电池包的安全监控装置及其监控方法。

背景技术

为了解决能源危机和环境危机，新能源行业的高度发展已全球化，尤其是动力电池在汽车上广泛应用。随着电动汽车保有量的不断增加，有越来越多的电动汽车参与到交通当中，不可避免的电动汽车碰撞、安全事故也随之增加。由于动力电池能量密度高、电压平台高、使用有机电解液、以及特定正负极活性材料等原因，所以相较于传统燃油汽车，电动汽车在碰撞过程中有许多特有的安全问题，比如动力电池在碰撞过程中可能发生起火甚至***、电解液泄露、高压短路等现象。因此，动力电池包的可靠性和安全性至关重要。

目前，电动汽车电池管理***的安全保护功能主要有过流保护、过充过放保护、过温保护等，但是对电池包发生碰撞、翻转等保护较少的涉及。因此，当电池包发生碰撞、翻转时，极易电池包内部高压短路导致起火、燃烧的严重事故。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种动力电池包的安全监控装置及其监控方法，能够实时检测动力电池包的安全状态，以达到防止电池包发生燃烧或者***等安全事故的发生，提高安全保障的目的。

本发明所提供的动力电池包的安全监控装置，其特征在于，包括壳体以及安装在电池包上的碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、压力传感器，壳体内部设有主控板，主控板包括电源模块、PCB连接器、微控单元、数据转换单元，电源模块连接微控单元，碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、火灾探测报警器、碰撞传感器、压力传感器分别与PCB连接器相连接，所述的PCB连接器通过数据转换单元连接微控单元，所述的壳体上还设有烟雾报警器，烟雾报警器与微控单元相连接，其中，壳体外部设有预警提示灯以及语音报警器，所述的预警提示灯以及语音报警器与微控单元相连接。

进一步的，壳体内部还设有无线通讯模块，微控单元通过无线通讯模块，与外部的电池管理***相连接。

本发明所提供的一种动力电池包的安全监控装置的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过安装在电池包上的传感器，包括碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、火灾探测报警器、碰撞传感器、压力传感器，实时检测动力电池包的安全状态；

步骤2：通过传感器采集到的动力电池包的各项安全状态，间接判断出电动汽车相应情况下的车辆状态，动力电池包上的传感器将采集到的信号，传递给微控单元，微控单元通过无线通讯模块，连接到外部的电池管理***；

步骤3：电池管理***将碰撞强度分为轻度碰撞和重度碰撞，根据碰撞传感器的信号判断强度的等级，并采取相应的措施，若判断为轻度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路；若判断为重度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路，同时触发其控制的灭火装置；且电池管理***将针对每种检测信号设置阈值，当监测到的信号高于此阈值，电池管理***通过作用于继电器，切断电池包的高压输出回路。

本发明所提供的动力电池包的安全监控装置及其监控方法，可以通过实时检测动力电池包的安全状态，间接判断电动汽车是否发生碰撞、翻转以及电池包内部的湿度、压力等，传感器所采集到的信号传递到微控单元中，微控单元将处理后的信号，通过无线通讯模块，传递到外部的电池管理***中，外部的电池管理***以及壳体自身上设置的预警提示灯以及语音报警器，及时采取多方面的安全预警、措施，有效防止了动力电池包燃烧或者***等安全事故的发生。综上所述，本发明具有实用性强、可靠性高以及提高安全保障的积极效果。

附图说明

附图部分公开了本发明具体实施例，其中，

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本发明所提供的动力电池包的安全监控装置及其监控方法，包括壳体以及安装在电池包上的碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、氢气传感器、压力传感器。壳体内部设有主控板，主控板包括电源模块、PCB连接器、微控单元、数据转换单元，电源模块连接微控单元，碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、烟雾传感器、压力传感器分别与PCB连接器相连接，所述的PCB连接器通过数据转换单元连接微控单元。此外，壳体内部还设有无线通讯模块，微控单元通过无线通讯模块，与外部的电池管理***相连接。上述电池管理***为直接采用的现有技术，通过将电池包的状态信号传递到外部的电池管理***中，电池包管理***根据设定的不同状态值，及时采取多种安全措施予以防护，从而有效防止了动力电池包燃烧或者***等安全事故的发生。

另外，壳体外部设有预警提示灯以及语音报警器，所述的预警提示灯以及语音报警器与微控单元相连接，通过壳体自身设置的安全预警功能，使得对电池包的安全防护更全面。

所述的碰撞传感器由触发碰撞传感器和防护碰撞传感器串联而成，触发碰撞传感器用于检测碰撞强度及反馈信号，防护碰撞传感器用于防止误报信号；

所述的角度传感器用于检测电动汽车倾斜的角度，用以判断电动汽车是否发生翻转；

所述的氢气传感器用于检测电池包内部是否有电解液泄露，电解液泄露后会分解出氢气，因此检测氢气的浓度可以判断电解液是否泄漏；

所述的湿度传感器用于检测电池内部的湿度；

所述的烟雾传感器用于检测电池包内部是否发生燃烧；

所述的压力传感器用于检测电池包内部的气体压力；

所述的无线通讯单元由发射部分和接受部分组成，发射部分由编码单元和发射单元组成，接收部分由接收单元和译码单元组成。

本发明所提供的一种动力电池包的安全监控***的监控方法，具体包括以下步骤：

步骤1：通过安装在电池包上的传感器，包括碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器，碰撞传感器，实时检测动力电池包的安全状态；

步骤2：通过传感器采集到的动力电池包的各项安全状态，间接判断出电动汽车相应情况下的车辆状态，动力电池包上的传感器将采集到的信号，传递给微控单元，微控单元通过无线通讯模块，连接到外部的电池管理***，通过外部的电池管理***，实现电动汽车的预警和处理措施；

步骤3：电池管理***将碰撞强度分为轻度碰撞和重度碰撞，根据碰撞传感器的信号判断强度的等级，并采取相应的措施，若判断为轻度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路；若判断为重度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路，同时触发其控制的灭火装置；且电池管理***将针对每种检测信号设置阈值，当监测到的信号高于此阈值，电池管理***通过作用于继电器，切断电池包的高压输出回路。

Claims (3)

1.动力电池包的安全监控装置，其特征在于，包括壳体以及安装在电池包上的碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、压力传感器，壳体内部设有主控板，主控板包括电源模块、PCB连接器、微控单元、数据转换单元，电源模块连接微控单元，碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、火灾探测报警器、碰撞传感器、压力传感器分别与PCB连接器相连接，所述的PCB连接器通过数据转换单元连接微控单元，所述的壳体上还设有烟雾报警器，烟雾报警器与微控单元相连接，其中，壳体外部设有预警提示灯以及语音报警器，所述的预警提示灯以及语音报警器与微控单元相连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池包的安全监控装置，其特征在于，壳体内部还设有无线通讯模块，微控单元通过无线通讯模块，与外部的电池管理***相连接。

3.一种根据权利要求1所述的动力电池包的安全监控装置的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过安装在电池包上的传感器，包括碰撞传感器、角度传感器、湿度传感器、氢气传感器、火灾探测报警器、碰撞传感器、压力传感器，实时检测动力电池包的安全状态；

步骤2：通过传感器采集到的动力电池包的各项安全状态，间接判断出电动汽车相应情况下的车辆状态，动力电池包上的传感器将采集到的信号，传递给微控单元，微控单元通过无线通讯模块，连接到外部的电池管理***；

步骤3：电池管理***将碰撞强度分为轻度碰撞和重度碰撞，根据碰撞传感器的信号判断强度的等级，并采取相应的措施，若判断为轻度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路；若判断为重度碰撞时，电池管理***会切断电池包的输出电路，同时触发其控制的灭火装置；且电池管理***将针对每种检测信号设置阈值，当监测到的信号高于此阈值，电池管理***通过作用于继电器，切断电池包的高压输出回路。