CN112838283B - 用于车辆的电池***和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的电池***和车辆。电池***包括壳体、设置在壳体的内腔中的电池模组、排气口、检测装置以及控制装置。排气口被配置用于排出电池模组中产生的气体。检测装置设置在排气口处。检测装置包括支撑件及检测电路。支撑件可拆卸地安装至壳体。检测电路布置在支撑件上并且具有信号输出端，检测电路被配置为能在电池模组中发生热失控时被电池模组中产生的气体损坏而断开并且信号输出端在检测电路断开时输出电路断开信号。控制装置连接至信号输出端并且被配置为在接收到电路断开信号时发送报警信号。根据本发明的方案，当电池模组中发生热失控时，能及时地发送报警信号，缩短了响应时间。此外，还能防止检测装置发生不期望的移动。

Description

用于车辆的电池***和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种用于车辆的电池***和具有该电池***的车辆。
背景技术
随着车辆技术的发展，对车辆的电池的安全性能的要求也越来越高。电池***内部出现异常热失控时会产生大量的高温高压气体。按照即将公布的最新的国标的要求，电池***应当在由于单个电池单体热失控引起热扩散，进而导致乘员舱中发生危险之前五分钟提供一报警信号，以提醒车辆中的乘员尽快撤离。
已知的电池***通常采用电压传感器或温度传感器，以检测电池***中是否发生异常热失控。但是采用电压传感器或温度传感器检测电池***需要相对较长的响应时间，不能满足新的国标的要求。
因此，需要提供一种用于车辆的电池***和具有该电池***的车辆，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种用于车辆的电池***。所述电池***包括：
壳体，所述壳体具有内腔；
电池模组，所述电池模组设置在所述内腔中；
排气口，所述排气口被配置用于排出所述电池模组中产生的气体；
检测装置，所述检测装置设置在所述排气口处，所述检测装置包括：
支撑件，所述支撑件可拆卸地安装至所述壳体；以及
检测电路，所述检测电路布置在所述支撑件上并且具有信号输出端，所述检测电路被配置为能够在所述电池模组中发生热失控时被所述电池模组中产生的气体损坏而断开并且所述信号输出端在所述检测电路断开时输出电路断开信号；以及
控制装置，所述控制装置连接至所述信号输出端并且被配置为在接收到所述电路断开信号时向所述车辆的使用者发送报警信号。
优选地，所述电池***包括电池模组覆盖件，所述电池模组覆盖件覆盖所述电池模组，其中所述电池模组覆盖件和所述电池模组中的至少一个上设置有朝向远离另一个的方向凹进的凹部，以在所述电池模组覆盖件和所述电池模组之间形成排气通道，所述排气通道的端部形成所述排气口。
优选地，所述壳体包括至少两个操作孔；以及所述支撑件包括：
***部件，所述***部件被配置为能够经由所述排气口***所述排气通道中，所述检测电路布置在所述***部件上；以及
夹持部件，所述夹持部件连接至所述***部件并且夹持在所述操作孔之间的壁上。
优选地，所述***部件和所述夹持部件中的一个设置有沿垂直于所述电池模组覆盖件的方向延伸的滑槽，所述***部件和所述夹持部件中的另一个设置有滑动部，所述滑动部能够在所述滑槽中滑动。
优选地，所述***部件包括本体部和阻挡部，所述本体部***所述排气通道中，所述检测电路布置在所述本体部上，所述阻挡部连接至所述本体部并且在垂直于所述电池模组覆盖件的方向上相对于所述本体部突出。
优选地，所述***部件中设置有线束孔，所述检测电路的所述信号输出端经由所述线束孔穿出。
优选地，所述线束孔中设置有柔性填塞部，所述信号输出端穿过所述柔性填塞部。
优选地，所述电池模组覆盖件为电池线路板。
优选地，所述检测电路通过电子印刷术布置在所述支撑件上。
根据本发明的另一个方面，提供一种车辆。所述车辆包括上述任一种电池***。
根据本发明的方案，当电池模组中发生热失控时，电池模组中产生的大量的高温高压气体会以较高的流速朝向排气口流动，使得设置在排气口处的检测装置的检测电路损坏而断开，检测电路的信号输出端能够及时地输出电路断开信号，进而使得控制装置能够及时地向车辆的使用者发送报警信号，缩短了响应时间，提高了安全性能。此外，通过支撑件将检测装置可拆卸地安装至壳体，可以防止检测装置发生不期望的移动。
附图说明
以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：
图1是根据本发明的一个优选实施例的电池***的分解立体示意图；
图2是图1中示出的电池***的局部装配示意图，其中示出了检测装置安装在壳体上并且***排气通道中；以及
图3是图1中示出的检测装置的立体示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本发明的第一方面中，提供一种用于车辆的电池***。
图1至图3示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例的电池***100。其中，图1是根据本发明的一个优选实施例的电池***100的分解立体示意图；图2是图1中示出的电池***100的局部装配示意图，其中示出了检测装置130安装在壳体110上并且***排气通道191中；以及图3是图1中示出的检测装置130的立体示意图。下面将结合附图详细描述本发明的电池***100。
如图1和图2所示，电池***100包括壳体110、电池模组120、排气口192、检测装置130以及控制装置(未示出)。
如图1所示，壳体110具有内腔(未示出)，该内腔可以形成容纳空间，以容纳电池***100的电池模组120等部件。具体地，在本实施例中，壳体110呈大体箱型的形状。壳体110包括底壁(未示出)以及从底壁的周缘向上延伸的侧壁112。底壁和侧壁112围成具有顶部开口的内腔。此外，壳体110还包括覆盖内腔的顶部开口的顶壁113。底壁和侧壁112可以一体形成，顶壁113可拆卸地连接至侧壁112，以便于将电池***100的电池模组120等部件设置在内腔中。当然，在本发明未示出的其他实施例中，壳体110还可以为其他任何合适的形状。壳体110通常由刚性材料制成。
如图1所示，壳体110的内腔中设置有至少一个电池模组120。在本实施例中，壳体110的内腔中设置有一个电池模组120。但是，在本发明未示出的其他实施例中，壳体110的内腔中也可以设置有其他任何合适数量的电池模组120，例如两个、三个或更多个。当壳体110的内腔中设置有多个电池模组120时，多个电池模组120之间串联连接，以能够为车辆提供足够的电池能量。每个电池模组120包括至少一个电池单体121。优选地，电池模组120可以包括多个电池单体121，该多个电池单体121串联连接在一起，以能够为车辆提供足够的电池能量。
如图2所示，电池***100包括排气口192，排气口192被配置用于排出电池模组120中产生的气体。排气口192可以有多种设置方式。
在本实施例中，如图1所示，电池***100包括覆盖电池模组120的电池模组覆盖件190。电池模组覆盖件190设置在电池模组120与壳体110的顶壁113之间。电池模组覆盖件190例如可以是电池线路板，其上设置有印制电路板140。电池模组覆盖件190也可以是附加设置的其他覆盖件。电池模组覆盖件190的至少一部分与电池模组120间隔开，以在电池模组覆盖件190与电池模组120之间形成排气通道191。排气通道191从壳体110的一端延伸至另一端。排气通道191的端部与外部连通，以在排气通道191的端部形成排气口192。当电池模组120中的任何一个电池单体121发生热失控(例如起火)时，电池模组120中会产生大量高温高压气体。这些气体在从电池模组120中喷出时会受到覆盖电池模组120的电池模组覆盖件190的阻挡从而沿着电池模组覆盖件190与电池模组120之间的排气通道191流动，并且从排气通道191端部的排气口192排出。
具体地，在本实施例中，如图1所示，电池模组覆盖件190和电池模组120中的至少一个上设置有朝向远离另一个的方向凹进的凹部，以在电池模组覆盖件190和电池模组120之间形成排气通道191，排气通道191的端部形成排气口192。例如，电池模组覆盖件190在电池模组120的上方覆盖在电池模组120上，电池模组覆盖件190中设置有朝向上方凹进的凹部，以在电池模组覆盖件190和电池模组120之间形成排气通道191。
如图2和图3所示，检测装置130设置在排气口192处。检测装置130包括支撑件134和检测电路132。支撑件134可拆卸地安装至壳体110。检测电路132布置在支撑件134上。检测电路132可以通过电子印刷术布置在支撑件134上。检测电路132也可以通过油墨印刷术、金属印刷术等布置在支撑件134上。检测电路132具有信号输出端133。检测电路132被配置为能够在电池模组120中发生热失控时被电池模组120中产生的气体损坏而断开并且检测电路132的信号输出端133在检测电路132断开时输出电路断开信号。需要说明的是，这里所说的“损坏”是指不可逆的损坏或者说不可恢复的损坏。当电池模组120中的任何一个电池单体121热失控时，电池模组120中会产生大量的高温高压气体。这些高温高压气体会以较高的流速朝向排气口192流动。在此过程中，高流速的高温高压气体作用在设置在排气口192处的检测装置130的检测电路132上并且导致检测电路132损坏而断开。
例如，在本发明的一个实施例中，当电池模组120中产生的气体的温度大于或等于预定温度阈值时，这些气体能够使得检测电路132的导线熔断，从而使得检测电路132损坏。又例如，在本发明的另一个实施例中，当电池模组120中产生的气体的压力大于或等于预定压力阈值时，这些气体能够对检测电路132的导线施加一定的作用力(例如冲击力等)，使得检测电路132的导线受到外力作用而断裂，从而使得检测电路132损坏。无论上述哪种情况都会使得检测电路132断开。
控制装置连接至检测电路132的信号输出端133。当检测电路132被电池模组120中产生的气体损坏而断开时，检测电路132的信号输出端133会将电路断开信号发送至控制装置。控制装置被配置为在接收到电路断开信号时向车辆的使用者(例如车辆的驾驶员或乘客)发送报警信号，以提醒车辆的使用者尽快撤离，避免发生危险。报警信号可以是声音提示信号和/或视觉提示信号。
下面将结合图2和图3详细描述根据本发明的一个优选实施例的检测装置130的安装方式。
如图2所示，电池***100的壳体110通常设置有至少两个操作孔114，至少两个操作孔114可以供机械手抓取，以搬运电池***100。具体地，在本发明的一个优选实施例中，操作孔114设置在壳体110的侧壁112的顶部。
如图2和图3所示，检测装置130的支撑件134包括***部件135和夹持部件137。
***部件135被配置为能够经由排气口192***电池模组覆盖件190与电池模组120之间的排气通道191中。优选地，***部件135包括本体部148和阻挡部136。本体部148经由排气口192***电池模组覆盖件190与电池模组120之间的排气通道191中。本体部148的尺寸略小于排气通道191和排气口192的尺寸。阻挡部136连接至本体部148并且在垂直于电池模组覆盖件190的方向上相对于本体部148突出。例如，在本发明的一个优选实施例中，排气通道191沿水平方向延伸。***部件135的本体部148水平地***排气通道191中。阻挡部136在本体部148的一端连接至本体部148并且在竖直方向上相对于本体部148向下突出。阻挡部136与本体部148可以一体形成也可以分体地形成。阻挡部136可以防止***部件135过度***排气通道191中。
检测电路132布置在***部件135上。具体地，检测电路132可以布置在***部件135的本体部148上。可选地，检测电路132可以通过电子印刷术布置在***部件135的本体部148上。***部件135的本体部148可以具有平坦的表面，以便于在其上布置检测电路132。检测电路132可以布置在***部件135的本体部148的暴露于排气通道191的任何合适的位置处。
夹持部件137连接至***部件135并且夹持在壳体110的操作孔114之间的壁上。例如，在本发明的一个优选实施例中，夹持部件137夹持在壳体110的两个相邻的操作孔114之间的壁上。通过夹持部件137夹持在壳体110上可以将支撑件134可拆卸地安装至壳体110，以防止检测装置130发生不期望的移动。此外，可以直接利用设置在壳体110上的操作孔114之间的壁，无需设置额外的通孔供夹持部件137夹持，简化了电池***100的结构和制造工艺，降低了成本。
优选地，夹持部件137沿垂直于电池模组覆盖件190的方向可滑动地连接至***部件135。具体地，***部件135和夹持部件137中的一个设置有沿垂直于电池模组覆盖件190的方向延伸的滑槽138，相应地，***部件135和夹持部件137中的另一个设置有滑动部149，滑动部149能够在滑槽138中滑动。
例如，在本发明的一个优选实施例中，排气通道191沿水平方向设置。***部件135上设置有沿竖直方向延伸的滑槽138。滑槽138可以设置在***部件135的阻挡部136上。夹持部件137上设置有滑动部149。夹持部件137的滑动部149在外力的作用下能够在滑槽138中沿竖直方向滑动。装配时，可以先将夹持部件137的滑动部149滑动至滑槽138的合适的位置处，优选地，滑动至滑槽138的最顶端。然后将支撑件134经由排气口192***排气通道191中。最后再将夹持部件137的滑动部149沿竖直方向滑动至合适的位置处，以使得夹持部件137能够夹持在操作孔114之间的壁上。可以按照相反的步骤将支撑件134从壳体110上拆卸下来。通过滑动部149在滑槽138中沿垂直于电池模组覆盖件190的方向的移动，可以避免在装配和拆卸检测装置130的过程中夹持部件137与壳体110干涉而妨碍检测装置130的支撑件134***排气通道191中或撤出排气通道191。
可选地，检测装置130的***部件135设置有线束孔(未示出)。检测电路132的信号输出端133可以经由线束孔穿出，以连接至控制装置。进一步地，线束孔中可以设置有柔性填塞部139，该柔性填塞部139由柔性材料(例如橡胶等)制成。检测电路132的信号输出端133穿过柔性填塞部139穿出。如此，可以避免检测电路132的导线在线束孔中产生不期望的移动。
根据本发明的方案，当电池模组120中的任何一个电池单体121热失控时，电池模组120中产生的大量的高温高压气体会以较高的流速朝向排气口192流动，使得设置在排气口192处的检测装置130的检测电路132损坏而断开，检测电路132的信号输出端133能够及时地输出电路断开信号，进而使得控制装置能够及时地向车辆的使用者发送报警信号，缩短了响应时间，提高了安全性能。此外，通过支撑件134将检测装置130可拆卸地安装至壳体110，可以防止检测装置130发生不期望的移动。
如上所述，虽然在本发明的优选实施例中壳体110的内腔中仅设置了一个电池模组120，但是壳体110的内腔中可以设置两个或更多个电池模组120。当壳体110的内腔中设置有多个电池模组120时，这多个电池模组120可以共用同一个排气通道191、排气口192和检测装置130，也可以相应地设置多个排气通道191、多个排气口192和多个检测装置130，以进一步缩短响应时间。当设置有多个检测装置130时，每个检测装置130的检测电路132的信号输出端133可以串联连接并最终连接到控制装置。任何一个电池模组120中的任何一个电池单体121热失控时，该电池模组120中产生的大量的高温高压气体能够损坏对应的检测装置130的检测电路132。由于每个检测装置130的检测电路132的信号输出端133均串联连接在一起，因此，其中任一个检测装置130的检测电路132的损坏均能够向控制装置输出电路断开信号，从而使得控制装置能够及时地向车辆的使用者发送报警信号。
在本发明的第二方面中，还提供一种车辆。该车辆设置有上述的电池***。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。

Claims (9)

1.一种用于车辆的电池***，其特征在于，所述电池***包括：
壳体，所述壳体具有内腔；
电池模组，所述电池模组设置在所述内腔中；
排气口，所述排气口被配置用于排出所述电池模组中产生的气体；
检测装置，所述检测装置设置在所述排气口处，所述检测装置包括：
支撑件，所述支撑件可拆卸地安装至所述壳体；以及
检测电路，所述检测电路布置在所述支撑件上并且具有信号输出端，所述检测电路被配置为能够在所述电池模组中发生热失控时被所述电池模组中产生的气体损坏而断开并且所述信号输出端在所述检测电路断开时输出电路断开信号；以及
控制装置，所述控制装置连接至所述信号输出端并且被配置为在接收到所述电路断开信号时向所述车辆的使用者发送报警信号；
其中，所述电池***包括电池模组覆盖件，所述电池模组覆盖件覆盖所述电池模组，其中所述电池模组覆盖件和所述电池模组中的至少一个上设置有朝向远离另一个的方向凹进的凹部，以在所述电池模组覆盖件和所述电池模组之间形成排气通道，所述排气通道的端部形成所述排气口。
2.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，
所述壳体包括至少两个操作孔；以及
所述支撑件包括：
***部件，所述***部件被配置为能够经由所述排气口***所述排气通道中，所述检测电路布置在所述***部件上；以及
夹持部件，所述夹持部件连接至所述***部件并且夹持在所述操作孔之间的壁上。
3.根据权利要求2所述的电池***，其特征在于，所述***部件和所述夹持部件中的一个设置有沿垂直于所述电池模组覆盖件的方向延伸的滑槽，所述***部件和所述夹持部件中的另一个设置有滑动部，所述滑动部能够在所述滑槽中滑动。
4.根据权利要求3所述的电池***，其特征在于，所述***部件包括本体部和阻挡部，所述本体部***所述排气通道中，所述检测电路布置在所述本体部上，所述阻挡部连接至所述本体部并且在垂直于所述电池模组覆盖件的方向上相对于所述本体部突出。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电池***，其特征在于，所述***部件中设置有线束孔，所述检测电路的所述信号输出端经由所述线束孔穿出。
6.根据权利要求5所述的电池***，其特征在于，所述线束孔中设置有柔性填塞部，所述信号输出端穿过所述柔性填塞部。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的电池***，其特征在于，所述电池模组覆盖件为电池线路板。
8.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，所述检测电路通过电子印刷术布置在所述支撑件上。
9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池***。
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