CN115395187B - 电动汽车动力电池的自保护***及电动汽车动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车动力电池的自保护***及电动汽车动力电池,动力电池包括呈中空的电池壳体和多个设置在电池壳体内部且串联连接的电池模组;自保护***包括:电池模组控制单元、分别设置于每个电池模组底部且位于电池壳体内部的检测单元、分别设置于每个电池模组外部的短路装置;其中电池模组控制单元分别与每个检测单元和每个短路装置连接;电池模组控制单元根据检测单元的检测结果确定电池模组中的对应的受损的电池模组并生成受损信号,并将受损信号发送至对应的短路装置;对应的短路装置根据接收的受损信号使对应的受损的电池模组短路。这样既避免受挤压的电池模组因持续供电导致热失控,又可以避免因动力突然中断。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车领域,特别涉及一种电动汽车动力电池的自保护***及电动汽车动力电池。
背景技术
近些年,受能源安全、环境保护、技术进步、产业升级等多因素影响,电动汽车已然成为我国政府发展的重点方向。但是,据统计,超过50%的新能源汽车事故与动力电池***有关联。动力电池***是一种高能量载体,其稳定性、可靠性和安全性很大程度上决定了整车的可靠性及安全性。在动力电池***故障的众多因素中,电池包受到底部冲击,容易引起模组起火***,带来恶劣后果,例如2019年4月20日,一辆蔚来ES8在网点维修,报修项目不涉及底盘,未上台架进行底盘检测。21日维修完工,22日下午车辆开始出现火情。蔚来官方通过调查得出初步结论:该车辆在送修前底盘曾经遭受过严重撞击,导致动力电池包左后部外壳与冷却板大面积变形。电池包内部结构在被挤压的状态下经过一段时间后形成短路,最终引发火情。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中在电池受到底部冲击容易引起所有电池模组短路,从而引起电池起火***的问题。本发明提供了一种电动汽车动力电池的自保护***及电动汽车动力电池,当一个或者多个电池模组的底部收到挤压后,通过该自保护***可以准确定位受挤压的电池模组位置,并且可自动使受挤压的电池模组短路,但保持其他电池模组的通路。
为解决上述技术问题,本发明实施方式公开了一种电动汽车动力电池的自保护***,动力电池包括呈中空的电池壳体和多个设置在电池壳体内部且串联连接的电池模组;自保护***包括:电池模组控制单元、分别设置于每个电池模组底部且位于电池壳体内部的多个检测单元、以及分别设置于每个电池模组外部的多个短路装置;其中,电池模组控制单元分别与每个检测单元和每个短路装置连接;并且,电池模组控制单元根据检测单元的检测结果确定电池模组中的对应的受损的电池模组并生成受损信号,并将受损信号发送至对应的短路装置;对应的短路装置根据接收的受损信号与对应的受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,以使对应的受损的电池模组短路。
采用上述技术方案,多个电池模组串联连接,当其中一个或者多个电池模组的底部受到冲击,导致电池模组受到挤压,甚至被刺穿而受损时,电池模组控制单元根据设置在电池模组底部的检测单元的检测结果确定电池模组中的对应的受损的电池模组并生成受损信号,这样可以准确定位受损的电池模组位置。另外,电池模组控制单元将受损信号发送至受损的电池模组的对应的短路装置,对应的短路装置接收受损信号后与对应的受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,可自动使受挤压的电池模组短路,但保持其他电池模组的通路,使动力电池包短时间内仍可输出动力,这样既避免受挤压的电池模组因持续供电导致热失控,又可以避免因动力突然中断,导致车辆发生碰撞等恶劣事故。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,每个检测单元包括电阻丝与电阻元件;其中,每个检测单元的电阻丝铺设于对应的一个电池模组的底部,并且每个检测单元的电阻丝的一端通过对应的电阻元件与电池模组控制单元连接,另一端也与电池模组控制单元连接。
采用上述技术方案,多个电池模组串联连接且每个检测单元的电阻丝铺设于对应的一个电池模组的底部,每个检测单元的电阻丝的两端均与电池模组控制单元连接,当其中一个或者多个电池模组的底部受到冲击,导致电池模组底部的电阻丝断裂,电池模组控制单元根据断裂的电阻丝的电阻确定电池模组中的对应的受损的电池模组的位置并生成受损信号。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,每个短路装置包括设置在每个电池模组上部外侧的导电杆、分别对称设置在每个电池模组的两端的两个滑环导杆、以及分别对称设置在每个电池模组的两端的两个滑动组件;其中,两个滑环导杆的一端通过导电杆连接,另一端与电池模组连接;每个滑环导杆包括第一导电部、第二导电部和设置于第一导电部和第二导电部之间的绝缘部;其中,第二导电部远离第一导电部的一端与导电杆连接,第一导电部远离第二导电部的一端与电池模组连接;设置在电池模组同一端的滑动组件与滑环导杆滑动连接,以使滑动组件与第一导电部或第二导电部或绝缘部连接。受损的电池模组的两个滑动组件接收受损信号,并根据受损信号两个滑动组件分别滑动到与对应的第二导电部连接的位置,以使受损的电池模组的导电杆、两个滑环导杆、两个滑动组件、以及受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,以使受损的电池模组短路。
采用上述技术方案,受损的电池模组在接收到电池模组控制单元发送的受损信号后,一个受损的电池模组对应的两个滑动组件滑动到各自对应的滑环导杆的第二导电部位置,导电杆、两个滑环导杆、两个滑动组件、以及受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,受损的电池模组短路。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,每个滑动组件包括滑环、滑环柱塞、点爆线、柱塞腔、以及气体发生器;其中,电池模组的两端均设置有凹槽,凹槽形成柱塞腔;滑环柱塞设置在柱塞腔的内部,并与柱塞腔滑动连接;滑环设置在滑环柱塞靠近滑环导杆的一端,滑环设置有通孔,滑环导杆穿过通孔,并通过通孔与滑环滑动连接,以使滑环的通孔与第一导电部或第二导电部或绝缘部连接;点爆线设置在滑环柱塞内部,穿过滑环柱塞,连接滑环和滑环柱塞的底部;气体发生器设置在点爆线远离滑环的一端,且设置于柱塞腔的内部且位于滑环柱塞的外部。受损的电池模组的气体发生器用于接收受损信号,根据受损信号对应的气体发生器被点爆,推动对应的滑环柱塞滑动,以使对应的滑环的通孔与对应的第二导电部连接,以使受损的电池模组的导电杆、滑环导杆、滑环、以及受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,以使受损的电池模组短路。
采用上述技术方案,受损的电池模组在接收到电池模组控制单元发送的受损信号后,一个受损的电池模组对应的两个滑动组件的各自的气体发生器被点爆,柱塞腔内部的气压增大,推动对应的滑环柱塞滑动,以使对应的通孔与对应的第二导电部连接,导电杆、滑环导杆、滑环和受损的电池模组相邻两端的电池模组电连接,受损的电池模组短路。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,每个滑动组件还包括弹性元件,弹性元件设置在柱塞腔的内部,且位于滑环柱塞靠近气体发生器的外侧;弹性元件的一端与滑环柱塞的底部连接,另一端与柱塞腔的底部连接。
采用上述技术方案,气体发生器被点爆后,柱塞腔内部的气压增大,推动对应的滑环柱塞滑动,带动弹性元件拉伸,拉上后的弹性元件具有回复力可以调节滑环柱塞滑动,使得滑环与滑环导杆的第二导电部平稳接触。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,短路装置还包括压力平衡腔和泄压阀,压力平衡腔设置在柱塞腔的一侧,且压力平衡腔通过泄压阀与柱塞腔连接。
采用上述技术方案,气体发生器被点爆后,柱塞腔内部的气压增大,推动对应的滑环柱塞滑动,通过泄压阀向压力平衡腔释放一定量的空气来调节柱塞腔内部的气压,从而进一步使得滑环与滑环导杆的第二导电部平稳接触。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,检测单元还包括固体胶,电池模组的底部通过固体胶与电池壳体连接,且电阻丝设置在固体胶内部。
采用上述技术方案,电池模组的底部通过固体胶与电池壳体固定连接,避免在电动汽车行驶过程中,电池模组在电池壳体内部晃动而造成损坏。电阻丝设置在固体胶内部能够避免有轻微冲击时电阻丝的断裂。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的自保护***还包括变压器,变压器的一端与动力电池的输出端连接;变压器的另一端与电池模组控制单元连接。
采用上述技术方案,变压器接收电池模组控制单元发送的受损信号后,根据被短路的受损的电池模组的数量,能够调节动力电池的输出电压,使动力电池在部分电池模组受损后,短时间内仍然有稳定的电压输出。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明的实施方式公开的电动汽车动力电池的自保护***,自保护***还包括导电软线,相邻两个电池模组的点爆线靠近滑环的一端通过导电软线连接。
采用上述技术方案,相邻两个电池模组通过导电软线串联连接,结构简单。
本发明的实施方式还公开了一种电动汽车动力电池,包括:呈中空的电池壳体、多个设置在电池壳体内部且串联连接的电池模组、以及本发明的实施方式还公开电动汽车动力电池的自保护***;其中,电动汽车动力电池的自保护***与每个电池模组电连接。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种电动汽车动力电池的自保护***,多个电池模组串联连接,当其中一个或者多个电池模组的底部受到冲击,导致电池模组受到挤压,甚至被穿刺穿而受损使,电池模组控制单元根据设置在电池模组底部的检测单元的检测结果确定电池模组中的对应的受损的电池模组并生成受损信号,这样可以准确定位受损的电池模组位置。另外,电池模组控制单元将受损信号发送至受损的电池模组的对应的短路装置,对应的短路装置接收受损信号后与对应的受损的电池模组相邻两端的未受损电池模组电连接,可自动使受挤压的电池模组短路,但保持其他电池模组的通路,使动力电池包短时间内仍可输出动力,这样既避免受挤压的电池模组因持续供电导致热失控,又可以避免因动力突然中断,导致车辆发生碰撞等恶劣事故。
附图说明
图1为本发明实施例的电动汽车动力电池的自保护***的框架结构示意图;
图2为本发明实施例的电动汽车动力电池及其自保护***的结构示意图;
图3为本发明实施例的电动汽车动力电池的一个电池模组及其自保护***的结构示意图;
图4为本发明实施例的电动汽车动力电池的一个电池模组及其自保护***的剖视结构示意图。
附图标记说明:
100:电池壳体;
200:电池模组;
300:电池模组控制单元;
400:检测单元;
410:电阻丝;420:固体胶;
500:短路装置;
510:导电杆;
520:滑环导杆;
521:第一导电部;522:第二导电部;523:绝缘部;
530:滑动组件;
531:滑环;532:滑环柱塞;533:点爆线;534:气体发生器;535:柱塞腔;536:弹性元件;
540:压力平衡腔;
550:泄压阀;
600:变压器;
700:导电软线。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,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。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”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。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“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实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
如图1-图4所示,本发明实施方式公开了一种电动汽车动力电池的自保护***,动力电池包括呈中空的电池壳体100和多个设置在电池壳体100内部且串联连接的电池模组200。自保护***包括:电池模组控制单元300、分别设置于每个电池模组200底部且位于电池壳体100内部的多个检测单元400、以及分别设置于每个电池模组200外部的多个短路装置500;其中电池模组控制单元300分别与每个检测单元400和每个短路装置500连接;并且电池模组控制单元300根据检测单元400的检测结果确定电池模组200中的对应的受损的电池模组200并生成受损信号,并将受损信号发送至对应的短路装置500;对应的短路装置500根据接收的受损信号与对应的受损的电池模组200相邻两端的电池模组200电连接,以使对应的受损的电池模组200短路。
电池壳体100可以是方形壳体,也可以是圆柱形壳体,本实施方式对此不做具体限制。如果多个设置在电池壳体100内部且串联连接的电池模组200称为一组电池模组,该动力电池可以包括多组电池模组。检测单元400除了可以设置在每个电池模组200底部外,还可以设置在电池模组200的上部和侧面,本领域技术人员可以根据需要进行设置。
采用上述技术方案,多个电池模组200串联连接,当其中一个或者多个电池模组200的底部受到冲击,导致电池模组200受到挤压,甚至被穿刺穿而受损使,电池模组控制单元300根据设置在电池模组200底部的检测单元400的检测结果确定电池模组200中的对应的受损的电池模组200并生成受损信号,这样可以准确定位受损的电池模组200位置。另外,电池模组控制单元300将受损信号发送至受损的电池模组200的对应的短路装置500,对应的短路装置500与受损的电池模组200相邻两端的电池模组200电连接,可自动使受挤压、穿刺的受损的电池模组200短路,但保持其他的电池模组200的通路,使动力电池包短时间内仍可输出动力,这样既避免受损的电池模组200因持续供电导致热失控,又可以避免因动力突然中断,导致车辆发生碰撞等恶劣事故。
在一种具体实施方式中,每个检测单元400包括电阻丝410与电阻元件(图中未示出);其中每个检测单元400的电阻丝410铺设于对应的一个电池模组200的底部,并且每个检测单元400的电阻丝410的一端通过对应的电阻元件与电池模组控制单元300连接,另一端也与所述电池模组控制单元300连接。
如图3所示,在本实施方式中,电阻丝410可以是直线型电阻丝、也可以是U型导电丝,还可以是波浪型电阻丝,本领域技术人员可根据实际需要进行设置。
需要说明的是,不同的电阻丝410接入电池模组控制单元300不同的一对引脚(PIN)上,即不同的引脚代表不同的电池模组200底部的电阻丝410。例如,如果动力电池内含有N个电池模组200,各电池模组200底部的电阻丝410的两端分别连接电池模组控制单元300的2个PIN1、2个PIN2、……、2个PINN。正常状态下电阻丝410通路,电阻为0;如果电池模组200的底部受到冲击状态下,电池模组200的底部的电阻丝410断裂,电阻无穷大。当第N个电池模组200的电阻丝410断裂后,电池模组控制单元300接收到其PINN端状态改变,即第N个电池模组200的电阻丝410的电阻由0变为无穷大,这样就可以判断第N个电池模组200受到冲击或刺穿,即确定受损电池模组200。
采用上述技术方案,多个电池模组200串联连接且每个检测单元400的电阻丝410铺设于对应的一个电池模组200的底部,每个检测单元400的电阻丝410与电池模组控制单元300连接,当其中一个或者多个电池模组200的底部受到冲击,导致电池模组200底部的电阻丝410断裂,电池模组控制单元300根据断裂的电阻丝410确定电池模组200中的对应的受损的电池模组200并生成受损信号。
如图4所示,在一种具体实施方式中,每个短路装置500包括设置在每个电池模组200上部外侧的导电杆510、分别对称设置在每个电池模组200的两端的两个滑环导杆520、以及分别对称设置在每个电池模组200的两端的两个滑动组件530。其中,两个滑环导杆520的一端通过导电杆510连接,另一端与电池模组200连接;每个滑环导杆520包括第一导电部521、第二导电部522和设置于第一导电部521和第二导电部522之间的绝缘部523;其中,第二导电部522远离第一导电部521的一端与导电杆510连接,第一导电部521远离第二导电部522的一端与电池模组200连接;设置在电池模组200同一端的滑动组件530与滑环导杆520滑动连接,以使滑动组件530与第一导电部521或第二导电部522或绝缘部523连接。受损的电池模组200的两个滑动组件530接收受损信号,并根据受损信号两个所述滑动组件530分别滑动到与对应的第二导电部522连接的位置,以使受损的电池模组200的的导电杆510、两个滑环导杆520、两个滑动组件530、以及受损的电池模组200相邻两端的电池模组200电连接,以使受损的电池模组200短路。
本实施方式中,导电杆510可以每个电池模组200上部外侧,还可以设置在其他位置的外侧,比如左侧外部,右侧的外部,还可以在电池模组200的一侧设置一个凹槽,将导电杆510设置在凹槽内部,本领域技术人员可根据实际需要设置,本实施例对此不做具体限制。两个滑动组件530可以设置在电池模组200两端的外侧,也可以在电池模组200两端设置两个凹槽,两个滑动组件530设置在两个凹槽内。实现滑动连接的方式可以是在滑动组件530的一侧设置通孔使滑环导杆520设置在通孔内部,使滑环导杆520与滑动组件530滑动连接。也可以是在滑动组件530和滑环导杆520上分别设置滑块、凹槽,通过滑动与凹槽的滑动连接使滑环导杆520与滑动组件530滑动连接。
需要说明的是,每个电池模组200的两个滑动组件530与电池模组控制单元300连接。每个滑动组件530靠近滑环导杆520的一端可导电。正常状态下,电池模组200的滑动组件530与同一端的滑动组件530的第一导电部521连接,相邻两个电池模组200的一端通过导电线连接滑动组件530靠近滑环导杆520的一端和对应的第一导电部521实现串联连接。动力电池受损状态下,受损的电池模组200的两个滑动组件530接收电池模组控制单元300发送的受损信号后,根据受损信号两个滑动组件530分别滑动到与对应的第二导电部522连接的位置。此时受损的电池模组200的两个滑动组件530靠近对应的滑环导杆520的一端、两个滑环导杆520,导电杆510连接,并通过导电线与受损的电池模组200相邻两端的电池模组200电连接,受损的电池模组200短路。
如图4所示,在一种具体实施方式中,每个滑动组件530包括滑环531、滑环柱塞532、点爆线533、柱塞腔535、以及气体发生器534。其中,电池模组200的两端均设置有凹槽,凹槽形成柱塞腔535;滑环柱塞532设置在柱塞腔535的内部,并与柱塞腔535滑动连接;滑环531设置在滑环柱塞532靠近滑环导杆520的一端,滑环531设置有通孔,滑环导杆520穿过通孔,并通过通孔与滑环531滑动连接,以使滑环531的通孔与第一导电部521或第二导电部522或绝缘部523连接;点爆线533设置在滑环柱塞532内部,穿过滑环柱塞532,连接滑环531和滑环柱塞532的底部;气体发生器534设置在点爆线533远离滑环531的一端,且设置于柱塞腔535的内部且位于滑环柱塞532的外部。
受损的电池模组200的气体发生器534用于接收受损信号,根据受损信号对应的气体发生器534被点爆,推动对应的滑环柱塞532滑动,以使对应的滑环531的通孔与对应的第二导电部522电连接,以使导电杆510、滑环导杆520、滑环531、以及受损的电池模组200相邻两端的电池模组200电连接,以使受损的电池模组200短路。
需要说明的是,每个电池模组200的滑环531和点爆线533靠近滑环531的一端均可以导电,其他部分不可以导电。气体发生器534与电池模组控制单元300连接。
受损的电池模组200的两个气体发生器534接收电池模组控制单元300发送的受损信号,此时受损信号可以为一个高电平信号,气体发生器534接收到高电平信号后对应的气体发生器534被点爆,对应的柱塞腔535内气压增加,从而推动对应的滑环柱塞532向上滑动,对应的滑环531与对应的第二导电部522连接。导电杆510、两个滑环导杆520、两个滑环531对应的第二导电部522、对应的点爆线533靠近滑环531的一端与受损的电池模组200相邻两端的电池模组200通过两条导电线电连接,受损的电池模组200短路。
如图4所示,在一种具体实施方式中,每个滑动组件530还包括弹性元件536,弹性元件536设置在柱塞腔535的内部,且位于滑环柱塞532靠近气体发生器534的外侧;弹性元件536的一端与滑环柱塞532的底部连接,另一端与柱塞腔535的底部连接。
本实施方式中,弹性元件536可以为弹簧。气体发生器534被点爆后,柱塞腔535内部的气压增大,推动对应的滑环柱塞532滑动,弹性元件536被拉伸,弹性元件536具有回复力,对滑环柱塞532具有一定的拉动作用,可以调节滑环柱塞532滑动,避免滑环柱塞532滑动滑动速度太快,保证滑环531与滑环导杆520的第二导电部522平稳接触。
如图4所示,在一种具体实施方式中,短路装置500还包括压力平衡腔540和泄压阀550,压力平衡腔540设置在柱塞腔535的一侧,且压力平衡腔540通过泄压阀550与柱塞腔535连接。
在本实施方式中,气体发生器534被点爆后,柱塞腔535内部的气压增大,推动对应的滑环柱塞532向上滑动,可以通过泄压阀550向压力平衡腔540释放一定量的空气来调节柱塞腔535内部的气压,进一步保证滑环531与滑环导杆520的第二导电部522平稳接触。
如图4所示,在一种具体实施方式中,检测单元400还包括固体胶420,电池模组200的底部通过固体胶420与电池壳体100(图4中未示出)连接,且电阻丝410设置在固体胶420内部。
在本实施方式中,电池模组200的底部通过固体胶420与电池壳体200固定连接,避免在电动汽车行驶过程中,电池模组200在电池壳体100内部晃动而造成损坏。电阻丝410设置在固体胶420内部能够避免有轻微冲击时电阻丝410的断裂。
在一种具体实施方式中,该自保护***还包括变压器600,变压器600的一端与动力电池的输出端连接;变压器600的另一端与电池模组控制单元300连接。
在本实施方式中,受损的电池模组200短路后,电池模组控制单元300发送受损信号给变压器600,变压器600接收到受损信号后,根据被短路的受损的电池模组200的数量,调节动力电池的输出电压,这一样使得动力电池在部分电池模组200受损后,短时间内仍然有稳定的电压输出。
如图2所示,在一种具体实施方式中,该自保护***还包括导电软线700,相邻两个电池模组200的点爆线533靠近滑环531的一端通过导电软线700连接。
实施例2
如图2所示,本发明的实施方式还公开了一种电动汽车动力电池,包括:呈中空的电池壳体100、多个设置在电池壳体100内部且串联连接的电池模组200、以及本发明的实施方式公开电动汽车动力电池的自保护***;其中,电动汽车动力电池的自保护***与每个电池模组200电连接。
本发明提供了一种电动汽车动力电池的自保护***及电动汽车动力电池,多个电池模组200串联连接,当其中一个或者多个电池模组200的底部受到冲击,导致电池模组200受到挤压,甚至被刺穿而受损时,电池模组控制单元300根据设置在电池模组200底部的检测单元400的检测结果确定电池模组200中的对应的受损的电池模组200并生成受损信号,这样可以准确定位受损的电池模组200位置。另外,电池模组控制单元300将受损信号发送至受损的电池模组200的对应的短路装置500,对应的短路装置500接收受损信号后与对应的受损的电池模组200相邻两端未受损的电池模组200电连接,可自动使受挤压的电池模组200短路,但保持其他电池模组200的通路,使动力电池包短时间内仍可输出动力,这样既避免受挤压的电池模组200因持续供电导致热失控,又可以避免因动力突然中断,导致车辆发生碰撞等恶劣事故。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (9)
1.一种电动汽车动力电池的自保护***,动力电池包括呈中空的电池壳体和多个设置在所述电池壳体内部且串联连接的电池模组;其特征在于,所述自保护***包括:电池模组控制单元、分别设置于每个所述电池模组底部且位于所述电池壳体内部的多个检测单元、以及分别设置于每个所述电池模组外部的多个短路装置;其中
每个所述短路装置包括设置在每个所述电池模组上部外侧的导电杆、分别对称设置在每个所述电池模组的两端的两个滑环导杆、以及分别对称设置在每个所述电池模组的所述两端的两个滑动组件;其中
两个所述滑环导杆的一端通过所述导电杆连接,另一端与所述电池模组连接;
每个所述滑环导杆包括第一导电部、第二导电部和设置于所述第一导电部和所述第二导电部之间的绝缘部;其中,所述第二导电部远离所述第一导电部的一端与所述导电杆连接,所述第一导电部远离所述第二导电部的一端与所述电池模组连接;
设置在所述电池模组同一端的所述滑动组件与所述滑环导杆滑动连接,以使所述滑动组件与所述第一导电部或所述第二导电部或所述绝缘部连接;其中
每个所述滑动组件包括滑环、滑环柱塞、点爆线、柱塞腔、以及气体发生器;
所述滑环设置在所述滑环柱塞靠近所述滑环导杆的一端,所述滑环设置有通孔;所述滑环导杆穿过所述通孔,并通过所述通孔与所述滑环滑动连接,以使所述滑环的所述通孔与所述第一导电部或所述第二导电部或所述绝缘部连接;
所述电池模组控制单元分别与每个所述检测单元和每个所述短路装置连接;并且
所述电池模组控制单元根据所述检测单元的检测结果确定所述电池模组中的对应的受损的电池模组并生成受损信号,并将所述受损信号发送至对应的所述短路装置;
对应的所述短路装置根据接收的所述受损信号与对应的所述受损的电池模组相邻两端的所述电池模组电连接,以使对应的所述受损的电池模组短路;其中
所述受损的电池模组的所述气体发生器用于接收所述受损信号,根据所述受损信号对应的所述气体发生器被点爆,推动对应的所述滑环柱塞滑动,以使对应的所述滑环的所述通孔与对应的所述第二导电部连接,以使所述受损的电池模组的所述导电杆、所述滑环导杆、所述滑环、以及所述受损的电池模组相邻两端的所述电池模组电连接,以使所述受损的电池模组短路。
2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,每个所述检测单元包括电阻丝与电阻元件;其中
每个所述检测单元的所述电阻丝铺设于对应的一个所述电池模组的底部,并且每个所述检测单元的所述电阻丝的一端通过对应的所述电阻元件与所述电池模组控制单元连接,另一端也与所述电池模组控制单元连接。
3.如权利要求2所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,
所述电池模组的两端均设置有凹槽,所述凹槽形成所述柱塞腔;
所述滑环柱塞设置在所述柱塞腔的内部,并与所述柱塞腔滑动连接;
所述点爆线设置在所述滑环柱塞内部,穿过所述滑环柱塞,连接所述滑环和所述滑环柱塞的底部;
所述气体发生器设置在所述点爆线远离所述滑环的一端,且设置于所述柱塞腔的内部且位于所述滑环柱塞的外部。
4.如权利要求3所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,每个所述滑动组件还包括弹性元件,所述弹性元件设置在所述柱塞腔的内部,且位于所述滑环柱塞靠近所述气体发生器的外侧;所述弹性元件的一端与所述滑环柱塞的底部连接,另一端与所述柱塞腔的底部连接。
5.如权利要求4所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,所述短路装置还包括压力平衡腔和泄压阀,所述压力平衡腔设置在所述柱塞腔的一侧,且所述压力平衡腔通过所述泄压阀与所述柱塞腔连接。
6.如权利要求5所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,所述检测单元还包括固体胶,所述电池模组的底部通过所述固体胶与所述电池壳体连接,且所述电阻丝设置在所述固体胶内部。
7.如权利要求6所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,所述自保护***还包括变压器,所述变压器的一端与所述动力电池的输出端连接;所述变压器的另一端与所述电池模组控制单元连接。
8.如权利要求3所述的电动汽车动力电池的自保护***,其特征在于,所述自保护***还包括导电软线,相邻两个所述电池模组的所述点爆线靠近所述滑环的一端通过所述导电软线连接。
9.一种电动汽车动力电池,其特征在于,包括:呈中空的电池壳体、多个设置在所述电池壳体内部且串联连接的电池模组、以及如权利要求1-8中任一项的所述电动汽车动力电池的自保护***;其中,
所述电动汽车动力电池的自保护***与每个所述电池模组电连接。
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