CN117284087A - 热失控预警装置和*** - Google Patents
热失控预警装置和*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117284087A CN117284087A CN202311580036.7A CN202311580036A CN117284087A CN 117284087 A CN117284087 A CN 117284087A CN 202311580036 A CN202311580036 A CN 202311580036A CN 117284087 A CN117284087 A CN 117284087A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conductive
- thermal runaway
- plate
- early warning
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请提供一种热失控预警装置和***,所述装置包括导电支路,用于与电池管理***连接,所述电池管理***被配置为监测所述导电支路是否导通;预警部,与所述导电支路间隔设置,被配置为与待监测装置连接,当所述待监测装置的温度大于或等于预设温度时,所述预警部的体积发生形变使所述预警部与所述导电支路连接,以使所述导电支路导通。本热失控预警装置通过机械结构来实现热失控预警,无需使用温度采集装置,降低了整个预警装置的成本。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种热失控预警装置和***。
背景技术
新能源电动汽车因其低碳环保、使用成本低等优势发展迅速,各电池厂家、主机厂不断推出新型产品,其中为保护乘员安全,热失控预警技术层出不穷,然而根据市场反馈,热失控误判问题仍然经常出现,对整车安全造成很大影响,因此电池包增加热失控精确预警装置尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提出一种热失控预警装置和***。
基于上述目的,本申请第一方面提供了一种热失控预警装置,包括:
导电支路,用于与电池管理***连接,所述电池管理***被配置为监测所述导电支路是否导通;
预警部,与所述导电支路间隔设置,被配置为与待监测装置连接,当所述待监测装置的温度大于或等于预设温度时,所述预警部的体积发生形变以使所述预警部与所述导电支路连接,以使所述导电支路导通。
可选地,所述导电支路设有多个,多个所述导电支路并联设置,每个所述导电支路均对应一所述预警部,所述预警部与对应的所述导电支路间隔设置。
可选地,所述导电支路包括两个间断设置的导电块以及分别与所述导电块连接的导电线路,两个间断设置的导电块使所述导电支路断开。
可选地,所述热失控预警装置还包括导电线路板,所述多个导电支路并联设置在所述导电线路板上,每个所述导电支路的两个所述导电块均设置于所述导电线路板靠近所述预警部的一侧,所述导电线路板上开有缺口,以使每个所述导电支路的两个所述导电块均间断设置。
可选地,所述预警部包括依次叠置的导电板、形变板和导热板,所述导电板与对应的所述导电支路间隔设置,所述导热板被配置为与所述待监测装置连接并将所述待监测装置的热量传递至所述形变板,当所述形变板的温度大于或等于预设温度时,所述形变板的体积发生形变以使所述导电板与所述导电支路连接并导通。
可选地,所述导电板上间隔设置有两个导电凸起,两个所述导电凸起与两个所述导电块间隔设置并一一对应,当所述形变板的温度大于或等于预设温度时,所述形变板的体积发生形变使两个所述导电凸起均与对应的所述导电块连接,以使对应的所述导电支路导通。
可选地,所述形变板包括形变层,所述形变层由膨胀材料制成,当所述形变层的温度大于或等于预设温度时,所述形变层发生膨胀使所述导电板与所述导电支路连接并导通。
可选地,所述形变板还包括第一封装层和第二封装层,所述第一封装层与所述导电层和所述形变层均连接,所述第二封装层与所述形变层和所述导热层均连接。
可选地,所述预警部还包括安装板,所述安装板内开有通孔,所述导热板的一端位于所述通孔内,所述导热板的另一端凸出于所述通孔外并用于与所述待监测装置连接,所述形变板和所述导电板均设置于所述安装板靠近所述导电线路板的一侧。
可选地,还包括集成母排,所述集成母排与所述导电线路板、所述预警部和所述电池管理***均连接。
基于同一发明构思,本申请第二方面提供了一种热失控预警***,包括:
上述第一方面任一项所述的热失控预警装置;
待监测装置,所述待监测装置与所述热失控预警装置的预警部连接,所述待监测装置为电池模组和/或电池模组中的至少一个电芯单体。
从上面所述可以看出,本申请提供的热失控预警装置和***,当待监测装置的温度大于或等于预设温度时,预警部的体积发生形变以使预警部与导电支路连接,此时导电支路导通,电池管理***监测到该导电支路导通,说明此处发生热失控,电池管理***立即进行热失控报警提醒,本热失控预警装置通过机械结构来实现热失控预警,无需使用温度采集装置,降低了整个预警装置的成本,并且,本热失控预警装置可以同时监测多个待监测装置的温度,监测高效且准确。将本申请所述的热失控预警装置用于动力电池的热失控监测时,待监测装置可以是每个电芯单体,如此本热失控预警装置可以在基本不增加成本的前提下,实现电池模组内每个电芯单体级别的热失控预警。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,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他的附图。
图1为本申请实施例的热失控预警装置的第一种结构示意图;
图2为说明书附图1中B的局部放大示意图;
图3为本申请实施例的导电线路板的结构示意图;
图4为本申请实施例的导电线路板靠近预警部一侧的结构示意图;
图5为说明书附图4中A的局部放大示意图;
图6为本申请实施例的预警部的结构示意图;
图7为本申请实施例的预警部的***示意图;
图8为本申请实施例的预警部对应的导电支路间隔设置时的示意图;
图9为本申请实施例的预警部对应的导电支路导通时的示意图;
图10为本申请实施例的形变板的结构示意图;
图11为本申请实施例的热失控预警装置的第二种结构示意图;
图12为本申请实施例的热失控预警***的第一种结构示意图;
图13为说明书附图12中C的局部放大的示意图;
图14为本申请实施例的热失控预警***的第二种结构示意图;
图15为本申请实施例的使用热失控预警***监测热失控的流程示意图。
图中,1、导电线路板;11、导电支路;111、导电块;112、缺口;12、连接片;13、线路板主体;2、预警部;21、导电板;211、导电凸起;22、形变板;221、第一封装层;222、形变层;223、第二封装层;23、导热板;24、安装板;241、通孔;242、连接件;3、待监测装置;4、集成母排;41、支架;42、信号板。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
新能源电动汽车因其低碳环保、使用成本低等优势发展迅速,各电池厂家、主机厂不断推出新型产品,其中为保护乘员安全,热失控预警技术层出不穷,然而根据市场反馈,热失控误判问题仍然经常出现,对整车安全造成很大影响,因此电池包增加热失控精确预警装置尤为重要。
相关技术中,热失控预警技术通过采集电压、温度,将异常信号传至电池管理***,以信号唤醒电路来实现24小时不间断监测,当信号值达到软件***设定条件后,电池管理***将发出预警信号。但是,电池包内温度采集装置的个数有限,无法同时监测模组内所有电芯的温度,因此现有的热失控预警技术只能实现模组级别的提前预警功能,无法实现单个电芯级别的精准预警。
但是,若增加温度采集装置的个数,使得模组内的每个电芯上均配置一个温度采集装置,这样可以实现单个电芯级别的热失控预警,但是成本将会大幅增加,不利于实际应用。
因此,如何在几乎不增加成本的前提下,实现电池模组内每个电芯的热失控精准预警是亟需解决的问题。
基于此,本申请提供了一种热失控预警装置和***,可以在基本不增加成本的前提下,实现电池模组内每个电芯单体级别的热失控预警,实现低成本、高效且准确的热失控预警。
参见图1和图2,本申请提供了一种热失控预警装置,包括:
导电支路11,用于与电池管理***连接,所述电池管理***被配置为监测所述导电支路11是否导通;
预警部2,与所述导电支路11间隔设置,被配置为与待监测装置3连接,当所述待监测装置3的温度大于或等于预设温度时,所述预警部2的体积发生形变以使所述预警部2与所述导电支路11连接,以使所述导电支路11导通。
具体地,在正常情况下(即没有发生热失控的情况下),所述预警部2与所述导电支路11间隔设置,所述导电支路11处于未导通状态,此时所述电池管理***监测到所述导电支路11处于未导通状态。
当发生热失控以致所述待监测装置3的温度大于或等于预设温度时,所述待监测装置3的热量传递至所述预警部2,使得所述预警部2的体积发生形变,进而使得预警部2与所述导电支路11连接,此时导电支路11导通,电池管理***监测到所述导电支路11处于导通状态,说明该导电支路11对应的待监测装置3有发生热失控的风险,如此设置,使得电池管理***可以及时获知待监测装置3是否有发生热失控的风险,便于及时处理,避免发生危险。
所述预警部2的体积发生形变可选为预警部2的体积发生增大、膨胀,进而使得预警部2与对应的导电支路11连接并导通。
所述预设温度为依据实际测试经验预先设定的温度,所述预设温度略小于所述待监测装置3的热失控温度。示例性地,以电池为例,电池的热失控温度通常为100℃,那么,所述预设温度可选为80℃、85℃或90℃等。
所述待监测装置3可以为任何需要监测温度的装置,示例性地,所述待监测装置3可选为电池模组,也可选为电池模组中的任意一个电芯单体。
所述热失控预警装置中可以仅包括一个导电支路11,也可以包括两个或多个导电支路11,每个导电支路11均间隔设置有一个预警部2,每个所述预警部2均可以连接一个待监测装置3。当所述热失控预警装置中设有多个导电支路11时,多个导电支路11与多个所述预警部2间隔设置,使得本热失控预警装置可以同时对多个待监测装置3进行热失控监测,监测效率极高。同时被监测的多个待监测装置3可以是同一类别,也可以是不同类别,示例性地,可以是同一个电池模组中的多个电芯单体,也可以是不同的电池模组。
具体实施时,当待监测装置3的温度小于预设温度时,预警部2的体积不会发生形变,预警部2与导电支路11间隔设置,导电支路11没有导通,此时电池管理***监测到该导电支路11处于未导通状态,说明此时待监测装置3没有热失控风险,无需进行热失控报警提醒;当待监测装置3的温度大于或等于预设温度时,预警部2的体积发生形变以使预警部2与导电支路11连接并导通,当导电支路11导通时,电池管理***会监测到该导电支路11处于导通状态,此时电池管理***会及时进行热失控报警提醒。
本热失控预警装置通过机械结构来实现热失控预警,无需使用温度采集装置,降低了整个预警装置的成本,并且,本热失控预警装置可以同时监测多个待监测装置3的温度,监测高效且准确。将本申请所述的热失控预警装置用于动力电池的热失控预警时,待监测装置3可以是每个电芯单体,如此本热失控预警装置可以在基本不增加成本的前提下,实现电池模组内每个电芯单体级别的热失控预警。
在一些实施例中,参见图3、图4和图5,所述导电支路11设有多个,多个所述导电支路11并联设置,每个所述导电支路11均对应一所述预警部2,所述预警部2与对应的所述导电支路11间隔设置。
具体地,多个导电支路11并联设置,使得各个导电支路11相互独立设置,每个导电支路11的导通与断开均各自独立,不会互相影响。
所述预警部2与对应的所述导电支路11间隔设置,当所述预警部2连接的待监测装置3的温度大于或等于预设温度时,所述待监测装置3的热量传递至所述预警部2,使得所述预警部2的体积发生形变,进而使得所述预警部2与其对应的导电支路11连接,此时该导电支路11导通,电池管理***监测到该导电支路11处于导通状态,说明此时该导电支路11对应的待监测装置3有发生热失控的风险,如此使得电池管理***可以准确及时地获知发生导通的导电支路11的具***置,进而准确地定位出发生热失控的待监测装置3,以便及时进行处理。
本申请的热失控预警装置1包括并行设置有多个导电支路11,每个所述导电支路11均对应一所述预警部2,每一所述预警部2均与一待监测装置3连接,使得每一所述预警部2和导电支路11仅用于监测特定的一个待监测装置3的热失控,如此可以提高对各个待监测装置3热失控监测的准确性和灵敏性,避免发生监测错误或者监测混乱的情况。同时,本申请所述的热失控预警装置可以同时对多个待监测装置3进行热失控监测,监测效率极高。
在一些实施例中,继续参见图5,所述导电支路11包括两个间断设置的导电块111以及分别与所述导电块111连接的导电线路,两个间断设置的导电块111使所述导电支路11断开。
具体地,所述间断设置指的是间隔且断开的设置,即两个所述导电块111的设置位置是间隔的,且没有任何连接件或连接线路将二者连接起来,二者属于断开的设置。
分别与所述导电块111连接的导电线路用于连接电池管理***,使得电池管理***通过监测两个导电线路之间是否导通,就可以确定两个导电块111之间是否导通,进而可以判断是否发生热失控。示例性地,所述导电线路可选为导电线束。
在正常情况下(即未发生热失控的情况下),由于两个所述导电块111间断设置,使得两个所述导电块111之间是无法导通的,因此分别与两个导电块111连接的两个导电线路之间也是断开的,两个导电线路之间没有导通,此时整个导电支路11处于断开状态,电池管理***监测到导电支路11处于断开状态,说明此时没有发生热失控。
当待监测装置3的温度大于或等于预设温度时,所述待监测装置3的热量传递至与其连接的预警部2,使得预警部2的体积发生形变,进而使得预警部2与同一个导电支路11中的两个导电块111均连接,如此预警部2充当了两个导电块111之间的导电连接件,使得两个导电块111之间连通,解决了两个导电块111之间断开的问题,如此使得导电支路11导通,此时电池管理***监测到该导电支路11导通,说明此时该导电支路11对应的待监测装置3有发生热失控的风险,电池管理***及时进行热失控预警。
值得注意的是,所述预警部2与所述导电块111连接的部分为导电材料制成,如此使得预警部2可以充当两个间隔设置的导电块111之间的导电连接件,进而导通了该导电支路11。
本申请中,两个导电块111间断设置,使得在正常情况下导电支路11处于断开状态,但是在热失控状态下导电支路11处于导通状态,如此可以仅利用机械结构就可以实现热失控的精准预警,可以精准地对每个待监测装置3进行热失控预警,并且结构简单,成本低,适用于规模化生产。
需要注意的是,当预警部2的温度大于或等于预设温度时,预警部2的整体体积会发生形变,不会是部分发生形变,因此,本申请中,只有同一个导电支路11中的两个导电块111同时与对应的同一个预警部2连接并导通时,该导电支路11才被导通,如此可以提高本监测装置的监测准确性,确保预警部2与两个导电块111均接触才会实现导电支路11的导通(此时说明预警部2整体发生了形变,使得预警部2与两个导电块111均接触)。
当预警部2的某一部分发生形变导致预警部2仅与其中一个导电块111连接时导电支路11仍然没有导通,避免预警部2由于工艺或者使用过程等原因造成部分形变导致误判的情况出现。示例性地,由于制作工艺或使用过程的影响,可能会导致预警部2的部分发生形变或预警部2的部分位置高度出现偏差,最终导致预警部2高度较高的位置与导电支路11中的其中一个导电块111连接,而预警部2的其他位置没有与导电支路11中的另一个导电块111连接,此时同一个导电支路11中的两个导电块111并没有通过用一个预警部2导通,因此该导电支路11没有被导通,电池管理***监测到的该导电支路11仍然处于未导通状态,证明此时没有发生热失控的风险,如此可以避免误判的情况出现,提高监测的准确度。
在一些实施例中,参见图3、图4和图5,所述热失控预警装置还包括导电线路板1,所述多个导电支路11并联设置在所述导电线路板1上,每个所述导电支路11的两个所述导电块111均设置于所述导电线路板1靠近所述预警部2的一侧,所述导电线路板1上开有缺口112,以使每个所述导电支路11的两个所述导电块111均间断设置。
具体地,多个导电支路11并联设置在所述导电线路板1上,每个导电支路11独立设置,每个导电支路11的导通与断开均各自独立,不会互相影响。除所述多个导电支路11外,所述导电线路板1还包括线路板主体13,线路板主体13用于实现其他功能,线路板主体13与导电支路11的功能和通断均各自独立,不会互相影响。示例性地,每个导电支路11的导通与断开是用来实现热失控监测的,所述线路板主体13是用来进行电压或电流等监测的。
具体实施时,所述导电线路板1可以包括外壳和位于外壳内部的多个线束,每个线束可用于执行不同的功能,所有的线束按照需求排布,外壳用来保护线束且便于安装。例如,导电线路板1的多个线束中,其中几个并联的线束作为导电支路11中的导电线束使用,用于实现热失控监测;还有几个线束用来进行电压或电流等监测。
参见图5所示,所述导电线路板1上开有多个缺口112,多个缺口112与多个导电支路11一一对应,每一所述缺口112设置于对应的导电支路11上,以使得对应的导电支路11的两个导电块111分别位于对应的缺口112的两侧,同时与分别与两个导电块111连接的两个导电线路也位于所述缺口112的两侧,以实现两个导电块111的间断设置,进而使得对应的导电支路11断开。
值得注意的是,所述导电线路板1上还有未开设缺口112的位置,这些未开设缺口112的位置是导电线路板1中用于发挥其他功能的线束对应的位置,这些发挥其他功能的线束与所述导电支路11是彼此独立的,与导电支路11的通断没有任何关系,不会影响导电支路11的通断。
本申请中,通过将多个导电支路11并联设置在所述导电线路板1上,大大提高了整个热失控预警装置的集成度,使得热失控装置在实际使用时更加灵活和方便,仅通过一个热失控预警装置就可以简洁高效地同时监测多个待监测装置的热失控情况。
在一些实施例中,参见图6、图7、图8和图9,所述预警部2包括依次叠置的导电板21、形变板22和导热板23,所述导电板21与对应的所述导电支路11间隔设置,所述导热板23被配置为与所述待监测装置3连接并将所述待监测装置3的热量传递至所述形变板22,当所述形变板22的温度大于或等于预设温度时,所述形变板22的体积发生形变以使所述导电板21与所述导电支路11连接并导通。
具体地,所述导电板21由密度小且导电率高的导电材料制成,如此既保证导电板21可以导电,可以作为两个导电块111之间的导电连接件,同时导电板21的密度较小,重量很轻,使得导电板21的设置不会影响或阻碍形变板22的形变,确保监测的准确性和及时性。示例性地,所述导电板21可选为由铜箔、铝箔或导电纸等材料制成。
所述形变板22包括形变层222,所述形变层222由膨胀材料制成,当所述形变层222的温度大于或等于预设温度时,所述形变层222发生膨胀使所述导电板21与所述导电支路11连接并导通。示例性地,所述形变层222可选为由改性聚氨酯类膨胀材料、改性环氧树脂类膨胀材料和/或丙烯酸类膨胀材料制成。
所述导热板23由高导热系数的材料制成,如此保证导热板23可以将待监测装置3的热量及时迅速地传递至形变板22。示例性地,所述导热板23可以由铜、铝或石墨材料制成。
所述导电板21、形变板22和导热板23被固定为一体结构,如此可以确保在形变板22的体积发生膨胀时导电板21及导热板23均不会与形变板22发生脱离。示例性地,所述导电板21、形变板22和导热板23之间均通过胶粘连接。
本申请中,所述预警部2包括依次叠置的导电板21、形变板22和导热板23,使得所述预警部2既可以快速的吸收待监测装置3的热量,又可以在温度大于或等于预设温度时体积发生膨胀,还可以在膨胀后作为两个导电块111之间的导电连接件以导通对应的导电支路11,使得整个热失控监测的过程高效且精确,并且仅使用机械结构就可以实现热失控监测,降低了监测设备的成本。
在一些实施例中,继续参见图6、图7、图8和图9,所述导电板21上间隔设置有两个导电凸起211,两个所述导电凸起211与两个所述导电块111间隔设置并一一对应,当所述形变板22的温度大于或等于预设温度时,所述形变板22的体积发生形变使两个所述导电凸起211均与对应的所述导电块111连接,以使对应的所述导电支路11导通。
具体地,当所述形变板22的体积发生形变使两个所述导电凸起211均与对应的所述导电块111连接,进而使得两个导电凸起211及导电板21充当了两个导电块111之间的导电连接件,使得两个导电块111之间连通,解决了两个导电块111之间断开的问题,如此使得导电支路11导通,电池管理***监测到该导电支路11导通,说明此时该导电支路11对应的待监测装置3有发生热失控的风险,此时电池管理***及时进行热失控预警。
两个导电凸起211的设置,使得两个导电凸起211可以及时精准地与两个导电块111发生接触连接以实现导通,提升热失控监测的准确性。
在一些实施例中,所述导电板21上设置有一个导电凸起211,一个所述导电凸起211与两个所述导电块111均间隔设置,当所述形变板22的温度大于或等于预设温度时,所述形变板22的体积发生形变使所述导电凸起211与两个所述导电块111均连接,以使对应的所述导电支路11导通。
具体地,当所述形变板22的体积发生形变使所述导电凸起211同时与两个所述导电块111均连接,进而使得导电凸起211充当了两个导电块111之间的导电连接件,使得两个导电块111之间连通,电池管理***监测到该导电支路11导通,说明此时该导电支路11对应的待监测装置3有发生热失控的风险,此时电池管理***及时进行热失控预警。
本申请中,仅设置一个导电凸起211,使得一个导电凸起211就可以同时与两个导电块111均连接,既可以实现两个导电块111之间的导通,又可以简化制作工艺。
在一些实施例中,参见图10,所述形变板22还包括第一封装层221和第二封装层223,所述第一封装层221与所述导电板21和所述形变层222均连接,所述第二封装层223与所述形变层222和所述导热板23均连接。
具体地,所述第一封装层221和所述第二封装层223可以采用弹性良好的布艺材料制成,一方面不会限制形变层222的膨胀,另一方便还方便形变板22的安装和使用。
实际应用时,形变层222通常是通过喷涂工艺形成的,若直接在导热板23上喷涂形变层222,由于导热板23的高导热系数的影响,可能导致喷涂效果较差、喷涂不均匀或者不好操作,本申请中,将形变层222喷涂在第二封装层223上,喷涂完成后,再使用第一封装层221将形变层222压紧,使得第一封装层221、形变层222和第二封装层223形成一个可以发生膨胀的整体,然后整体安装在导电层和导热层之间,利于实际制作工艺。
在一些实施例中,继续参见图7,所述预警部2还包括安装板24,所述安装板24内开有通孔241,所述导热板23的一端位于所述通孔241内,所述导热板23的另一端凸出于所述通孔241外并用于与所述待监测装置3连接,所述形变板22和所述导电板21均设置于所述安装板24靠近所述导电线路板1的一侧。
具体地,所述安装板24的设置,便于预警部2便于与其他部件安装和固定,避免预警部2固定不牢固导致无法准确地对热失控进行监测。
所述导热板23的一端位于所述通孔241内,使得所述安装板24可以对导热板23以及与导热板23连接的形变板22及导电板21进行限位,提升热失控的监测精度,避免导电板21的位置发生移动,以致导电板21上的导电凸起211无法及时地与导电块111发生接触连接,进而造成热失控监测不及时。
所述形变板22和所述导电板21均设置于所述安装板24靠近所述导电线路板1的一侧,即所述形变板22和所述导电板21均不在所述通孔241内,避免通孔241对形变板22的膨胀造成限制。
在一些实施例中,参见图11,所述热失控预警装置还包括集成母排4,所述集成母排4与所述导电线路板1、所述预警部2和所述电池管理***均连接。
具体地,所述集成母排4包括支架41和信号板42,所述安装板24与所述支架41连接,使得所述支架41可以对所述预警部2起到固定限位的作用,避免预警部2在使用过程中发生移动,造成热失控监测不准确。示例性地,所述安装板24与所述支架41可以通过螺栓连接。
所述导电线路板1上还设置有多个连接片12,所述连接片12与所述信号板42连接,以使得电池管理***依次通过信号板42、连接片12后与所述导电线路板1外壳内的导电线束连接,以使得电池管理***对同一个导电支路11内的两个导电线路(即两个导电块111)是否导通进行监测。
所述信号板42和所述连接片12由导电材料制成,示例性地,所述信号板42由铝材料制成,所述连接片12由镍材料制成。
所述支架41用于固定所述信号板42、所述预警部2以及所述导电线路板1,所述支架41还与待监测装置3连接,进而使得待监测装置3、集成母排4、预警部2以及导电线路板1连接成一个整体,既提高了整个热失控监测过程的稳定性和集成度,又方便将待监测装置3与热失控预警装置组成的监测***安装在车辆内,利于实际安装,提高安装的稳定性。
参见图12、图13和图14所示,本申请还提供了一种热失控预警***,包括:上述任意实施例所述的热失控预警装置和待监测装置3,所述待监测装置3与所述热失控预警装置的预警部2连接,所述待监测装置3为电池模组和/或电池模组中的至少一个电芯单体。
具体地,所述热失控***包括多个待监测装置3,每个待监测装置3为一个电芯单体,每个待监测装置3均与一个预警部2连接,多个预警部2均与导电线路板1间隔设置。
所述热失控预警装置可以仅包括导电线路板1和预警部2(如图12和图13所示),也可以包括导电线路板1、预警部2和集成母排4(如图14所示),具体可依据实际情况进行选择,在此不做限定。
所述预警部2与所述待监测装置3可通过粘接的方式进行连接。
具体实施时,参见图15,当某一待监测装置3的内部温度大于或等于预设温度时,预警部2的导热板23将待监测装置3的热量迅速传递至形变板22,当形变板22的温度大于或等于预设温度时,形变板22发生热膨胀,厚度迅速增大,使导电板21与导电支路11接触,以使导电支路11导通,此时电池管理***(BMS)监测到该导电支路11处于导通状态,然后电池管理***(BMS)立即进行热失控预警提醒,如此使得电池管理***通过实时监测各个导电支路11的通断状态,就可以对待监测装置3进行热失控的实时监测和预警。
其中,根据不同体系电芯的测试温度上升数据,推断出提前预警时间;形变板22中的形变层222的膨胀率可根据不同结构需求调节膨胀倍率;闭合监测回路需导电板21的两个导电凸起211同时与对应的导电块111接触,防止出现误判情况。
所述待监测装置3可为电芯、可为模组,根据实际需求设置预警装置,实现电池模组内的全部电芯的独立监测或模组的区域性监测。
电池管理***监测到导电支路11处于导通状态后,一方面通过硬线信号唤醒整车控制器,另一方面通过整车网络向整车控制器上报热失控故障,仪表点亮热失控故障灯,在热失控发生前,给乘客留有足够的安全逃离时间。
本申请的热失控预警***可以实现电芯单体级别的热失控提前预警功能,此预警***成本低、准确度高,可以防止误判。
需要说明的是,上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本公开实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种热失控预警装置,其特征在于,包括:
导电支路,用于与电池管理***连接,所述电池管理***被配置为监测所述导电支路是否导通;
预警部,与所述导电支路间隔设置,被配置为与待监测装置连接,当所述待监测装置的温度大于或等于预设温度时,所述预警部的体积发生形变使所述预警部与所述导电支路连接,以使所述导电支路导通。
2.根据权利要求1所述的热失控预警装置,其特征在于,所述导电支路设有多个,多个所述导电支路并联设置,每个所述导电支路均对应一所述预警部,所述预警部与对应的所述导电支路间隔设置。
3.根据权利要求2所述的热失控预警装置,其特征在于,所述导电支路包括两个间断设置的导电块以及分别与所述导电块连接的导电线路,两个间断设置的导电块使所述导电支路断开。
4.根据权利要求3所述的热失控预警装置,其特征在于,所述热失控预警装置还包括导电线路板,多个所述导电支路并联设置在所述导电线路板上,每个所述导电支路的两个所述导电块均设置于所述导电线路板靠近所述预警部的一侧,所述导电线路板上开有缺口,以使每个所述导电支路的两个所述导电块均间断设置。
5.根据权利要求4所述的热失控预警装置,其特征在于,所述预警部包括依次叠置的导电板、形变板和导热板,所述导电板与对应的所述导电支路间隔设置,所述导热板被配置为与所述待监测装置连接并将所述待监测装置的热量传递至所述形变板,当所述形变板的温度大于或等于预设温度时,所述形变板的体积发生形变以使所述导电板与所述导电支路连接并导通。
6.根据权利要求5所述的热失控预警装置,其特征在于,所述导电板上间隔设置有两个导电凸起,两个所述导电凸起与两个所述导电块间隔设置并一一对应,当所述形变板的温度大于或等于预设温度时,所述形变板的体积发生形变使两个所述导电凸起均与对应的所述导电块连接,以使对应的所述导电支路导通。
7.根据权利要求5所述的热失控预警装置,其特征在于,所述形变板包括形变层,所述形变层由膨胀材料制成,当所述形变层的温度大于或等于预设温度时,所述形变层发生膨胀使所述导电板与所述导电支路连接并导通。
8.根据权利要求7所述的热失控预警装置,其特征在于,所述形变板还包括第一封装层和第二封装层,所述第一封装层与所述导电板和所述形变层均连接,所述第二封装层与所述形变层和所述导热板均连接。
9.根据权利要求5所述的热失控预警装置,其特征在于,所述预警部还包括安装板,所述安装板内开有通孔,所述导热板的一端位于所述通孔内,所述导热板的另一端凸出于所述通孔外并用于与所述待监测装置连接,所述形变板和所述导电板均设置于所述安装板靠近所述导电线路板的一侧。
10.根据权利要求4所述的热失控预警装置,其特征在于,还包括集成母排,所述集成母排与所述导电线路板、所述预警部和所述电池管理***均连接。
11.热失控预警***,其特征在于,包括:
权利要求1~10任一项所述的热失控预警装置;
待监测装置,所述待监测装置与所述热失控预警装置的预警部连接,所述待监测装置为电池模组和/或电池模组中的至少一个电芯单体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311580036.7A CN117284087A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 热失控预警装置和*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311580036.7A CN117284087A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 热失控预警装置和*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117284087A true CN117284087A (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=89239376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311580036.7A Pending CN117284087A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 热失控预警装置和*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117284087A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN208818359U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-05-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种电池温度监测装置 |
CN217066376U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-07-29 | 江苏鱼跃凯立特生物科技有限公司 | 一种血糖仪用发射器 |
WO2022183373A1 (zh) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | 微宏动力***(湖州)有限公司 | 电池连接结构、电池***及电动车辆 |
CN218827739U (zh) * | 2022-09-07 | 2023-04-07 | 比亚迪股份有限公司 | 盖板总成的短路装置、电池盖板总成和电池 |
-
2023
- 2023-11-24 CN CN202311580036.7A patent/CN117284087A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN208818359U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-05-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种电池温度监测装置 |
WO2022183373A1 (zh) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | 微宏动力***(湖州)有限公司 | 电池连接结构、电池***及电动车辆 |
CN217066376U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-07-29 | 江苏鱼跃凯立特生物科技有限公司 | 一种血糖仪用发射器 |
CN218827739U (zh) * | 2022-09-07 | 2023-04-07 | 比亚迪股份有限公司 | 盖板总成的短路装置、电池盖板总成和电池 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110967642B (zh) | 热失控检测电路及方法 | |
CN109494419B (zh) | 一种动力电池热失控监测装置 | |
EP2259365B1 (en) | Device for detecting abnormality in a secondary battery | |
KR20180045794A (ko) | 감온 소자를 위한 고정 구조를 갖는 전지 모듈 | |
US10796873B2 (en) | Fusible link in battery module voltage sensing circuit | |
CN210379247U (zh) | 一种电池模组 | |
WO2021253928A1 (zh) | 一体化集成电池电控***和含有该电控***的锂电池组 | |
CN210224157U (zh) | 电池模组、动力电池包和车辆 | |
CN207800816U (zh) | 动力电池模组信号采集装置 | |
KR20220032492A (ko) | 전지 차단 유닛을 갖는 전지 시스템 | |
CN208157574U (zh) | 一种动力电池热失控监测*** | |
US11637332B2 (en) | Sensing substrate and battery module including the same | |
WO2016029203A1 (en) | Using distributed battery management system circuit boards as dc busses in an energy storage system | |
CN112670654A (zh) | 电池模组加热装置及电池模组 | |
CN218385364U (zh) | 一种电池电压温度采集装置和电池模组 | |
CN203553300U (zh) | 电池***及其pcb布线板组件 | |
CN114335865A (zh) | 具有高级电池断开单元的电池***和包括其的电动车辆 | |
CN117284087A (zh) | 热失控预警装置和*** | |
CN201752026U (zh) | 电池组及具有该电池组的电动车 | |
CN108054457B (zh) | 电池安全监控设备及方法 | |
CN214542327U (zh) | 一种电池热失控告警*** | |
CN211125922U (zh) | 可均匀加热锂电池的一体式加热膜组件 | |
CN220628138U (zh) | 一种汇流装置和电池模块 | |
CN114156551A (zh) | 电池***和电池***的控制方法 | |
CN220934329U (zh) | 一种电芯连接排和电池模组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |