CN212874579U - 具有壳体破损检测单元的电池包与电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有壳体破损检测单元的电池包与电动汽车，所述的电动汽车电池包具有壳体，收容于壳体内部的电池单元，以及电池管理***和电池配电盒，还包括设于壳体上的与所述电池管理***及电池配电盒电连接的高压插接件和低压插接件，以及设于壳体上的防爆阀；所述壳体破损检测单元包括设于壳体内的若干光敏传感器，且所述光敏传感器为于电池单元下方分布的多个，并于电池管理***和所述电池配电盒所处部位设有所述光敏传感器，所述壳体内的底部因各光敏传感器的设置而可被分隔为与各光敏传感器分别对应的多个区域。本实用新型能够实现对电池包底部壳体破损的检测，从而可使得车主及时发现电池包壳体底部的破损，以避免造成电池包事故。

Description

具有壳体破损检测单元的电池包与电动汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种具有壳体破损检测单元的电池包，同时，本实用新型也涉及一种具有该电池包的电动汽车。

背景技术

随着资源及环境问题的日益突出，传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车代替，而在新能源汽车中，以电池包作为能量来源的电动汽车已逐渐得到越来越多人的认可。在电动汽车中，电池包的轻量化不仅关系到电池包的能量密度，也关系到整车续航里程的提升。而为了降低电池包重量，以实现轻量化设计，将电池包壳体厚度进行减薄是一种可行的方式。

不过，由于大多数电动汽车是将电池包布置在整车地板下方，而在整车行驶过程中，路面上的减速带、石块等较大体积的物体难免会撞击到电池包底部。此时，若电池包撞击严重将会造成电池包壳体底部变形，乃至损坏，且电池包壳体的损坏会导致电池包密封的失效。但由于电池包壳体的损坏有可能不会影响整车的正常驾驶，因此在未发现电池包壳体损坏而继续使用车辆时，如果车辆涉水则将有较大几率导致电池包进水，并进而导致电池包内部短路，发生起火甚至***。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种具有壳体破损检测单元的电池包，以能够及时发现电池包壳体底部的破损。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有壳体破损检测单元的电池包，其中：

所述的电池包具有由固连于一起且彼此间密封设置的下壳体与上壳体构成的壳体，收容于所述壳体内部的由若干电池模组组成的电池单元，以及与各所述电池模组电连接的电池管理***和电池配电盒，还包括设于所述壳体上的与所述电池管理***及所述电池配电盒电连接的高压插接件和低压插接件，以及设于所述壳体上的防爆阀；

所述的壳体破损检测单元包括设于所述壳体内的若干光敏传感器，各所述光敏传感器与所述电池配电盒及所述电池管理***间分别电连接，且所述光敏传感器为于所述电池单元下方分布的多个，并于所述电池管理***和所述电池配电盒所处部位设有所述光敏传感器，所述壳体内的底部因各所述光敏传感器的设置而可被分隔为与各所述光敏传感器分别对应的多个区域。

进一步的，所述下壳体和所述上壳体通过夹设于两者之间的密封条密封设置。

进一步的，所述高压插接件和所述低压插接件设于所述下壳体上。

进一步的，所述防爆阀设于所述上壳体上，并位于所述上壳体的一侧。

进一步的，于所述壳体上设有与所述壳体内连通且可被封堵件封堵的密封检测接口。

进一步的，所述密封检测接口与所述高压插接件、所述低压插接件相邻的布置于所述壳体上。

进一步的，所述上壳体和所述下壳体通过沿两者边沿布置的若干螺钉固连，且所述下壳体上设有若干构成所述电池包于车身上固定的固定孔。

进一步的，所述壳体内，于所述电池单元的底部设有冷却板，位于所述电池单元下方的各所述光敏传感器分布于所述冷却板的下方。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的具有壳体破损检测单元的电池包，利用设置的多个光敏传感器，可在因磕碰导致电池包底部壳体破损时，因外部光线进入电池包内被光敏传感器检测到，从而能够实现对电池包壳体底部破损的检测，以利于车主及时发现电池包壳体底部的破损，避免造成电池包事故。

此外，本实用新型也提供有一种电动汽车，所述电动汽车上设有上述的具有壳体破损检测单元的电池包，所述电池管理***与所述电动汽车的整车控制器电连接，以可采集各所述光敏传感器的反馈信号，且所述整车控制器被配置为响应于采集的所述反馈信号，而可使能所述电动汽车的仪表台显示屏输出警示信息。

进一步的，所述电动汽车内设有车速传感器，以及可限制车速的限速器，所述车速传感器和所述限速器与所述整车控制器电连接，且所述整车控制器被配置为响应于采集的所述反馈信号，而可使能所述限速器动作。

本实用新型的电动汽车通过采用以上的电池包，能够及时发现电池包底部壳体的破损，可避免造成电池包事故，而有着很好的实用性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池包的整体示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电池包的内部示意图；

图3为图1中A部分的局部放大图；

图4为本实用新型实施例所述的光敏传感器的分布示意图；

图5为本实用新型实施例壳体破损检测的工作示意图；

附图标记说明：

1-壳体，101-下壳体，102-上壳体；

2-电池模组；

3-电池管理***；

4-电池配电盒；

5-线束；

6-低压插接件；

7-高压插接件；

8-密封检测接口；

9-防爆阀；

10-光敏传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例首先涉及一种具有壳体破损检测单元的电池包，结合于图1至图4中所示的，该电池包具有由固连于一起且彼此间密封设置的下壳体101与上壳体102构成的壳体1，收容于该壳体1内部的由若干电池模组2组成的电池单元，以及与各电池模组2电连接的电池管理***3和电池配电盒4。

同时，本实施例的电池包还进一步包括有设置于壳体1上的与电池管理***3及电池配电盒4电连接的高压插接件7和低压插接件6，以及设置于壳体1上的防爆阀9。

其中，本实施例的壳体1中的下壳体101和上壳体102分别由现有动力电池包壳体结构常用材料，如铝合金或复合材料等制备，且两者也均经由常规的冲压、注塑或其它机加方式成型。而且下壳体101和上壳体102之间也可通过夹设于两者之间的密封条实现两者的密封设置，该密封条采用现有的橡胶或硅橡胶材质便可，且其一般可为在下壳体101上设置密封条槽，并将密封条嵌设于所述密封条槽中，同时，密封条的上部相对于下壳体101顶部外突，进而利用上下壳体之间的扣合，便能够使得密封条被夹置在上壳体102与下壳体101之间，以由其实现对上下壳体接缝位置的密封。

本实施例作为可行的实施形式，上壳体102和下壳体101之间一般可通过沿两者边沿布置的若干螺钉进行固连，并且进一步的，在下壳体101上通常也设置有若干固定孔，以用于进行电池包在车身上的固定。此时，与上下壳体之间的固连方式类似的，基于上述下壳体101上的各固定孔的设置，整体电池包也可经由穿设于各固定孔中的螺栓固定至车身上，而实现电池包在车身中的装载。

本实施例构成电池单元的各电池模组2，以及与电池模组2电连接的电池管理***(BMS)和电池配电盒(BDU)均参见现有动力锂电池包中的相关结构即可。另外，本实施例用于电池包和外部汽车电路之间电连接的高压插接件7和低压插接件6具体也为设置于下壳体101上。而且在壳体1上、具体也为下壳体101上还设置有与壳体1内连通的密封检测接口8。

密封检测接口8用于对整体电池包进行密封性检测，且在不检测时，也即日常使用时，该密封检测接口8则可被封堵件封堵，以保证电池包内部的密封性。在此，所述的封堵件采用螺接或过盈插装于密封检测接口8处的常规封堵结构便可，而作为一种示例性实施形式，本实施例上述的密封检测接口8、高压插接件7及低压插接件6也为相邻的布置于下壳体101上，以此可利于进行与电池包的连接，且亦能够一定程度上便于下壳体101的成型。

本实施例同样作为一种可行的实施形式，前述的防爆阀9具体为设置在上壳体102上，并且其也为位于上壳体102的一侧。与此同时，该防爆阀9采用现有产品即可，且该防爆阀9一般也可设置为间隔布置的两个，以能够具有较好的防爆排气效果。而除了布置于一侧，并选择设置为两个，当然根据电池包的壳体1的具体构型，以及电池包的安全设计要求等，防爆阀9的位置及数量也可设置成其它样式。

作为通常采取的设置形式，本实施例的电池单元中的各电池模组2与电池管理***3及电池配电盒4之间均通过排布的线束5实现电连接。当然，除此之外，诸如低压插接件6、高压插接件7等部件，以及电池管理***3和电池配电盒4之间也均为通过线束5进行电连接。

由以上电池包整体结构的介绍，本实施例中的壳体破损检测单元则包括设置于壳体1内的若干光敏传感器10，各光敏传感器10与电池配电盒4及电池管理***3之间分别电连接，并且在设置上，光敏传感器10为于电池单元下方分布的多个，而于电池管理***3和电池配电盒4所处的部位也设置有所述的光敏传感器10。

此时，各光敏传感器10的一种分布情形即可如图4中所示，且由各光敏传感器10的布置，毫无疑问的，本实施例的壳体1内的底部便会因各光敏传感器10的设置而可被分隔为与各光敏传感器10分别对应的多个区域。此处的其一所述“区域”与其一所述光敏传感器10间的对应，其也即该区域为该光敏传感器10所处位置，以及该位置周边的一定覆盖面积内的各位置。而且因这些位置均距离该所述的光敏传感器10较近，因此当该区域内的任一位置有光信号时，与该区域所对应的光敏传感器10即能检测到光信号，且相较于其它区域的光敏传感器10，该区域对应的光敏传感器10一般可具有更高的反馈电流产生。

本实施例中，上述与各光敏传感器10对应的区域可基于各光敏传感器10的排布而进行自由划分，且相邻光敏传感器10的各自对应的区域也可具有一定重叠，而此时对重叠区域的出现的光信号的检测，则可主要由该两个光敏传感器10同时进行。

需要说明的是，当电池包内没有冷却结构时，一般的光敏传感器10设置于电池单元的下方便可，而在电池包内设有位于电池单元底部的冷却板时，上述位于电池单元下方的光敏传感器10则相应的应分布于冷却板的下方。此外，不管光敏传感器10如何布置，本实施例的各光敏传感器10均可为通过集成于线束5中的导线实现与电池配电盒4及电池管理***3的电连接。

基于上述对电池包的描述，本实施例进一步也涉及一种电动汽车，该电动汽车上即设置有上述的电池包，并且如图5所示的，其中的电池管理***3为与电动汽车的整车控制器(VCU)电连接，以此通过电池管理***3，整车控制器可采集各光敏传感器10的反馈信号，且该整车控制器也被配置为响应于所采集的反馈信号，而可使能电动汽车的仪表台显示屏输出警示信息。

另外，本实施例的电动汽车内亦设置有车速传感器，以及可限制该电动汽车车速的限速器，所述车速传感器和限速器与整车控制器电连接，而且此时整车控制器亦被配置为响应于采集的反馈信号，而可使能限速器动作，以由限速器限制电动汽车的行驶速度。此时，上述的限速器一般采用现有的连接至电动汽车中的现有模块产品便可，且车速传感器也采用现有汽车上常规采用的传感部件即可。

如此，对于本实施例的电动汽车而言，当因磕碰导致电池包底部壳体发生破损时，外部光线便会由破损处进入电池包内，而通过分布的各光敏传感器10，便能够检测到进入的光信号，并使得光敏传感器10产生反馈电流，而形成反馈信号。再由整车控制器通过电池管理***3采用到光敏传感器10的反馈信号，即可判断为电池包壳体发生破损，以控制使得仪表台显示屏输出文字或语音等警示信息，进而及时告知车主。

此外，基于整车控制器对光敏传感器10的反馈信号的采集，由于破损部位置所属单个或相邻多个区域，亦或者是进入光学传输方向上的各区域所对应的光敏传感器10检测到的光信号较强，其对应的反馈电流便较大，也即反馈信号较强。故通过整车控制器对反馈信号较强的光敏传感器10的识别，则能够初步判断发生破损的大致位置或大致区域，以可使车主等人员知晓，而采取必要的注意措施。

其中，整车控制器根据光敏传感器10反馈信号强弱对破损位置或区域的判断，其可通过将各光敏传感器10与电池包底部所划分区域之间的对应关系预存储至整车控制器中，由此通过被采集的光敏传感器10调取相应的区域名称。而该区域名称一般可采用诸如前左区域、前中区域、前右区域，中左区域、中中区域、中右区域，以及后左区域、后中区域、后右区域等进行示意，并且可设置采用文字显示或语音播报的形式进行输出。

当然，除了文字或语音的方式，更优的还可设置电池包的虚拟图像，并在该图像中示出各光敏传感器10及其对应区域，由此整车控制器在仪表台显示屏(一般是中空屏)中，利用图像这一更为形象的形式展示发生破损的区域。

而在整车控制器检测到电池包壳体底部发生破损时，除了发出相应的警示信息告知车主，以及可对破损区域进行展示，本实施例的整车控制器同时也可使能上述的限速器，以对整车的行驶进行限速。由此，其也能够提升电池包壳体破损时用车的安全性。

本实施例的电池包及电动汽车，利用设置的多个光敏传感器10，可在因磕碰导致电池包底部壳体破损时，因外部光线进入电池包内被光敏传感器10检测到，从而能够实现对电池包壳体底部破损的检测，以利于车主及时发现电池包壳体底部的破损，避免造成电池包事故，而有着很好实用性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：

所述的电池包具有由固连于一起且彼此间密封设置的下壳体(101)与上壳体(102)构成的壳体(1)，收容于所述壳体(1)内部的由若干电池模组(2)组成的电池单元，以及与各所述电池模组(2)电连接的电池管理***(3)和电池配电盒(4)，还包括设于所述壳体(1)上的与所述电池管理***(3)及所述电池配电盒(4)电连接的高压插接件(7)和低压插接件(6)，以及设于所述壳体(1)上的防爆阀(9)；

所述的壳体破损检测单元包括设于所述壳体(1)内的若干光敏传感器(10)，各所述光敏传感器(10)与所述电池配电盒(4)及所述电池管理***(3)间分别电连接，且所述光敏传感器(10)为于所述电池单元下方分布的多个，并于所述电池管理***(3)和所述电池配电盒(4)所处部位设有所述光敏传感器(10)，所述壳体(1)内的底部因各所述光敏传感器(10)的设置而可被分隔为与各所述光敏传感器(10)分别对应的多个区域。

2.根据权利要求1所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述下壳体(101)和所述上壳体(102)通过夹设于两者之间的密封条密封设置。

3.根据权利要求1所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述高压插接件(7)和所述低压插接件(6)设于所述下壳体(101)上。

4.根据权利要求1所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述防爆阀(9)设于所述上壳体(102)上，并位于所述上壳体(102)的一侧。

5.根据权利要求1所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：于所述壳体(1)上设有与所述壳体(1)内连通且可被封堵件封堵的密封检测接口(8)。

6.根据权利要求5所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述密封检测接口(8)与所述高压插接件(7)、所述低压插接件(6)相邻的布置于所述下壳体(101)上。

7.根据权利要求1所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述上壳体(102)和所述下壳体(101)通过沿两者边沿布置的若干螺钉固连，且所述下壳体(101)上设有若干构成所述电池包于车身上固定的固定孔。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有壳体破损检测单元的电池包，其特征在于：所述壳体(1)内，于所述电池单元的底部设有冷却板，位于所述电池单元下方的各所述光敏传感器(10)分布于所述冷却板的下方。

9.一种电动汽车，其特征在于：所述电动汽车上设有权利要求1至8中任一项所述的具有壳体破损检测单元的电池包，所述电池管理***(3)与所述电动汽车的整车控制器电连接，以可采集各所述光敏传感器(10)的反馈信号，且所述整车控制器被配置为响应于采集的所述反馈信号，而可使能所述电动汽车的仪表台显示屏输出警示信息。

10.根据权利要求9所述的电动汽车，其特征在于：所述电动汽车内设有车速传感器，以及可限制车速的限速器，所述车速传感器和所述限速器与所述整车控制器电连接，且所述整车控制器被配置为响应于采集的所述反馈信号，而可使能所述限速器动作。

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