CN105914415B - 一种温度监测装置及电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的温度监测装置，包括液冷扁管及至少一个温度探测单元，所述温度探测单元与所述液冷扁管接触用于监测所述电池模组内的温度。应用所述温度监测装置的电源装置包括电池模组，所述电池模组包括若干单体电池的电池模组，所述若干单体电池被划分为多层子模组，每一层子模组包括数个所述单体电池，所述液冷扁管设置于所述电池模组内，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相邻的两层子模组间的空隙处。这种设计的温度监测装置及电源装置，不但可以检测电池模组外围电池的温度，还可以有效检测电池模组内部的温度，当发生热失稳时，能够及时监测到电池模组内部的异常温度并准确锁定发生热失稳的区域。

Description

一种温度监测装置及电源装置

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种温度监测装置及电源装置。

背景技术

目前，电池模组的温感设备只能检测到电池模组中外围单体电池的温度，在电池模组供电过程中，由于外围电池的散热性能比内部电池的散热性能好，所以温感设备所测出的外围单体电池的温度与实际的电池模组内部的温度存在较大差距，尤其当电池模组内部的温度已经超出电池可承受范围，而温感设备所测得的外围电池的温度仍处于正常状态时，监测系统将会根据所测得的结果判定电池模组的温度状态正常，长此以往，这种误判的情况将会导致电池寿命缩短等一系列问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温度监测装置及电源装置，以改善现有电池模组的温感设备无法准确检测模组内部温度而导致电池模组寿命缩短的问题。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明较佳实施例提供一种温度监测装置，应用于包括若干单体电池的电池模组，所述若干单体电池被划分为多层子模组，每一层子模组包括数个所述单体电池，该温度监测装置包括：液冷扁管，所述液冷扁管包括进液口、出液口以及连通所述进液口与所述出液口的冷却液流通通道，所述液冷扁管设置于所述电池模组内，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相邻的两层子模组间的空隙处；以及至少一个温度探测单元，所述温度探测单元与所述液冷扁管接触用于监测所述电池模组内的温度。

与现有的电池模组温感设备相比，这样设计的温度监测装置不但可以监测到电池模组外围电池的温度的同时，还可以有效监测电池模组内部的温度，当温度探测单元所检测到的温度超过电池的可承受范围时，外部监测设备将会根据检测结果做出相应的正确判断，以使用户对出现的状况进行及时处理。

优选地，所述液冷扁管设有至少一个走线槽，所述至少一个温度探测单元设置在所述走线槽内。

在液冷扁管上设置走线槽，其好处在于，便于安装温度探测单元的同时，还可以使温度探测单元所检测到的温度更加接近于电池模组内部实际的温度。

优选地，所述液冷扁管在所述冷却液流通通道的一侧设有第一走线槽，该第一走线槽内间隔设置有多个所述温度探测单元。

在第一走线槽内设置多个温度探测单元，可以实现对液冷扁管一侧温度的多点探测，继而可以对电池模组内的温度进行较为全面的监测。

优选地，所述液冷扁管在所述冷却液流通通道与所述第一走线槽相对的另一侧设有第二走线槽，该第二走线槽内间隔设置有多个所述温度探测单元。

液冷扁管在冷却液流通通道的两侧分别设置第一走线槽和第二走线槽，两个走线槽内均间隔设置有多个温度探测单元，基于这样的设计，温度监测装置可以更加全面的检测电池模组内部的温度，使得传输给外部监控设备的温度数据更加准确。

优选地，所述液冷扁管在所述第一走线槽以及第二走线槽之间设有第三走线槽，该第三走线槽内间隔设置有多个所述温度探测单元，该第一走线槽、第二走线槽、第三走线槽相互间隔设置。

优选地，所述冷却液流通通道内间隔设置有多个加强筋，该多个加强筋将所述冷却液流通通道划分为多个子通道。

在冷却液流通通道内设置多个加强筋，可以增强液冷扁管的结构强度，避免由于内部电池的压力造成液冷扁管的变形，从而导致液冷扁管损坏或者冷却液流通不畅等一系列问题。

优选地，所述液冷扁管设有至少一个安装部，每个安装部用于安装一个所述温度探测单元。

优选地，所述液冷扁管上设置至少一个导热件，每个导热件与一个所述温度探测单元连接。

温度探测单元通过导热件间接探测液冷扁管的温度，这样可以更加灵活的设计该温度监测装置的配置方式，方便安装。

优选地，所述温度探测单元包括温度传感器及用于将所述温度传感器所感测到的温度信息传输至外部监控设备的数据传输线。

另一方面，本发明另一较佳实施例提供一种电源装置，该电源装置包括电池模组及所述温度监测装置。

本发明较佳实施例提供的温度监测装置及电源装置，与现有的电池模组温感设备相比，不但可以检测电池模组外围电池的温度，还可以有效检测电池模组内部的温度，当任意一个温度探测单元所检测到的温度超过电池的可承受范围时，外部监测设备将会根据检测结果做出与实际状况相符的正确判断，以使用户对出现的状况进行及时处理，如此可以有效的延长电池模组的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的温度监测装置的立体结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供图1中所示的温度监测装置的立体剖面图；

图3为本发明第一实施例提供的一种使用所述温度监测装置的电源装置的立体结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的安装于图3所示的电源装置后的液冷扁管的主视图；

图5为本发明第二实施例提供另一种温度监测装置的立体结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的图5所示的温度监测装置的立体剖面图；

图7为本发明第二实施例提供的图5所示的温度监测装置安装于电源装置后的轴测图；

图8为本发明第二实施例提供的图7所示的温度监测装置的另一轴测图；

图9为本发明第二实施例提供的图5所示的温度监测装置的另一种立体结构示意图；

图10为本发明第二实施例提供的图5所示的温度监测装置的另一种立体结构示意图；

图11为本发明第三实施例提供的另一种温度监测装置的立体结构示意图；

图12为本发明第三实施例提供的图11所示的温度监测装置的另一种立体结构示意图；

图13为本发明第四实施例提供的另一种温度监测装置的立体结构示意图；

图14为本发明第四实施例提供的图13所示的温度监测装置的另一种立体结构示意图。

附图标记：

温度监测装置100；液冷扁管110；温度探测单元120；进液口111；出液口112；冷却液流通通道113；走线槽114；电源装置200；电池模组210；加强筋115；安装部116；导热件117。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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发明中的具体含义。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例，请参阅图1至图4

本实施例提供的温度监测装置100，包括液冷扁管110和至少一个温度探测单元120，具体可参照图1示出的所述温度监测装置100的立体结构示意图以及图2示出的所述温度监测装置100的立体剖面图。其中，液冷扁管110包括进液口111、出液口112以及连通该进液口111和出液口112的冷却液流通通道113。该液冷扁管110在冷却液流通通道113的一侧沿冷却液的流动方向上还设置有一走线槽114，所述至少一个温度探测单元120设置在所述第一走线槽内。

如图3所示，是使用所述温度监测装置100的电源装置200的立体结构示意图。所述电源装置200主要用于电动汽车，为电动汽车提供动力。所述电源装置200包括电池模组210。所述电池模组210包括若干单体电池，所述若干单体电池被划分为多层子模组，例如图3所示的电池模组210包括12层子模组，但并不限于此。每一层子模组包括数个所述单体电池，例如图3所示的12层子模组中，每一层包括10或11个单体电池，但并不限于此。所述温度监测装置100用于对所述电池模组210进行温度监测及散热管理。使用时，设有走线槽114的液冷扁管110安装于所述电池模组210内，多个所述温度探测单元120间隔设置在所述走线槽114内。该液冷扁管110的至少一段位于任意相邻的两层子模组间的空隙处，且设置在两层子模组间空隙处的液冷扁管110内优选设有至少一个温度探测单元120，以使所述温度探测单元120能更好的监测电池模组210内部的温度。优选地，如图3所示出的液冷扁管110的安装方式，所述电池模组210内任意一层子模组均至少与一段液冷扁管110相邻接，这样的液冷扁管110的安装方式在使冷却液充分吸收电池模组210内部热量的同时，也保证了温度探测单元120所探测到的温度信息更加接近于电池模组210内部的真实温度。

图4为本实施例中图1所示的液冷扁管110安装在所述电池模组210后的投影示意图。如图4所示，液冷扁管110被挤压成弯曲形状以绕行于所述电池模组210内。图中所示的标注为A1～A13的十三个探点表示走线槽114内设置的十三个温度探测单元120的位置。该十三个探点位置间隔设置，并保证位于相邻两层子模组间空隙处的液冷扁管110上至少设有一个探点。十三个探点的位置可以等间隔设置(如沿冷却液的流动方向上任意相邻两探点间的间隔距离为5个单体电池)，也可以非等间隔设置，具体可根据实际应用场景进行调整。另外，需要说明的是，探点的数目也是可变的，用户可根据具体使用时的监测范围及监测强度进行调整。

所述温度监测装置100对所述电池模组210进行温度监测及散热管理的具体工作原理为，冷却液从液冷扁管110的进液口111流入所述冷却液流通通道113，并经所述冷却液流通通道113流动至所述出液口112，在流动过程中，冷却液将吸收电池模组210内由于工作所产生的并逐渐聚积的热量，以为所述电池模组210散热。与此同时，位于走线槽114内与所述液冷扁管110相接触的温度探测单元120将探测到所述液冷扁管110的温度，并根据所感测到的温度信息间接监测电池模组210内部的温度状态。

一般正常工作状态下的电池模组210，其内部每一个温度探点所探测到的温度应处于一预设的温度范围内，且任意两个探点所探测到的温度值之差也应位于一预设范围内。例如，于一具体实施方式中，当电池模组210正常工作时，其内部每一个温度探点所测得的温度应处于25度至60度之间，任意两探点所测得的温度差值应在15度至35度之间。一旦电池模组210内某个单体电池发生热失稳，其短时间内会释放大量的热量，该处的温度将会骤升至成百上千度(通常热失稳电池的温度将达到600度～1000度)，此时临近该单体电池的温度探测单元120将会检测到异常高的温度值，甚至直接发生损坏。当外部监测设备接收到该温度探测单元120传出的异常高的温度信息或者直接接收不到该探测点的信号时，将会判定该探测点处附近的单体电池发生热失稳。如此，用户不但可以获知电池模组210内部发生热失稳，还可以较为精确的判断发生热失稳的区域，以便及时采取解决措施。

液冷扁管110的材质优选为导热性能佳、具有较好的结构强度、质轻、易加工之金属，如银、铜、金、铝等。综合考虑各金属的生产成本及性能后，本实施例中，液冷扁管110的材质优选为铝，即液冷扁管110的基材优选为铝质扁管。

走线槽114与液冷扁管110的连接方式可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。对于固定连接，可选择焊接或一体成型。对于可拆卸连接，可选择螺纹连接或铰接等。

本实施例中，温度探测单元120包括温度传感器和用于将所述温度传感器所感测到的温度信息传输至外部监控设备的数据传输线。温度传感器与数据传输线均设置在走线槽114内。温度传感器设置于走线槽114内与温度探点相对应的位置。数据传输线布设于所述走线槽114内，其一端与温度传感器连接，另一端通过走线槽114与所述外部监控设备连接。

第二实施例，请参阅图5至图10

本发明第二实施例提供的温度监测装置100及电源装置200，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，第二实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

图5是第二实施例提供的温度监测装置100的立体结构示意图。图6是图5所示的温度监测装置100的立体剖面图。如图5和图6所示，本实施例中，液冷扁管110在所述冷却液流通通道113的两侧沿着冷却液的流动方向上各设有一走线槽114，位于该液冷扁管110两侧的两个走线槽114分别定义为第一走线槽和第二走线槽。所述第一走线槽和第二走线槽内分别设有至少一个所述温度探测单元120。

考虑到具体应用时的温度监测的准确度，优选地，在第一走线槽和第二走线槽内分别设有多个温度探测单元120，且位于同一走线槽114内的温度探测单元120彼此间隔设置。优选地，如图7和图8所示，第一走线槽上的探点位置(B1～B13)与第二走线槽上的探点位置(C1～C12)交错设置，以便温度监测装置100能够最大范围内的监测不同单体电池附近的温度。这种设计的温度监测装置100应用于电池模组210内时，可以同时监测电池模组210两侧的温度，传输到外部监控设备的温度监测信息更加贴近电池内部真实的温度状态，且在发生热失稳时，能够更快速准确的锁定发生热失稳的单体电池。

进一步地，该第二实施例的另一种实施方式，如图9所示，液冷扁管110在第一走线槽与第二走线槽之间还设有一走线槽114，位于第一走线槽和第二走线槽之间的走线槽114定义为第三走线槽。该第一走线槽、第二走线槽和第三走线槽相互间隔设置，且第三走线槽将原冷却液流通通道113一分为二。在第三走线槽内至少设有一个温度探测单元120。在具体使用时，优选地，第一走线槽、第二走线槽和第三走线槽内分别设有多个温度探测单元120，且设置于同一走线槽内的多个温度探测单元120彼此间隔设置。同样地，三个走线槽114上设置的探点位置最好为彼此交错，以便使该种设计的温度监测装置100获得最大的温度监测范围。

需要说明的是，液冷扁管110上还可以设置更多个走线槽114，不限于本实施例所给出的实施方式，且走线槽114的设置方式也可根据实际应用场景进行优选设计。比如，当液冷扁管110的上、下壁的壁厚足够时，还可以将走线槽114设置于液冷扁管110的上侧壁或下侧壁。另外，走线槽114的走向也可以是与冷却液的流动方向相交错的。

再者，为了增强该液冷扁管110的结构强度，以避免将其安装在电池模组210内部后，由于内部电池的压力，造成液冷扁管110变形或损坏，影响冷却液的流通，可以在所述冷却液流通通道113内间隔设置多个加强筋115，以增强液冷扁管110的机械强度。如图10所示，以本实施例提供的图5所示的液冷扁管110为例，在该液冷扁管110的冷却液流通通道113内间隔设置多个加强筋115，该多个加强筋115将冷却液流通通道113划分为多个子通道。特别地，基于该种设计的液冷扁管110，其基材可选为铝质口琴管。

第三实施例，请参阅图11至图12

本实施例所提供的温度监测装置100，与上述实施例的不同之处在于，液冷扁管110上未设置所述走线槽114，而是代替地设置有多个安装部116。每一个所述安装部116用于安装一个所述温度探测单元120，具体地，温度传感器设置在所述安装部116内部，数据传输线则走线于电池模组210内部。

所述安装部116的设置方式有多种，可选地，如图11所示在冷却液流通通道113的一侧间隔设置多个安装部116，或者如图12所示在冷却液流通通道113的两侧分别间隔设置多个安装部116，甚至在液冷扁管110的上、下侧壁足够厚时，还可以将安装部116设置在两个侧壁上。

每一个安装部116对应一个探点，在将液冷扁管110安装在电池模组210内部后，同样应保证位于相邻两层子模组空隙处的液冷扁管110上应设有至少一个所述探点。

第四实施例，请参阅图13至图14

如图13和图14所示，本实施例提供的温度监测装置100，与上述实施例的不同之处在于，所述液冷扁管110上未设置所述走线槽114及所述安装部116，而是代替地间隔设置有多个导热件117(如铝片)。每个导热件117对应连接一个温度探测单元120。此时的温度探测单元120可以设置在电池模组210的支撑板上，当然也可以是其他任意可实现的安装方式。温度探测单元120通过导热件117间接检测液冷扁管110的温度，进而监测整个电池模组210内部的温度。该第四实施例中，所述导热件117可以如图13所示从液冷扁管110的一侧延伸到另一侧，也可以如图14所示位于液冷扁管110的一侧与液冷扁管110接触连接，而不延伸到另一侧。

综上所述，本发明提供的温度监测装置100及电源装置200，与现有的电池模组210温感设备相比，不但可以检测电池模组210外围电池的温度，还可以有效检测电池模组210内部的温度。当电池模组210内部某一单体电池发生热失稳时，其短时间内会释放大量的热量，该处的温度将会骤升至成百上千度，此时临近该单体电池的温度探测单元120将会检测到异常高的温度值，甚至直接发生损坏。当外部监测设备接收到该温度探测单元120传出的异常高的温度信息或者直接接收不到该探测点的信号时，将会判定该探测点处附近的单体电池发生热失稳。如此，用户不但可以获知电池模组210内部发生了热失稳，还可以较为精确的判断发生热失稳的区域，以便及时采取对应的解决措施。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种温度监测装置，应用于包括若干单体电池的电池模组，所述若干单体电池被划分为多层子模组，每一层子模组包括数个所述单体电池，其特征在于，该温度监测装置包括：

液冷扁管，所述液冷扁管包括进液口、出液口以及连通所述进液口与所述出液口的冷却液流通通道，所述液冷扁管设置于所述电池模组内，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相邻的两层子模组间的空隙处；

多个导热件，所述多个导热件间隔设置在所述液冷扁管上；及

多个温度探测单元，所述多个温度探测单元通过所述多个导热件与所述液冷扁管接触用于监测所述电池模组内的温度，其中，一个导热件对应地接触一个温度探测单元，并且所述温度探测单元设置在除液冷扁管之外的能够与所述导热件接触到的位置，包括设置在电池模组的电池支撑板上。

2.根据权利要求1所述的温度监测装置，其特征在于，所述冷却液流通通道内间隔设置有多个加强筋，该多个加强筋将所述冷却液流通通道划分为多个子通道。

3.根据权利要求1所述的温度监测装置，其特征在于，所述温度探测单元包括温度传感器及用于将所述温度传感器所感测到的温度信息传输至外部监控设备的数据传输线。

4.一种电源装置，其特征在于，包括电池模组以及如权利要求1-3任意一项所述的温度监测装置。

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