CN106099226B - 一种湿度监测装置及电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的湿度监测装置及电源装置,属于电池管理技术领域。具体地,所述湿度监测装置包括至少一个湿度探测单元及与每个所述湿度探测单元电连接的预警单元。所述湿度探测单元设置于所述电源装置的电池模组内,用于探测电池模组内的相对湿度。所述预警单元用于在所述湿度探测单元探测到的相对湿度异常时,发出预警信号,提醒驾乘人员及时采取措施,以保障自身的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,具体而言,涉及一种湿度监测装置及电源装置。
背景技术
随着环境污染的加剧,纯电动汽车和混合动力汽车因其能够大幅消除甚至零排放汽车尾气的优势,受到政府及汽车制造企业的重视。然而,纯电动和混合动力汽车尚有许多技术问题亟待突破,其中,电池使用的安全性是较为重要的问题。
由于电池包在工作过程中会不断产生热量,所以需要设置液冷系统对其进行热管理。然而,液冷系统通常存在漏液风险,一旦发生漏液,将对驾乘人员的安全造成极大威胁。如何及时发现电池包内的漏液情况,提升驾乘的安全性是目前业界亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种湿度监测装置及电源装置,以改善上述问题。
本发明较佳实施例提供一种湿度监测装置,应用于设置有液冷系统的电池模组,该湿度监测装置包括:
至少一个湿度探测单元,所述湿度探测单元设置于所述电池模组内,用于探测所述电池模组内的相对湿度;及
预警单元,所述预警单元与所述湿度探测单元连接,用于在所述湿度探测单元探测得到的所述电池模组内的相对湿度出现异常时发出预警信号。
这种湿度监测装置可以有效监测电池模组内的相对湿度,当液冷系统发生漏液时,湿度探测单元所探测到的相对湿度信息将明显高于正常的相对湿度,此时预警单元发出预警信号,提醒驾乘人员及时采取措施。
优选地,所述电池模组包括多层子模组,每层子模组包括数个电池单体,所述液冷系统包括液冷扁管,该液冷扁管绕行于所述多层子模组之间用于对所述电池模组进行热管理,所述液冷扁管设有至少一个走线槽,所述湿度探测单元设置于所述走线槽内。
在液冷扁管上设置走线槽的好处在于,便于安装湿度探测单元,还可以在液冷扁管发生漏液时,准确的探测到相对湿度的变化,及时预警。
优选地,所述液冷扁管在管体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湿度探测单元。
在第一走线槽内设置多个湿度探测单元,可以实现对电池模组内相对湿度的多点探测,更好的监控预警电池模组内的漏液状况。
优选地,所述液冷扁管在管体上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湿度探测单元。
优选地,所述液冷扁管在管体上的第一走线槽以及第二走线槽之间还设有第三走线槽,该第三走线槽内间隔设置有多个所述湿度探测单元,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,所述电池模组内的每层子模组包括第一表面和第二表面,所述液冷扁管绕行于多层子模组间,与每层子模组的第一表面或第二表面相接触。
优选地,所述电池模组内设置多个安装部,每个安装部用于安装一个所述湿度探测单元。
优选地,所述湿度探测单元包括湿度传感器及用于将所述湿度传感器探测到的相对湿度信息传输至所述预警单元的数据传输线。
优选地,所述预警单元包括电池管理系统和电子控制单元,所述电池管理系统与所述湿度探测单元及所述电子控制单元电连接。
本发明较佳实施例提供一种电源装置,包括电池模组及如上述所述的湿度监测装置。
本发明提供的湿度监测装置及电源装置,能够有效监测电池模组内的相对湿度,一旦电池模组内的液冷系统发生漏液,所述湿度探测单元将及时探测到相对湿度的变化,并触发预警单元发出预警信号,以提醒驾乘人员及时采取措施,保障自身的人身安全。
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湿度监测装置的方框示意图;
图2为本发明第一实施例提供的使用所述湿度监测装置的电源装置的立体结构示意图;
图3是图2所示的电源装置中的液冷扁管沿垂直液体流通方向的剖面示意图;
图4是图2所示的电源装置中液冷扁管的平面投影示意图;
图5是本发明第二实施例提供的一种液冷扁管沿垂直液体流通方向的剖面示意图;
图6是图5所示的液冷扁管安装所述湿度监测装置中的湿度探测单元后的轴测图;
图7是图6所示的液冷扁管的另一轴测图;
图8是本发明第二实施例提供的另一种液冷扁管沿垂直液体流通方向的剖面示意图;
图9是本发明第三实施例提供的一种液冷扁管的立体结构示意图;
图10是本发明第三实施例提供的另一种液冷扁管的立体结构示意图。
附图标记:
湿度监测装置100;湿度探测单元110;预警单元120;电源装置200;电池模组210;液冷扁管220;进液口2201;出液口2203;第一走线槽230;第二走线槽240;第三走线槽250;安装部260。
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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
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
图1是本实施例提供的一种湿度监测装置100的方框示意图。如图1所示,该湿度监测装置100包括至少一个湿度探测单元110以及预警单元120。应用时,所述湿度探测单元110设置于电池模组210内探测环境的相对湿度。所述预警单元120与每一个湿度探测单元110电连接,在所述湿度探测单元110探测到的相对湿度信息异常时发出预警信号。
如图2所示,是使用所述湿度监测装置100的电源装置200的立体结构示意图。所述电源装置200包括电池模组210及设置于电池模组210内的液冷扁管220。其中所述电池模组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2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2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。所述液冷扁管220绕行于所述多层子模组之间,与每层子模组的第一表面或第二表面相接触,以对所述电池模组210进行热管理。具体地,该液冷扁管220设有进液口2201及出液口2203,冷却液从所述进液口2201流入直至从所述出液口2203流出的过程中,吸收电池模组210内的热量,以达到为电池模组210散热的目的。
图3是所述液冷扁管220沿垂直液体流通方向的剖面示意图。如图3所示,为了方便安装所述湿度探测单元110,较佳地,本实施例中,所述液冷扁管220在管体的一侧沿着液体流动的方向设有第一走线槽230。多个湿度探测单元110间隔安装于该第一走线槽230内。所述多个湿度探测单元110随着液冷扁管220绕行于所述电池模组210内,实时监测电池模组210内部各处环境的相对湿度。
图4是本实施例提供的图2所示的电源装置200中液冷扁管220的平面投影示意图。图中所示的标注为A1~A13的十三个探点表示第一走线槽230内设置的十三个湿度探测单元110的位置。该十三个探点位置间隔设置,并保证当相邻两层子模间绕设有所述液冷扁管220的一部分时,该部分液冷扁管220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探测范围及探测强度进行调整。
所述湿度监测装置100对所述电池模组210进行相对湿度监控预警的原理为,正常情况下的电源装置200基本为封闭式系统,防护级别要求满足IP67及以上,与外界几乎不存在空气交换,即使在电池装置上增加呼吸阀或者防爆阀等,这些阀类装置必须满足防水透气的要求,即气体可以进出,而水汽无法进出。电源装置200在满足防护级别IP67及以上的要求时,其内部含有的水汽量应是一定的,或者至少在一定时间(如一周时间)内是基本稳定的,此时电池模组210内的相对湿度与温度存在函数关系,且短时间内为一对一关系。由此,可以根据电池模组210的常用温度,计算出相应的相对湿度,并将其存储于湿度监测装置100内。一旦液冷扁管220发生漏液,短时间内电池模组210里的相对湿度将与当前温度下的标准相对湿度存在差异,当差异超过预设阈值时,预警单元120便会发出预警信号提醒驾乘人员。
例如,一般电池模组210最常用的温度为15℃/20℃/25℃,假设装配电池模组210时电池的温度为20℃,相对湿度为50%,那么在15℃/20℃/25℃的相对湿度分别为68%/50%/38%。电池模组210封箱之后,电源装置200内部与外部的水汽基本不存在交换,上述三个温度对应的相对湿度基本稳定。如果液冷系统发生稍微漏液,将导致上述三个温度的相对湿度在短时间内产生比较大的增幅,在湿度探测单元110探测到变化后的相对湿度信息后,将触发预警单元120发出预警信号。考虑到湿度传感器的测试准确度5%,可以认为一旦相对湿度在较短时间内产生20%的增幅,则判定液冷系统发生漏液。
本实施例中,湿度探测单元110包括湿度传感器和用于将所述湿度传感器所感测到的相对湿度传输至预警单元120的数据传输线。湿度传感器与数据传输线均设置在第一走线槽230内。其中,湿度传感器设置于第一走线槽230内与温度探点相对应的位置。数据传输线的一端与湿度传感器连接,另一端伸出第一走线槽230与所述预警单元120连接。
本实施例中,所述预警单元120包括电池管理系统(BMS)和电子控制单元(ECU),所述电池管理系统与所述湿度探测单元110及所述电子控制单元电连接。所述电池管理系统对湿度探测单元110探测到的信息进行处理,判断电池模组210内的相对湿度是否异常,若异常,则触发电池控制单元发出预警信号。所述预警信号的形式有多种,如带有电池标识的警示灯或者语音提示器等。可以理解的是,该预警单元120还可以包括其它任何形式的预警提醒,只要能起到提醒驾乘者电池模组210内部发生漏液的作用即可。
另外,所述液冷扁管220的基材优选为铝质扁管。所述第一走线槽230与液冷扁管220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。
第二实施例,请参阅图5至图8
本发明第二实施例提供的湿度监测装置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是本实施例提供的另一种液冷扁管220沿垂直液体流通方向的剖面示意图。如图5所示,本实施例中,所述液冷扁管220在与第一走线槽230相对的另一侧还设有第二走线槽240。所述第一走线槽230和第二走线槽240内分别设有至少一个所述湿度探测单元110。
考虑到具体应用时相对湿度监控的准确性,优选地,在第一走线槽230和第二走线槽240内分别设有多个湿度探测单元110,且位于同一走线槽内的湿度探测单元110彼此间隔设置。优选地,如图6和图7所示,第一走线槽230上的探点位置(B1~B13)与第二走线槽240上的探点位置(C1~C12)交错设置,以便湿度探测单元110能够最大范围的探测电池模组210内不同位置的相对湿度。
进一步地,该第二实施例的另一种实施方式,如图8所示,液冷扁管220在第一走线槽230与第二走线槽240之间还设有第三走线槽250。该第一走线槽230、第二走线槽240和第三走线槽250相互间隔设置,且第三走线槽250将原冷却液流通通道一分为二。在第三走线槽250内至少设有一个湿度探测单元110。具体使用时,优选地,第一走线槽230、第二走线槽240和第三走线槽250内分别设有多个湿度探测单元110,且设置于同一走线槽内的多个湿度探测单元110彼此间隔设置。同样地,三个走线槽上设置的探点位置最好为彼此交错,以便使该种设计的湿度探测单元110获得最大的相对湿度探测范围。
需要说明的是,液冷扁管220上还可以设置更多个走线槽,不限于本实施例所给出的实施方式,且走线槽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220的上、下壁的壁厚足够时,还可以将走线槽设置于液冷扁管220的上侧壁或下侧壁。另外,走线槽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220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220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内间隔设置多个加强筋,以增强液冷扁管220的机械强度。特别地,基于该种设计的液冷扁管220,其基材可选为铝质口琴管。
第三实施例,请参阅图9至图10
本实施例所提供的电源装置200,与上述实施例的不同之处在于,液冷扁管220上未设置所述走线槽,而是代替地设置有多个安装部260。每一个所述安装部260用于安装一个所述湿度探测单元110,具体地,湿度传感器设置在所述安装部260内,数据传输线则走线于电池模组210内部。
所述安装部260的设置方式有多种,可选地,如图9所示在液冷扁管220的基材铝质口琴管的管体一侧间隔设置多个安装部260,或者如图10所示在铝质口琴管的管体两侧分别间隔设置多个安装部260,甚至在铝质口琴管的上、下侧壁足够厚时,还可以将安装部260设置在两个侧壁上。
每一个安装部260对应一个探点,在将液冷扁管220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间的液冷扁管220上应设有至少一个所述探点。
综上所述,本发明实施例提供的湿度监测装置100及电源装置200,能够有效监测电池模组210内的相对湿度,一旦电池模组210内的液冷系统发生漏液,湿度探测单元110将及时探测到相对湿度的变化,并触发预警单元120发出预警信号,以提醒驾乘人员及时采取措施,保障自身的人身安全。
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 (7)
1.一种湿度监测装置,其特征在于,应用于设置有液冷系统的电池模组,所述电池模组包括多层子模组,每层子模组包括数个电池单体,所述液冷系统包括液冷扁管,该液冷扁管绕行于所述多层子模组之间用于对所述电池模组进行热管理,该湿度监测装置包括:
多个湿度探测单元,所述多个湿度探测单元设置于所述电池模组内部,用于探测所述电池模组内部的相对湿度,其中所述相对湿度与所述电池模组内部的温度相关;及
预警单元,所述预警单元与所述湿度探测单元连接,用于在所述湿度探测单元探测得到的所述电池模组内部的相对湿度出现异常时发出预警信号;
其中,所述液冷扁管在管体的一侧设有第一走线槽,所述多个湿度探测单元间隔地设置在所述第一走线槽内,并且当相邻两层子模组间绕设有所述液冷扁管的一部分时,所述液冷扁管的所述一部分上设有至少一个湿度探测单元。
2.根据权利要求1所述的湿度监测装置,其特征在于,所述液冷扁管在管体上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湿度探测单元。
3.根据权利要求2所述的湿度监测装置,其特征在于,所述液冷扁管在管体上的第一走线槽以及第二走线槽之间还设有第三走线槽,该第三走线槽内间隔设置有多个所述湿度探测单元,该第一走线槽、第二走线槽、第三走线槽相互间隔设置。
4.根据权利要求1所述的湿度监测装置,其特征在于,所述电池模组内的每层子模组包括第一表面和第二表面,所述液冷扁管绕行于多层子模组间,与每层子模组的第一表面或第二表面相接触。
5.根据权利要求1所述的湿度监测装置,其特征在于,所述湿度探测单元包括湿度传感器及用于将所述湿度传感器探测到的相对湿度信息传输至所述预警单元的数据传输线。
6.根据权利要求1所述的湿度监测装置,其特征在于,所述预警单元包括电池管理系统和电子控制单元,所述电池管理系统与所述湿度探测单元及所述电子控制单元电连接。
7.一种电源装置,其特征在于,包括电池模组及如权利要求1-6任意一项所述的湿度监测装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 230000 Anhui Hefei economic and Technological Development Zone, Xin Xin Road, No. 62 power battery factory Applicant after: Huating (Hefei) Power Technology Co., Ltd. Address before: 230000 Hefei 26 Economic Development Zone, Anhui, 5 (Building No. 5) Applicant before: Huating (Hefei) Power Technology Co., Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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