CN107068935A - 高海拔锂电池保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高海拔锂电池保护装置，包括锂电池箱、气压泵和气压传感器；所述锂电池箱采用气密箱；所述气压泵设置于锂电池箱外部，且与锂电池箱内部连通；所述气压传感器设置于锂电池箱内部。本发明高海拔锂电池保护装置，通过设置气压泵、气压检测器和气密箱，保证了锂电池工作环境中气压的稳定，使得锂电池不会因外界气压降低而发生损坏导致短路，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性。

Description

高海拔锂电池保护装置
技术领域
本发明涉及电动汽车锂电池，具体涉及高海拔锂电池保护装置。
背景技术
随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会进步和经济发展中扮演着重要的角色。汽车工业的迅速发展，推动了机械、能源、橡胶、钢铁等重要行业的发展，但同时也日益面临着环境保护、能源短缺的严重问题。为了解决这些问题，电动汽车获得了长足的发展和很大的技术进步，同时电动汽车在电池系统、电驱动系统和整车控制等方面都取得了很大进步。
在电动汽车上，电池系统是一项关键核心的部件，蓄电池作为动力源，需要能量密度高、输出功率密度高、工作温度范围宽广、循环寿命长、无记忆效应、自放电率小。目前锂电池因其优越的性能，在电动汽车领域被大规模使用。锂电池拥有诸多优点，但是也有致命性的缺点，就是电池稳定性较差，在极端环境下极易发生自燃和爆炸，所以需要对锂电池进行合理的管理。在高海拔环境下，锂电池会因气压降低而发生负极材料破损或者隔膜破裂，从而导致短路，发生危险，目前对锂电池在高海拔区域没有合适的保护装置，降低了高海拔区域锂电池的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前对锂电池在高海拔区域没有合适的保护装置，降低了高海拔区域锂电池的安全性，目的在于提供高海拔锂电池保护装置，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
高海拔锂电池保护装置，包括锂电池箱、气压泵和气压传感器；所述锂电池箱采用气密箱；所述气压泵设置于锂电池箱外部，且与锂电池箱内部连通；所述气压传感器设置于锂电池箱内部。
在锂电池封装过程中，锂电池的负极材料中会存在很多孔隙结构，这种孔隙结构有利于电解液的渗透和锂离子的扩散；同时锂电池的电解液中也会溶解空气。锂电池的生产企业一般位于低海拔地区，气压较高，如比亚迪公司的电池生产厂位于深圳，深圳的平均气压为101kpa；而当该锂电池在高海拔区域使用时，如拉萨地区(拉萨地区平均气压为66kpa)，电池内外就会产生35kpa的压力差，这种压力差容易破坏负极材料中的孔隙结构，也容易破坏锂电池中的隔膜，当负极材料中的孔隙结构被破坏时，电池性能下降，而锂电池中的隔膜被破坏时，电池极易发生短路，从而发生危险。现有技术中，锂电池在高海拔区域没有合适的保护装置，从而使得锂电池在高海拔地区使用的危险性大大提高。
本发明应用时，锂电池箱采用气密箱，以气密的方式来保持锂电池箱内空气压力，再将气压泵设置于锂电池箱外部，且与锂电池箱内部连通，然后将气压传感器设置于锂电池箱内部。当气压传感器检测到锂电池箱内部的气压小于阈值时，开启气压泵，直至锂电池箱内气压达到阈值，从而保证了锂电池工作环境中气压的稳定，使得锂电池不会因外界气压降低而发生损坏导致短路，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性。
进一步的，本发明还包括泄压阀和气动哨；所述泄压阀设置于锂电池箱外壁上，且泄压阀的进气端伸入锂电池箱内部；所述气动哨设置于泄压阀的出气端。
本发明应用时，锂电池箱内部的压力高于阈值时，泄压阀对锂电池箱内部空气进行泄压，泄压中，泄压气流流过气动哨，气动哨发出声音。当泄压阀频繁泄压时，说明锂电池箱内压力连续波动，需要该锂电池箱进行检查，此时气动哨频繁发出声音，引起用户注意，起到警报作用，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性。
再进一步的，本发明还包括锂电池组、制冷管道和制冷泵机；所述锂电池组设置于锂电池箱内部；所述制冷管道设置于锂电池组外部，并与锂电池组通过散热硅胶接触；所述制冷管道的制冷段延伸出锂电池箱并与制冷泵机连接；所述制冷泵机对制冷管道内的流体进行制冷并泵送该流体沿制冷管道流动。
本发明应用时，锂电池箱采用气密箱，无法通过普通的通风装置进行散热，所以本发明将制冷管道设置于锂电池组外部，并与锂电池组通过散热硅胶接触；将制冷管道的制冷段延伸出锂电池箱并与制冷泵机连接；制冷泵机对制冷管道内的流体进行制冷并泵送该流体沿制冷管道流动。本发明通过设置制冷管道和制冷泵机，使得锂电池在保证工作环境的气压时，也可以有效的散热。
再进一步的，本发明还包括：用于根据气压传感器检测的气压控制气压泵工作的控制装置。
本发明应用时，控制装置根据气压传感器检测的气压控制气压泵工作，当气压传感器检测的压力低于阈值时，控制装置控制气压泵开启，对锂电池箱内进行加压，当气压传感器检测的压力高于阈值时，控制装置控制气压泵关闭，实现了对锂电池箱内压力调节的自动控制。
再进一步的，所述控制装置还用于根据气压传感器检测的气压控制泄压阀工作。
本发明应用时，控制装置根据气压传感器检测的气压控制泄压阀工作，当气压传感器检测的压力低于阈值时，控制装置控制泄压阀关闭，对锂电池箱内进行加压，当气压传感器检测的压力高于阈值时，控制装置控制泄压阀开启，实现了对锂电池箱内压力调节的自动控制。
再进一步的，本发明还包括设置于锂电池箱内部的温度传感器；所述控制装置还用于根据温度传感器检测的温度控制制冷泵机工作。
本发明应用时，温度传感器检测锂电池箱内温度，控制装置根据温度传感器检测的温度控制制冷泵机工作。当温度传感器检测的温度高于阈值时，控制装置控制制冷泵机开启，对锂电池箱内进行散热，当温度传感器检测的温度低于阈值时，控制装置控制制冷泵机关闭。本发明通过控制装置控制制冷泵机，使得锂电池的工作环境温度降低，提高了锂电池的安全性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明高海拔锂电池保护装置，通过设置气压泵、气压检测器和气密箱，保证了锂电池工作环境中气压的稳定，使得锂电池不会因外界气压降低而发生损坏导致短路，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性；
2、本发明高海拔锂电池保护装置，通过气动哨频繁发出声音，引起用户注意，起到警报作用，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性；
3、本发明高海拔锂电池保护装置，通过设置制冷管道和制冷泵机，使得锂电池在保证工作环境的气压时，也可以有效的散热；
4、本发明高海拔锂电池保护装置，通过设置控制装置，实现了对锂电池箱内压力调节的自动控制；
5、本发明高海拔锂电池保护装置，通过控制泄压阀工作，实现了对锂电池箱内压力调节的自动控制；
6、本发明高海拔锂电池保护装置，控制装置控制制冷泵机，使得锂电池的工作环境温度降低，提高了锂电池的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明系统示意图
附图中标记及对应的零部件名称：
1-锂电池箱，2-锂电池组，3-气压泵，4-气压传感器，5-制冷泵机，6-制冷管道，7-泄压阀，8-气动哨。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明高海拔锂电池保护装置，包括锂电池箱1、气压泵3和气压传感器4；所述锂电池箱1采用气密箱；所述气压泵3设置于锂电池箱1外部，且与锂电池箱1内部连通；所述气压传感器4设置于锂电池箱1内部。
本实施例实施时，锂电池箱1采用气密箱，以气密的方式来保持锂电池箱1内空气压力，再将气压泵3设置于锂电池箱1外部，且与锂电池箱1内部连通，然后将气压传感器4设置于锂电池箱1内部。当气压传感器4检测到锂电池箱1内部的气压小于阈值时，开启气压泵3，直至锂电池箱1内气压达到阈值，从而保证了锂电池工作环境中气压的稳定，使得锂电池不会因外界气压降低而发生损坏导致短路，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性。
实施例2
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，还包括泄压阀7和气动哨8；所述泄压阀7设置于锂电池箱1外壁上，且泄压阀7的进气端伸入锂电池箱1内部；所述气动哨8设置于泄压阀7的出气端。
本实施例实施时，锂电池箱1内部的压力高于阈值时，泄压阀7对锂电池箱1内部空气进行泄压，泄压中，泄压气流流过气动哨8，气动哨8发出声音。当泄压阀7频繁泄压时，说明锂电池箱1内压力连续波动，需要该锂电池箱1进行检查，此时气动哨8频繁发出声音，引起用户注意，起到警报作用，提高了锂电池在高海拔地区使用的安全性。
实施例3
如图1所示，本实施例在实施例2的基础上，还包括锂电池组2、制冷管道6和制冷泵机5；所述锂电池组2设置于锂电池箱1内部；所述制冷管道6设置于锂电池组2外部，并与锂电池组2通过散热硅胶接触；所述制冷管道6的制冷段延伸出锂电池箱1并与制冷泵机5连接；所述制冷泵机5对制冷管道6内的流体进行制冷并泵送该流体沿制冷管道6流动。
本实施例实施时，锂电池箱1采用气密箱，无法通过普通的通风装置进行散热，所以本发明将制冷管道6设置于锂电池组2外部，并与锂电池组2通过散热硅胶接触；将制冷管道6的制冷段延伸出锂电池箱1并与制冷泵机5连接；制冷泵机5对制冷管道6内的流体进行制冷并泵送该流体沿制冷管道6流动。本发明通过设置制冷管道6和制冷泵机5，使得锂电池在保证工作环境的气压时，也可以有效的散热。
实施例4
如图2所示，本实施例在实施例3的基础上，还包括：用于根据气压传感器4检测的气压控制气压泵3工作的控制装置。
本实施例实施时，控制装置优选为ARM920T处理器，气压传感器4优选为PX409传感器，控制装置根据气压传感器4检测的气压控制气压泵3工作，当气压传感器4检测的压力低于阈值时，控制装置控制气压泵3开启，对锂电池箱1内进行加压，当气压传感器4检测的压力高于阈值时，控制装置控制气压泵3关闭，实现了对锂电池箱1内压力调节的自动控制。
实施例5
如图2所示，本实施例在实施例4的基础上，所述控制装置还用于根据气压传感器4检测的气压控制泄压阀7工作。
本实施例实施时，控制装置优选为ARM920T处理器，气压传感器4优选为PX409传感器，控制装置根据气压传感器4检测的气压控制泄压阀7工作，当气压传感器4检测的压力低于阈值时，控制装置控制泄压阀7关闭，对锂电池箱1内进行加压，当气压传感器4检测的压力高于阈值时，控制装置控制泄压阀7开启，实现了对锂电池箱1内压力调节的自动控制。
实施例6
如图2所示，本实施例在实施例5的基础上，还包括设置于锂电池箱1内部的温度传感器；所述控制装置还用于根据温度传感器检测的温度控制制冷泵机5工作。
本实施例实施时，控制装置优选为ARM920T处理器，气压传感器4优选为PX409传感器，温度传感器优选为OS4000传感器，温度传感器检测锂电池箱内温度，控制装置根据温度传感器检测的温度控制制冷泵机工作。当温度传感器检测的温度高于阈值时，控制装置控制制冷泵机开启，对锂电池箱内进行散热，当温度传感器检测的温度低于阈值时，控制装置控制制冷泵机关闭。本发明通过控制装置控制制冷泵机，使得锂电池的工作环境温度降低，提高了锂电池的安全性。
实施例7
如图1和图2所示，本实施例在实施例1至5的基础上，电池封装地区为深圳，封装时的气压为101kpa。
本实施例实施时，控制装置优选为ARM920T处理器，气压传感器4优选为PX409传感器，电池在拉萨使用，使用时气压为66kpa，气压传感器4检测到锂电池箱1内的气压降低到80kpa，控制装置控制气压泵3开启，气压泵3向锂电池箱1内输出气压至110kpa停止，此时，控制装置控制泄压阀7开启对锂电池箱1进行泄压直到锂电池箱1内压力到达101kpa。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.高海拔锂电池保护装置，包括锂电池箱(1)，其特征在于，还包括气压泵(3)和气压传感器(4)；所述锂电池箱(1)采用气密箱；所述气压泵(3)设置于锂电池箱(1)外部，且与锂电池箱(1)内部连通；所述气压传感器(4)设置于锂电池箱(1)内部。
2.根据权利要求1所述的高海拔锂电池保护装置，其特征在于，还包括泄压阀(7)和气动哨(8)；所述泄压阀(7)设置于锂电池箱(1)外壁上，且泄压阀(7)的进气端伸入锂电池箱(1)内部；所述气动哨(8)设置于泄压阀(7)的出气端。
3.根据权利要求2所述的高海拔锂电池保护装置，其特征在于，还包括锂电池组(2)、制冷管道(6)和制冷泵机(5)；所述锂电池组(2)设置于锂电池箱(1)内部；所述制冷管道(6)设置于锂电池组(2)外部，并与锂电池组(2)通过散热硅胶接触；所述制冷管道(6)的制冷段延伸出锂电池箱(1)并与制冷泵机(5)连接；所述制冷泵机(5)对制冷管道(6)内的流体进行制冷并泵送该流体沿制冷管道(6)流动。
4.根据权利要求3所述的高海拔锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
用于根据气压传感器(4)检测的气压控制气压泵(3)工作的控制装置。
5.根据权利要求4所述的高海拔锂电池保护装置，其特征在于，所述控制装置还用于根据气压传感器(4)检测的气压控制泄压阀(7)工作。
6.根据权利要求5所述的高海拔锂电池保护装置，其特征在于，还包括设置于锂电池箱(1)内部的温度传感器；所述控制装置还用于根据温度传感器检测的温度控制制冷泵机(5)工作。
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Applicant after: Sichuan shengnengtai Technology Co., Ltd.

Address before: 610000 Sichuan city of Chengdu province Tianfu Tianfu Avenue South Huayang Street No. 846

Applicant before: Sichuan Li Kenli power Science and Technology Ltd.

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Application publication date: 20170818

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