CN107732339B - 用于车辆动力电池包的检测系统及其检测方法、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于车辆动力电池包的检测系统及其检测方法、车辆，涉及动力电池系统领域，以检测用于对动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，检测系统包括介质吸收单元，用于吸收动力电池包泄漏的冷却介质并在吸收冷却介质后改变其自身的电阻值；储存单元，存储用于对动力电池包散热的冷却介质；液位检测单元，对储存单元中的冷却介质容量进行测量；控制单元，与介质吸收单元和液位检测单元连接，用于根据介质吸收单元自身的电阻值和/或液位检测单元测量的容量判断冷却介质是否从动力电池包中泄漏。本发明解决了现有技术中由于少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻不会下降，从而无法检测出冷却液泄漏的问题。

Description

用于车辆动力电池包的检测系统及其检测方法、车辆

技术领域

本发明涉及动力电池系统领域，特别是涉及用于车辆动力电池包的检测系统及其检测方法、车辆。

背景技术

随着能源形势的日益严峻，人们的环保意识逐渐加强，新能源车辆逐步进入到人们的日常生活中，从而新能源车辆的相关技术也在无时无刻地被革新。其中，提高车辆的安全指标、研发新型的安全预警机制，成为当今车辆研发的主要方向。新能源车辆的动力电池的冷却对电池的性能、寿命和安全有着非常大的影响，而电池的冷却系统比较复杂，一旦电池包内出现冷却液泄漏的情况，则很可能发生电池短路等危险，从而直接威胁到驾乘人员的生命安全，因此，研究如何检测动力电池冷却液的泄漏显得尤为重要。

目前，绝大部分新能源车车用电源系统所采用的绝缘检测原理为：检测电池系统直流回路对不带电平台(非带电部分接地)的绝缘电阻值R，如图1所示，当电池的冷却液泄露或其他因素导致导电回路与不带电平台之间的绝缘电阻值R下降到某一值时，BMS(电池管理系统)发出报警信号。

但是，上述检测方式的弊端在于当少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻值R不会下降，因此，虽然电池的冷却液存在漏液，但无法检测出来，因而不能发出报警信号；而此时，如果单纯的通过水壶的液位传感器所检测的冷却液容量来判断电池包内的冷却液是否泄露，则由于整个热管理回路(不止电池包)有泄漏或其他因素同样也会导致冷却液的容量减少，从而使得液位下降而发出预警，如此，导致误报警的概率大大增加，从而影响客户的使用感受。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆动力电池包的检测系统，以解决现有技术中由于少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻值不会下降，从而无法检测出冷却液泄漏的问题。

本发明一个进一步的目的是极大降低误报警的概率。

特别地，本发明提供了一种用于车辆动力电池包的检测系统，以检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，所述检测系统包括：

介质吸收单元，配置成在所述冷却介质从所述动力电池包泄漏时吸收泄露的冷却介质，并在吸收所述冷却介质后改变其自身的电阻值；

储存单元，其内存储有用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质；

液位检测单元，设置于所述储存单元中，以对所述储存单元中的冷却介质容量进行测量；和

控制单元，与所述介质吸收单元和所述液位检测单元通信连接，且配置成用于根据所述介质吸收单元自身的电阻值和/或所述液位检测单元测得的容量判断所述冷却介质是否从所述动力电池包泄漏。

进一步地，所述车辆具有动力电池系统，其中，所述检测系统还包括：

直流回路检测单元，用于检测所述动力电池系统的直流回路中的电阻值，所述直流回路检测单元与所述控制单元通信连接，以使所述控制单元能够根据所述直流回路中的电阻值判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏。

进一步地，还包括冷却板，其与所述动力电池包接触，并与所述储存单元相连，用于流通所述储存单元的冷却介质，以通过流经所述冷却板的冷却介质对所述动力电池包进行散热。

进一步地，示警单元，与所述控制单元通信连接，以在所述控制单元判定所述冷却介质存在泄漏情况时受控地发出示警信号。

本发明提供一种具有所述检测系统的检测方法，以检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，所述检测方法包括：

测量用于放置所述动力电池包的所述介质吸收单元的电阻值；

测量所述储存单元内储存的冷却介质的容量；

根据所述介质吸收单元的电阻值和/或所述储存单元内储存的冷却介质的容量判断冷却介质是否从所述动力电池包泄漏。

进一步地，所述车辆具有动力电池系统，所述检测方法还包括：

检测所述动力电池系统的直流回路的电阻值，以根据所述直流回路的电阻值判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏。

进一步地，根据所述介质吸收单元的电阻值和/或所述液位检测单元测得的冷却介质的容量判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏的步骤具体为，

若所述容量少于或等于第一预设容量值且所述第一电阻值小于或等于第二预设电阻值，则用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质存在泄漏；

若所述容量少于或等于所述第一预设容量值且所述第一电阻值高于所述第二预设电阻值，则用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质存在缺失。

进一步地，根据所述第二电阻值判断所述动力电池包的冷却介质是否泄漏的步骤具体为，

若所述第二电阻值小于或等于第三预设电阻值，则所述动力电池包的冷却介质存在泄漏；

若所述第二电阻值高于所述第三预设电阻值且所述第一电阻值小于或等于所述第二预设电阻值，则判定用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质没有泄漏。

进一步地，若存在冷却介质从所述动力电池包泄漏的情况，则发出报警信号，以向驾乘人员示警。

本发明还提供一种车辆，其包括：

报警器；和

根据权利要求1-4任一项所述的检测系统，用于检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，并在所述冷却介质存在泄漏情况时控制所述报警器发出报警信号，以向驾乘人员示警。

本发明的有益效果可以为：

首先，将动力电池包放置在所述介质吸收单元，以使得该介质吸收单元能够吸收动力电池包泄漏的冷却介质，从而可以改变介质吸收单元的电阻值，控制单元则可以根据介质吸收单元的电阻值和/或液位检测单元测量的容量，来判断用于对动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏。如此，当用于对动力电池包进行散热的冷却介质发生泄漏时，所述检测系统通过介质吸收单元电阻值的变化和/或储存单元内冷却介质容量的变化即可判断用于对动力电池包进行散热的冷却介质的泄漏故障。与现有技术中检测电池系统直流回路对不带电平台(非带电部分接地)的绝缘电阻值R是否下降到某一值的方案相比，本发明通过控制单元接收到的介质吸收单元的电阻值和液位检测单元测量的容量即可判断冷却介质是否发生泄漏，从而能够解决现有技术中由于少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻值不会下降，即使电池包的冷却夜存在泄漏也无法检测冷却液泄漏的问题。

其次，所述检测系统可同时结合传统的泄漏检测原理，以对动力电池包的冷却液是否泄漏进行检测并判断，即控制单元可同时根据液位检测单元测量的容量、介质吸收单元的电阻值和动力电池系统的直流回路的电阻值，并分别与第一预设容量值、第二预设电阻值和第三预设电阻值进行比较，如此，一方面，当动力电池包存在泄漏时，控制单元可根据比较的结果向示警单元发出报警信号，从而及时提醒驾乘人员此时的动力电池系统存在泄漏的故障，以免发生电池短路等危险；另一方面，与单纯地通过水壶的液位传感器所检测的冷却液容量来判断电池包内的冷却液是否泄露的技术方案相比，本发明的检测系统能够避免不是由于动力电池包存在泄漏而导致水壶的冷却液容减少，从而发出误报警冷却液泄漏的问题。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是现有技术中的用于检测动力电池系统的冷却液泄漏的示意性检测结构图；

图2是根据本发明一个实施例的用于车辆动力电池包的检测系统的示意性结构图；

图3是根据图1所示的检测系统中的介质吸收单元的电阻值与用于对动力电池包进行散热的冷却介质泄漏量的示意性变化曲线图；

图4是根据本发明一个实施例的用于车辆动力电池包的检测方法的示意性流程图；

图5是根据本发明另一个实施例的用于车辆动力电池包的检测方法的示意性流程图。

具体实施方式

传统的新能源车车用电源系统所采用的是图1所示的绝缘检测电路，其中，燃料电池系统10和动力电池20分别通过逆变器30与电机M相连，在动力电池20和不带电平台40之间设有绝缘电阻值R，即通过检测动力电池系统(动力电池2)的直流回路对不带电平台40(非带电部分接地)的绝缘电阻值R进行测量。当电池的冷却液泄露或其他因素导致导电回路与不带电平台40之间的绝缘电阻值R下降到某一值时，电池管理系统(简称BMS)发出报警信号。但是，如果电池包的少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，该绝缘电阻值R一般不会下降，从而即使电池的冷却液存在漏液，也无法检测出来，若驾乘人员在这种状况下继续驾驶车辆的话，则对其生命安全带来一定的风险。

为了可以解决上述传统检测方法的缺陷，如图2所示，本发明提出了一种用于车辆动力电池包的检测系统，以对用于对动力电池包1进行散热的冷却介质是否存在泄漏的问题进行检测。所述检测系统可包括：介质吸收单元2，其可配置成在冷却介质从动力电池包泄漏时吸收泄露的冷却介质，并在吸收冷却介质后改变其自身的电阻值；储存单元3，其内存储有用于对动力电池包进行冷却的冷却介质；液位检测单元，设置于所述储存单元3中，以对储存单元3中的冷却介质容量进行测量；以及与介质吸收单元2和储存单元3通信连接的控制单元4，且配置成用于根据介质吸收单元2自身的电阻值和/或储存单元3测量的容量判断用于对动力电池包1进行散热的冷却介质是否存在泄漏故障。动力电池包1可包括与其接触的冷却板5，该冷却板5可与储存单元3相连，用于流通储存单元3的冷却介质，以使动力电池包1通过冷却介质进行散热。当动力电池包1的冷却介质发生泄漏时，所述检测系统通过介质吸收单元2电阻值的变化和/或储存单元3内储存的冷却介质容量的变化即可判断是否存在冷却介质的泄漏故障。与现有技术中检测电池系统直流回路对不带电平台(非带电部分接地)的绝缘电阻值是否下降到某一值的方案相比，本发明通过控制单元接收到的介质吸收单元2的电阻值和储存单元3的容量即可判断冷却介质是否发生泄漏，从而可以解决现有技术中由于少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻值不会下降，即使电池包的冷却液存在泄漏也无法检测冷却液泄漏的问题。

在上述实施例中，介质吸收单元2可设于冷却板5的下表面，且与冷却板接触，该下表面可与冷却板5和动力电池包1接触的表面相对应。

在另一个实施例中，介质吸收单元2可设于冷却板5的多个外表面处，且与该多个外表面接触。

在上述任一项实施例中，介质吸收单元2可为吸水棉，使用时，可将吸水棉包裹在动力电池包1内部热管理零件的周边(如冷水板5的外周，且不影响冷水板5与动力电池包1的直接接触)。

图3为检测系统中的介质吸收单元2的电阻值与动力电池包1的冷却介质泄漏量的示意性变化曲线图，横坐标为冷却介质的泄漏容量(单位ml)，纵坐标为介质吸收单元2的电阻值(单位Ω)。当动力电池包1的冷却介质发生泄漏时，与冷却板5接触的吸水棉会迅速吸收冷却介质并迅速扩散，则介质吸收单元2的电阻值(即吸水棉的电阻值)迅速下降，当下降至T点处(此时横坐标的泄漏量达到V)时，介质吸收单元2由起初的绝缘体变为导体，并可产生导通信号，由于介质吸收单元2的两端与控制单元4通信连接，控制单元4接收变为导体的介质吸收单元2的电阻值，此时，由于对动力电池包1进行散热的冷却介质发生泄漏，储存单元3内储存的冷却介质的容量下降，从而液位随之下降，该液位检测单元将液位下降后的冷却介质的容量传递给控制单元4，该控制单元4则可判断冷却介质是否发生泄漏，并可控制是否向驾乘人员发出示警信息。

在另一个实施例中，检测系统还可包括与控制单元4通信连接的直流回路检测单元，车辆包括动力电池系统，直流回路检测单元可用于检测动力电池系统的直流回路的电阻值，以使控制单元4可根据该直流回路的电阻值判断动力电池包1的冷却介质是否存在泄漏。检测系统还可包括与控制单元4通信连接的示警单元，控制单元4可根据判断的对动力电池包1进行散热的冷却介质存在泄漏的信号控制示警单元发出示警信号。如此，检测系统可同时结合传统的泄漏检测原理，以对动力电池包的冷却液是否泄漏进行检测并判断，即控制单元4可同时接收液位检测单元3的容量、介质吸收单元2的电阻值和动力电池系统的直流回路的电阻值，并分别与第一预设容量值、第二预设电阻值和第三电阻预设值进行比较，如此，一方面，当动力电池包存在泄漏时，控制单元4可根据比较的结果向示警单元发出报警信号，从而及时提醒驾乘人员此时的动力电池系统存在泄漏的故障，以免发生电池短路等危险；另一方面，与单纯地通过水壶的液位传感器所检测的冷却液容量来判断电池包内的冷却液是否泄露的技术方案相比，本发明的检测系统可避免不是由于动力电池包存在泄漏而导致水壶的冷却液容减少，从而发出冷却液泄漏的误报警。

如图4所示，本发明还提出了一种用于车辆动力电池包的检测方法，结合图2和图3进行说明，所述检测方法可包括：

S100.测量用于放置动力电池包1的介质吸收单元2的电阻值；

S200.测量储存单元3内储存的冷却介质的容量；

S300.根据介质吸收单元2的电阻值和/或储存单元3内储存的冷却介质的的容量判断动力电池包1的冷却介质是否泄漏。

在上述实施例中，检测方法中的步骤S100与步骤S200可同时进行，即可同时测量用于放置动力电池包1的介质吸收单元2的电阻值和储存单元3内储存的冷却介质的容量。

根据介质吸收单元2的电阻值和/或储存单元3内储存的冷却介质的容量判断动力电池包1的冷却介质是否泄漏的步骤具体可以为：

在可预设的时间内，当储存单元3内储存的冷却介质的不高于(少于或等于)第一预设容量值且介质吸收单元2的电阻值不高于(小于或等于)第二预设电阻值时，动力电池包1的冷却介质存在泄漏；

当储存单元3内储存的冷却介质的容量不高于(少于或等于)第一容量预设值且介质吸收单元2的电阻值高于第二预设电阻值时，动力电池包1的冷却介质存在缺失的问题。

所述预设的时间可根据不同的项目试验数据总结得出。所述检测方法中可包括根据判断的动力电池包1的冷却介质存在泄漏的信号发出泄漏报警信号，以向驾乘人员示警，当冷却介质缺失时，则可向驾乘人员发出冷却介质缺失信号，以提醒驾乘人员向储存单元3添加冷却介质。

当动力电池包1的冷却介质发生泄漏时，通过介质吸收单元2第一电阻值的变化和/或储存单元3内储存的冷却介质容量的变化即可判断是否存在冷却介质的泄漏故障。如此，可以解决现有技术中由于少部分冷却液泄露或者泄露的冷却液并没有侵入直流回路时，绝缘电阻值不会下降，即使电池包的冷却液存在泄漏也无法检测冷却液泄漏的问题。

如图5所示，在S300之前，所述检测方法可包括：

S400.检测动力电池系统的直流回路的电阻值，以根据直流回路的电阻值判断动力电池包1的冷却介质是否存在泄漏故障。

根据直流回路的电阻值判断动力电池包1的冷却介质是否泄漏的步骤具体可以为，

若直流回路的电阻值不高于(小于或等于)第三预设电阻值，则动力电池包1的冷却介质存在泄漏，此时可通过示警单元发出冷却介质泄漏信号，以警示驾乘人员查看故障；

若直流回路的电阻值高于所述第三预设电阻值且第一电阻值不高于(小于或等于)第二预设电阻值，则可忽略动力电池包1的泄漏，示警单元可以不发出示警信号。

如此，该检测方法可同时结合传统的泄漏检测原理，以对动力电池包1的冷却介质是否泄漏进行检测并判断，即控制单元4可同时接收储存单元3中冷却介质的容量、介质吸收单元2的电阻值和动力电池系统的直流回路的电阻值，并分别与第一预设容量值、第二预设电阻值和第三预设电阻值进行比较，如此，一方面，当动力电池包存在泄漏时，控制单元4可根据比较的结果向示警单元发出报警信号，从而及时提醒驾乘人员此时的动力电池系统存在泄漏的故障，以免发生电池短路等危险；另一方面，与单纯地通过水壶的液位传感器所检测的冷却液容量来判断电池包内的冷却液是否泄露的技术方案相比，本发明的检测系统可避免不是由于动力电池包存在泄漏而导致水壶的冷却液容减少，从而发出冷却液泄漏的误报警。

在上述任一项实施例中，冷却介质可为冷却液。

本发明还提供了一种车辆，其包括报警器和所述的检测系统，所述车辆可通过检测系统来检测动力电池包1的冷却介质是否泄漏，并将泄漏信号发送至所述报警器，以向驾乘人员示警。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆动力电池包的检测系统，以检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，所述检测系统包括：

介质吸收单元，配置成在所述冷却介质从所述动力电池包泄漏时吸收泄露的冷却介质，并在吸收所述冷却介质后改变其自身的第一电阻值；

储存单元，其内存储有用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质；

液位检测单元，设置于所述储存单元中，以对所述储存单元中的冷却介质容量进行测量；和

控制单元，与所述介质吸收单元和所述液位检测单元通信连接，且配置成用于根据所述介质吸收单元自身的第一电阻值和所述液位检测单元测得的容量判断所述冷却介质是否从所述动力电池包泄漏；

所述介质吸收单元配置成其所述第一电阻值随着吸收的所述冷却介质的增加而减小，从而使得所述介质吸收单元从绝缘体变成导体。

2.根据权利要求1所述的检测系统，所述车辆具有动力电池系统，其中，所述检测系统还包括：

直流回路检测单元，用于检测所述动力电池系统的直流回路中的电阻值，所述直流回路检测单元与所述控制单元通信连接，以使所述控制单元能够根据所述直流回路中的电阻值判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其中，

还包括冷却板，其与所述动力电池包接触，并与所述储存单元相连，用于流通所述储存单元的冷却介质，以通过流经所述冷却板的冷却介质对所述动力电池包进行散热。

4.根据权利要求3所述的检测系统，其中，还包括：

示警单元，与所述控制单元通信连接，以在所述控制单元判定所述冷却介质存在泄漏情况时受控地发出示警信号。

5.一种权利要求1-4任一所述的检测系统的检测方法，以检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，所述检测方法包括：

测量用于放置所述动力电池包的所述介质吸收单元的第一电阻值；

测量所述储存单元内储存的冷却介质的容量；

根据所述介质吸收单元的第一电阻值和所述储存单元内储存的冷却介质的容量判断冷却介质是否从所述动力电池包泄漏。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其中，所述车辆具有动力电池系统，所述检测方法还包括：

检测所述动力电池系统的直流回路的电阻值，以根据所述直流回路的电阻值判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其中，根据所述介质吸收单元的电阻值和/或所述液位检测单元测得的冷却介质的容量判断用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏的步骤具体为，

若所述容量少于或等于第一预设容量值且所述第一电阻值小于或等于第二预设电阻值，则用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质存在泄漏；

若所述容量少于或等于所述第一预设容量值且所述第一电阻值高于所述第二预设电阻值，则用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质存在缺失。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其中，根据所述直流回路的电阻值判断所述动力电池包的冷却介质是否泄漏的步骤具体为，

若所述直流回路的电阻值小于或等于第三预设电阻值，则所述动力电池包的冷却介质存在泄漏；

若所述直流回路的电阻值高于所述第三预设电阻值且所述第一电阻值小于或等于所述第二预设电阻值，则判定用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质没有泄漏。

9.根据权利要求5所述的检测方法，其中，还包括，

若存在冷却介质从所述动力电池包泄漏的情况，则发出报警信号，以向驾乘人员示警。

10.一种车辆，其包括：

报警器；和

根据权利要求1-4任一项所述的检测系统，用于检测用于对所述动力电池包进行散热的冷却介质是否泄漏，并在所述冷却介质存在泄漏情况时控制所述报警器发出报警信号，以向驾乘人员示警。

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