CN109103529A - 检测结构及电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种检测结构及电源装置，该检测结构可应用于电源装置中的包括多个单体电池的电池模组，检测结构包括检测部件以及设置于所述检测部件上的金属线，所述检测部件设置于所述多个单体电池之间或所述多个单体电池的一端，所述金属线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接。所述金属线用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路，以检测单体电池的爆喷现象。本申请提供的检测结构可有效检测单体电池的爆喷，结构简单、稳定性高且成本低廉。

Description

检测结构及电源装置

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种检测结构及电源装置。

背景技术

电池模组作为电动汽车上的主要的储能元件，是电动汽车的关键部件，直接影响到电动汽车的性能。电池模组中单体电池的热失稳现象，例如爆喷，严重威胁到电池系统的使用安全问题。动力电池在使用过程中会产生大量的热量，从而可能导致单体电池发生热爆喷现象，若不能及时对热爆喷现象进行检测，有可能将导致电池燃烧、进而危及周边人员的生命和财产安全。比如，在现有的电动汽车行业中，若电动汽车的动力电池组发生热失稳，轻者烧坏电池组，严重者将危及使用者的生命。

现有技术中，常采用在电池模组之间放入云母片以检测电池爆喷现象，但是采用这种方式存在如下问题：云母片只能检测到一个区域的电池的爆喷情况，无法实现全面的检测；云母片的检测精度较低，实际使用过程中容易出现误报情况；云母片的价格较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测结构及电源装置，以至少部分地改善上述问题。

本发明实施例提供一种检测结构，应用于包括多个单体电池的电池模组，所述检测结构包括检测部件以及设置于所述检测部件上的金属线，所述检测部件设置于所述多个单体电池之间或所述多个单体电池的一端，所述金属线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接；

所述金属线用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生路，以检测单体电池的爆喷现象。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述检测部件包括液冷扁管，所述金属线包括第一导线，所述液冷扁管迂回设置于所述电池模组包括的多个单体电池之间，所述第一导线设置在所述液冷扁管的外壁，且与所述单体电池接触，所述第一导线用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路，或者用于在所述外部电源的供电下产生热量对所述液冷扁管内的液体进行加热，以对所述单体电池进行加热。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述液冷扁管的外壁开设有第一容置槽，所述第一导线容置于所述第一容置槽内。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述第一导线包括第一子导线和第二子导线，所述第一子导线和所述第二子导线分别设置于所述液冷扁管的相对的两侧，所述第一子导线和所述第二子导线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接，分别用于检测与其接触的单体电池的爆喷现象。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述检测部件包括模组夹板，所述金属线包括第二导线，所述模组夹板上设置有多个容置孔，所述多个单体电池中的各所述单体电池的一端可容置于所述容置孔内，所述第二导线迂回设置于所述模组夹板的设置有所述单体电池的一侧，用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述模组夹板上开设有第二容置槽，所述第二导线容置于所述第二容置槽内。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述液冷扁管包括第一接头和第二接头，所述第一接头内开设有进液口，且与所述液冷扁管的一端连接以使所述进液口与所述液冷扁管内的通孔连通，所述第二接头开设有出液口，且与所述液冷扁管的另一端连接以使所述液冷扁管内的通孔与所述出液口连通。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述液冷扁管包括多个子管道，各所述子管道呈平行设置。

可选地，在本发明实施例提供的检测结构中，所述第一接头的靠近各所述子管道的一端的内部设置有导流板，所述导流板用于将从所述进液口流入的液体导入不同的子管道。

本发明实施例还提供一种电源装置，包括电池模组、外部电池、电池组管理系统BMS以及上述的检测结构，所述检测结构设置于所述电池模组包括的多个单体电池之间以及所述多个单体电池的一侧，所述外部电源和所述电池组管理系统BMS与所述检测结构中的金属线连接。

本发明实施例提供一种检测结构及电源装置，包括检测部件以及设置在检测部件上的金属线，所述检测部件设置于电源装置中的电池模组所包括的多个单体电池之间或多个单体电池的一端，金属线的两端分别与外部电源及电池组管理系统BMS连接。金属线可用于在单体电池发生爆喷时受热而产生断路，从而检测单体电池的爆喷现象。本申请提供的检测结构可有效检测单体电池的爆喷，结构简单、稳定性高且成本低廉。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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为本发明较佳实施例提供的电源装置的爆炸图。

图2为本发明较佳实施例提供的液冷扁管的结构图。

图3本发明较佳实施例提供的液冷扁管及电池模组的结构图。

图4为图3中部位A的局部放大图。

图5为本发明较佳实施例提供的模组夹板的结构图。

图6为图5中部位B的局部放大图。

图7位本发明实施例提供的液冷扁管的局部剖面图。

图标：10-电源装置；100-检测结构；110-液冷扁管；111-第一导线；112-第一容置槽；113-第一接头；1131-导流板；114-第二接头；115-子管道；120-模组夹板；121-第二导线；122-容置孔；123-第二容置槽；200-电池模组。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

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“中”、“上”、“平行”、“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。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“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，也可以是电性连接。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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，本申请实施例提供一种检测结构100，所述检测结构100应用于包括电池模组200的电源装置10，所述电源装置10包括多个单体电池(图中只示出了部分)，所述检测结构100可用于检测单体电池的爆喷现象。

所述检测结构100包括检测部件以及设置于所述检测部件上的金属线，所述检测部件设置于所述多个单体电池之间或所述多个单体电池的一端。所述电源装置10还包括外部电源和电池组管理系统BMS，所述金属线的两端分别与所述外部电池和所述电池组管理系统BMS连接。

具体实施时，当单体电池温度过高发生爆喷时，单体电池内部的化学物质将发生爆喷，而爆喷的化学物质将产生很高的热量，喷射出的气体将携带该高热量，使得喷射出的气体温度很高，例如高达600度或700度等。而检测部件上的金属线在该高温度气体下将被熔断从而发生断路。所述电池组管理系统BMS在检测到金属线发生断路时，可判定单体电池发生了爆喷现象，以及时发出警报，从而保障人身、财产安全。

可选地，请结合参阅图2-图4，在本实施例中，所述检测部件包括液冷扁管110，所述金属线包括第一导线111，所述液冷扁管110迂回设置于所述电池模组200包括的多个单体电池之间。其中，所述多个单体电池可呈多行排列，所述液冷扁管110可按每间隔一行单体电池迂回设置的方式，也可按每间隔两行单体电池迂回设置的方式，具体本实施例中不作限制。

所述第一导线111设置在所述液冷扁管110的外壁，且与所述单体电池接触。所述第一导线111可用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路。所述第一导线111的走向与所述液冷扁管110的轴线方向一致。可选地，所述第一导线111可设置于所述液冷扁管110的外壁的上方，或设置于所述液冷扁管110的外壁的下方，或者是设置于所述液冷扁管110的外壁的中间位置，对此本实施例不作具体限制，可根据需求进行设置，只要能够使第一导线111与单体电池接触即可。

本实施例中，为了使第一导线111可稳定设置于所述液冷扁管110的外壁上，所述液冷扁管110的外壁上还开设有第一容置槽112，所述第一容置槽112的走向与所述液冷扁管110的轴线方向一致。所述第一导线111可容置于所述第一容置槽112内。

本实施例中，考虑到液冷扁管110在迂回设置于多个单体电池之间时，若只在液冷扁管110的一侧设置金属线，可能导致金属线难以准确检测到一些与其存在一定间隔的单体电池的爆喷现象。因此，本实施例中，所述第一导线111包括第一子导线和第二子导线，所述第一子导线和第二子导线分别设置于所述液冷扁管110的相对的两侧，所述第一子导线的两端分别于外部电源和电池组管理系统BMS连接，所述第二子导线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接，可分别用于检测与其接触的单体电池的爆喷现象。

应当理解，在所述第一导线111包括第一子导线和第二子导线的情况下，所述第一容置槽112也包括第一子容置槽和第二子容置槽。所述第一子容置槽和所述第二子容置槽分别开设于所述液冷扁管110的相对的两侧。所述第一子导线可容置于所述第一子容置槽内，所述第二子导线可容置于所述第二子容置槽内。如此，稳固地将第一子导线和第二子导线设置于液冷扁管110外壁。

请结合参阅图5和图6，在本实施例的另一实施方式中，所述检测部件可包括模组夹板120，所述金属线包括第二导线121。其中，所述模组夹板120上设置有多个容置孔122，所述容置孔122为梯形孔。所述多个单体电池中的各所述单体电池的一端可容置于所述容置孔122内，所述第二导线121迂回设置于所述模组夹板120的设置有所述单体电池的一侧。可选地，所述模组夹板120上的容置孔122呈多行排列，所述第二导线121可绕着所述容置孔122迂回设置，例如可按每间隔一行容置孔122的迂回设置方式，也可以按每间隔两行容置孔122的迂回设置方式，具体地本实施例不做限制。

在单体电池安置于所述容置孔122内的情况下，在单体电池发生爆喷时，所述第二导线121可将在所述单体电池发生爆喷时所喷射出的高温度的气体下熔断，从而产生断路。

可选地，在本实施例中，为了稳定地将所述第二导线121设置于所述模组夹板120上，所述模组夹板120上还开设有第二容置槽123，所述第二容置槽123沿着各行容置孔122的外围迂回开设于模组夹板120上。所述第二导线121可容置于所述第二容置槽123内。

在本实施例中，所述检测结构100可包括上述的液冷扁管110或者是模组夹板120中的任意一种。在所述检测结构100包括所述液冷扁管110、所述金属线包括第一导线111的情况下，可利用液冷扁管110迂回设置于多个单体电池之间的结构特点，从而使设置于液冷扁管110的外壁上的第一导线111迂回设置在多个单体之间，从而以单体电池的径向方向的检测角度以检测单体电池的爆喷现象。

而在所述检测结构100包括所述模组夹板120、所述金属线包括第二导线121的情况下，由于各个单体电池的一端均设置于模组夹板120上容置孔122内，而第二导线121设置于模组夹板120上，因此，可以单体电池的轴向方向的检测角度以检测单体电池的爆喷现象。

需要说明的是，本实施例中，检测结构100可包括所述液冷扁管110和模组夹板120中的一种，也可以同时包括液冷扁管110和模组夹板120，本实施例不做具体限制。

可选地，在本实施例中，所述液冷扁管110可由金属材料制成，以避免在单体电池发生爆喷时受到损坏。此外，为了使液冷扁管110的管体与单体电池之间契合的更好，所述液冷扁管110的外壁还可开设弧形凹槽。所述单体电池一般为柱形结构，如此，单体电池可容置于所述弧形凹槽内，从而和液冷扁管110契合更佳。

本实施例中，不仅可以在液冷扁管110的外壁上设置第一导线111以检测单体电池的爆喷现象，还可通过在液冷扁管110内充入冷却液，以实现对单体电池的散热，从而从根本上尽量避免单体电池发生爆喷。

请再次参阅图2，在本实施例中，所述液冷扁管110包括第一接头113和第二接头114，所述第一接头113内开设有进液口，且与所述液冷扁管110的一端连接以使所述进液口语所述液冷扁管110内的通孔连通。所述第二接头114开设有出液口，且与所述液冷扁管110的另一端连接，以使所述液冷扁管110内的通孔与所述出液口连通。

本实施例中，所述第一接头113和第二接头114可分别与外部的液体驱动装置连接。所述液体驱动装置可通过所述第一接头113的进液口向所述液冷扁管110注入冷却液，并通过所述第二接头114的出液口回收液体，以实现对液冷扁管110内的冷却液的更换。

可选地，在本实施例中，为了避免液冷扁管110中的冷却液由于重力原因集中于液冷扁管110的下部，在冷却液不是十分充足的情况下，易导致液冷扁管110的上部缺少冷却液，进而导致对单体电池的散热效果不佳。因此，请结合参阅图7，在本实施例中，所述液冷扁管110包括多个子管道115，各所述子管道115呈平行设置。

如此，通过上述设置，进入液冷扁管110的冷却液可较为均匀地流入各个子管道115内，从而可对单体的轴向方向上的各个部位进行均匀散热。避免了液冷扁管110的上部缺乏冷却液导致散热效果不佳的缺点。

经发明人研究发现，由于从进液口注入的冷却液首先会导入离所述进液口较近的子管道115内，当冷却液不是特别充足时，距离所述进液口较远的子管道115可能只能导入极少的冷却液，导致散热效果不佳。

故在本实施例的一种实施方式中，所述第一接头113的靠近各所述子管道115的一端的内部设置有导流板1131，所述导流板1131可为多个，多个导流板1131可以设置为从所述进液口并向远离所述进液口的方向放射状的延伸。

如此，通过上述设置，冷却液从所述进液口注入后，由于所述导流板1131的分流作用，冷却液可较为均匀地被导向至不同的方向，从而使位于各个位置处的子管道115都可以被注入冷却液。

综上所述，本发明实施例提供了一种检测结构100及电源装置10，包括检测部件以及设置在检测部件上的金属线，所述检测部件设置于电源装置10中的电池模组200所包括的多个单体电池之间或多个单体电池的一端，金属线的两端分别与外部电源及电池组管理系统BMS连接。金属线可用于在单体电池发生爆喷时受热而产生断路，从而检测单体电池的爆喷现象。本申请提供的检测结构100可有效检测单体电池的爆喷，结构简单、稳定性高且成本低廉。

进一步地，所述检测结构100可包括液冷扁管110或模组夹板120中的至少一种，对应地金属线可包括设置在液冷扁管110的外壁上的第一导线111及设置在模组夹板120上的第二导线121中的至少一种，可分别通过从单体电池的径向方向和轴向方向上检测单体电池的爆喷。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种检测结构，其特征在于，应用于包括多个单体电池的电池模组，所述检测结构包括检测部件以及设置于所述检测部件上的金属线，所述检测部件设置于所述多个单体电池之间或所述多个单体电池的一端，所述金属线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接；

所述金属线用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路，以检测单体电池的爆喷现象。

2.根据权利要求1所述的检测结构，其特征在于，所述检测部件包括液冷扁管，所述金属线包括第一导线，所述液冷扁管迂回设置于所述电池模组包括的多个单体电池之间，所述第一导线设置在所述液冷扁管的外壁，且与所述单体电池接触，所述第一导线用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路，或者用于在所述外部电源的供电下产生热量对所述液冷扁管内的液体进行加热，以对所述单体电池进行加热。

3.根据权利要求2所述的检测结构，其特征在于，所述液冷扁管的外壁开设有第一容置槽，所述第一导线容置于所述第一容置槽内。

4.根据权利要求2所述的检测结构，其特征在于，所述第一导线包括第一子导线和第二子导线，所述第一子导线和所述第二子导线分别设置于所述液冷扁管的相对的两侧，所述第一子导线和所述第二子导线的两端分别与外部电源和电池组管理系统BMS连接，分别用于检测与其接触的单体电池的爆喷现象。

5.根据权利要求1所述的检测结构，其特征在于，所述检测部件包括模组夹板，所述金属线包括第二导线，所述模组夹板上设置有多个容置孔，所述多个单体电池中的各所述单体电池的一端可容置于所述容置孔内，所述第二导线迂回设置于所述模组夹板的设置有所述单体电池的一侧，用于在所述单体电池发生爆喷时受热而产生断路。

6.根据权利要求5所述的检测结构，其特征在于，所述模组夹板上开设有第二容置槽，所述第二导线容置于所述第二容置槽内。

7.根据权利要求2所述的检测结构，其特征在于，所述液冷扁管包括第一接头和第二接头，所述第一接头内开设有进液口，且与所述液冷扁管的一端连接以使所述进液口与所述液冷扁管内的通孔连通，所述第二接头开设有出液口，且与所述液冷扁管的另一端连接以使所述液冷扁管内的通孔与所述出液口连通。

8.根据权利要求7所述的检测结构，其特征在于，所述液冷扁管包括多个子管道，各所述子管道呈平行设置。

9.根据权利要求8所述的检测结构，其特征在于，所述第一接头的靠近各所述子管道的一端的内部设置有导流板，所述导流板用于将从所述进液口流入的液体导入不同的子管道。

10.一种电源装置，其特征在于，包括电池模组、外部电池、电池组管理系统BMS以及权利要求1-9任意一项所述的检测结构，所述检测结构设置于所述电池模组包括的多个单体电池之间以及所述多个单体电池的一侧，所述外部电源和所述电池组管理系统BMS与所述检测结构中的金属线连接。