CN110474004A - 一种动力蓄电池箱体正气压维持系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，包括箱体，其特征在于：所述箱体密封设置，箱体内收容设置电池管理系统、气压传感器、电磁阀，箱体外设有气泵、继电器、空气干燥器、溢流阀，所述气压传感器与电池管理系统相连接，所述继电器、气泵、溢流阀、空气干燥器、电磁阀、电池管理系统依次串联。本发明还公开了一种动力蓄电池箱体正气压维持方法：系统初始化完成工作状态，采集箱体内气体压力值P，低于设定开启值P1，气泵开启，电磁阀打开，实现箱体充气，高于设定关闭值P2，电磁阀关闭，气泵关闭，停止充气，系统进入待机状态。本发明的有益效果在于提供一种维持箱体内正气压的系统及方法，即通过保持箱体内部大气压力大于外界气压(正常大气压)，避免水及水汽进入箱体内部，导致因气密性下降导致的进水及水汽、缩短电池使用寿命，从而减少延长电池使用寿命、减少安全事故隐患等问题。

Description

一种动力蓄电池箱体正气压维持系统及方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池技术领域，尤其是涉及一种动力蓄电池箱体正气压维持系统及方法技术领域。
背景技术
伴随新能源电动汽车的发展，动力蓄电池发展迅速，大量动力蓄电池涌现到市场，然而动力蓄电池箱体生命周期内防水是业内一个技术难题，当前动力蓄电池箱体防水技术通常从气密性上进行革新，如电池箱体避免进水、水汽，箱体上盖与下盖之间采用密封圈或密封胶，用螺栓将箱体上盖下盖连接，插件和箱体之间也采用密封圈，用螺栓将箱体上盖下盖连接，通过检测箱体密封性达到一定要求，如IP67、IP68、IP69K。这种方法在一定时间可以保证气密性，但是如果出现螺栓连接减弱或失效、或者密封圈老化的情形，则将导致气密性无法满足防水要求，从而导致箱体进水或水汽，使箱体内环境潮湿，严重时形成积水，继而触发绝缘故障频发，电芯外壳腐蚀等现象，给用户体验带来严重影响和在安全上增加了风险。提升动力蓄电池的气密性、为蓄电池工作创造一个干燥的工作环境，延长动力蓄电池的生命周期，提升用户体验感及安全系数，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种动力蓄电池箱体内正气压维持系统及方法，即保持箱体内部大气压力大于外界气压(正常大气压)，使水及水汽无法进入箱体内部，从而避免气密性下降导致的进水及水汽影响电池使用寿命、引发安全事故等问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，包括蓄电池箱体，其特征在于：所述箱体密封设置，箱体内收容设置电池管理系统、气压传感器、电磁阀，箱体外设有气泵、继电器、空气干燥剂、溢流阀，所述气压传感器与电池管理系统相连接，所述继电器、气泵、溢流阀、空气干燥器、电磁阀、电池管理系统依次串联。
优选的，所述系统外接电源，所述电源可以通过硬线开关控制；
优选的，所述电池管理系统可以通过CAN总线协议报文控制启闭状态；
优选的，所述电池管理系统可以通过高电平或低电平或高低电平组合方式控制电磁器和继电器。
优选的，所述电池管理系统可以是一个或者两个，或者多个控制器组成，所述控制器之间可以通过CAN总线或者硬线方式进行信息交换。
优选的，所述电池管理系统连接熔断器。
一种实现权利要求1-6任一所述动力蓄电池箱体正气压维持系统的方法、步骤为：
(1)电池管理系统接通电源，初始化完成进入工作状态；
(2)电池管理系统通过气压传感器采集箱体内的气体压力数据；
(3)电池管理系统计算气体压力值是否低于设定的气压阈值P1或者高于设定的气压阀值P2，以便确定是否开启气泵；
(4)步骤(3)所得气体压力低于设定的气压阈值P1，电池管理系统控制气泵开启，电磁阀供电，电磁阀打开，向箱体内输送干燥气体，气压停止降低，气压开始升高；
(5)步骤(3)所得气体压力高于设定的气压阈值P2，电池管理系统控制电磁阀断电，电磁阀关闭，气泵关闭，停止向箱体内输送干燥气体，气压停止升高；
(6)电池管理系统断开电源，进入待机状态；
优选的，所述一种动力蓄电池箱体正气压维持方法，其特征在于：当电池管理系统处于失控状态，溢流阀通过自身的设定值，维持箱体内气压处于合理范围，以防止对箱体上的防爆阀、平衡阀等造成伤害。
优选的，所述一种动力蓄电池箱体正气压维持方法，其特征在于：在气泵不工作时或在电磁阀不通电的情况下，电磁阀呈关闭状态，防止箱体内部正气压通过气压连接管路泄放。
本发明的有益效果是：通过箱体的正气压解决箱体密封性差导致的水、水汽进入动力蓄电池箱体问题。避免水接触到电芯，导致电芯腐蚀现象(如电芯腐蚀出现漏液，将出现严重后果)和绝缘故障发生。
附图说明
为了更清楚的说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中记载的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他附图。
图1为本发明一种动力蓄电池箱体正气压维持系统结构示意图。
图2为本发明一种动力蓄电池箱体正气压维持方法步骤流程图。
图1-2中
1、箱体；2、电池管理系统或控制器；3、气压传感器；4、电磁阀；5、气泵；6、继电器；7、空气干燥器；8、溢流阀；9、电源；10、熔断器；11、开关；12、导线；13、气压连接管路；
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一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明的具体实施例如下：
一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，包括箱体1，其特征在于：所述箱体1密封设置，箱体1内收容设置电池管理系统2、气压传感器3、电磁阀4，箱体1外设有气泵5、继电器6、空气干燥器7、溢流阀8，所述气压传感器3与电池管理系统2相连接，所述继电器6、气泵5、溢流阀8、空气干燥器7、电磁阀4、电池管理系统2依次串联形成箱体正气压维持系统。
作为一种优选的技术方案，系统外接电源9，所述电源可以通过硬线开关11控制系统启闭状态；
作为一种优选的技术方案，所述电池管理系统2可以通过CAN总线协议报文控制启闭状态；
作为一种优选的技术方案，所述电池管理系统2可以通过高电平或低电平或高低电平组合方式控制电磁阀4和继电器6；
作为一种优选的技术方案，所述电池管理系统2可以是一个或者两个，或者多个，所述管理系统之间可以通过CAN总线或者硬线方式进行信息交换；
作为一种优选的技术方案，电池管理系统2连接熔断器10；
一种实现上述任一所述动力蓄电池箱体正气压维持系统的方法、步骤为：
(1)电池管理系统2接通电源9，通过硬线开关11控制电池管理系统2处于工作或休眠状态；
(2)电池管理系统2通过气压传感器3采集箱体1内的气体压力数据；
(3)电池管理系统2计算当前箱体1内压力值P，气压P处于P1和P2之间时，气泵5维持原状态(P1<P2)；
(4)若气泵5当前状态为不工作状态，受箱体1气密性影响，箱体1内的气压慢慢下降，当电池管理系统2采集当前箱体1内压力值P低于P1时，电池管理系统2便控制继电器6线圈得电，使气泵5处于工作状态，随后控制电磁阀4得电:；在气泵5工作时，外部空气经过气泵5压缩，变成压力气体，沿着气压连接管路13，经过空气干燥器7，电磁阀4进入箱体1，箱体1压力逐渐回升，电池管理系统2采集当前箱体1内压力高于P1时但未高于P2时，气泵5维持原状态，即工作状态；
(5)当电池管理系统2采集当前箱体1内压力值P高于P2时，电池管理系统2便控制电磁阀4失电，气压连接管路13关闭，随后控制继电器6线圈失电，使气泵5处于非工作状态，此时箱体1压力达到最高值，没有外部气体输入，受箱体1气密性影响，箱体1内的气压慢慢下降，降低至低于P1时进入下一轮控制过程；
(6)当开关处于关闭状态，电池管理系统或控制器2失电，不再对气体压力采集、气泵5、电磁阀4进行控制，气泵5处于非工作状态，电磁阀4处于失电状态，气压连接管路13处于关闭状态。
作为一种优选的技术方案，其特征在于：当系统处于失控状态，溢流阀8通过自身的设定值，维持箱体1内气压处于合理范围，以防止对箱体1上的防爆阀、平衡阀等造成损害。
作为一种优选的技术方案，其特征在于：在气泵5不工作时或在电磁阀不得电的情况下，电磁阀4呈关闭状态，防止箱体1内部正气压通过气压连接管路13泄放。
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，能够以其他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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)密封设置，箱体(1)内收容设置电池管理系统(2)、气压传感器(3)、电磁阀(4)，箱体(1)外设有气泵(5)、继电器(6)、空气干燥剂(7)、溢流阀(8)，所述气压传感器(3)与电池管理系统(2)相连接，所述继电器(6)、气泵(5)、溢流阀(8)、空气干燥器(7)、电磁阀(4)、电池管理系统(2)依次串联。
2.根据权利要求1所述一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，其特征在于：系统外接电源(9)，所述电源可以通过硬线开关(11)控制。
3.根据权利要求1所述一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，其特征在于：所述电池管理系统(2)可以通过CAN总线协议报文控制启闭状态。
4.根据权利要求1所述一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，其特征在于：所述电池管理系统(2)可以通过高电平或低电平或高低电平组合方式控制电磁器(4)和继电器(6)。
5.根据权利要求1所述一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，其特征在于：所述电池管理系统(2)可以是一个或者两个，或者多个控制器组成，所述控制器之间可以通过CAN总线或者硬线方式进行信息交换。
6.根据权利要求1所述一种动力蓄电池箱体正气压维持系统，其特征在于：电池管理系统(2)连接熔断器(10)。
7.一种实现权利要求1-6任一所述动力蓄电池箱体正气压维持系统的方法、步骤为：
(1)电池管理系统接通电源，初始化完成进入工作状态；
(2)电池管理系统通过气压传感器采集箱体内的气体压力数据；
(3)电池管理系统计算气体压力值是否低于设定的气压阈值P1或者是否高于设定的气压阈值P2，以便确定是否开启气泵；
(4)步骤(3)所得气体压力低于设定的气压阈值P1，电池管理系统控制气泵开启，电磁阀供电，电磁阀打开，向箱体内输送干燥气体，气压停止降低，气压开始升高；
(5)步骤(3)所得气体压力高于设定的气压阈值P2，电池管理系统控制电磁阀断电，电磁阀关闭，气泵关闭，停止向箱体内输送干燥气体，气压停止升高；
(6)电池管理系统断开电源，进入休眠状态。
8.根据权利要求7所述一种动力蓄电池箱体正气压维持方法，其特征在于：当电池管理系统处于失控状态，溢流阀通过自身的设定值，维持箱体内气压处于合理范围。
9.根据权利要求7所述一种动力蓄电池箱体正气压维持方法，其特征在于：在气泵不工作时或在电磁阀不供电的情况下，电磁阀关闭，防止箱体内部正气压通过气压连接管路泄放。
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