CN111509321A - 一种电池包系统、电池包气密性检测方法及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池包系统、电池包气密性检测方法及电动汽车,该电池包系统包括:电池包箱体,电池包箱体上设置有防爆阀;设置于电池包箱体内的电池包本体、压力检测模块、抽气模块以及密封模块;抽气模块包括进气口和出气口,其中出气口与防爆阀连接,密封模块设置于出气口与防爆阀之间,包括连通防爆阀与出气口的第一状态和封闭防爆阀与出气口的第二状态;分别与压力检测模块、抽气模块以及密封模块电连接的控制器,控制器控制密封模块在第一状态和第二状态之间切换,并控制抽气模块的启动和关闭,以及通过压力检测模块监测电池包箱体内的压力值。本发明提供的一种电池包系统可以随时检测电池包气密性,并且过程简单方便。

Description

一种电池包系统、电池包气密性检测方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及电池包气密性领域,特别涉及一种电池包系统、电池包气密性检测方法及电动汽车。
背景技术
电池包为电动汽车提供行驶所需的能量,是电动汽车的动力系统中尤为重要的部件。通常为保证电池包的安全性,需要对电池进行封闭性检测,从而有效避免电池包进水等风险。
通常对电池包进行封闭性检测的常规手段时气密性检测,通过往电池包中注入空气,并检测其压力变化,从而得知其封闭性状况。
目前电池包气密性检测的装置通常是在电池包内部气压高于外部气压的状况下,检测电池包的气密性。具体的,通过上气管对箱体充气后,将气管接头拆下并安装防爆防水透气阀实现对箱体的密封,进而检测电池包箱体的气密性。
然而实际电池包沉水为电池包内部气压低于外部气压,目前的气密性检测装置无法模拟这种情况。并且现有技术中在检测电池包气密性时,通常将电池包取出,通过专门检测气密性的检测装置对电池包的气密性进行检测,检测过程较为复杂且无法做到随时检测。
发明内容
本发明提供了一种电池包系统、电池包气密性检测方法及电动汽车,用以解决现有技术中电池包无法随时检测气密性的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
依据本发明的一个方面,提供了一种电池包系统,包括:
电池包箱体,所述电池包箱体上设置有防爆阀;
设置于所述电池包箱体内的电池包本体、压力检测模块、抽气模块以及密封模块,所述抽气模块包括进气口和出气口,其中所述出气口与所述防爆阀连接,所述密封模块设置于所述出气口与所述防爆阀之间,包括连通所述防爆阀与所述出气口的第一状态和封闭所述防爆阀与所述出气口的第二状态;
分别与所述压力检测模块、所述抽气模块以及所述密封模块电连接的控制器,所述控制器用于控制所述密封模块在所述第一状态和所述第二状态之间切换,并控制所述抽气模块的启动和关闭,以及通过所述压力检测模块监测所述电池包箱体内的压力值。
进一步地,所述控制器具体用于在所述密封模块处于所述第一状态时,接收气密性检测启动信号,根据所述气密性检测启动信号控制所述抽气模块进行抽气,并在所述压力检测模块监测到的所述电池包箱体内的压力值达到预设压力值时,控制所述密封模块由所述第一状态转换为所述第二状态;在所述密封模块保持处于所述第二状态的预设时长内,计算得到漏压值。
进一步地,所述控制器还用于在所述漏压值大于或者等于预设漏压阈值时,发送故障信号至整车控制器。
进一步地,所述控制器还用于在计算得到漏压值后,控制所述密封模块由所述第二状态转换为所述第一状态。
进一步地,所述压力检测模块包括压力传感器。
进一步地,所述抽气模块包括真空泵或者抽气泵。
进一步地,所述防爆阀的其中一部分位于所述电池包箱体的外部,另一部分位于所述电池包箱体的内部,且位于所述电池包箱体内部的部分与所述出气口连接。
依据本发明的又一个方面,提供了一种电动汽车,包括如上所述的电池包系统。
进一步地,所述电动汽车还包括:
整车控制器,用于接收用户指令,根据所述用户指令向所述电池包系统中的控制器输出气密性检测启动信号,使所述控制器响应所述气密性检测启动信号。
进一步地,所述电动汽车还包括:与所述整车控制器连接的故障灯;
所述整车控制器还用于在接收到所述控制器发送的故障信号时,点亮所述故障灯。
依据本发明的又一个方面,提供了一种电池包气密性检测方法,应用于如上所述的电池包系统,所述电池包气密性检测方法包括:
在所述电池包系统的控制器接收到气密性检测启动信号时,控制所述电池包系统的密封模块保持连通所述电池包系统的防爆阀与所述电池包系统的抽气模块中的出气口的第一状态;
控制所述抽气模块进行抽气,并通过所述电池包系统中的压力检测模块监测所述电池包系统中电池包箱体的内部压力;
在监测到所述电池包箱体的内部压力达到预设压力值时,控制所述抽气模块停止抽气,并控制所述密封模块转换为封闭所述防爆阀与所述出气口的第二状态;
通过所述压力检测模块监测所述密封模块由所述第一状态转换为所述第二状态后的预设时长内电池包箱体的内部压力变化值,根据所述内部压力变化值确定所述电池包系统的气密性。
本发明的有益效果是:
上述技术方案,电池包系统可随时检测电池包的气密性,无需取出电池包并使用专用的气密性检测装置进行检测,减少了电池包维护时间;并且在检测电池包气密性时,由于是电池包内部气压低于外部气压,因此可以更好的模拟电池包沉水状态;在气密性检测过程中通过防爆阀进行排气,避免在电池包箱体上另开一个排气孔,降低涉及成本,减少泄露风险。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的一种电池包系统功能模块示意图;
图2表示本发明实施例提供的抽气模块示意图;
图3表示本发明实施例提供的一种电池包系统外部示意图;
图4表示本发明实施例提供的一种电池包气密性检测方法示意图。
附图标记说明:
11、电池包箱体;12、防爆阀;13、压力检测模块;14、抽气模块;141、进气口;142、出气口;15、密封模块;16、控制器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1-3所示,本发明实施例提供了一种电池包系统,该电池包系统包括:
电池包箱体11,电池包箱体11上设置有防爆阀12;
设置于电池包箱体11内的电池包本体、压力检测模块13、抽气模块14以及密封模块15,抽气模块14包括进气口141和出气口142,其中出气口142与防爆阀12连接,密封模块15设置于出气口142与防爆阀12之间,包括连通防爆阀12与出气口142的第一状态和封闭防爆阀12与出气口142的第二状态;
分别与压力检测模块13、抽气模块14以及密封模块15电连接的控制器16,控制器16用于控制密封模块15在第一状态和第二状态之间切换,并控制抽气模块14的启动和关闭,以及通过压力检测模块13监测电池包箱体11内的压力值;抽气模块14在抽气时,通过进气口141抽取电池包箱体11内部的空气,并通过出气口142将抽取的空气经由防爆阀12排放至电池包箱体11的外部。
应当说明的是,电池包箱体11内部具有容置空间,电池包本体、压力检测模块13、抽气模块14以及密封模块15均位于该容置空间中;电池包箱体11的形状可以为长方体,但不限于此;并且电池包箱体11上设置有线束孔,较佳的,在电池包箱体11使用时,通过线束以及密封圈等密封装置,可以使得该线束孔处于密闭状态,不会造成电池包箱体11内部的空气与电池包箱体11外部的空气进行流通,或者电池包箱体11内部的空气与电池包箱体11外部的空气进行流通的空气量很小,在一预设范围内。
防爆阀12可以采用现有电池包气密性检测装置中的防爆阀,具有透气不透水的性能。较佳的,防爆阀12的其中一部分位于电池包箱体11的外部,另一部分位于电池包箱体11的内部,且位于电池包箱体11内部的部分与出气口142连接。
压力检测模块13位于电池包箱体11的内部,可以检测或监测电池包箱体11内部的压力。压力检测模块13可以始终监测电池包箱体11内部的压力值,并将监测到的压力值发送至控制器;当然也可以在收到控制器发送的气密性检测启动信号时开始监测电池包箱体11内部的压力值,即在电池包系统进行气密性检测的过程中始终监测电池包箱体11内部的压力值。较佳的,压力检测模块13包括压力传感器。
抽气模块14通过抽气,可以将电池包箱体11内部的空气排放到电池包箱体11的外部,使电池包箱体11内部的气压低于电池包箱体11外部的气压,从而模拟电池包沉水状态。较佳的,抽气模块14包括真空泵或者抽气泵。
在进行气密性检测时,需要先将电池包箱体11内部的空气排出,然后密封电池包箱体11,以隔绝电池包箱体11内部空气与外部空气的流通,从而检测气密性。由于通过防爆阀12进行排气,因此可以通过密封防爆阀12实现对电池包箱体11的密封。由于出气口142与防爆阀12连接,较佳的,密封模块15设置于出气口142与防爆阀12之间,例如密封模块15可以为一板状结构,位于出气口142与防爆阀12的连接处,通过抽拉的方式关闭或者连通出气口142与防爆阀12之间的连接。当然也可以通过旋转密封模块15的方式关闭或者连通出气口142与防爆阀12之间的连接;例如密封模块15为一圆形板状结构,与出气口142的形状相适应;当出气孔142的开口方向与密封模块15的中心线平行时,密封模块15将挡住来自出气孔142的空气,从而关闭出气口142与防爆阀12之间的连接;当出气孔142的开口方向与密封模块15的中心线垂直时,密封模块15不会挡住来自出气孔142的空气,从而连通出气口142与防爆阀12之间的连接;可以旋转密封模块15实现其中心线与出气孔142的开口方向相互平行或者相互垂直。较佳的,电池包系统还包括一与控制器16连接的驱动机构,该驱动机构用于驱动密封模块15,实现关闭或者连通出气口142与防爆阀12之间的连接。
控制器16可以接收以及发送电信号,通过分别向压力检测模块13、抽气模块14以及密封模块15发送电信号,完成气密性检测。较佳的,控制器16可以为电池管理系统。
本发明实施例中,电池包系统可随时检测电池包的气密性,无需取出电池包并使用专用的气密性检测装置进行检测,减少了电池包维护时间;并且在检测电池包气密性时,由于是电池包内部气压低于外部气压,因此可以更好的模拟电池包沉水状态;在气密性检测过程中通过防爆阀12进行排气,避免在电池包箱体11上另开一个排气孔,降低涉及成本,减少泄露风险。
继续参见图1,在上述发明实施例的基础上,本发明实施例中,控制器16具体用于在密封模块15处于第一状态时,接收气密性检测启动信号,根据气密性检测启动信号控制抽气模块14进行抽气,并在压力检测模块13监测到的电池包箱体11内的压力值达到预设压力值时,控制密封模块15由第一状态转换为第二状态;在密封模块15保持处于第二状态的预设时长内,计算得到漏压值。
应当说明的是,密封模块15的第一状态为常规状态,即在不进行气密性检测时密封模块15保持处于第一状态。控制器16在接收到气密性检测启动信号时,开始进行气密性检测;向抽气模块14发送第一信号,以启动抽气模块14,使其进行抽气;向压力检测模块13发送第二信号,以启动压力检测模块13,使其开始监测电池包箱体11内的压力值;控制器16在检测到该压力值达到预设压力值时,向密封模块15发送第一切换信号,密封模块15接收到第一切换信号之后,由第一状态转换为第二状态。控制器16通过获取压力检测模块13发送的压力值,可以确定密封模块15保持处于第二状态的预设时长内,电池包箱体11内部压力值的变化情况,从而计算得到漏压值;例如该漏压值等于密封模块15由第一状态转换为第二状态时电池包箱体11内部的压力值,减去密封模块15保持处于第二状态的预设时长时电池包箱体11内部的压力值的差。
通过漏压值判断电池包系统的气密性是否合格,例如漏压值小于预设漏压值时,则电池包系统的气密性合格,此时可以不用发消息对用户进行提示;当漏压值大于或者等于预设漏压值时,则电池包系统的气密性不合格,需要对用户进行提醒。具体的控制器16还用于在漏压值大于或者等于预设漏压阈值时,发送故障信号至整车控制器。由于密封模块15的第一状态为常规状态,因此控制器16还用于在计算得到漏压值后,控制密封模块15由第二状态转换为第一状态。
依据本发明的又一个方面,提供了一种电动汽车,包括上述各发明实施例提供的电池包系统。
应当说明的是,电动汽车还包括:整车控制器,用于接收用户指令,根据用户指令向电池包系统中的控制器输出气密性检测启动信号,使控制器响应气密性检测启动信号。用户可以使用终端,通过网络向电动汽车发送用户指令;电动汽车可以通过车辆的网络通讯模块或者整车控制器接收用户指令,当采用网络通讯模块接收用户指令时,可以通过网络通讯模块将用户指令转发至整车控制器。
整车控制器接收到用户指令之后,生成并发送气密性检测启动信号至电池包系统中的控制器。由电池包系统的控制器控制进行气密性检测。为在电池包系统的气密性不合格时,对用户进行提醒,较佳的,电动汽车还包括:与整车控制器连接的故障灯;整车控制器还用于在接收到控制器发送的故障信号时,点亮故障灯。
本发明实施例中,电池包系统可随时检测电池包的气密性,无需取出电池包并使用专用的气密性检测装置进行检测,减少了电池包维护时间;并且在检测电池包气密性时,由于是电池包内部气压低于外部气压,因此可以更好的模拟电池包沉水状态;在气密性检测过程中通过防爆阀进行排气,避免在电池包箱体上另开一个排气孔,降低涉及成本,减少泄露风险。
如图4所示,依据本发明的又一个方面,提供了一种电池包气密性检测方法,应用于上述各发明实施例提供的电池包系统,该电池包气密性检测方法包括:
S41:在电池包系统的控制器接收到气密性检测启动信号时,控制电池包系统的密封模块保持连通电池包系统的防爆阀与电池包系统的抽气模块中的出气口的第一状态;
应当说明的是,该电池包系统为上述各发明实施例提供的电池包系统,在通过该电池包系统进行气密性检测时,可以通过外部设备发送气密性检测启动信号至控制器,当控制器接收到气密性检测启动信号时,立即开始进行气密性检测。由于电池包系统是利用电池包箱体内部压力小于外部压力的方式检测气密性,因此需要先将电池包箱体内部的空气排到外部,因此需要确保排气通道的通畅,即控制密封模块保持连通防爆阀与出气口的第一状态。
S42:控制抽气模块进行抽气,并通过电池包系统中的压力检测模块监测电池包系统中电池包箱体的内部压力;
应当说明的是,抽气模块可以进行抽气将电池包箱体内部的空气排放到外部,从而因此电池包箱体内部压力值的变化;压力检测模块可以实时监测电池包箱体内部的压力值,将监测到的压力值发送至控制器。
S43:在监测到电池包箱体的内部压力达到预设压力值时,控制抽气模块停止抽气,并控制密封模块转换为封闭防爆阀与出气口的第二状态;
S44:通过压力检测模块监测密封模块由第一状态转换为第二状态后的预设时长内电池包箱体的内部压力变化值,根据内部压力变化值确定电池包系统的气密性。
应当说明的是,电池包箱体的内部压力变化值也可以称为漏压值,即密封模块由第一状态转换为第二状态时电池包箱体的内部压力值,与之后密封模块保持第二状态预设时长时电池包箱体的内部压力值的差值。可以表征预设时长内电池包箱体内部漏掉的空气量,从而根据该内部压力变化值可以确定电池包系统的气密性;若该内部压力变化值大于或者等于预设压力值,则可认为电池包系统气密性较差,不合格;若该内部压力变化值小于预设压力值,则可认为电池包系统气密性较好,合格。
本发明实施例中,可随时检测电池包的气密性,无需取出电池包并使用专用的气密性检测装置进行检测,减少了电池包维护时间;并且在检测电池包气密性时,由于是电池包内部气压低于外部气压,因此可以更好的模拟电池包沉水状态;在气密性检测过程中通过防爆阀进行排气,避免在电池包箱体上另开一个排气孔,降低涉及成本,减少泄露风险。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

Claims (11)

1.一种电池包系统,其特征在于,包括:
电池包箱体,所述电池包箱体上设置有防爆阀;
设置于所述电池包箱体内的电池包本体、压力检测模块、抽气模块以及密封模块,所述抽气模块包括进气口和出气口,其中所述出气口与所述防爆阀连接,所述密封模块设置于所述出气口与所述防爆阀之间,包括连通所述防爆阀与所述出气口的第一状态和封闭所述防爆阀与所述出气口的第二状态;
分别与所述压力检测模块、所述抽气模块以及所述密封模块电连接的控制器,所述控制器用于控制所述密封模块在所述第一状态和所述第二状态之间切换,并控制所述抽气模块的启动和关闭,以及通过所述压力检测模块监测所述电池包箱体内的压力值。
2.根据权利要求1所述的电池包系统,其特征在于,所述控制器具体用于在所述密封模块处于所述第一状态时,接收气密性检测启动信号,根据所述气密性检测启动信号控制所述抽气模块进行抽气,并在所述压力检测模块监测到的所述电池包箱体内的压力值达到预设压力值时,控制所述密封模块由所述第一状态转换为所述第二状态;在所述密封模块保持处于所述第二状态的预设时长内,计算得到漏压值。
3.根据权利要求2所述的电池包系统,其特征在于,所述控制器还用于在所述漏压值大于或者等于预设漏压阈值时,发送故障信号至整车控制器。
4.根据权利要求2所述的电池包系统,其特征在于,所述控制器还用于在计算得到漏压值后,控制所述密封模块由所述第二状态转换为所述第一状态。
5.根据权利要求1所述的电池包系统,其特征在于,所述压力检测模块包括压力传感器。
6.根据权利要求1所述的电池包系统,其特征在于,所述抽气模块包括真空泵或者抽气泵。
7.根据权利要求1所述的电池包系统,其特征在于,所述防爆阀的其中一部分位于所述电池包箱体的外部,另一部分位于所述电池包箱体的内部,且位于所述电池包箱体内部的部分与所述出气口连接。
8.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求1至7任一项所述的电池包系统。
9.根据权利要求8所述的电动汽车,其特征在于,所述电动汽车还包括:
整车控制器,用于接收用户指令,根据所述用户指令向所述电池包系统中的控制器输出气密性检测启动信号,使所述控制器响应所述气密性检测启动信号。
10.根据权利要求9所述的电动汽车,其特征在于,所述电动汽车还包括:与所述整车控制器连接的故障灯;
所述整车控制器还用于在接收到所述控制器发送的故障信号时,点亮所述故障灯。
11.一种电池包气密性检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的电池包系统,所述电池包气密性检测方法包括:
在所述电池包系统的控制器接收到气密性检测启动信号时,控制所述电池包系统的密封模块保持连通所述电池包系统的防爆阀与所述电池包系统的抽气模块中的出气口的第一状态;
控制所述抽气模块进行抽气,并通过所述电池包系统中的压力检测模块监测所述电池包系统中电池包箱体的内部压力;
在监测到所述电池包箱体的内部压力达到预设压力值时,控制所述抽气模块停止抽气,并控制所述密封模块转换为封闭所述防爆阀与所述出气口的第二状态;
通过所述压力检测模块监测所述密封模块由所述第一状态转换为所述第二状态后的预设时长内电池包箱体的内部压力变化值,根据所述内部压力变化值确定所述电池包系统的气密性。
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