CN111973912A - 电池包、车辆和电池包的控制方法 - Google Patents

电池包、车辆和电池包的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池包、车辆和电池包的控制方法，其中电池包包括：壳体、二氧化碳发生器、电磁排气阀和电池管理系统。所述二氧化碳发生器设置在所述壳体内；所述电磁排气阀设置在所述壳体上；所述电池管理系统设置在所述壳体内且分别与所述二氧化碳发生器和所述电磁排气阀通讯。该电池包在发生热失控后可有效避免燃烧爆炸现象的发生，从而使电池包的整体安全性更好。

Description

电池包、车辆和电池包的控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种电池包、车辆和电池包的控制方法。
背景技术
现有技术中，灭火器布置在电池包外侧，无法影响到电池包内的燃烧情况，即电池包在发生热失控之后，电芯起火燃烧是不可避免的，而外置灭火器只能延期电池包起火的时间，或者在电池包燃烧后进行灭火，无法从根本上阻止电芯起火燃烧，导致电池包的整体安全性较差，存在改进空间。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电池包，该电池包在发生热失控后可有效避免燃烧爆炸现象的发生，从而使电池包的整体安全性更好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池包，包括：壳体；二氧化碳发生器，所述二氧化碳发生器设置在所述壳体内；电磁排气阀，所述电磁排气阀设置在所述壳体上；电池管理系统，所述电池管理系统设置在所述壳体内且分别与所述二氧化碳发生器和所述电磁排气阀通讯。
进一步，所述电池管理系统适于接收所述电池包的热失控信号，并将所述热失控信号传递给所述二氧化碳发生器，所述二氧化碳发生器根据接收到的所述热失控信号来控制开启，所述电池管理系统适于接收所述电池包内的压力变化信号，并将所述压力变化信号传递给所述电磁排气阀，所述电磁排气阀根据接收到的所述压力变化信号来控制开启。
进一步，所述二氧化碳发生器包括：二氧化碳溶度传感器，所述二氧化碳溶度传感器用于检测所述电池包内的二氧化碳浓度并根据二氧化碳浓度控制所述二氧化碳发生器关闭。
进一步，所述电磁排气阀包括：气压传感器，所述气压传感器用于检测所述电池包内的气压并根据气压的大小控制所述气压传感器关闭。
进一步，所述二氧化碳发生器为多个，多个所述二氧化碳发生器均匀分布在所述电池包内。
相对于现有技术，本发明所述的电池包具有以下优势：
本发明所述的电池包，该电池包在发生热失控后可有效避免燃烧爆炸现象的发生，从而使电池包的整体安全性更好。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，包括上述的电池包，所述车辆包括：整车控制器和车内提示系统，所述电池管理系统与所述整车控制器通讯，所述整车控制器与所述车内提示系统通讯。
进一步，所述整车控制器与网络报警系统通讯。
本发明还提出一种电池包的控制方法，该控制方法能够更好的控制电池包对电池包热失控进行处理。
根据本发明的实施例的电池包的控制方法，电池包包括：二氧化碳发生器，所述二氧化碳发生器用于在所述电池包内产生二氧化碳；电磁排气阀，所述电磁排气阀用于排出所述电池包内的气体，所述控制方法包括以下步骤：所述二氧化碳发生器接收到热失控信号后，所述二氧化碳发生器开始检测所述电池包内的二氧化碳浓度；判断检测到的二氧化碳浓度是否小于第一预设值；若检测到的二氧化碳浓度小于第一预设值，则二氧化碳发生器开始并持续产生二氧化碳；若检测到的二氧化碳浓度不小于第一预设值，则二氧化碳发生器停止产生二氧化碳。
进一步，所述控制方法还包括以下步骤：所述电磁排气阀接收到压力变化信号后，所述电磁排气阀开始检测所述电池包内的气压；判断检测到的气压值是否小于第二预设值；若检测到的气压值小于第二预设值，则所述电磁排气阀不开启；若检测到的气压值不小于第二预设值，则所述电磁排气阀开启泄压。
相对于现有技术，本发明所述的电池包的控制方法具有以下优势：
本发明所述的电池包的控制方法，该控制方法能够更好的控制电池包对电池包热失控进行处理。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的电池包以及车辆的示意图；
图2是根据本发明实施例的电池包的控制方法的流程图；
图3是根据本发明另一实施例的电池包的控制方法的流程图。
附图标记说明：
100-电池包，1-二氧化碳发生器，2-电磁排气阀，3-电池管理系统，1000-车辆，1001-整车控制器，1002-车内提示系统，2000-网络报警系统。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面参考图1描述根据本发明实施例的电池包100。
根据本发明实施例的电池包100可以包括：壳体、二氧化碳发生器1、电磁排气阀2和电池管理系统3。
如图1所示，二氧化碳发生器1设置在壳体内，二氧化碳发生器1的体积较小，更便于布置在电池包100内，且二氧化碳发生器1适于向电池包100内释放二氧化碳气体，以提高电池包100内的二氧化碳浓度。
而电磁排气阀2设置在壳体上，以便于在电池包100内气压达到一定值时开启并向电池包100外排放气体，以保证电池包100的安全性。
其中，电池管理系统3设置在壳体内且分别与二氧化碳发生器1和电磁排气阀2通讯。具体地，在电池包100发生热失控时，电池包100不会瞬间燃烧爆炸，而是大多从某一个或多个电芯的热失控开始，而在电芯发生热失控时，电池管理系统3会与二氧化碳发生器1通讯，以使二氧化碳发生器1向电池包100内释放大量的二氧化碳，随之电池包100内的气压会发生变化，之后电池管理系统3会与电磁排气阀2通讯，以使电磁排气阀2开启从而向电池包100外排放气体，而当电池包100内的压力平衡，且二氧化碳浓度达到一定值时，此时即使电池包100的热失控爆发而导致电芯燃烧剧烈，由于之前已经经过电磁排气阀2将电池包100内多余的氧气排出，并使电池包100内充满一定浓度的二氧化碳，因此电池包100内的氧气含量较低，以无法达到助燃电芯的作用，而电芯所释放的可燃物由于缺少氧气也无法引燃爆炸，从而有效的避免了电池包100的起火爆炸，再之后，电池包100内由于电芯热失控排气导致电池包100内的压力增加，也可通过电磁排气阀2排气，从而保证电池包100的安全性能。
也就是说，本发明实施例可有效的避免电池包100在发生热失控后发生燃烧爆炸的现象，从而使电池包100的整体安全性更好。
并且，由于二氧化碳发生器1设置在电池包100内部，因此不需要占用电池包100外车辆1000上的布置空间，从而有效的解决了二氧化碳灭火器难于布置在车辆1000上且占用较大布置空间的问题，进而有效的提高了车辆1000的空间利用率。
根据本发明实施例的电池包100，该电池包100在发生热失控后可有效避免燃烧爆炸现象的发生，从而使电池包100的整体安全性更好。
如图1所示，在电池包100内的电芯发生热失控后，电池管理系统3能够接收到电池包100的热失控信号，并将热失控信号传递给二氧化碳发生器1，同时将热失控信号传递给电源，以使电源为二氧化碳发生器1通电，之后，二氧化碳发生器1根据接收到的热失控信号来控制开启，以向电池包100内释放二氧化碳气体。
再之后，由于电池包100内增加了二氧化碳气体，因此电池包100内的气压发生了改变，此时，电池管理系统3能够接收到电池包100内的压力变化信号，并将压力变化信号传递给电磁排气阀2，电磁排气阀2根据接收到的压力变化信号来控制开启，以向电池包100外排放气体。
进一步，二氧化碳发生器1包括：二氧化碳溶度传感器，二氧化碳溶度传感器用于检测电池包100内的二氧化碳浓度并根据二氧化碳的浓度控制二氧化碳发生器1的开启和关闭。即二氧化碳溶度传感器会检测电池包100内的二氧化碳溶度，当检测到电池包100内的二氧化碳浓度达到一定值时，使二氧化碳发生器1关闭以停止释放二氧化碳。
而电磁排气阀2包括：气压传感器，气压传感器用于检测电池包100内的气压并根据气压的大小控制气压传感器的开启和关闭。即气压传感器会检测电池包100内的气压值，当检测到电池包100内的气压值达到一定值时，使气压传感器关闭以停止向电池包100外排放气体，从而保证电池包100内外压力的平衡。
作为一种优选的实施例，二氧化碳发生器1为多个，多个二氧化碳发生器1均匀分布在电池包100内。由此，可使二氧化碳能够产生的更加迅速，以保证在电芯发生剧烈燃烧之前就在电池包100内释放出足够的二氧化碳，并且可使电池包100内的各处均能够充满二氧化碳，以避免电芯起火燃烧，从而进一步提升了电池包100的安全性。
根据本发明另一方面的车辆1000，包括上述的电池包100，车辆1000包括：整车控制器1001和车内提示系统1002，电池管理系统3与整车控制器1001通讯，整车控制器1001与车内提示系统1002通讯。即在电池包100内的电芯发生热失控时，电池管理系统3会接收到热失控信号，并将热失控信号传递给整车控制器1001，整车控制器1001会根据接收到的热失控信号控制车内提示系统1002发出提示，以提示驾乘人员远离车辆1000，避免危及其生命安全。
进一步，整车控制器1001还与网络报警系统2000通讯。即在整车控制器1001接收到热失控信号后，整车控制器1001会根据接收到的热失控信号同时将报警信息传递给网络报警系统2000，例如，大数据云中心，从而通过网络报警系统2000告知消防安全部门及时进行救援，以降低安全事故风险。
下面参考图2描述根据本发明实施例的电池包100的控制方法。
电池包100包括：二氧化碳发生器1和电磁排气阀2。二氧化碳发生器1用于在电池包100内产生二氧化碳，电磁排气阀2用于排出电池包100内的气体。
如图2所示，电池包100的控制方法包括以下步骤：
二氧化碳发生器1接收到热失控信号后，二氧化碳发生器1开始检测电池包100内的二氧化碳浓度；
即在电池包100内的电芯发生热失控后，电池管理系统3会接收到电池包100的热失控信号，并将热失控信号传递给二氧化碳发生器1，同时将热失控信号发送给电源，以使电源为二氧化碳发生器1通电，之后，二氧化碳发生器1上的二氧化碳溶度传感器会检测电池包100内的二氧化碳浓度。
判断检测到的二氧化碳浓度是否小于第一预设值；
即二氧化碳发生器1会将二氧化碳溶度传感器检测到的二氧化碳浓度值与阻止电芯起火燃烧所需的二氧化碳浓度的第一预设值进行对比。
若检测到的二氧化碳浓度值小于第一预设值，则二氧化碳发生器1开始并持续产生二氧化碳，以向电池包100内持续释放二氧化碳。
若检测到的二氧化碳浓度不小于第一预设值，则二氧化碳发生器1停止产生二氧化碳。即在电池包100内的二氧化碳浓度达到第一预设值时，二氧化碳发生器1关闭以停止产生二氧化碳，此时电池包100内的二氧化碳以足够阻止电芯起火燃烧。
下面参考图3描述根据本发明实施例的电池包100的控制方法。
二氧化碳发生器1接收到热失控信号后，二氧化碳发生器1开始检测电池包100内的二氧化碳浓度；
即在电池包100内的电芯发生热失控后，电池管理系统3会接收到电池包100的热失控信号，并将热失控信号传递给二氧化碳发生器1，同时将热失控信号发送给电源，以使电源为二氧化碳发生器1通电，之后，二氧化碳发生器1上的二氧化碳溶度传感器会检测电池包100内的二氧化碳浓度。
判断检测到的二氧化碳浓度是否小于第一预设值；
即二氧化碳发生器1会将二氧化碳溶度传感器检测到的二氧化碳浓度值与阻止电芯起火燃烧所需的二氧化碳浓度的第一预设值进行对比。
若检测到的二氧化碳浓度值小于第一预设值，则二氧化碳发生器1开始并持续产生二氧化碳，以向电池包100内持续释放二氧化碳。
若检测到的二氧化碳浓度不小于第一预设值，则二氧化碳发生器1停止产生二氧化碳。即在电池包100内的二氧化碳浓度达到第一预设值时，二氧化碳发生器1关闭以停止产生二氧化碳，此时电池包100内的二氧化碳以足够阻止电芯起火燃烧。
在二氧化碳发生器1向电池包100内释放二氧化碳之后，电池包100内的气压发生了改变，此时，电池管理系统3能够接收到电池包100内的压力变化信号，并将压力变化信号传递给电磁排气阀2。
电磁排气阀2接收到压力变化信号后，电磁排气阀2上的气压传感器开始检测电池包100内的气压；
判断检测到的气压值是否小于第二预设值；
即电磁排气阀2会将气压传感器检测到的气压值与电池包100内外气压平衡时的气压的第二预设值进行对比。
若检测到的气压值不小于第二预设值，则电磁排气阀2开启泄压，以排放出电池包100内的氧气，从而使二氧化碳发生器1产生的二氧化碳能够进一步填充电池包100，以增加二氧化碳在电池包100内的气体浓度。
若检测到的气压值小于第二预设值，则电磁排气阀2不开启。此时，电池包100内外气压达到平衡，且电池包100内的二氧化碳浓度达到所需的浓度值，从而可以有效阻止电芯起火燃烧，进而提高电池包100的安全性。
其中，电磁排气阀2接收到压力变化信号可发生在二氧化碳发生器1接收到热失控信号之前，或者二者可以同时发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种电池包(100)，其特征在于，包括：
壳体；
二氧化碳发生器(1)，所述二氧化碳发生器(1)设置在所述壳体内；
电磁排气阀(2)，所述电磁排气阀(2)设置在所述壳体上；
电池管理系统(3)，所述电池管理系统(3)设置在所述壳体内且分别与所述二氧化碳发生器(1)和所述电磁排气阀(2)通讯。
2.根据权利要求1所述的电池包(100)，其特征在于，所述电池管理系统(3)适于接收所述电池包(100)的热失控信号，并将所述热失控信号传递给所述二氧化碳发生器(1)，所述二氧化碳发生器(1)根据接收到的所述热失控信号来控制开启，所述电池管理系统(3)适于接收所述电池包(100)内的压力变化信号，并将所述压力变化信号传递给所述电磁排气阀(2)，所述电磁排气阀(2)根据接收到的所述压力变化信号来控制开启。
3.根据权利要求2所述的电池包(100)，其特征在于，所述二氧化碳发生器(1)包括：二氧化碳溶度传感器，所述二氧化碳溶度传感器用于检测所述电池包(100)内的二氧化碳浓度并根据二氧化碳浓度控制所述二氧化碳发生器(1)关闭。
4.根据权利要求3所述的电池包(100)，其特征在于，所述电磁排气阀(2)包括：气压传感器，所述气压传感器用于检测所述电池包(100)内的气压并根据气压的大小控制所述气压传感器关闭。
5.根据权利要求1所述的电池包(100)，其特征在于，所述二氧化碳发生器(1)为多个，多个所述二氧化碳发生器(1)均匀分布在所述电池包(100)内。
6.一种车辆(1000)，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的电池包(100)，所述车辆(1000)包括：整车控制器(1001)和车内提示系统(1002)，所述电池管理系统(3)与所述整车控制器(1001)通讯，所述整车控制器(1001)与所述车内提示系统(1002)通讯。
7.根据权利要求6所述的车辆(1000)，其特征在于，所述整车控制器(1001)与网络报警系统(2000)通讯。
8.一种电池包(100)的控制方法，其特征在于，电池包(100)包括：二氧化碳发生器(1)，所述二氧化碳发生器(1)用于在所述电池包(100)内产生二氧化碳；电磁排气阀(2)，所述电磁排气阀(2)用于排出所述电池包(100)内的气体，所述控制方法包括以下步骤：
所述二氧化碳发生器(1)接收到热失控信号后，所述二氧化碳发生器(1)开始检测所述电池包(100)内的二氧化碳浓度；
判断检测到的二氧化碳浓度是否小于第一预设值；
若检测到的二氧化碳浓度小于第一预设值，则二氧化碳发生器(1)开始并持续产生二氧化碳；
若检测到的二氧化碳浓度不小于第一预设值，则二氧化碳发生器(1)停止产生二氧化碳。
9.根据权利要求8所述的电池包(100)的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：
所述电磁排气阀(2)接收到压力变化信号后，所述电磁排气阀(2)开始检测所述电池包(100)内的气压；
判断检测到的气压值是否小于第二预设值；
若检测到的气压值小于第二预设值，则所述电磁排气阀(2)不开启；
若检测到的气压值不小于第二预设值，则所述电磁排气阀(2)开启泄压。
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