CN112254900A - 电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置 - Google Patents

电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置，属于新能源电池技术领域。该检测方法包括采用储气罐向电池包的箱体进气端鼓入一定温度和压力的空气，若箱体在超过时间t后仍无法达到气压P1或/和达到设定气压后当关闭与储气罐相连的气泵机并保压一段时间后，储气罐内气压下降，则判定电池包箱体有气体泄漏；该气体泄漏信息传送给与储气罐相连接的分散控制系统，分散控制系统打开位于电池包箱体周围的广角红外热像仪，热成像的同时将气体泄漏点信息传送给显示单元并通过警示单元发生报警。该检测方法准确度高，且检测迅速。

Description

电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置
技术领域
本发明涉及对电池包上具体泄露点的检测，属于新能源电池技术领域，具体地涉及一种电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置。
背景技术
新能源动力电池包是新能源汽车的“心脏”，动力电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性及工作稳定、可靠性直接响到新能源电动车的使用性能及安全性。为了预防电池包内电池受到水、灰尘等影响，电池包箱体要求必须进行密封，其防水及防尘防护等级要求达到国家标准GB4208-2008《外壳防护等级》(IP代码)IP67或以上。
目前电池包的气密检测，普遍采用正压或抽真空的方式，通过三联件和电磁阀进行气源气压控制，接入电池包和数显压力开关，通过人工读取数显压力开关上的气压值判断是否有漏气。这种简单的气路主要存在以下几个缺陷：
1.气源不稳定。气源没有经过精密调压阀，比例阀调整，气源波动容易导致测试的气压不稳定；
2.气源调节麻烦。气源压力需要人工调试，如果气源不稳定，需要经常进行调试，并且不容易监控；
3.需要人工监视压力开关的压力值，判断产品是否合格。
中国发明专利(申请公布号：CN109506856A，申请公布日：2019-03-22)公开了一种电池包气密性检测方法，包括：使用开启装置将电池包的防爆阀的阀芯打开；使用检测用接头连接打开后的防爆阀，使得电池包和检测用接头处于连通状态；在处于连通状态时，通过检测用接头将气密性检测装置和电池包连通来进行气密性检测，其中，开启装置，包括开启工具、具有气体开关和真空源的真空组件，通过气管将开启工具、真空源连通。该检测方法提高了充气或抽气速度，检测效率高。
中国发明专利(申请公布号：CN111912577A，申请公布日：2020-11-10)公开了一种检测方法和装置，该检测装置包括放置台、与所述放置台适配的混气机构、充气机构、检测机构；所述放置台用于承载待检测电池包；所述混气机构与所述放置台连接，形成封闭腔体；所述待检测电池包位于所述封闭腔体内；所述充气机构与所述待检测电池包连接，所述检测机构通过所述混气机构延伸至所述封闭腔体内；所述方法包括：控制所述充气机构向所述待检测电池包充入示踪气体；控制所述检测机构对所述封闭腔体内的气体进行采样，生成采样数据，以及，根据所述采样数据，生成与所述待检测电池包匹配的漏率值。本发明实施例可以实现将电池包的多个泄漏点作为一个整体进行气密性检测，提高电池包的气密性检测精度。
发明内容
本发明公开了一种电池包上气密性泄漏点的检测方法及装置。该检测方法不仅迅速，且检测准确度高。
为实现上述技术目的，本发明公开了一种电池包上气密性泄漏点的检测方法，它包括采用储气罐向电池包的箱体进气端鼓入温度为40～50℃，压力为3～5Kpa的空气，若所述箱体在超过时间t后仍无法达到气压P1或/和达到设定气压后当关闭与所述储气罐相连的气泵机并保压一段时间后，所述储气罐内气压下降，则判定所述电池包的箱体有气体泄漏；该气体泄漏信息传送给与所述储气罐相连接的分散控制系统，所述分散控制系统打开位于所述电池包的箱体周围的广角红外热像仪，利用所述广角红外热像仪上设置的红外探测器探测所述箱体的气体泄漏点并通过广角红外热像镜头抓拍后成像且通过信号输出端输送至与所述广角红外热像仪相连的处理器中，所述处理器将气体泄漏点信息传送给显示单元并通过警示单元发生报警。
进一步地，所述时间t为3～7min。
进一步地，所述气压P1为5Kpa。
进一步地，所述气泵机内气体来自生产所述电池包的车间厂房内温度为(25±2)℃的空气。
进一步地，所述储气罐内空气为采用内置的电阻加热模块对其进行加热，与所述电阻加热模块通过电路相连的温度监测模块检测到储气罐内空气温度大于50℃时，与所述电阻加热模块相连的所述分散控制系统切断所述电阻加热模块上加热电路，当所述温度监测模块检测到储气罐内空气温度低于40℃时，所述分散控制系统又会重新连接加热电路。
进一步地，所述储气罐上设置的第一气压监测模块用于监测所述储气罐内空气压力，所述电池包箱体上设置的第二气压监测模块用于监测所述箱体内空气压力，且所述第一气压监测模块、第二气压监测模块分别连接所述分散控制系统。
为更好的实现本发明技术目的，本发明还公开了一种电池包上气密性泄漏点的检测装置，它包括电池包、储气罐、气泵机、分散控制系统和广角红外热像仪，及设于所述气泵机与储气罐之间的第一输气管，与位于所述储气罐和电池包之间的第二输气管；
所述储气罐内设有用于加热气体的电阻加热模块，控温的温度监测模块和控压的第一气压监测模块，且所述电阻加热模块连接温度监测模块，所述第一气压监测模块连接位于所述第一输气管管路上的第一节流阀；且所述电阻加热模块、温度监测模块和第一气压监测模块均通过电路分别连接所述分散控制系统，所述分散控制系统通过电路连接所述广角红外热像仪，所述广角红外热像仪上设有红外探测器、广角红外热像镜头和信号输出端，所述信号输出端连接处理器，所述处理器还连接显示单元和警示单元；
所述电池包包括外设的箱体，所述箱体上设有进气端和第二气压监测模块；所述第二气压监测模块通过电路连接所述分散控制系统；
所述第二输气管上设有稳压阀。
进一步地，所述储气罐内还设有用于监测所述储气罐内气体泄漏情况的流量监测模块，所述流量监测模块也通过电路连接所述分散控制系统。
进一步地，所述电池包箱体的进气端上设有防爆阀。
进一步地，所述广角红外热像仪与所述电池包间最短直线距离为1m左右。
进一步地，所述广角红外热像仪上的红外探测器能探测电池包的箱体各位置气体泄漏情况。
有益效果：
1、本发明设计的检测装置气密性高，不会影响检测结果的准确度；
2、本发明设计的检测方法不仅检测迅速，同时检测结果的准确性较高，能快速判定不合格电池包，为后续检修节省时间。
附图说明
图1为本发明设计的电池包上气密性泄漏点检测装置的结构示意图；
其中，上述附图中各部件编号如下：
气泵机1；
储气罐2(其中，电阻加热模块2.1、温度监测模块2.2、流量监测模块2.3、第一气压监测模块2.4)；
电池包3(其中，箱体3.1、进气端3.2、防爆阀3.3、第二气压监测模块3.4)；
第一输气管4；
第二输气管5；
第一节流阀6；
第二节流阀7；
稳压阀8；
分散控制系统9；
广角红外热像仪10(其中，红外探测器10.1、广角红外热像镜头10.2、信号输出端10.3)
处理器11；
显示单元12；
警示单元13。
具体实施方式
本发明公开了一种电池包上气密性泄漏点的检测装置，如图1所示，它包括电池包3、储气罐2、气泵机1、分散控制系统9和广角红外热像仪10，及设于所述气泵机1与储气罐2之间的第一输气管4，与位于所述储气罐2和电池包3之间的第二输气管5；其中，所述储气罐2内设有用于加热气体的电阻加热模块2.1，控温的温度监测模块2.2和控压的气压监测模块2.4，以及用于监测所述储气罐2内气体泄漏情况的流量监测模块2.3，并且，电阻加热模块2.1、温度监测模块2.2、流量监测模块2.3和第一气压监测模块2.4分别通过电路连接分散控制系统9，所述分散控制系统9能接收各模块信息并对各模块进行调控，从而实现对储气罐2内气体的温度、压力及流量的控制。
同时，所述电阻加热模块2.1连接温度监测模块2.2，所述气压监测模块2.4连接位于所述第一输气管4管路上的第一节流阀6；在分散控制系统9控制各模块情况下，使得所述储气罐2内气体温度为40～50℃，压力为3～5Kpa。当所述温度监测模块2.2检测到储气罐2内空气温度大于50℃时，所述分散控制系统9切断所述电阻加热模块2.1上加热电路，当所述温度监测模块2.2检测到储气罐2内空气温度低于40℃时，所述分散控制系统9又会重新连接加热电路；与此同时，当第一气压监测模块2.4检测到储气罐2内空气压力小于3Kpa时，所述分散控制系统9控制与所述第一气压监测模块2.4相连接的第一输气管4管路上的第一节流阀6，使通过所述第一节流阀6的气体流量增大，而当第一气压监测模块2.4检测到储气罐2内空气压力大于5Kpa时，所述分散控制系统9控制第一节流阀6使通过所述第一节流阀6的气体流量减小。
此外，所述分散控制系统9还通过电路连接位于所述电池包3周围的广角红外热像仪10，所述广角红外热像仪10上设有红外探测器10.1、广角红外热像镜头10.2和信号输出端10.3，其中，所述广角红外热像仪10上的红外探测器10.1能探测电池包3箱体3.1各位置处的气体泄漏情况，而所述广角红外热像镜头10.2能够对各位置处气体泄漏情况进行拍照，拍照所得图片信息能传递给信号输出端10.3，所述信号输出端10.3连接处理器11，所述处理器11还连接显示单元12和警示单元13。本领域技术人员在接收到显示单元12和警示单元13信息后，知晓该电池包的箱体气密性不合格，需要重新检修。
进一步地，所述广角红外热像仪10与所述电池包3间最短直线距离为1m左右。所述广角红外热像仪10上的红外探测器10.1能探测电池包3的箱体3.1各位置气体泄漏情况。
同时，所述处理器11为电池控制单元，所述显示单元12为计算机显示界面，所述警示单元13为与所述电池控制单元相连接的警报装置。
结合图1可知，所述电池包3外围设有箱体3.1，所述箱体3.1上设有进气端3.2和第二气压监测模块3.4，所述进气端3.2上设有防爆阀3.3，该防爆阀3.3的气密性较好。所述第二气压监测模块3.4通过电路连接所述分散控制系统9；该第二气压监测模块3.4能监测所述箱体3.1内气体压力并将压力信息传递给所述分散控制系统9。
同时所述第一输气管4上设有第一节流阀6，所述第二输气管5上设有第二节流阀7和稳压阀8。
本发明优选所述第一节流阀6和第二节流阀7均为单向阀。
本发明还优选上述各电路连接均为通过电缆进行信号连接。
此外，本发明还公开了采用上述检测装置检测电池包上气密性泄漏点的方法，它包括如下过程：
所述气泵机1内泵入来自生产所述电池包3的车间厂房内温度为(25±2)℃的空气，然后通过第一输气管4流入所述储气罐2内，所述分散控制系统9控制电阻加热模块2.1对进入到储气罐2内空气进行加热，所述温度监测模块2.2和所述电阻加热模块2.1协同作用控制所述储气罐2内空气温度为40～50℃，所述第一气压监测模块2.4还通过控制所述第一输气管4上的第一节流阀6，使得所述储气罐2内空气压力为3～5Kpa。
接着，所述储气罐2通过第二输气管5向电池包3的箱体3.1进气端3.2鼓入温度为40～50℃，压力为3～5Kpa的空气，其中，位于所述第二输气管5上的稳压阀8可用来稳定管路中流通的气流。
若所述箱体3.1在超过时间t后仍无法达到气压P1或/和达到设定气压后当关闭与所述储气罐2相连的气泵机1并保压一段时间后，所述流量监测模块2.3检测到所述储气罐2内气压下降，则判定所述电池包3的箱体3.1有气体泄漏；其中，所述时间t为3～7min，该时间t是从空气流入箱体3.1内开始计算；所述P1为5Kpa，上述保压时间至少为1min。
上述流量监测模块2.3检测到的信息及所述箱体3.1上第二气压监测模块3.4检测到的压力信息传送给与所述储气罐2相连接的分散控制系统9，所述分散控制系统9立马打开位于所述电池包3箱体3.1周围的广角红外热像仪10，利用所述广角红外热像仪10上设置的红外探测器10.1探测所述箱体3.1的气体泄漏点并通过广角红外热像镜头10.2抓拍后成像且通过信号输出端10.3输送至与所述广角红外热像仪10相连的处理器11中，所述处理器11将气体泄漏点信息传送给显示单元12并通过警示单元13发生报警。
因此能够快速准确的锁定泄漏点，为后续检修提供时间。

Claims (10)

1.一种电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，它包括采用储气罐(2)向电池包(3)的箱体(3.1)进气端(3.2)鼓入温度为40～50℃，压力为3～5Kpa的空气，若所述箱体(3.1)在超过时间t后仍无法达到气压P1或/和达到设定气压后当关闭与所述储气罐(2)相连的气泵机(1)并保压一段时间后，所述储气罐(2)内气压下降，则判定所述电池包(3)的箱体(3.1)有气体泄漏；该气体泄漏信息传送给与所述储气罐(2)相连接的分散控制系统(9)，所述分散控制系统(9)打开位于所述电池包(3)箱体(3.1)周围的广角红外热像仪(10)，利用所述广角红外热像仪(10)上设置的红外探测器(10.1)探测所述箱体(3.1)的气体泄漏点并通过广角红外热像镜头(10.2)抓拍后成像且通过信号输出端(10.3)输送至与所述广角红外热像仪(10)相连的处理器(11)中，所述处理器(11)将气体泄漏点信息传送给显示单元(12)并通过警示单元(13)发生报警。
2.根据权利要求1所述电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，所述时间t为3～7min。
3.根据权利要求1所述电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，所述气压P1为5Kpa。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，所述气泵机(1)内气体来自生产所述电池包(3)的车间厂房内温度为(25±2)℃的空气。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，所述储气罐(2)内空气为采用内置的电阻加热模块(2.1)对其进行加热，与所述电阻加热模块(2.1)通过电路相连的温度监测模块(2.2)检测到储气罐(2)内空气温度大于50℃时，与所述电阻加热模块(2.1)相连的所述分散控制系统(9)切断所述电阻加热模块(2.1)上加热电路，当所述温度监测模块(2.2)检测到储气罐(2)内空气温度低于40℃时，所述分散控制系统(9)又会重新连接加热电路。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述电池包上气密性泄漏点的检测方法，其特征在于，所述储气罐(2)上设置的第一气压监测模块(2.4)用于监测所述储气罐(2)内空气压力，所述电池包(3)箱体(3.1)上设置的第二气压监测模块(3.4)用于监测所述箱体(3.1)内空气压力，且所述第一气压监测模块(2.4)、第二气压监测模块(3.4)分别连接所述分散控制系统(9)。
7.一种电池包上气密性泄漏点的检测装置，其特征在于，它包括电池包(3)、储气罐(2)、气泵机(1)、分散控制系统(9)和广角红外热像仪(10)，及设于所述气泵机(1)与储气罐(2)之间的第一输气管(4)，与位于所述储气罐(2)和电池包(3)之间的第二输气管(5)；
所述储气罐(2)内设有用于加热气体的电阻加热模块(2.1)，控温的温度监测模块(2.2)和控压的第一气压监测模块(2.4)，且所述电阻加热模块(2.1)连接温度监测模块(2.2)，所述气压监测模块(2.4)连接位于所述第一输气管(4)管路上的第一节流阀(6)；且所述电阻加热模块(2.1)、温度监测模块(2.2)和第一气压监测模块(2.4)均通过电路分别连接所述分散控制系统(9)，所述分散控制系统(9)通过电路连接所述广角红外热像仪(10)，所述广角红外热像仪(10)上设有红外探测器(10.1)、广角红外热像镜头(10.2)和信号输出端(10.3)，所述信号输出端(10.3)连接处理器(11)，所述处理器(11)还连接显示单元(12)和警示单元(13)；
所述电池包(3)包括外设的箱体(3.1)，所述箱体(3.1)上设有进气端(3.2)和第二气压监测模块(3.4)；所述第二气压监测模块(3.4)通过电路连接所述分散控制系统(9)；
所述第二输气管(5)上设有稳压阀(8)。
8.根据权利要求7所述电池包上气密性泄漏点的检测装置，其特征在于，所述储气罐(2)内还设有用于监测所述储气罐(2)内气体泄漏情况的流量监测模块(2.3)，所述流量监测模块(2.3)也通过电路连接所述分散控制系统(9)。
9.根据权利要求7或8所述电池包上气密性泄漏点的检测装置，其特征在于，所述电池包(3)箱体(3.1)的进气端(3.2)上设有防爆阀(3.3)。
10.根据权利要求7～8中任意一项所述电池包上气密性泄漏点的检测装置，其特征在于，所述广角红外热像仪(10)上的红外探测器(10.1)能探测电池包(3)箱体(3.1)各位置处气体泄漏情况。
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