CN115360053A - 一种电池系统保护开关及电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池系统保护开关及电池系统，涉及电池系统技术领域，该保护开关包括：导热底板；第一导电体和第二导电体，与导热底板连接，第一导电体和第二导电体至少其中之一的材料为记忆合金，第一导电体和第二导电体在温度低于设定温度阈值时相互接触，并在温度不低于设定温度阈值时相互分离；解决现有技术中的电池系统的加热装置存在无法停止加热工作的安全隐患问题。

Description

一种电池系统保护开关及电池系统

技术领域

本发明属于电池系统技术领域，更具体地，涉及一种电池系统保护开关及电池系统。

背景技术

电池是新能源电动车、储能电站、新能源应用等的动力来源或动力储存介质，为了保证电池包内的合理使用温度，一般电池在低温地区使用都配有加热装置，比如使用加热片对电池进行加热，加热至设定温度时要停止加热片的加热工作。如果对加热片控制不当或加工装配出现问题，会使加热片失控，无法停止加热片的加热工作，造成电池系统热失控，形成安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种电池系统保护开关及电池系统，解决现有技术中的电池系统的加热装置存在无法停止加热工作的安全隐患问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池系统保护开关，该保护开关包括：

导热底板；

第一导电体和第二导电体，与所述导热底板连接，所述第一导电体和所述第二导电体至少其中之一的材料为记忆合金，所述第一导电体和所述第二导电体在温度低于设定温度阈值时相互接触，并在温度不低于所述设定温度阈值时相互分离。

可选地，所述第一导电体为平直片状，所述第二导电体为弯曲片状，所述第二导电体的一端与所述导热底板连接，所述第二导电体的另一端与所述导热底板之间形成间隙并用于与所述第一导电体接触。

可选地，所述第一导电体上设置有第一触点，所述第二导电体的所述另一端设置有用于与所述第一触点接触的第二触点。

可选地，所述第一触点设置在所述第一导电体远离所述导热底板的一侧，所述第二触点设置在所述第二导电体的所述另一端靠近所述导热底板的一侧。

可选地，所述第一导电体和所述第二导电体上分别设置有第一电连接部和第二电连接部。

可选地，所述第一电连接部和所述第二电连接部分别一体成型在所述第一导电体和所述第二导电体上，所述第一电连接部和所述第二电连接部上分别设置有第一接线孔和第二接线孔。

可选地，所述导热底板为板状，用于与电池系统的电池本体接触。

可选地，还包括灭弧罩，所述灭弧罩为一侧开口的盒状，所述灭弧罩的开口侧与所述导热底板连接，所述第一导电体和所述第二导电体相互接触的部分处于所述灭弧罩内。

本发明还提供一种电池系统，该系统包括上述的电池系统保护开关。

可选地，所述电池系统还包括电池本体和电池加热片，所述电池加热片和所述导热底板均与所述电池本体接触，所述电池加热片、所述电池系统保护开关和所述电池本体形成闭合回路。

本发明提供一种电池系统保护开关及电池系统，其有益效果在于：该保护开关具有导热底板，使用时能够通过导热底板将电池系统中比如电池本体的热量传导至第一导电体和第二导电体，第一导电体和第二导电体中的至少之一由记忆合金材料制成，在低于设定温度阈值的较低温度状态下第一导电体和第二导电体相互接触，保持该保护开关的导通状态，在不低于第二温度阈值的较高温度状态下，即表示电池系统温度过高时，记忆合金发挥其自身特性发生记忆变形，第一导电体和第二导电体相互分离，使得该保护开关进入开断状态；那么将该保护开关接入电池系统的加热装置所在的电路中，作为加热保护开关，即可实现对于电池系统的过加热保护效果。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种电池系统保护开关的主视结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种电池系统保护开关的俯视结构示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种电池系统保护开关的三维结构示意图。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的一种电池系统保护开关的主视结构示意图。

图5示出了根据本发明的另一个实施例的一种电池系统保护开关的俯视结构示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的一种电池系统的连接示意图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的一种电池系统的一个闭合回路的示意图。

附图标记说明：

1、导热底板；2、第一导电体；3、第二导电体；4、第一连接紧固件；5、第二连接紧固件；6、第一触点；7、第二触点；8、第一电连接部；9、第二电连接部；10、第一接线孔；11、第二接线孔；12、灭弧罩；13、电池加热片；14、电池本体；15、电池系统保护开关。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如图1至图3所示，本发明提供一种电池系统保护开关，该保护开关包括：

导热底板1；

第一导电体2和第二导电体3，与导热底板1连接，第一导电体2和第二导电体3至少其中之一的材料为记忆合金，第一导电体2和第二导电体3在温度低于设定温度阈值时相互接触，并在温度不低于设定温度阈值时相互分离。

具体的，为解决现有技术中的电池系统的加热装置存在无法停止加热工作的安全隐患问题，本发明提供的电池系统保护开关具有导热底板1，使用时能够通过导热底板1将电池系统中比如电池本体的热量传导至第一导电体2和第二导电体3，第一导电体2和第二导电体3中的至少之一由记忆合金材料制成，在低于设定温度阈值的较低温度状态下第一导电体2和第二导电体3相互接触，保持该保护开关的导通状态，在不低于第二温度阈值的较高温度状态下，即表示电池系统温度过高时，记忆合金发挥其自身特性发生记忆变形，第一导电体2和第二导电体3相互分离，使得该保护开关进入开断状态；那么将该保护开关接入电池系统的加热装置所在的电路中，作为加热保护开关，即可实现对于电池系统的过加热保护效果。

在一个实施例中，该保护开关串联在电池系统中的加热装置所在的电路中，通过第一导电体2和第二导电体3的导通状态和开端状态的切换控制加热装置的启停，导热底板1与电池系统中的电池本体接触，传导来自于电池本体的热量；设定温度阈值根据电池本体的电芯类型的不同，设置不同的工作温度限值，如65℃、70℃等，当达到这一温度限值时，记忆合金由于其自身特性，发生记忆变形，恢复其记忆形状，使得第一导电体2与第二导电体3相互分离，将加热装置所在的电路断开；而当温度下降至低于设定温度阈值时，记忆合金再次变形，使得第一导电体2和第二导电体3再恢复到相互接触的状态。

可选地，第一导电体2为平直片状，第二导电体3为弯曲片状，第二导电体3的一端与导热底板1连接，第二导电体3的另一端与导热底板1之间形成间隙并用于与第一导电体2接触。

具体的，第一导电体2可以通过第一连接紧固件4固定在导热底板1的一端，第二导电体3的一端可以通过第二连接紧固件5固定在导热底板1的另一端，第二导电体3的另一端向靠近第一导电体2的方向延伸并与导热底板1之间形成间隙，仅其另一端的端部与第一导电体2相互接触。

在一个实施例中，第二导电体3的材料为记忆合金，在温度不低于设定温度阈值时，第二导电体3发生记忆变形，第二导电体3的另一端由于其记忆变形而向远离第一导电体2的方向移动，使得第二导电体3与第一导电体2相互分离。

可选地，第一导电体2上设置有第一触点6，第二导电体3的另一端设置有用于与第一触点6接触的第二触点7。

具体的，第一触点6和第二触点7可以分别一体成型在第一导电体2和第二导电体3上，也可以分别焊接在第一导电体2和第二导电体3上，保证第一导电体2和第二导电体3相互接触时的导电效果。

可选地，第一触点6设置在第一导电体2远离导热底板1的一侧，第二触点7设置在第二导电体3的另一端靠近导热底板1的一侧。

具体的，第一触点6设置在第一导电体2远离导热底板1的一侧，第一导电体2的另一侧与导热底板1接触，第二导电体3通过其一端与导热底板1接触，第二触点7设置在第二导电体3的另一端靠近导热底板1的一侧，便于与第一触点6相接触。

可选地，第一导电体2和第二导电体3上分别设置有第一电连接部8和第二电连接部9。

具体的，第一电连接部8和第二电连接部9分别用于第一导电体2和第二导电体3的电连接接线，以直流电路为例，第一导电体2上的第一电连接部8可以作为输出端板，第二导电体3上的第二电连接部9可以作为输入端板。

可选地，第一电连接部8和第二电连接部9分别一体成型在第一导电体2和第二导电体3上，第一电连接部8和第二电连接部9上分别设置有第一接线孔10和第二接线孔11。

具体的，第一电连接部8和第二电连接部9分别与第一导电体2和第二导电体3一体成型即可，第一电连接部8和第二电连接部9分别处于第一导电体2和第二导电体3相互远离的端部即可，第一接线孔10和第二接线孔11用于第一电连接部8和第二电连接部9的电连接接线，接线方式可以为螺栓连接、铆接、焊接等。

可选地，导热底板1为板状，用于与电池系统的电池本体接触。

具体的，导热底板1为平板状即可，与电池本体接触，将电池本体的热量传导至第一导电体2和第二导电体3。

在一个实施例中，导热底板1由导热绝缘材料或符合绝缘导热材料制成，可以快速将电池系统中的电池本体或加热装置的热量传导至该保护开关的第二导电体3，同时又起到绝缘安全的作用。

可选地，还包括灭弧罩12，灭弧罩12为一侧开口的盒状，灭弧罩12的开口侧与导热底板1连接，第一导电体2和第二导电体3相互接触的部分处于灭弧罩12内。

在另一个实施例中，如图4和图5所示，该保护开关还具有灭弧罩12，灭弧罩12将第一导电体2和第二导电体3相互接触的部分罩住，可以减少该保护开关工作时第一导电体2和第二导电体3之间的拉弧对电路和电池系统的影响，灭弧罩12由DMC(团状模塑料)或陶瓷类材料制成。

本发明还提供一种电池系统，该系统包括上述的电池系统保护开关15。

可选地，电池系统还包括电池本体14和电池加热片13，电池加热片13和导热底板1均与电池本体14接触，电池加热片13、电池系统保护开关15和电池本体14形成闭合回路。

具体的，电池加热片13作为电池系统的加热装置，用于加热电池本体14，在一个实施例中，电池加热片13为电加热片，电池加热片13与上述电池系统保护开关15和电池本体14电性连接形成闭合回路，当然该闭合回路中还可以设置其它控制单元，不限于仅有上述电池系统保护开关15这一个控制开关；电池系统的加热片会在气温较低如小于15℃的情况下启动，对电池本体14进行加热，如图6所示，加热到电池本体14的电芯的正常使用温度后，电池加热片13需要停止加热，如果音装配或控制单元等发生故障，发生电池加热片13无法停止加热，那么将会造成电池系统的过度加热，造成安全隐患；此时，上述电池系统保护开关15通过导热底板1将热量传导至第二导电体3，当温度达到设定温度阈值时，第二导电体3发生记忆变形，与第一导电体2相互分离，如图7所示，物理上断开电池加热片13所在回路，起到对电池系统的安全保护作用。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种电池系统保护开关，其特征在于，该开关包括：

导热底板；

第一导电体和第二导电体，与所述导热底板连接，所述第一导电体和所述第二导电体至少其中之一的材料为记忆合金，所述第一导电体和所述第二导电体在温度低于设定温度阈值时相互接触，并在温度不低于所述设定温度阈值时相互分离。

2.根据权利要求1所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述第一导电体为平直片状，所述第二导电体为弯曲片状，所述第二导电体的一端与所述导热底板连接，所述第二导电体的另一端与所述导热底板之间形成间隙并用于与所述第一导电体接触。

3.根据权利要求2所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述第一导电体上设置有第一触点，所述第二导电体的所述另一端设置有用于与所述第一触点接触的第二触点。

4.根据权利要求3所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述第一触点设置在所述第一导电体远离所述导热底板的一侧，所述第二触点设置在所述第二导电体的所述另一端靠近所述导热底板的一侧。

5.根据权利要求1所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述第一导电体和所述第二导电体上分别设置有第一电连接部和第二电连接部。

6.根据权利要求5所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述第一电连接部和所述第二电连接部分别一体成型在所述第一导电体和所述第二导电体上，所述第一电连接部和所述第二电连接部上分别设置有第一接线孔和第二接线孔。

7.根据权利要求1所述的电池系统保护开关，其特征在于，所述导热底板为板状，用于与电池系统的电池本体接触。

8.根据权利要求1所述的电池系统保护开关，其特征在于，还包括灭弧罩，所述灭弧罩为一侧开口的盒状，所述灭弧罩的开口侧与所述导热底板连接，所述第一导电体和所述第二导电体相互接触的部分处于所述灭弧罩内。

9.一种电池系统，其特征在于，该系统包括根据权利要求1-8任一项所述的电池系统保护开关。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括电池本体和电池加热片，所述电池加热片和所述导热底板均与所述电池本体接触，所述电池加热片、所述电池系统保护开关和所述电池本体形成闭合回路。

Images