CN201291774Y - 一种动力电池包浸水检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动力电池包浸水检测装置，包括：设置于动力电池包内的湿度检测模块和浸水检测模块，以及控制模块，其中，所述湿度检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；所述浸水检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；所述控制模块的输入端分别与所述湿度检测模块和所述浸水检测模块的输出端连接。本实用新型由于采用凝露传感器作为湿度传感器，适应高湿度环境，能够在动力电池包出现湿度过大时及时提出预警，提高了动力电池包湿度检测的可靠性及准确性，同时通过设置水电阻检测模块，进行对动力电池包浸水情况的检测，当动力电池包出现浸水情况时，能够及时有效的切断动力电池包的电源，提供了动力电池包的安全性。

Description

一种动力电池包浸水检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，具体地涉及一种动力电池包浸水检测装置。

背景技术

目前，为防止全球变暖问题以及节约资源方面，电动车辆以及混合动力车辆已开始扮演着越来越重要的角色，其中，如何确保动力电池的稳定性及安全性便是其需要解决的主要问题之一。对于目前安装于车辆上的动力电池包，缺少对之进行湿度检测并同时对浸水情况进行判断并作出响应的检测装置，同时，对于有些具备湿度检测的检测装置，其安装的湿度传感器工作在湿度为0％～95％的区域内，并且在湿度较高的情况下，其湿度传感器很容易损坏，从而影响检测性能，另外，目前缺乏一种能够时刻监测动力电池包的湿度信息以及浸水情况的装置，从而当动力电池包出现湿度过高或出现浸水情况的时候不能提前发出预警或在极端的情况下采取有效的防护措施。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型提供了一种性能可靠的，并且能够提高动力电池包安全性的动力电池包浸水检测装置。

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种动力电池包浸水检测装置，包括：设置于动力电池包内的湿度检测模块和浸水检测模块，以及控制模块，其中，

所述湿度检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；

所述浸水检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；

所述控制模块的输入端分别与所述湿度检测模块和所述浸水检测模块的输出端连接，用于向整车输出控制信号。

本实用新型由于采用凝露传感器作为湿度传感器，适应高湿度环境，能够在动力电池包出现湿度过大时及时提出预警，提高了动力电池包湿度检测的可靠性及准确性，同时通过设置水电阻检测模块，进行对动力电池包浸水情况的检测，当动力电池包出现浸水情况时，能够及时有效的切断动力电池包的电源，提供了动力电池包的安全性。

附图说明

图1是本实用新型动力电池包浸水检测装置第一实施例的原理框图示意图；

图2是本实用新型动力电池包浸水检测装置第一实施例的原理框图详细图；

图3是本实用新型动力电池包浸水检测装置第二实施例的原理框图示意图；

图4是本实用新型动力电池包浸水检测装置第二实施例的浸水检测模块示意图；

图5是本实用新型动力电池包浸水检测装置第二实施例的浸水检测模块电路图；

图6是本实用新型动力电池包浸水检测装置湿度检测模块输出特性示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，提出本实用新型第一实施例的一种动力电池包浸水检测装置包括：设置于动力电池包4内的湿度检测模块1和浸水检测模块2，以及控制模块3，其中，所述湿度检测模块1的输出端与控制模块3的输入端连接；所述浸水检测模块2的输出端与控制模块3的输入端连接；所述控制模块3的输入端分别与所述湿度检测模块1和所述浸水检测模块2的输出端连接，用于向整车输出控制信号。

所述动力电池包浸水检测装置还包括动力电池包4以及CAN模块，所述CAN模块的输入端与所述控制模块3的输出端连接，用于向整车输出控制信号，所述控制信号为动力电池包4电源切断信号。

参照图2，所述湿度检测模块1包括湿度传感器11，电源模块12以及放大电路13，其中，所述湿度传感器11的输出端与所述放大电路13的输入端连接，用于采集动力电池包4内的湿度信息并将所述湿度信息以电压的形式输送给所述放大电路13；所述电源模块12的输出端与所述放大电路13的输入端连接，用于为表示湿度信息的电压信号的功率放大提供能量；所述放大电路13的输出端与所述控制模块3的输入端连接，用于将所述电压进行放大处理并输送给所述控制模块3。

由于目前大多数安装在车体上的湿度传感器11工作在湿度为0％～95％的区域内，并且在湿度较高的情况下，其湿度传感器11很容易损坏，从而影响检测性能，由此，本实施例中，所述湿度传感器11为凝露传感器。

由于要实现检测动力电池包有无浸水情况的发生，浸水检测模块2是实现这一目的的主要手段，因此，现在就这一电路进行分析，如下：

参照图2、图3以及图，所述浸水检测模块2包括水电阻检测电路21，比较器22，以及逻辑模块23，其中，所述水电阻检测电路21的输出端与所述比较器22的输入端连接，用于采集动力电池包浸水信息；所述比较器22的输出端与所述逻辑模块23的输入端连接，用于判断动力电池包浸水信息，并将所述浸水信息以高/低电平的形式输送给所述逻辑模块23；所述逻辑模块23的输出端与所述控制模块3的输入端连接。

在具体实施过程中，当所述浸水检测模块2检测到浸水情况时，比较器22对从水电阻检测电路21接收的电压信号进行处理，发出一高/低电平有效的控制信号，输送给控制模块3进行处理，从而通过所述控制模块3发出控制指令，采取有效措施预防浸水情况所可能带来的不良后果，在本实施例中，通过比较器22发出的有效控制信号为低电平控制信号，所述逻辑模块23为逻辑或非模块，例如，所述逻辑模块23可为CD4025。

参照图5，所述水电阻检测电路21包括分压电阻R15、分压电阻R14、分压电阻R16、分压电阻R17、滤波电容C21以及水电阻检测探针，所述分压电阻R15和分压电阻R14并联连接且其输入端连接至外部电源，所述分压电阻R15的输出端与所述水电阻检测探针的输出端以及所述比较器22的同相输入端连接，所述分压电阻R14的输出端与所述分压电阻R16的输入端以及所述比较器22的反相输入端连接，所述分压电阻R17的一端与所述分压电阻R15的输出端连接，另一端与所述分压电阻R16的输出端连接并且接地，所述滤波电容C21与所述分压电阻R17并联。

所述水电阻检测探针要求具有耐氧化性及耐腐蚀性。

所述比较器22包括一运算放大器，上拉电阻R18以及滤波电容C22，所述运算放大器可以为市面上的诸多运算放大器产品，例如，可以为LM2903芯片。本实施例中，由于只采用一路浸水检测模块2，因此所述运算放大器U3A为U3ALM2903的一个比较模块，所述运算放大器U3A的第四级接地，第五级连结至外部电源，所述运算放大器的输出端与上拉电阻R18和滤波电阻C22的一端连接，同时还与逻辑模块23的输入端连接，所述上拉电阻R18的另一端与外部电源连接，所述滤波电容C22的另一端接地。

当动力电池包无浸水情况发生时，所述水电阻检测端悬空21，即水电阻检测探针的电阻值无穷大，因此通过分压电阻分得的输入比较器22同相输入端的电压高于输入比较器22反相输入端的电压，因此通过所述比较器22输出一高电平，然后通过所述逻辑模块23将所述高电平转换为一低电平，从而使所述控制模块3处于正常状态。

当动力电池包发生浸水情况时，因为通常情况下水具有导电性，且有一定的电阻值，所述电阻值一般在1K-5K之间，因此，所述水电阻检测探针会迅速的得到这一信息并且迅速的与所述水电阻检测电路21组成一回路，所述水电阻检测探针的一端通过浸入到动力电池包内的水而接地，另一端与分压电阻R15和R17的一端连接，并连接至比较器22的同向输入端。在此情况下，通过分压电阻分得的输入比较器22同相输入端的电压低于输入比较器22反相输入端的电压，因此通过所述比较器22输出一低电平，然后通过所述逻辑模块23将所述低电平转换为一高电平，从而使所述控制模块3处于报警状态。

当然对于水电阻检测电路21的设计，主要通过分压电阻的组合以得到一比较基准电压，以及通过水电阻检测探针与分压电阻的组合得到一浸水信号输入电压，从容判断浸水情况的发生与否，因此可以通过调整各分压电阻的阻值以扩展本实用新型的范围，例如，当调节分压电阻R15和、R17、R14和R16的阻值时，输出至比较器22反相输入端的比较基准电压会跟着改变，输入至比较器22同相输入端的浸水信号输入电压也会跟着改变，输出至比较器22的浸水情况发生与否的电平信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号，对于高电平有效的情况，只要调整所述逻辑模块23的逻辑输出即可。

本实用新型第二实施例是基于第一实施例提出的，对于在特殊条件下需要进行动力电池包浸水情况进行精确检测的车辆，布置于动力电池包内的湿度检测模块1和浸水检测模块2至少为一个，在具体的实施过程中可根据环境条件以及车辆的需要，适当的选择其湿度检测模块1和浸水检测模块2的数目以及安装位置，从而全方位的测量动力电池包的湿度情况以及浸水情况，并且，特殊情况下要求浸水检测模块2能更精确的监测动力电池包的浸水情况，则当这些浸水检测模块2中的至少两路都检测到浸水情况发生时，才通过所述逻辑模块23输送报警信号给控制模块3，从而所述控制模块3通过CAN模块向整车发送动力电池包电源切断信号。此种情况下，浸水检测模块2中比较器的具有多种选择，例如，可以选择LM2903的运算放大器U 3A模块与运算放大器U3B模块，同时也可以采用多片LM2903的组合形式。

所述运算放大器的U3B模块的第五极还连接有一滤波电容C24，滤波电容C24的另一端与滤波电容C25接地的一端连接，用于滤除无用干扰信号。

在本实用新型工作的过程中，参照图6，针对湿度的不同对动力电池包的影响不同的特点，所述湿度检测模块1对于湿度信息的检测采取分段监控的方式，在不同的湿度情况下采取不同的控制策略进行监控，同时，采取湿度检测模块1和浸水检测模块2组合工作的方式进行对湿度信息和浸水信息的处理，从而达到更简单、可靠的检测，检测方法如下：

1、当湿度检测模块1检测到动力电池包内的湿度为0％-50％时，湿度检测模块1不作重点监控，凝露传感器输出基本保持不变，连接在控制模块3上的显示系统显示50％湿度以下，此时，浸水检测模块2工作，实时采集动力电池包的浸水信息。

2、当湿度检测模块1检测到动力电池包内的湿度为50％～95％时，当检测到的湿度信息达到90％时，所述湿度检测模块1向所述控制模块3输出报警信号，提醒相关人员及时采取维护措施。此时，浸水检测模块2工作，实时采集动力电池包的浸水信息。

3、当所述浸水检测模块2检测到的浸水信息高于比较基准电压时，表明动力电池包有浸水情况发生，此时，所述湿度检测模块1呈饱和输出，浸水检测模块2向控制模块3输出一浸水信号，从而控制模块3通过CAN模块向整车输出动力包电源切断信号，切断动力电池包的回路，进而隔离动力电池包。

以上所举较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，本实用新型所主张的权利范围应以实用新型申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (9)

1、一种动力电池包浸水检测装置，其特征在于，包括：设置于动力电池包内的湿度检测模块和浸水检测模块，以及控制模块，其中，

所述湿度检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；

所述浸水检测模块的输出端与控制模块的输入端连接；

所述控制模块的输入端分别与所述湿度检测模块和所述浸水检测模块的输出端连接，用于向整车输出控制信号。

2、根据权利要求1所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述装置还包括CAN模块，所述CAN模块的输入端与所述控制模块的输出端连接，用于向整车输出控制信号，所述控制信号为动力电池包电源切断信号。

3、根据权利要求1所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述湿度检测模块包括湿度传感器，电源模块以及放大电路，其中，

所述湿度传感器的输出端与所述放大电路的输入端连接，用于采集动力电池包内的湿度信息并将所述湿度信息以电压的形式输送给所述放大电路；

所述电源模块的输出端与所述所述放大电路的输入端连接，用于为表示湿度信息的电压信号的功率放大提供能量；

所述放大电路的输出端与所述控制模块的输入端连接，用于将所述表示湿度信息的电压信号进行放大处理并输送给所述控制模块。

4、根据权利要求1所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述浸水检测模块包括水电阻检测电路，比较器，以及逻辑模块，其中，

所述水电阻检测电路的输出端与所述比较器的输入端连接，用于采集动力电池包浸水信息；

所述比较器的输出端与所述逻辑模块的输入端连接，用于判断动力电池包浸水信息，并将所述浸水信息以高/低电平的形式输送给所述逻辑模块；

所述逻辑模块的输出端与所述控制模块的输入端连接。

5、根据权利要求3所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述湿度传感器为凝露传感器。

6、根据权利要求4所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述水电阻检测电路包括分压电阻R15、分压电阻R14、分压电阻R16、分压电阻R17、电容C21以及水电阻检测探针，所述分压电阻R15和分压电阻R14并联连接且其输入端连接至外部电源，所述分压电阻R15的输出端与所述水电阻检测探针的输出端以及所述比较器的同相输入端连接，所述分压电阻R14的输出端与所述分压电阻R16的输入端以及所述比较器的反相输入端连接，所述分压电阻R17的一端与所述分压电阻R15的输出端连接，另一端与所述分压电阻R16的输出端连接并且接地，所述电容C21与所述分压电阻R17并联。

7、根据权利要求4所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述比较器包括一运算放大器，电阻R18以及电容C22，所述运算放大器的第四级接地，第五级联结至外部电源，所述运算放大器的输出端与电阻R18和电阻C22的一端连接，同时还与逻辑模块的输入端连接，所述电阻R18的另一端与外部电源连接，所述电容C22的另一端接地。

8、根据权利要求4所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，所述逻辑模块为逻辑或非模块。

9、根据权利要求1至8任意一项所述的动力电池包浸水检测装置，其特征在于，布置于动力电池包内的湿度检测模块以及浸水检测模块分别至少为一个。

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