CN202353190U - 电动汽车电池包安全装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电动汽车电池包安全装置，其包括电池包；电池管理系统；温度传感器，与所述电池管理系统连接，用于检测电池包的内部温度，并将检测的数据输出至所述电池管理系统以判断所述电池包内部温度是否达到第一预设值；继电器，与所述电池包的输出端以及所述电池管理系统连接，用于在所述电池管理系统判断所述电池包内部温度达到第一预设值时，根据所述电池管理系统的指令，断开所述电池包的输出电路。本实用新型能够在电池包温度升高、发生燃烧、爆炸前有效的发现异常并采取及时反馈、断开电路等措施，可以有效避免事故进一步恶化，并且，其结构简单、工作可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池包安全装置，尤其涉及一种电动汽车电池包安全装置。
背景技术
随着锂离子动力电池技术的不断完善与发展，电动汽车已经开始走入规模化发展的阶段。作为目前动力汽车主要动力来源的锂离子动力电池包，电池包的电路通常属于高压电路，其集成部件中的电池、加热丝均有导致电池包燃烧、爆炸的可能，是司乘人员生命安全的一个严重威胁。
目前，为防止电动汽车电池包燃烧或爆炸，都是采取在电池、加热丝各集成器件安全设计上有良好可靠性的手段，例如增加熔断器或保险丝，而无预先判断发生危险的手段。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车电池包安全装置，以在电池包发生温度升高、燃烧或爆炸前就能够有效发现异常并及时采取断开电路或扑灭火源等措施。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电动汽车电池包安全装置，包括电池包和电池管理系统，其中，所述电动汽车电池包安全装置还包括：温度传感器，与所述电池管理系统连接，用于检测电池包的内部温度，并将检测的数据输出至所述电池管理系统以判断所述电池包内部温度是否达到第一预设值；以及继电器，与所述电池包的输出端以及所述电池管理系统连接，用于在所述电池管理系统判断所述电池包内部温度达到第一预设值时，根据所述电池管理系统的指令，断开所述电池包的输出电路。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述电动汽车电池包安全装置还包括：烟雾传感器，与所述电池管理系统连接，用于检测所述电池包出现异常瞬间温度升高并燃烧时散发的烟雾，并将检测的数据输出至所述电池管理系统以使所述继电器断开所述电池包的输出电路。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述电动汽车电池包安全装置还可包括：阻燃灭火盖板，覆盖在电池包的高温部件上，且所述阻燃灭火盖板包括壳体和所述壳体中封装的阻燃剂，所述电池包内部温度达到第二预设值时，所述壳体熔化并释出所述阻燃剂至高温部件；其中，所述第一预设值低于所述第二预设值。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述温度传感器的数据采集部件连接于所述电池包的电池的表面或者电池的极柱表面、所述电池包的与外部连接的输入或输出端。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述电动汽车电池包安全装置还可包括：斩波电路，所述斩波电路的输入端与所述电池包连接；以及蓄电池，所述蓄电池的输入端连接于所述斩波电路的输出端；其中，所述斩波电路将所述电池包的直流电压转换为所述蓄电池所需的直流电压。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述电池管理系统连接于所述蓄电池的输出端。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述温度传感器连接于所述蓄电池的输出端。
在根据上述电动汽车电池包安全装置中，优选地，所述烟雾传感器连接于所述蓄电池的输出端。
由上分析可知，本实用新型能够在电池包发生温度升高、燃烧或爆炸前有效的发现异常并采取及时反馈、断开电路等措施，借此，可以有效避免事故进一步恶化，并且，其结构简单、工作可靠。
附图说明
图1是本实用新型的电动汽车电池包安全装置的原理结构示意图；
图2是本实用新型一实施例的电动汽车电池包安全装置的结构示意图；
图3是本实用新型一实施例的电动汽车电池包安全装置的结构示意图；
图4是本实用新型一实施例的电动汽车电池包安全装置的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1斩波电路 2阻燃灭火盖板 3蓄电池
4继电器 5电池组管理系统 6电池包
7温度传感器 8烟雾传感器
具体实施方式
下面结合图1至图4对本实用新型做进一步详细说明。
参照图1，本实用新型的电动汽车电池包安全装置包括：电池包6；电池管理系统(BMS)5，连接于电池包6；继电器4，与电池包6的输出端和电池管理系统5连接；以及温度传感器7，用于检测电池包的内部温度，与电池管理系统5通信连接，用于检测电池包的内部温度，并将检测的数据输出至电池管理系统5，以判断所述电池包内部温度是否达到第一预设值。
温度传感器7与电池管理系统5可采用无线连接，以实现二者的通信；或者温度传感器7与电池管理系统5为有线连接，以实现二者的通信。
温度传感器7可为非接触式传感器或接触式传感器。
为了更准确地检测电池包6的内部温度，温度传感器7的数据采集部件可连接于电池包6的电池的表面或者电池的极柱(正极或负极)表面，或者连接于电池包6的与外部连接的输入或输出端。当然温度传感器7可以采用多个，以对电池包6的多个或全部电池进行温度采集，此时电池包6的内部温度可以为多点采集的最高值或平均值。温度传感器7将检测到的电池包6的温度数据输出至电池管理系统5，由电池管理系统5判断该温度是否达到第一预设值，例如75、90摄氏度等。电池管理系统5在判断温度传感器7检测的温度达到第一预设值时，向继电器4输出控制指令，断开电池包6的输出电路。此外，电池管理系统5还可以据此发出报警信息。
为了及时地获知动汽车的电池包还可能出现的瞬间高温引发的燃烧和爆炸危险，如图2所示，在图1给出的结构的基础上，本实用新型的电动汽车电池包安全装置还可包括有烟雾传感器8，与电池管理系统5通信连接，用于检测电池包6出现异常瞬间温度升高并燃烧时散发的烟雾，并将检测的数据输出至电池管理系统5以使继电器断开电池包6的输出电路，电池管理系统5可以据此发出更具风险的报警信息。
烟雾传感器8可与电池管理系统5采用无线连接，以实现二者的通信；或者烟雾传感器8与电池管理系统5为有线连接，以实现二者的通信。
电池管理系统5、温度传感器7和烟雾传感器8的工作电源可以采用多种方式。第一种方式，电池管理系统5、温度传感器7和烟雾传感器8可以带有各自独立的工作电源(未示出)。第二种方式，如图3所示，电池管理系统5、温度传感器7和烟雾传感器8可采用电池包6作为它们的工作电源。此时，参照图3，在图2所示结构的基础上，本实用新型的电动汽车电池包安全装置还可包括：斩波电路1，斩波电路1的输入端与电池包6连接；以及蓄电池3，连接于斩波电路1的输出端；其中，斩波电路1将电池包6的直流电压转换为蓄电池3所需的直流电压，蓄电池3的输出端分别连接于电池管理系统5、温度传感器7和烟雾传感器8，以分别向电池管理系统5、温度传感器7和烟雾传感器8提供相应的工作电源。第三种方式是前两种方式的组合，例如电池管理系统5的工作电源第一种方式设置，而温度传感器7的工作电源采用第二种方式设置。
为了增加电池包一旦燃烧后就被自动灭火功能，如图4所示，在图3所示的结构基础上，本实用新型的电动汽车电池包安全装置还可包括阻燃灭火盖板2，阻燃灭火盖板2位于电池包6的高温部件之上，高温部件例如电池包6的电池的极柱以及控制电池包进行充电用的温控开关的加热丝。阻燃灭火盖板2包括壳体及壳体中封装有阻燃剂，壳体由低熔点材料制成，阻燃剂可以选择三氧化二锑、氢氧化镁等，当其温度达到第二预设值时，例如110、120、130摄氏度等，阻燃灭火盖板2的壳体熔化并释出阻燃剂至高温部件，以阻止燃烧的进一步发展并实现自动灭火，当然，上述第一预设值低于第二预设值。当电池包6系统内部发生温度升高达到一设定值时，温度传感器7反馈电池管理系统5，电池管理系统5控制继电器4断开电池包6高压电路并报警。当电池包6出现异常瞬间温度升高并燃烧，烟雾传感器8反馈电池管理系统5，控制继电4断开电池包6高压电路并发出报警。当温度达到阻燃灭火盖板熔点，阻燃灭火盖板2熔化并释放封装于其内的阻燃剂至高温部件上，阻止燃烧的进一步发生并达到灭火的目的。
在此需要说明的是，在本实用新型中，电动汽车电池包通常包括由单个单体电池或多个单体电池串和/或并联形成。所述单体电池可为单体锂离子动力电池。
综上，本实用新型通过监控电池包温度和烟雾，可以及时有效地断开电池包高压线路，实现预防燃烧、爆炸或灭火，大大提高了电动汽车的整车安全性，可以很好的保证司乘人员的人身安全。此外，本实用新型结构也较为简单，工作可靠，成本低。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (8)
1.一种电动汽车电池包安全装置，包括电池包以及电池管理系统，其特征在于，所述电动汽车电池包安全装置还包括：
温度传感器，与所述电池管理系统通信连接，用于检测电池包的内部温度，并将检测的数据输出至所述电池管理系统以判断所述电池包内部温度是否达到第一预设值；以及
继电器，与所述电池包的输出端以及所述电池管理系统连接，用于在所述电池管理系统判断所述电池包内部温度达到第一预设值时，根据所述电池管理系统的指令，断开所述电池包的输出电路。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述电动汽车电池包安全装置还包括：
烟雾传感器，与所述电池管理系统通信连接，用于检测所述电池包出现异常瞬间温度升高并燃烧时散发的烟雾，并将检测的数据输出至所述电池管理系统以使所述继电器断开所述电池包的输出电路。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述电动汽车电池包安全装置还包括：
阻燃灭火盖板，覆盖在电池包的高温部件上，且所述阻燃灭火盖板包括壳体和所述壳体中封装的阻燃剂，所述电池包内部温度达到第二预设值时，所述壳体熔化并释出所述阻燃剂至高温部件；其中，所述第一预设值低于所述第二预设值。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述温度传感器的数据采集部件连接于所述电池包的电池的表面、或者电池的极柱表面、所述电池包的与外部连接的输入或输出端。
5.根据权利要求2所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述电动汽车电池包安全装置还包括：
斩波电路，所述斩波电路的输入端与所述电池包连接；以及
蓄电池，所述蓄电池的输入端连接于所述斩波电路的输出端；
其中，所述斩波电路将所述电池包的直流电压转换为所述蓄电池所需的直流电压。
6.根据权利要求5所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述电池管理系统连接于所述蓄电池的输出端。
7.根据权利要求5所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述温度传感器连接于所述蓄电池的输出端。
8.根据权利要求5所述的电动汽车电池包安全装置，其特征在于，所述烟雾传感器连接于所述蓄电池的输出端。
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