CN206378954U - 一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统，其组成包括：外壳，外壳置于锂电池箱内，外壳内设置有讯号处理单元，讯号处理单元的输入端分别于宽量程温度传感器和气味嗅觉转换器的输出端电性连接，讯号处理单元的输出端连接通讯接口，通讯接口通过连接线与系统控制器电性连接，系统控制器与温度气味状态显示器电性连接，宽量程温度传感器和气味嗅觉转换器的输入端与恒温控制器的输出端电性连接。该系统使用温度与气味高灵敏度、高稳定性的传感器，对工作区划分安全、异常和危险三个区域，当某电池箱处于危险状态时，立即对该电池箱进行处理，可以实现在烟雾产生之前获得探测，免除电池箱完全损坏、燃烧爆炸的严重事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源锂电池汽车安全检测技术领域，具体为一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统。
背景技术
近年来,动力锂电池新能源汽车已走向市场,这种电池车作为动力，一般使用数个电池箱（每箱包含数以百计的电池单元），多至十几个电池箱，个别电池的短路，发热将导致电池的发热，膨胀，变形，烧毁。
电池安全已成该领域极需解决的问题，目前市场针对锂电池箱的安全检测，几乎是基于BMS管理，和烟雾探测。BMS具有防止过充、避免过放、温度控制、保持电池组件电压和温度平衡、预测电池的剩余电量和剩余行驶里程等功能管理，但无法对锂电池损坏进行预测，主要的检测温度与烟雾产生。但是，当电池箱检测到烟雾时，往往已经为时过晚，随之而来的就是燃烧与爆炸，没有给驾驶人员留下足够时间进行紧急处理。
近代的实际观察与研究发现，电池箱在发烟雾之前，首先是温度急剧上升，引起电池单元的膨胀，形成裂缝，电解质溢出，继之而来的是气味的产生。由于不同类型的锂电池使用的电解质不同，产生的气体有氢气，还有可燃性气体，产生气味多种多样。温度的急剧上升，与气味的加浓，将导致烟雾产生，最后发生燃烧，爆炸。
当电池进一步恶化，产生高温、冒烟，之后燃烧，爆炸随即到来，这时能给驾乘人员采取相应的应对措施，时间就很少，需有一款技术，在锂电池箱没有达到冒烟之前，就是电池箱处于危险高温和气体与气味出现的阶段，发出安全监测讯号，是当前新能源车锂电池车迫切任务。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统，其组成包括：外壳，所述的外壳置于锂电池想内，所述的外壳内设置有讯号处理单元，所述的讯号处理单元的输入端分别于宽量程温度传感器和气味嗅觉转换器的输出端电性连接，所述的讯号处理单元的输出端连接通讯接口，所述的通讯接口通过连接线与系统控制器电性连接，所述的系统控制器与温度气味状态显示器电性连接，所述的宽量程温度传感器和气味嗅觉转换器的输入端与恒温控制器的输出端电性连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统使用温度与气味高灵敏度、高稳定性的传感器，对工作区划分安全、异常和危险三个区域，当某电池箱处于危险状态时，立即对该电池箱进行处理，可以实现在烟雾产生之前获得探测，免除电池箱完全损坏、燃烧爆炸的严重事故。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1、外壳，2、通讯接口，3、连接线，4、系统控制器，5、温度气味状态显示器，6、讯号处理单元，7、宽量程温度传感器，8、气味嗅觉转换器，9、恒温控制器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统，其组成包括：外壳1，所述的外壳1置于锂电池想内，所述的外壳1内设置有讯号处理单元6，所述的讯号处理单元6的输入端分别于宽量程温度传感器7和气味嗅觉转换器8的输出端电性连接，所述的讯号处理单元6的输出端连接通讯接口2，所述的通讯接口2通过连接线3与系统控制器4电性连接，所述的系统控制器4与温度气味状态显示器5电性连接，所述的宽量程温度传感器7和气味嗅觉转换器8的输入端与恒温控制器9的输出端电性连接。
工作原理：气味嗅觉转换器，用以把电池箱内产生的气体、复杂气味转换为电压讯号；宽量程温度传感器，用特殊元件NTC与电路，转换电池箱内的温度为电压值，把电池箱内的温度变化转换为数伏的大电压输出，便于安全、危险区的划分。讯号处理单元，把气味和温度的电压讯号进行处理，经通讯接口电路，由传线，送到系统控制器，由温度气味状态显示器显示。恒温控制器，负责电池箱安全检测单元的恒温状态。保持气味嗅觉转换与温度转换处于恒温状态，保证检测的准确性。
所有功能部件安装于一个小型外壳内，用电源进线供电，把输出由通讯接口送到系统控制器。锂电池箱安全检测单元体积小、重量轻，可以方便安装于每个电池箱内。
锂电池安全检测单元分区预警显示
预警主要由两分区部分组成：
第一部分是温度分区，当电池箱的温度低于40℃时，意味该电池箱没有出现显著的局部发热，电池箱处于安全运行状态，处于温度安全区，（Ⅰ）；当温度升至40℃至75℃时，属于温度异常区，已有部分电池发热膨胀，处于温度异常区（Ⅱ）；当温度处于75℃-100℃，有的电池发热已经很严重是，处于温度危险区（Ⅲ）。（温区划分的温度范围依锂电池的类型设置）
第二部分是气味出现的分区，当电池箱内气味浓度处于150PPM以下，属于微不足道的气体浓度，是气味安全区（Ⅰ）；电池箱内已有一些电池膨胀，产生裂缝、电解液气味开始溢出，浓度处于150—500PPM之间，为气味异常区（Ⅱ）；电池裂缝加大，气味浓度达到500—1000PPM之间，气味处于危险区（Ⅲ）。（气味浓度划分的范围依锂电池的类型设置）
当温度与气味都处于危险区时，燃烧与爆炸就可能发生，这种状态应该立即采取措施，在燃烧爆炸之前关掉该电池箱。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统，其组成包括：外壳（1），其特征是：所述的外壳（1）置于锂电池想内，所述的外壳（1）内设置有讯号处理单元（6），所述的讯号处理单元（6）的输入端分别于宽量程温度传感器（7）和气味嗅觉转换器（8）的输出端电性连接，所述的讯号处理单元（6）的输出端连接通讯接口（2），所述的通讯接口（2）通过连接线（3）与系统控制器（4）电性连接，所述的系统控制器（4）与温度气味状态显示器（5）电性连接，所述的宽量程温度传感器（7）和气味嗅觉转换器（8）的输入端与恒温控制器（9）的输出端电性连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106600885A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-04-26 | 智能（厦门）传感器有限公司 | 一种新能源汽车锂电池动力安全监测预警系统及预警方法 |
| CN108008083A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-08 | 南京工业大学 | 基于气体监测的锂离子电池组热失控自动报警器及其监测方法 |
| CN109816918A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-28 | 拓霸(厦门)电子有限公司 | 一种电池火灾预警装置 |
| WO2021052221A1 (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-25 | Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. | Vehicle air feeding system and corresponding method |
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