CN206774640U - 热失稳检测装置及电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热失稳检测装置及电源装置，所述热失稳检测装置包括压力传感器及至少一个具有密闭空腔的中空架。所述中空架的侧壁设置有多个容置槽，所述单体电池可安置于所述容置槽内以与所述中空架的侧壁相接触。所述压力传感器设置在所述中空架的密闭空腔内，所述密闭空腔内充有气体，所述单体电池在热失稳爆喷后引起所述密闭空腔内的气体气压改变，所述压力传感器在检测到气体气压变化时生成报警信号。本实用新型提供的热失稳检测装置，其结构简单且容易实现，可有效检测到单体电池的热失稳现象并及时发出报警信号，保障了电源装置的安全性。

Description

热失稳检测装置及电源装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种热失稳检测装置及电源装置。

背景技术

近年来，由于能源成本以及环境污染的问题越来越突出，纯电动汽车以及混合动力汽车以其能够大幅消除甚至零排放汽车尾气的优点，受到政府以及各汽车企业的重视。然而纯电动以及混合动力汽车尚有很多技术问题需要突破，其中，电池系统的使用安全是其中一个重要问题。

电池模组的热失稳现象严重威胁到电池系统的使用安全问题。动力电池在使用过程中会产生大量的热量，若不能及时对其产生的热量进行有效监控，一旦其产生的热量达到了较高的程度，出现热失稳现象，很可能将导致电池燃烧，进而危及周边人员的生命和财产安全。比如，在现有的电动汽车行业中，若电动汽车的动力电池组发生热失稳，轻者烧坏电池组，严重者将危及使用者的生命。因此，如何提供一种可及时有效地检测到电池热失稳的检测装置已成为本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种热失稳检测装置及电源装置，以解决上述问题。

本实用新型较佳实施例提供一种热失稳检测装置，应用于包括电池模组的电源装置，所述电池模组包括多个单体电池，所述热失稳检测装置包括压力传感器及至少一个具有密闭空腔的中空架；

所述中空架的侧壁设置有多个容置槽，所述单体电池可安置于所述容置槽内以与所述中空架的侧壁相接触，所述压力传感器设置在所述中空架的密闭空腔内，所述密闭空腔内充有气体，所述单体电池在热失稳爆喷后引起所述密闭空腔内的气体气压改变，所述压力传感器在检测到气体气压变化时生成报警信号。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述容置槽为与所述单体电池相匹配的弧形凹槽。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述中空架为多个，多个所述中空架呈平行设置，相邻两个所述中空架相对的侧壁上其容置槽呈对应设置以形成容置空间，所述单体电池安设于所述容置空间内。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述中空架的相对的两端开设有连接孔。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述热失稳检测装置还包括多个连接管道，所述连接管道的两端分别连接于所述中空架的所述连接孔，以将多个所述中空架的密闭空腔连通。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述连接管道的两端分别连接于相邻两个所述中空架的同一侧的连接孔，以将相邻两个所述中空架的密闭空腔连通。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述热失稳检测装置还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板分别设置在所述电池模组的相对两侧，以稳固所述电池模组中的多个单体电池。

可选地，在上述热失稳检测装置中，所述第一安装板上开设有第一容置孔，所述第二安装板上开设有第二容置孔，所述第一容置孔和所述第二容置孔的排布方式与所述单体电池的排布方式一致，所述单体电池的相对两端分别容置于所述第一容置孔和所述第二容置孔。

本实用新型另一较佳实施例提供一种电源装置，所述电源装置包括电池模组，报警器以及上述的热失稳检测装置，所述电池模组包括多个单体电池，所述热失稳检测装置包括压力传感器及至少一个具有密闭空腔的中空架，所述中空架设置于所述电池模组的多个单体电池之间，所述报警器与所述压力传感器连接。

可选地，在上述电源装置中，所述电源装置还包括固定组件，所述固定组件设置在所述电池模组的外侧以固定所述电池模组所包括的多个所述单体电池，各所述单体电池与所述热失稳检测装置接触。

本实用新型实施例提供的一种热失稳检测装置及电源装置，在电池模组的多个单体电池之间设置至少一个具有密闭空腔的中空架，在该中空架的密闭空腔内设置压力传感器以检测该密闭空腔内气体的压力值。在单体电池出现热失稳爆喷后引起密闭空腔内的气体气压改变时，压力传感器则生成报警信号。本实用新型提供的热失稳检测装置包括设置于单体电池之间的中空架及设置在中空架内的压力传感器，其结构简单且容易实现，可有效检测到单体电池的热失稳现象并及时发出报警信号，保障了电源装置的安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种热失稳检测装置的爆炸视图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的一种电源装置的爆炸视图。

图3为本实用新型较佳实施例提供的中空架的结构示意图。

图4为图3中A-A向的剖面图。

图5为本实用新型较佳实施例提供的热失稳检测装置的结构示意图。

图6为本实用新型较佳实施例提供的电源装置的另一爆炸视图。

图标：10-电源装置；100-热失稳检测装置；110-中空架；111-容置槽；112-连接孔；113-连接端口；120-连接管道；130-第一安装板；131-第一容置孔；140-第二安装板；141-第二容置孔；200-电池模组；210-单体电池；220-固定组件；221-第一固定板；222-第二固定板。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“平行”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种热失稳检测装置100，所述热失稳检测装置100包括压力传感器(图中未示出)及至少一个具有密闭空腔的中空架110。所述压力传感器设置于所述中空架110的密闭空腔内。

请结合参阅图2和图3，所述热失稳检测装置100应用于包括电池模组200的电源装置10，所述电池模组200包括多个单体电池210。所述中空架110的侧壁设置有多个容置槽111，所述单体电池210可安置于所述容置槽111内以与所述中空架110接触。请结合参阅图4，所述中空架110的密闭空腔内充有气体，在单体电池210出现热失稳现象而发生爆喷时，所述单体电池210产生的大量热量将破坏其径向上的中空架110的密封性，而使中空架110的密闭空腔内的气体压力等同于外界大气压。所述压力传感器在检测到密闭空腔内的气体压力变为外界大气压时，则发出报警信号，以提示故障现象。

在本实施例中，将所述中空架110设置于所述单体电池210的径向方向，可有效到各单体电池210的热失稳现象，尤其是单体电池210在径向方向上爆喷所产生的热量。一旦单体电池210出现热失稳现象，可及时发现，并对其进行相应处理，以此保障电源装置10的安全性。

在本实施例中，所述中空架110为多个，多个所述中空架110呈平行设置。所述中空架110为长条状，各所述中空架110的侧壁分别开设有多个容置槽111。可选地，所述容置槽111的形状可以为弧形、长方形或正方形等等，本实施例中并不作具体限制，可根据实际需求进行设置。在本实施例中，为了方便规范的将单体电池210安置于所述容置槽111内，将所述容置槽111设置为弧形凹槽。各所述中空架110的侧壁上的多个呈弧形的容置槽111使中空架110的侧壁呈波浪状。

可选地，在本实施例中，多个所述单体电池210呈多排排布，相邻两排的单体电池210呈交错设置。对应地，在各所述中空架110的相对的两侧壁上其容置槽111的位置呈交错设置。可选地，在相邻两个中空架110之间设置有一排单体电池210。应当理解，在相邻两个中空架110之间也可以设置两排或两排以上的单体电池210。在本实施例中，为了稳定单体电池210，使单体电池210不易移动，在各排单体电池210的两侧分别设置有中空架110。

请参阅图5，可选地，相邻两个所述中空架110的相对的侧壁上其容置槽111呈对应设置，即相邻两个中空架110相对的侧壁上的容置槽111其数量是相同的，并且其位置是对应设置的。相邻两个中空架110相对的侧壁上对应的容置槽111可形成一容置空间，所述单体电池210可安设于所述容置空间内。如此设置，一方面可起到稳固单体电池210的作用，另一方面可使中空架110的侧壁围绕在单体电池210周围，以便于在单体电池210出现热失稳而爆喷时，能够有效地检测到单体电池210的热失稳现象。

可选地，在本实施例中，所述密闭空腔中充有气体，所述压力传感器设置于所述密闭空腔内。在电池单体处于正常状态时，所述压力传感器检测到的所述密闭空腔内的气体压力不同于大气压。而在所述单体电池210发生热失稳而爆喷后，其产生的大量热量会将所述中空架110的侧壁破坏，进而所述密闭空腔中的气体压力则等同于大气压强，例如降为0。所述压力传感器在检测所述密闭空腔中的气体压力等同于外界大气压时，如为0时，则发出报警信号以提示相关人员进行故障处理。

在本实施例中，所述压力传感器可以为多个，可选地，所述压力传感器的数量可以与所述中空架110的数量相等。当所述压力传感器的数量与所述中空架110的数量一致时，可在各所述中空架110的密闭空腔内设置一压力传感器。各所述中空架110内的压力传感器可用于检测设置在该中空架110的两侧的两排单体电池210的热失稳现象。

请再次参阅图3，可选地，在本实施例中，所述中空架110的相对的两端开设有连接孔112，处于两端的连接孔112贯穿所述中空架110的密闭空腔。所述连接孔112可以为圆形、椭圆形、长方形或正方形等。可选地，在本实施例中，所述连接孔112设置为圆形。

可选地，在所述连接孔112的圆周边沿，向远离所述中空架110的密闭空腔向外延伸有连接端口113。所述连接端口113的截面形状可以为圆形、椭圆形、长方形或正方形等。在本实施例中，所述连接端口113的截面形状为圆形。所述连接端口113截面的形状、大小与所述连接孔112的形状、大小相一致。

可选地，所述连接端口113与所述中空架110可以采用一体成型制造而成，也可分别制造后，通过焊接、粘贴等方式连接，在本实施例中并不作具体限制。在本实施例中，所述连接端口113与所述中空架110采用一体成型方式制造而成。

请再次参阅图5，在本实施例中，所述热失稳检测装置100还包括多个连接管道120，所述连接管道120的两端分别连接于所述中空架110上的连接端口113，从而与所述连接孔112连接，以将多个所述中空架110的密闭空腔连通。

可选地，所述连接管道120的形状可以是“U”字形、也可以是“凹”字形，在本实施例中，并不作具体限制。在本实施例中，将所述连接管道120设置为“U”字形。呈“U”字形的连接管道120的两端分别与所述中空架110上的连接端口113连接。

在本实施例中，所述连接管道120与所述中空架110之间的连接方式有多种。例如，可以将所述连接管道120的两端分别连接在相邻两个中空架110的同一侧的连接端口113上，并在该相邻两个中空架110的另一侧的连接端口113上连接一连接管道120。将两两中空架110作为一组，形成多组并联的形式。应当理解，本实施例中所述的并联并不是电路连接关系，而是设置位置的连接方式。

如此设置，则可利用两个连接管道120将相邻两个中空架110的密闭空腔连通。当连接管道120与中空架110的连接方式如上述方式时，可将压力传感器的数量设置为中空架110的数量的一半，则在连通的相邻两个中空架110的任意一个密闭空腔内设置一个压力传感器，就可以检测到与该相邻的两个中空架110相邻的单体电池210的热失稳现象。

采用上述设置方式可以有效检测到单体电池210的热失稳，但压力传感器设置数量较多，造成成本升高。在具体实施时，为了尽量减少压力传感器的设置数量，连接管道120与中空架110之间的连接方式也可采用如下方式：同样，在一中空架110及与其相邻的一中空架110的一侧的连接端口113上连接一个连接管道120，在另一侧，在该中空架110与其相邻的另一个中空架110的连接端口113上连接一个连接管道120。则多个连接管道120将多个中空架110的密闭空腔连通，以形成一串联形式的迂回通道(如图5所示的连接方式)。应当理解，在本实施例中所述的串联并不是电路上的连接关系，而是设置位置的连接关系。

如此设置，则可以将多个中空架110的密闭空腔连通。在这种情况下，可以只设置一个压力传感器，将该压力传感器设置于任意一个中空架110的密闭空腔内，即可对所有的单体电池210的热失稳现象进行检测。如此，既可以有效检测到单体电池210的热失稳，又可以减少压力传感器的设置数量，降低生产成本。

应当理解，除了上述的多个连接管道120与多个中空架110之间的连接方式之外，也可以采用其他的连接方式，只要在形成的一个或多个连通空间内设置有压力传感器以检测该连通空间内的气体压力变化即可，在本实施例中对于如何将中空架的密闭空腔连通并不做具体限制。

可选地，在本实施例中，所述压力传感器可以是但不限于数字式压力传感器、光电式压力传感器。一个压力传感器可以是单功能的，也可以是多功能的，可以是单一的实体，也可以是由多个不同功能的传感器组成的阵列。例如，所述压力传感器既可以实现对气体压力的检测，又可以根据检测到的压力结果而发布报警提示。

请再次参阅图2，在本实施例中，所述热失稳检测装置100还包括第一安装板130和第二安装板140。所述第一安装板130和所述第二安装板140分别设置在所述电池模组200的相对两侧，以稳固所述电池模组200中的多个单体电池210。

可选地，所述第一安装板130上开设有第一容置孔131，所述第二安装板140上开设有第二容置孔141。所述第一容置孔131在所述第一安装板130上的排布方式和所述第二容置孔141在所述第二安装板140上的排布方式与所述单体电池210的排布方式一致。各所述单体电池210的相对两端分别容置于所述第一容置孔131和所述第二容置孔141内，从而使单体电池210不易随意移动。

在上述基础上，本实用新型还提供一种电源装置10，所述电源装置10包括电池模组200、报警器(图中未示出)以及上述的热失稳检测装置100。所述电池模组200包括多个单体电池210，所述热失稳检测装置100中的中空架110设置于多个所述单体电池210之间。所述热失稳检测装置100中的压力传感器设置于所述中空架110的密闭空腔内。所述报警器与设置在所述密闭空腔中的压力传感器连接，可根据所述压力传感器生成的报警信号发出报警声音、警报灯光中的至少一种警报提示。

进一步地，所述报警器可以包括声音提示单元和灯光提示单元。具体地，所述声音提示单元可以为蜂鸣器或与语言芯片(比如，型号为WT588D的语音芯片)连接的喇叭，所述灯光提示单元可以为一种LED灯或其他灯(比如荧光灯)。可选地，所述灯光提示单元为一种可发红光的LED灯。当然，所述灯光提示单元发出的灯光可以为一种闪烁灯光，进而更容易引起相关人员的注意。

进一步地，所述报警器可以单独发出警报声音或者警报灯光，也可以同时发出警报声音和警报灯光。所述电源装置10通过报警器和压力传感器相配合，既能及时检测到电池模组200中的单体电池210的热失稳现象，又能及时发出警报提示，以提醒相关人员。相关人员在收到提醒后，便会进行相关处理，以减少电池模组200因热失稳而带来的损失。

请参阅图6，可选地，为了进一步稳固所述电源装置10中的多个单体电池210，在本实施例中，所述电源装置10还包括固定组件220。所述固定组件220设置在所述电池模组200的外侧以固定所述电池模组200所包括的多个单体电池210，以避免单体电池210随意移动，从而将多个单体电池210稳固的固定在一起。

可选地，所述固定组件220包括第一固定板221和第二固定板222，所述第一固定板221和所述第二固定板222分别设置于所述电池模组200的相对的两侧。所述第一固定板221、所述第二固定板222并结合所述第一安装板130和所述第二安装板140以将所述电池模组200中的各单体电池210进行固定，各所述单体电池210能够良好地与所述中空架110接触，一方面可避免单体电池210在使用的过程中发生移动，另一方面可使检测精度更高。

在本实施例中，所述单体电池210可以是，但不限于干电池、锂电池、铅蓄电池等，本实施例中不作具体限定。

综上所述，本实用新型提供一种热失稳检测装置100及电源装置10，在电池模组200的多个单体电池210之间设置至少一个具有密闭空腔的中空架110，在该中空架110的密闭空腔内设置压力传感器以检测该密闭空腔内气体的压力值。在单体电池210出现热失稳爆喷后引起密闭空腔内的气体气压改变时，压力传感器则生成报警信号。本实用新型提供的热失稳检测装置100包括设置于单体电池210之间的中空架110及设置在中空架110内的压力传感器，其结构简单且容易实现，可有效检测到单体电池210的热失稳现象并及时发出报警信号，保障了电源装置10的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种热失稳检测装置，其特征在于，应用于包括电池模组的电源装置，所述电池模组包括多个单体电池，所述热失稳检测装置包括压力传感器及至少一个具有密闭空腔的中空架；

所述中空架的侧壁设置有多个容置槽，所述单体电池可安置于所述容置槽内以与所述中空架的侧壁相接触，所述压力传感器设置在所述中空架的密闭空腔内，所述密闭空腔内充有气体，所述单体电池在热失稳爆喷后引起所述密闭空腔内的气体气压改变，所述压力传感器在检测到气体气压变化时生成报警信号。

2.根据权利要求1所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述容置槽为与所述单体电池相匹配的弧形凹槽。

3.根据权利要求1所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述中空架为多个，多个所述中空架呈平行设置，相邻两个所述中空架相对的侧壁上其容置槽呈对应设置以形成容置空间，所述单体电池安设于所述容置空间内。

4.根据权利要求1所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述中空架的相对的两端开设有连接孔。

5.根据权利要求4所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述热失稳检测装置还包括多个连接管道，所述连接管道的两端分别连接于所述中空架的所述连接孔，以将多个所述中空架的密闭空腔连通。

6.根据权利要求5所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述连接管道的两端分别连接于相邻两个所述中空架的同一侧的连接孔，以将相邻两个所述中空架的密闭空腔连通。

7.根据权利要求1所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述热失稳检测装置还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板分别设置在所述电池模组的相对两侧，以稳固所述电池模组中的多个单体电池。

8.根据权利要求7所述的热失稳检测装置，其特征在于，所述第一安装板上开设有第一容置孔，所述第二安装板上开设有第二容置孔，所述第一容置孔和所述第二容置孔的排布方式与所述单体电池的排布方式一致，所述单体电池的相对两端分别容置于所述第一容置孔和所述第二容置孔。

9.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括电池模组，报警器以及权利要求1-8任意一项所述的热失稳检测装置，所述电池模组包括多个单体电池，所述热失稳检测装置包括压力传感器及至少一个具有密闭空腔的中空架，所述中空架设置于所述电池模组的多个单体电池之间，所述报警器与所述压力传感器连接。

10.根据权利要求9所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括固定组件，所述固定组件设置在所述电池模组的外侧以固定所述电池模组所包括的多个所述单体电池，各所述单体电池与所述热失稳检测装置接触。