CN207717943U - 电池热监控设备及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监控技术领域，具体涉及一种电池热监控设备及电池模组，包括：电源、控制器、报警器、多个检测装置以及多个检测器件，各检测器件分别安装于组装板的各个定位孔组并靠近该定位孔组的各定位孔。在对电池模组进行热监控时，当检测器件检测到相邻的单体电池的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号，以实现对电池模组中的各单体电池的状态进行精确实时监控，有效避免因单体电池故障造成电池模组故障甚至发生爆喷，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题。

Description

电池热监控设备及电池模组

技术领域

本实用新型涉及监控技术领域，具体而言，涉及一种电池热监控设备及电池模组。

背景技术

随着传统化石能源的枯竭，新能源的开发被广泛地关注。而汽车是能源消耗的主要产品之一，新能源汽车的出现可以有效地缓解能源枯竭的问题，所以新能源汽车被大力的发展应用。作为新能源汽车动力源的电池是新能源汽车的重要组成部分，提高电池的安全性能也就提高了汽车的安全性能。

电池模组中有多个电池单体串联或并联，电池模组在工作过程中会对多个电池单体进行充放电。在经过多次充放电后，可能造成电池模组中的一个或多个电池单体故障进而会产生大量的热量，当单体电池发生故障时如没有及时发现并进行处理，继续使用可能会造成电池模组故障甚至发生爆炸，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电池热监控设备及电池模组通过设置电源、控制器、报警器、检测装置、多个检测器件以及多个电子开关以实现对电池模组中的各单体电池的状态进行精确实时监控，有效避免因单体电池故障造成电池模组故障甚至发生爆喷，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种电池热监控设备，应用于电池模组，所述电池模组包括多个单体电池和设置有多个定位孔的组装板，所述多个定位孔构成多组定位孔组，且每组定位孔包括至少两个定位孔，各所述单体电池一一对应设置于各所述定位孔，所述电池热监控设备包括：电源、控制器、报警器、多个检测装置以及多个检测器件，每个检测装置对应一个检测器件，各所述检测器件分别安装于所述组装板的各个定位孔组并靠近该定位孔组的各定位孔，各所述检测器件的输入端分别与所述电源连接、输出端分别与对应的检测器件的输入端电连接，各所述检测装置的输出端分别与所述控制器电连接，所述控制器与所述报警器电连接。

当检测器件检测到相邻的单体电池的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号。

可选的，在上述电池热监控设备中，所述多组定位孔组包括多组第一定位孔组和多组第二定位孔组，各所述第一定位孔组沿所述组装板的第一方向设置，各所述第二定位孔组沿所述组装板的第二方向设置，所述多个检测器件包括多个第一检测器和多个第二检测器，各所述第一检测器分别沿所述组装板的第一方向设置并分别靠近一组第一定位孔组的多个定位孔，各所述第二检测器分别沿所述组装板的第二方向设置并分别靠近一组第二定位孔组的多个定位孔，任意相邻的第一检测器和第二检测器之间相互隔离。

可选的，在上述电池热监控设备中，各所述第一检测器和各所述第二检测器分别嵌设于所述组装板，并位于所述组装板的同一侧。

可选的，在上述电池热监控设备中，电池热监控设备还包括关联有终端设备的无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器电连接，所述控制器中预存有各所述检测器件的位置信息，所述控制器用于在接收到所述触发信号时，通过所述无线通信模块向所述终端设备发送所述位置信息。

可选的，在上述电池热监控设备中，所述检测装置为电压检测器，所述检测器件为热熔丝，所述预设值为所述热熔丝的熔点，所述触发信号为低电平信号；所述热熔丝在所述单体电池的温度超过所述热熔丝的熔点时熔断，所述电压检测器在检测到电压值为零时向所述控制器发送低电平信号，所述控制器在接收到所述低电平信号时控制所述报警器发出报警信号。

可选的，在上述电池热监控设备中，所述报警器包括短信报警模块，所述短信报警模块与所述控制器电连接。

可选的，在上述电池热监控设备中，所述电池模组还包括充放电开关，所述充放电开关的控制端与所述控制器电连接，控制器还用于在接收到所述触发信号时，控制所述充放电开关断开。

可选的，在上述电池热监控设备中，所述检测装置为电压检测装置或电流检测装置以用于检测对应的热熔丝的电压或电流。

可选的，在上述电池热监控设备中，每个所述检测器件包括多个串联的热传感器，该多个串联的热传感器分别设置于一组定位孔组的各定位孔处，以检测设置于定位孔处的电池的温度，并在存在一个传感器检测到的温度超过所述预设值时，生成一电信号并发送至检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号。

本实用新型还提供一种电池模组，包括多个单体电池、设置有多个定位孔的组装板以及上述的电池热监控设备，所述单体电池设置于所述组装板的各定位孔处，所述电池热监控设备设置于所述组装板以监控各单体电池的状态。

本实用新型提供的一种电池热监控设备及电池模组，设备包括：电源、控制器、报警器、多个检测装置以及多个检测器件，各检测器件分别安装于组装板的各个定位孔组并靠近该定位孔组的各定位孔。在对电池模组进行热监控时，当检测器件检测到相邻的单体电池的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号，以实现对电池模组中的各单体电池的状态进行精确实时监控，有效避免因单体电池故障造成电池模组故障甚至发生爆喷，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题。

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部分实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定，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为本实用新型实施例提供的一种电池热监控设备的应用示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种电池热监控设备的连接框图。

图3为本实用新型实施例提供的一种电池热监控设备的原理图。

图4为本实用新型实施例提供的一种电池热监控设备的另一连接框图。

图标：100-电池热监控设备；110-控制器；120-电源；130-检测装置；140-报警器；150-检测器件；160-无线通信模块；300-电池模组；310-单体电池；320-组装板；330-充放电开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

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“上”、“内”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。

现有技术中，检查单体电池故障是采用将多个单体电池排列固定在组装板上，每个组装板上设置有多个用于固定电池的定位孔，且各定位孔的中心位于同一直线上，将一根热熔丝穿过所有定位孔的中心安装到组装板上，即通过该热熔丝，每个孔被串联了起来，当其中一个(或多个)单体电池热失控时，会熔断热熔丝，产生报警信号给终端设备。

经发明人研究发现，当对现有的电池模组中的单体电池进行检测，且存在单体电池故障，不能实时、精确定位到具体的某个故障电池上，这会导致后期对故障的单体电池的查找与更换费时费力，需要将整个电池模组全部拆卸开，进行人工查找和标记，拆卸过程中还可能造成热熔丝的二次损坏，进而可能会导致误判。

请参阅图1，本实用新型提供一种电池热监控设备100，应用于包括设置有多个定位孔的组装板320和多个单体电池310的电池模组300，以用于检测各单体电池310的工作状态。

所述多个定位孔构成多组定位孔组，且每组定位孔包括至少两个定位孔，各所述单体电池310一一对应设置于各所述定位孔。

请参阅图2和图3，所述电池热监控设备100包括：电源120、控制器110、报警器140、多个检测装置130以及多个检测器件150，每个检测装置130对应一个检测器件150，各所述检测器件150分别安装于所述组装板320的各个定位孔组并靠近该定位孔组的各定位孔，各所述检测器件150的输入端分别与所述电源120连接、输出端分别与对应的检测器件150的输入端电连接，各所述检测装置130的输出端分别与所述控制器110电连接，所述控制器110与所述报警器140电连接。

当检测器件150检测到相邻的单体电池310的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置130，以使所述检测装置130生成一触发信号并发送至所述控制器110，所述控制器110在接收到所述触发信号时控制所述报警器140发出报警信号。

通过上述设置以实现对电池模组300中的各单体电池310的状态进行精确实时监控，有效避免因单体电池310故障造成电池模组300故障甚至发生爆喷，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题。此外，可以根据所述控制器110接收所述触发信号的接口得到对应的检测装置130及检测器件150，以实现对故障的单体电池310进行快速的定位并更换。

通过采用上述的电池热监控设备100，只需在对应位置小范围查找替换失效电池，极大地提高了对电池模组300的后期检修效率，节省了大量人力、物力与修理时间，还可以有效避免采用现有技术中，在存在单体电池310故障，不能实时、精确定位到具体的某个故障电池上，导致后期对故障电池的查找时，需要将整个模块全部拆卸开进行人工查找和标记，且拆卸过程中还可能造成热熔丝的二次损坏，进而可能会导致误判的情况。

其中，所述组装板320可以是一个，也可以是多个，在此不作具体限定，例如，当所述组装板320为一个时，各所述单体电池310的底部分别设置于所述定位孔，当所述组装板320为两个时，两个所述组装板320的形状大小相同，且各所述单体电池310的底部分别设置于一个组装板320的各定位孔，各所述单体电池310的顶部设置于分别另一组装板320的各定位孔，以固定各所述单体电池310。

可选的，在本实施例中，所述组装板320为一个，各所述单体电池310的底部分别设置于所述定位孔。此外，为避免单体电池310在发生漏电或爆喷时，致使所述电池模组300中的各单体电池310发生二次爆喷，可选的，在本实施例中，所述组装板320由绝缘材料制成。

所述电源120为低功耗电源，用于对所述控制器110、报警器140、检测装置130、多个检测器件150实时提供电能。所述电源120的电压为可以5V、10V或12V等，在此不做具体限定，只要能够对各器件提供电能从而能对各单体电池310进行实时检测即可。

所述控制器110可以是但不限于单片机、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件或分立硬件组件，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。

所述检测装置130可以是但不限于电压检测器、电流检测器或电平信号检测器，在此不作具体限定，根据实际需求进行选取即可。

所述检测器件150可以是热熔丝、温度传感器或温度检测件，在此不作具体限定，根据实际需求进行选取即可。例如，当所述检测器件150为热熔丝时，各所述热熔丝分别嵌设于所述组装板320。当所述检测器件150为热传感器时，每个所述检测器件150包括多个串联的热传感器，该多个串联的热传感器分别设置于一组定位孔组的各定位孔处，以检测设置于定位孔处的电池的温度，并在存在一个传感器检测到的温度超过所述预设值时，生成一电信号并发送至检测装置130，以使所述检测装置130生成一触发信号并发送至所述控制器110，所述控制器110在接收到所述触发信号时控制所述报警器140发出报警信号。

所述报警器140可以是但不限于声音报警器、光报警器、声光报警器和/或短信报警器，在此不作具体限定。

可选的，在本实施例中，所述报警器140包括短信报警模块，所述短信报警模块与所述控制器110电连接，所述控制器110还用于记录被熔断的热熔丝信息及熔断时间，所述控制器110还用于控制所述短信报警模块发送熔断信息至终端设备，所述熔断信息包括被熔断的热熔丝信息及熔断时间。

在本实施例中，所述组装板320上的各定位孔呈阵列分布，即所述组装板320上具有不同方向上的定位孔组，所述多个检测器件150可以沿同一方向的定位孔组进行设置，也可以沿不同方向的定位孔组进行设置。

可选的，在本实施例中，所述多组定位孔组包括多组第一定位孔组和多组第二定位孔组，各所述第一定位孔组沿所述组装板320的第一方向设置，各所述第二定位孔组沿所述组装板320的第二方向设置，所述多个检测器件150包括多个第一检测器和多个第二检测器，各所述第一检测器分别沿所述组装板320的第一方向设置并分别靠近一组第一定位孔组的多个定位孔，各所述第二检测器分别沿所述组装板320的第二方向设置并分别靠近一组第二定位孔组的多个定位孔，任意相邻的第一检测器和第二检测器之间相互隔离。

通过上述设置，当存在一个单体电池310故障时，则该故障的单体电池310对应的第一定位孔组处设置的第一检测器会产生一个第一信号并发送至对应的检测装置130，以使该检测装置130根据该第一电信号生成一第一触发信号并发送至所述控制器110，该故障的单体电池310对应的第二定位孔组处设置的第二检测器会产生一个第二电信号并发送至对应的检测装置130，以使该检测装置130根据第二电信号对应生成一第二触发信号并发送至所述控制器110，以使控制器110在分别接收到第一触发信号和第二触发信号时控制报警器140产生报警信号，且所述控制器110能够根据发送所述第一触发信号和发送所述第二触发信号的检测装置130得到对应的第一检测器和第二检测器，进而可以根据该第一检测器和该第二检测器准确定位存在故障的单体电池310，以极大地方便了用户进行对故障的单体电池310进行精确的定位和检修。

可选的，在本实施例中，所述第一检测器和第二检测器为热熔丝时，各所述第一检测器和各所述第二检测器分别嵌设于所述组装板320，并位于所述组装板320的同一侧。

其中，所述第一检测器和第二检测器可以完全嵌设于所述组装板320，也可以局部嵌设于所述组装板320，例如，可以是各所述第一检测器嵌设于所述组装板320且该第一检测器沿对应的各第一定位孔组中各定位孔中心的连线设置，各所述第二检测器嵌设于所述组装板320且该第二检测器沿对应的各第二定位孔组中各定位孔中心的连线设置。

请结合图4，为使在所述电池模组300中存在故障的单体电池310时，能够进一步提示用户，可选的，在本实施例中，电池热监控设备100还包括关联有终端设备的无线通信模块160，所述无线通信模块160与所述控制器110电连接，所述控制器110中预存有各所述检测器件150的位置信息，所述控制器110用于在接收到所述触发信号时，通过所述无线通信模块160向所述终端设备发送所述位置信息。

其中，所述无线通信模块160可以是蓝牙模块或wifi模块，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可，例如，当设置有所述电池热监控设备100的电池模组300应用于电动汽车时，所述无线通信模块160与所述电动汽车中的车载显示设备通信连接。

为避免在使用所述电池模组300的过程中，因存在单体电池310故障并继续使用造成电池模组300发生爆炸等情况，可选的，在本实施例中，所述电池模组300还包括充放电开关330，所述充放电开关330的控制端与所述控制器110电连接，控制器110还用于在接收到所述触发信号时，控制所述充放电开关330断开。

在上述基础上，本实用新型还提供一种电池模组300，包括多个单体电池310、设置有多个定位孔的组装板320以及上述的电池热监控设备100，所述单体电池310设置于所述组装板320的各定位孔处，所述电池热监控设备100设置于所述组装板320以监控各单体电池310的状态。

由于所述电池模组300包括所述电池热监控设备100，因此所述电池模组300具有与所述电池热监控设备100相同或相应的技术特征，在此不作一一赘述。

综上，本实用新型提供的一种电池热监控设备100及电池模组300，电池模组300设置有多个定位孔的组装板320和多个单体电池310，所述电池热监控设备100通过电源120、控制器110、报警器140、多个检测装置130以及多个检测器件150，每个检测装置130对应一个检测器件150，以在存在检测器件150检测到相邻的单体电池310的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置130，以使所述检测装置130生成一触发信号并发送至所述控制器110，所述控制器110在接收到所述触发信号时控制所述报警器140发出报警信号，以实现对电池模组300中的各单体电池310的状态进行精确实时监控，有效避免因单体电池310故障造成电池模组300故障甚至发生爆喷，进而造成人员伤亡和用电设备损毁的问题，根据所述控制器110接收所述触发信号的接口得到对应的检测装置130及检测器件150，以实现对故障的单体电池310进行快速的定位并更换。此外，通过采用上述的电池热监控设备100，只需在对应位置小范围查找替换失效电池，极大地提高了对电池模组300的后期检修效率，节省了大量人力、物力与修理时间，还可以有效避免采用现有技术中，在对故障电池的查找时，需要将整个电池模组300全部拆卸造成拆卸过程中热熔丝的二次损坏，进而可能会导致误判的情况。

需要说明的是，术语“包括”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池热监控设备，应用于电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多个单体电池和设置有多个定位孔的组装板，所述多个定位孔构成多组定位孔组，且每组定位孔包括至少两个定位孔，各所述单体电池一一对应设置于各所述定位孔，所述电池热监控设备包括：电源、控制器、报警器、多个检测装置以及多个检测器件，每个检测装置对应一个检测器件，各所述检测器件分别安装于所述组装板的各个定位孔组并靠近该定位孔组的各定位孔，各所述检测器件的输入端分别与所述电源连接、输出端分别与对应的检测器件的输入端电连接，各所述检测装置的输出端分别与所述控制器电连接，所述控制器与所述报警器电连接；

当检测器件检测到相邻的单体电池的温度超过预设值时，生成一电信号并发送至对应的检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，所述多组定位孔组包括多组第一定位孔组和多组第二定位孔组，各所述第一定位孔组沿所述组装板的第一方向设置，各所述第二定位孔组沿所述组装板的第二方向设置，所述多个检测器件包括多个第一检测器和多个第二检测器，各所述第一检测器分别沿所述组装板的第一方向设置并分别靠近一组第一定位孔组的多个定位孔，各所述第二检测器分别沿所述组装板的第二方向设置并分别靠近一组第二定位孔组的多个定位孔，任意相邻的第一检测器和第二检测器之间相互隔离。

3.根据权利要求2所述的电池热监控设备，其特征在于，各所述第一检测器和各所述第二检测器分别嵌设于所述组装板，并位于所述组装板的同一侧。

4.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，电池热监控设备还包括关联有终端设备的无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，所述检测装置为电压检测器，所述检测器件为热熔丝，所述预设值为所述热熔丝的熔点，所述触发信号为低电平信号；所述热熔丝在所述单体电池的温度超过所述热熔丝的熔点时熔断，所述电压检测器在检测到电压值为零时向所述控制器发送低电平信号，所述控制器在接收到所述低电平信号时控制所述报警器发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的电池热监控设备，其特征在于，所述报警器包括短信报警模块，所述短信报警模块与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，所述电池模组还包括充放电开关，所述充放电开关的控制端与所述控制器电连接，控制器还用于在接收到所述触发信号时，控制所述充放电开关断开。

8.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，所述检测装置为电压检测装置或电流检测装置以用于检测对应的热熔丝的电压或电流。

9.根据权利要求1所述的电池热监控设备，其特征在于，每个所述检测器件包括多个串联的热传感器，该多个串联的热传感器分别设置于一组定位孔组的各定位孔处，以检测设置于定位孔处的电池的温度，并在存在一个传感器检测到的温度超过所述预设值时，生成一电信号并发送至检测装置，以使所述检测装置生成一触发信号并发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述触发信号时控制所述报警器发出报警信号。

10.一种电池模组，其特征在于，包括多个单体电池、设置有多个定位孔的组装板以及权利要求1-9任意一项所述的电池热监控设备，所述单体电池设置于所述组装板的各定位孔处，所述电池热监控设备设置于所述组装板以监控各单体电池的状态。