CN212182484U - 热失控管理设备、电池组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能器件技术领域,公开了一种热失控管理设备、电池组及电池包,该热失控管理设备包括：用于检测电池热失控的热失控检测装置；电池管理装置；控制装置，控制装置分别与热失控检测装置以及电池管理装置连接，用于当热失控检测装置检测到电池热失控时唤醒电池管理装置。这种设置方式，由于热失控检测装置会检测到热失控的信息，即使是在用电设备下电状态下，电池热失控时，控制装置也会唤醒电池管理装置，避免了因用电设备下电而不能及时唤醒电池管理装置的情况，从而能够及时采取补救措施。

Description

热失控管理设备、电池组及电池包

技术领域

本实用新型涉及储能电器的技术领域，尤其是涉及一种热失控管理设备、电池组及电池包。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，电池的安全性越来越被人们重视。其中，电池的热失控容易引起爆炸、起火等问题，会造成很大的安全事故。目前较为常见的解决方式是，电池管理装置通过电池组采集电池温度和电压，并结合烟雾报警器来进行预警。

但是，当用电设备，例如汽车等，处于下电状态时，电池管理装置处于休眠状态，因此此时无法进行热失控预警，不能及时采取措施补救。

实用新型内容

本实用新型提供了一种热失控管理设备，上述热失控管理设备即使是在用电设备下电状态下，也能够唤醒休眠状态下的电池管理装置，从而及时采取补救措施。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种热失控管理设备，包括：热失控检测装置，用于检测电池热失控；电池管理装置，用于管理电池热失控；控制装置，控制装置分别与热失控检测装置以及电池管理装置连接，用于当热失控检测装置检测到电池热失控时唤醒电池管理装置。

本实用新型提供的热失控管理设备，当电池热量失控时，热失控检测装置会检测到电池热失控信息，然后控制装置唤醒电池管理装置。

这种设置方式，由于热失控检测装置会检测到热失控的信息，即使是在用电设备下电状态下，电池热失控时，控制装置也会唤醒电池管理装置，避免了因用电设备下电而不能及时唤醒电池管理装置的情况，从而能够及时采取补救措施。

一种电池组，应用上述的任一种热失控管理设备。

一种电池包，应用上述的任一种热失控管理设备。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的热失控管理设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的热失控检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的热失控检测装置的爆炸图；

图4为本实用新型实施例提供的线束板组件安装在电池组上的结构示意图。

图标：1-热失控检测装置；2-电池管理装置；3-控制装置；4-汇流排；5-采集板；6-云母纸；7-电路板；8-第一通孔；9-热失控预警回路；10-低压电源；11-继电器；12-开关；13-绝缘板；14-第二通孔；15-低压接插件；16-电池组；17-采集回路。

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。

图1为本实用新型实施例提供的热失控管理设备的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的一种热失控管理设备，包括：热失控检测装置1，用于检测电池热失控；电池管理装置2，用于管理电池热失控；控制装置3，控制装置3分别与热失控检测装置1以及电池管理装置2信号连接、用于当热失控检测装置1检测到电池热量失控时唤醒电池管理装置2。

本实用新型提供的热失控管理设备，当电池热量失控时，热失控检测装置1会检测到电池热失控信息，然后控制装置3唤醒电池管理装置2。

这种设置方式，由于热失控检测装置1会检测到热失控的信息，即使是在用电设备下电状态下，电池热失控时，例如由于温度过高或外界碰撞等原因造成电池热失控，控制装置3也会唤醒电池管理装置2，避免了因用电设备下电而不能及时唤醒电池管理装置2的情况，从而能够及时采取补救措施。

需要说明的是，虽然热失控检测装置1与电池管理装置2均用于在电池发生热失控时工作，但是二者的作用完全不同、且是有明显区别的，热失控检测装置1的作用为即使在下电状态下也能够检测到电池热失控这一现象，而具体管理并解决热失控的现象则需要电池管理装置2的工作；下文分别进行说明。

热失控检测装置1能够在下电状态下检测到电池热失控这一现象，并令控制装置唤醒电池管理装置2，也就是说，热失控检测装置1本身只能够结合控制装置3起到在下电状态电池发生热失控时唤醒电池管理装置2的作用，但是是不能够对热失控这一现象进行改进和补救的；而电池管理装置2虽然不能在下电状态下检测到热失控，但是当电池管理装置2被唤醒后，能够针对电池热失控这一现象对电池进行降温处理，也就是说，电池管理装置2能够解决电池热失控这一现象，令电池温恢复正常；因此，热失控检测装置1与电池管理装置2起到的作用完全不同。电池管理装置2工作原理如下：

可选地，电池管理装置2主要分为主控和从控两大模块。由中央处理单元(主控模块)、数据采集模块、数据监测模块、电池终端模块、显示单元模块等构成；通过采用内部的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线技术实现模块之间的数据信息通讯。中央主控模块主要负责整个电池管理装置2的管理和控制。数据采集模块可采集电压、电流、温度、气压、烟雾等信息。显示单元模块来呈现数据以实现人机交互。根据这些模块的互相配合以实现实时检测电池的电压、电流、温度、气压、烟雾等参数，从而实现对电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等工作。

具体地，本实施例中，当热失控检测装置1检测到热失控时，控制装置3唤醒电池管理装置2，而后数据采集模块能够采集到电池热失控这一现象，并将该信息数据显示在显示单元模块，视热失控程度而定可触发警报，从而实现人机交互，以对电池进行降温处理。可选地，当检测到热失控时，电池管理装置2也可释放气压、灭火、通知消防人员、通知附近人员逃离等，例如，当热失控造成起火时，电池管理装置2可控制灭火装置灭火，或者通知消防人员灭火等；当热失控造成气压过大时，电池管理装置2可控制泄压装置进行泄压，避免压力过大引起爆炸等，具体措施可根据情况确定，本申请对此不作限制。

图2为本实用新型实施例提供的热失控检测装置的结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的热失控检测装置的爆炸图，图4为本实用新型实施例提供的热失控检测装置安装在电池组上的结构示意图，如图2、图3以及图4所示，可选地，热失控检测装置1与电池组16一一对应设置；每一对相互对应的热失控检测装置1与电池组16之间；热失控检测装置1位于电池组16设置有防爆阀的一侧，且热失控检测装置1具有薄弱部，当防爆阀开启时，薄弱部受冲击断裂，以令热失控检测装置1发生断路；控制装置3用于当热失控检测装置1发生断路时，唤醒电池管理装置2。本实施例中，当电池发生热失控时，防爆阀会开启以令薄弱部断裂，从而令热失控检测装置1发生断路，以唤醒电池管理装置2。

这种设置方式结构简单，且防爆阀开启以及薄弱部断裂的动作都较为迅速，能够进一步提高热失控管理设备在电池热失控时唤醒电池管理装置2的速度，提高了安全性。

需要说明的是，热失控检测装置1的数量可为一个或多个(例如2个，3个，4个，5个等等，不局限于此)，作为一个可选的实施例，具体以实际工况中电池组16的数量为准，保证热失控检测装置1与电池组16一一对应设置即可。

可选地，如图2和图3所示，热失控检测装置包括采集板5，采集板5与防爆阀对应位置形成薄弱部，薄弱部包裹有热失控预警回路9。

本实施例中，当电池发生热失控时，防爆阀会开启以令采集板5的薄弱部以及热失控预警回路9断裂，从而令热失控检测装置1发生断路，以唤醒电池管理装置2。

可选地，如图2和图3所示，采集板5包括电路板7以及包装层6；热失控预警回路9与电路板7连接，且与控制装置3连接；电路板7位于包装层6与防爆阀之间，且电路板7具有与防爆阀对应设置的第一通孔8；包装层6在与第一通孔8对应位置形成薄弱部。

其中，电路板7中设置有采集回路17，采集回路17用于采集电池组16的电压和温度；另外，热失控预警回路9与电路板7之间可通过铜线焊接。

可选地，包装层6可为云母纸。

本实施例中，云母纸具有较好的耐热性和绝缘性，但是不具备良好的抗冲击性，因此，云母纸上与第一通孔8对应的薄弱部会被防爆阀喷出的高温气体和液体冲断，但是云母纸除薄弱部以外的其他部分，也就是没有经受冲击的那部分，不会断裂，这样当部分冲断薄弱部的高温液体回落到云母纸上时，由于云母纸6自身的耐热性和绝缘性，会对云母纸下方的电路板7起到保护的作用。

可选地，如图1所示，控制装置3包括电源10以及继电器11；低压电源10、继电器11和热失控检测装置1串联，电池管理装置2与多个热失控检测装置1并联，其中：继电器11用于控制电池管理装置2所在电路的启闭。

本实施例中，具体地，继电器11可与热失控预警回路9串联，电池管理装置2与热失控预警回路9并联，需要说明的是，当用电设备处于下电状态、且电池未发生热失控时，继电器11在电源10的供电下持续通电，此时继电器11控制电池管理装置2所在电路断路，电池管理装置2处于休眠状态；当电池发生热失控时，防爆阀开启，喷出高温的液体和气体，该液体和气体通过电路板7上的第一通孔8喷溅到云母纸6的薄弱部，以令薄弱部破裂，从而令热失控预警回路9断裂，由于继电器11与热失控预警回路9串联，则热失控预警回路9断裂后，继电器11断电，此时电池管理装置2所在电路连通，电池管理装置2在低压电源10的供电作用下被唤醒。

这种设置方式，当用电设备在下电状态下电池热失控时，云母纸6的薄弱部以及热失控预警回路9能够在防爆阀喷出的液体和气体的冲击下迅速断裂，从而造成断路，在继电器11和低压电源10的作用下以迅速唤醒电池管理装置2，以及时的提醒车内人员采取补救措施。

其中，如图1所示，低压电源10与电池管理装置2串联的电路还串联一个开关12，当继电器11通电时，开关12断开；当继电器11断电时，开关12闭合，以控制电池管理装置2的启闭。

另外，本实施例中，热失控预警回路9可由一条或多条的铜丝或铜箔构成，铜材质的成本相对较低、获取方便、且导电性良好。

可选地，如图2和图3所示，热失控检测装置还包括汇流排4和绝缘板13。

其中，汇流排4位于电池组16的防爆阀与采集板5之间、且与电池组16高压连接；绝缘板13位于电池组16的防爆阀与汇流排4之间，绝缘板13上具有与第一通孔8对应设置的第二通孔14。

本实施例中，防爆阀开启喷出的高温液体和气体先通过绝缘板13上的第二通孔14再通过电路板7上的第一通孔8，最后喷溅到云母纸6的薄弱部，以令薄弱部和热失控预警回路9断裂。

绝缘板13的设置，能够对汇流排4和采集板5起到支撑和保护的作用，而第二通孔14的设置则是为了更加便于防爆阀开启时喷出的高温液体和气体能够冲破薄弱部。

可选地，如图2和图3所示，热失控检测装置还包括低压接插件15；热失控预警回路9通过低压接插件15与控制装置3电连接。

本实用新型实施例还提供了一种电池组，应用上述的任一种热失控管理设备。

本实用新型实施例还提供了一种电池包，应用上述的任一种热失控管理设备。

电池组和电池包的有益效果与上述的有益效果相同，不再赘述。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的热失控管理设备、电池组及电池包可用作储能器件、也可用于新能源汽车(巴士或轿车等)，不做具体限定。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种热失控管理设备，其特征在于，包括：

热失控检测装置，用于检测电池热失控；

电池管理装置，用于管理电池热失控；

控制装置，所述控制装置分别与所述热失控检测装置以及所述电池管理装置连接，用于当所述热失控检测装置检测到电池热失控时唤醒所述电池管理装置。

2.根据权利要求1所述的热失控管理设备，其特征在于，所述热失控检测装置与电池组一一对应设置；

每一对相互对应的热失控检测装置与电池组之间：

所述热失控检测装置位于电池组设置有防爆阀的一侧，且所述热失控检测装置具有薄弱部，当防爆阀开启时，所述薄弱部受冲击断裂，以令所述热失控检测装置发生断路；

所述控制装置用于当所述热失控检测装置发生断路时，唤醒所述电池管理装置。

3.根据权利要求2所述的热失控管理设备，其特征在于，所述热失控检测装置包括采集板；

所述采集板与防爆阀对应位置形成薄弱部，所述薄弱部包裹有热失控预警回路。

4.根据权利要求3所述的热失控管理设备，其特征在于，所述采集板包括电路板以及包装层；

所述热失控预警回路与所述电路板连接，且与所述控制装置连接；

所述电路板位于所述包装层与防爆阀之间，且所述电路板具有与防爆阀对应设置的第一通孔；所述包装层在与所述第一通孔对应位置形成所述薄弱部。

5.根据权利要求4所述的热失控管理设备，其特征在于，所述包装层为云母纸。

6.根据权利要求1所述的热失控管理设备，其特征在于，所述控制装置包括电源以及继电器；

所述电源、所述继电器和热失控检测装置串联，所述电池管理装置与热失控检测装置并联，其中：

所述继电器用于控制所述电池管理装置所在电路的启闭。

7.根据权利要求4所述的热失控管理设备，其特征在于，所述热失控检测装置还包括汇流排与绝缘板。

8.根据权利要求4所述的热失控管理设备，其特征在于，所述热失控检测装置还包括低压接插件；

所述热失控预警回路通过所述低压接插件与所述控制装置电连接。

9.一种电池组，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的热失控管理设备。

10.一种电池包，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的热失控管理设备。

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