CN213579473U - 一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，包括电池盒，所述电池盒的左右侧内壁固定连接有第一安装板和第二安装板，属于电池检测传感器技术领域。本实用新型通过设置气压传感器、温度传感器、湿度传感器、应变式传感器和电容式传感器，在电池工作时实时监测电池盒内的环境气压、温度、湿度、所受外部压力以及电池输入、输出电压和电流强度来判断电池的工作环境的安全性，以及电池工作的健康状态，并通过整合分析这些状态信息来判定电池是否有爆炸危险，大大降低了电池在使用时的危险系数，该组合式传感器，能够提高电池使用的安全性、延缓老化、提高电池工作时的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池检测传感器技术领域，具体为一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器。
背景技术
电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。
由于电池是具有能量的电学部件，所以当工作环境超出正常工作的安全阈值电池具有爆炸的可能，而且像手机这种非常依赖锂电池工作的通讯设备，一旦发生爆炸将有极大可能对使用者造成极大伤害。造成电池爆炸的原因有很多，电池生产质量不合格、工作环境温度过高、使用缺少过压保护的充电器进行充电和外部冲击都可能导致电池的爆炸。
经过公司大量的研究下，当锂电池模组预警系统与BMS跟踪反馈系统只能及时或提前发现电池即将短路、膨胀、老化、压力等启动预防措施。并不能延长预警之前发现或提前应对措施响应。锂电池模组可能会出现潜在的内部压力不均衡、温度偏差不均衡、有湿度未短路、壳体未变形或壳体泄露已裂，母线、阻抗不稳定或铜缆损耗。当锂电池模组的运行过程几个原因：1.锂电池模组有BMS和锂电池产生内部压力时，压力传感器未检测到内部压力却已出现初始压力值与产生的压力值数据信息不符未达到标准时已过滤；缺乏对锂电池模组整个过程对电池的监督功能；造成电池内部的有一定在未来时间的潜在爆炸危险率提高。2.温度传感器检测到锂电池模组内部每个采集点产生的温度不一；在温度标准范围内，温度偏高或偏低接近温度标准范围的临界点，造成锂电池内部温度不均衡偏差过大，加速锂电池提前老化和对每个电芯不稳定过充过放会造成锂电池模组缩短寿命的风险；3.当有湿度在锂电池内部里受热胀冷缩的影响会根据外界与模组内部的温度影响下会产生气压和湿度。此湿度会影响到每个电芯之间和BMS保护板可能会产生短路大大减少的保护板的负载寿命程度。会减弱它的判断识别能力或负载阻抗增加会引起火灾4.壳体是根据运行或负载过程中，受外界的振动、跌落、挤压的影响下。测力传感器会检测到是否正常受力范围，但会出现裂缝或缺口已泄露的情况下未来时间会造成一定的火灾爆炸风险。5.电容式7传感器取决于正负极母线、的充放电读取电压电流，但电压电流受充放电的电磁的影响下会出现阻抗的大小。会造成母线、电缆表皮氧化烧毁有火灾的风险。随着科技的发展，便携式设备的使用量越来越大，社会对电池的需求也越来越广泛，那么如何预防电池潜在的爆炸危险呢？这里提出了一种用于计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：包括电池盒，所述电池盒的左右侧内壁固定连接有第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板相对的侧面固定连接有锂电池模组，所述锂电池模组的上表面且靠近前侧面设置有正电极端，所述锂电池模组通过正电极端固定连接有正极母线缆，所述锂电池模组的上表面且靠近后侧面设置有负电极端，所述锂电池模组通过负电极端固定连接有负极母线缆；
所述锂电池模组的间隔之间设置有温度传感器，所述电池盒的内前后侧面与第一安装板和第二安装板之间设置有侧边应变式传感器，所述电池盒的内左侧面固定连接湿度传感器，所述锂电池盒的内右侧面固定连接有气压传感器，所述电池盒的上表面固定连接有电池上护板。
所述第一安装板和第二安装板在电池盒的内部前后对称排布。
所述正电极端的数量有若干个，且在锂电池模组的上表面呈直线均匀排布。
所述负电极端的数量有若干个，且在锂电池模组的上表面呈直线均匀排布，所述锂电池模组的上表面且靠近电极端的位置设置有电极标识符。
所述电池盒的右侧面且位于正极母线缆的右端固定连接有正极输出端，所述正极输出端与正极母线缆之间设置有第一电容式传感器。
所述电池盒的右侧面且位于负极母线缆的右端固定连接有负极输出端，所述负极输出端与负极母线缆之间设置有第二电容式传感器。
所述湿度传感器与电池盒的连接处延伸至电池盒的外左侧面开设有通风栅格。
所述气压传感器与电池盒的连接处延伸至电池盒的外右侧面开设有通孔，所述电池盒在通孔内壁设置有单向气体阀。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：
通过设置气压传感器、温度传感器、湿度传感器、应变式传感器和电容式传感器，在电池工作时实时监测电池盒内的环境气压、温度、湿度、所受外部压力以及电池输入、输出电压和电流强度来判断电池的工作环境的安全性，以及电池工作的健康状态，并通过整合分析这些状态信息来判定电池是否有爆炸危险，大大降低了引起火灾、爆炸、膨胀、压力等的产生，也大大降低了电池在使用时的危险系数，该组合式传感器，能够提高电池使用的安全性、延缓老化、提高电池工作时的稳定性。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器的整体结构示意图；
图2是本实用新型一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器的正视图；
图3是本实用新型一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器的图2的A-A处剖视图；
图4是本实用新型一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器的右视图；
图5是本实用新型一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器的左视图；
图中：1、第二电容式传感器；2、气压传感器；3、第一电容式传感器；4、正极母线缆；5、侧边应变式传感器；6、正电极端；7、第二安装板；8、电极标识符；9、湿度传感器；10、第一安装板；11、锂电池模组；12、电池盒；13、温度传感器；14、负电极端；15、负极母线缆；16、正极输出端；17、负极输出端；18、单向气体阀；19、通风栅格；20、电池上护板。
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1-5，本实用新型提供技术方案：包括电池盒12，用于保护内部锂电池模组11，电池盒12的左右侧内壁固定连接有第一安装板10和第二安装板7，用于固定电池模组，第一安装板7和第二安装板10相对的侧面固定连接有锂电池模组11，用于存储电能的模块，锂电池模组11的上表面且靠近前侧面设置有正电极端6，锂电池模组11通过正电极端6固定连接有正极母线缆4，电池盒12的右侧面且位于正极母线缆4的右端固定连接有正极输出端16，正极输出端16与正极母线缆4之间设置有第一电容式传感器3，通过感知电流值和电压值，来判断检测正极母线缆4的阻抗，从而推断正极母线缆4是否受损，锂电池模组11的上表面且靠近后侧面设置有负电极端14，锂电池模组11通过负电极端14固定连接有负极母线缆15，电池盒12的右侧面且位于负极母线缆15的右端固定连接有负极输出端17，用于连接用电设备的负极，负极输出端17与负极母线缆15之间设置有第二电容式传感器1，用于检测正极母线缆4的使用状态，锂电池模组11的间隔之间设置有温度传感器13，用于检测锂电池的工作温度，电池盒12的内前后侧面与第一安装板10和第二安装板7之间设置有侧边应变式传感器5，用于检测锂电池所受应变压力，电池盒12的内左侧面固定连接湿度传感器9，用于检测锂电池工作环境中的湿度，锂电池盒12的内右侧面固定连接有气压传感器2，用于检测电池盒12的内部压力值，气压传感器2与电池盒12的连接处延伸至电池盒12的外右侧面开设有通孔，电池盒12在通孔内壁设置有单向气体阀18，但电池盒12内部气体压过大时，用来排出气体，电池盒12的上表面固定连接有电池上护板20，用于保护内部电池组及各种传感器设备。
第一安装板10和第二安装板7在电池盒12的内部前后对称排布，用于提高电池组的安装稳定性，正电极端6的数量有若干个，且在锂电池模组11的上表面呈直线均匀排布，负电极端14的数量有若干个，且在锂电池模组11的上表面呈直线均匀排布，便于形成并联电路，锂电池模组11的上表面且靠近电极端的位置设置有电极标识符8，用于表示锂电池的正负极，避免安装连接时短路，湿度传感器9与电池盒12的连接处延伸至电池盒12的外左侧面开设有通风栅格19，便于电池盒12的内部和外部空气相互流通。
本实用新型的工作原理：工作时，当气压传感器2检测到电池盒12内部气压过高时，个单向气体阀18及时把气压排出，依靠它的初始值与产生的压力值必须一致性符合偏差允许±5％；温度传感器13在电芯的每个采集点采集到最低温度和最高温度，允许偏差1℃以内、超过1℃读取的温度传输到BMS保护板及时反馈处理响应，低于1℃停止反馈。湿度传感器9受气压与内外界温度范产生湿度的影响，当电池盒12内环境湿度高于1％，干燥器启动及时抽气排出，当湿度低于<1％干燥器停止工作。应变式传感器贴在锂电池外侧和电池盒12的内壁之间，来监测振动、跌落、挤压产生的压力值。电容式传感器处于电池箱体内安装套入母线电缆监测电压的电流的阻抗，同时减少母线缆的损耗，即可实现锂电池的爆炸预防和检测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其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、方法、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、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
Claims (8)
1.一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，包括电池盒(12)，其特征在于：所述电池盒(12)的左右侧内壁固定连接有第一安装板(10)和第二安装板(7)，所述第一安装板(10)和第二安装板(7)相对的侧面固定连接有锂电池模组(11)，所述锂电池模组(11)的上表面且靠近前侧面设置有正电极端(6)，所述锂电池模组(11)通过正电极端(6)固定连接有正极母线缆(4)，所述锂电池模组(11)的上表面且靠近后侧面设置有负电极端(14)，所述锂电池模组(11)通过负电极端(14)固定连接有负极母线缆(15)；
所述锂电池模组(11)的间隔之间设置有温度传感器(13)，所述电池盒(12)的内前后侧面与第一安装板(10)和第二安装板(7)之间设置有侧边应变式传感器(5)，所述电池盒(12)的内左侧面固定连接湿度传感器(9)，所述锂电池盒(12)的内右侧面固定连接有气压传感器(2)，所述电池盒(12)的上表面固定连接有电池上护板(20)。
2.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述第一安装板(10)和第二安装板(7)在电池盒(12)的内部前后对称排布。
3.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述正电极端(6)的数量有若干个，且在锂电池模组(11)的上表面呈直线均匀排布。
4.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述负电极端(14)的数量有若干个，且在锂电池模组(11)的上表面呈直线均匀排布，所述锂电池模组(11)的上表面且靠近电极端的位置设置有电极标识符(8)。
5.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述电池盒(12)的右侧面且位于正极母线缆(4)的右端固定连接有正极输出端(16)，所述正极输出端(16)与正极母线缆(4)之间设置有第一电容式传感器(3)。
6.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述电池盒(12)的右侧面且位于负极母线缆(15)的右端固定连接有负极输出端(17)，所述负极输出端(17)与负极母线缆(15)之间设置有第二电容式传感器(1)。
7.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述湿度传感器(9)与电池盒(12)的连接处延伸至电池盒(12)的外左侧面开设有通风栅格(19)。
8.根据权利要求1所述的一种计算电池未来潜在的爆炸危险的组合式传感器，其特征在于：所述气压传感器(2)与电池盒(12)的连接处延伸至电池盒(12)的外右侧面开设有通孔，所述电池盒(12)在通孔内壁设置有单向气体阀(18)。
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