CN214334162U - 一种电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

一种电池包和车辆，该电池包包括箱体、调压装置、气压检测装置和控制装置。调压装置设置于箱体内，调压装置包括调控部和与调控部连接的调节部，调控部用于控制调节部以改变箱体内部的气压大小；气压检测装置设置于箱体，气压检测装置用于对箱体内的气压进行检测；控制装置与气压检测装置和调压装置连接。其中，控制装置基于气压检测装置的反馈信号，控制调控部用来调节调节部以调整箱体内部压力。

Description

一种电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池包气密性技术领域，特别涉及一种电池包和车辆。

背景技术

随着国家政策对新能源汽车发展的大力支持，新能源汽车出现爆发式增长。作为新能源汽车关键零部件的电池包，其安全性成为社会各界关注的重点。电池包的防水性能直接影响电池包的安全性，电池包在出厂前都经过严格检测，确保防护等级满足IP67甚至更高的要求。虽然在出厂前电池包已经满足气密性和防水性能要求，但是随着电池包的使用，时效性、腐蚀、装配和运行过程中的应力、碰撞等因素，会造成防护组件的老化甚至失效。

通常对电池包进行气密性检测，通过往电池包中注入空气，并检测其压力变化，从而得知其封闭性状况。具体的，通过上气管对箱体充气后，将气管接头拆下并安装防爆防水透气阀实现对箱体的密封，进而检测电池包箱体的气密性。

但是，该检测装置中，由于需要气管和气泵等辅助供压装置，会显著增加电池包的结构复杂性，不利于电池包的模块化组装，且容易存在干涉的情况，也不利于电池包系统的布局，因此，如何降低电池包密封性测试操作的复杂程度，提高动力电池包密封性检测的效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种电池包，能够解决电池包密封性检测装置的结构复杂的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种电池包，电池包包括箱体、调压装置、气压检测装置和控制装置。调压装置设置于所述箱体内，所述调压装置包括调控部和与所述调控部连接的调节部，所述调控部用于控制所述调节部以改变所述箱体内部的气压大小；

气压检测装置设置于所述箱体，所述气压检测装置用于对所述箱体内的气压进行检测；

控制装置与所述气压检测装置和所述调压装置分别连接。

进一步地，连通装置，设置于所述箱体，所述连通装置与所述控制装置连接，所述连通装置用于控制所述箱体与所述箱体外部空间的连通状态。

进一步地，所述调节部包括气囊，所述调控部设置于所述调节部内部，所述调控部包括储存部和与所述储存部连接的加热部，所述储存部至少用于储存冷媒；

其中，所述加热部与所述控制装置连接，所述加热部基于所述控制装置的控制，对所述储存部进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进所述气囊内，以改变所述箱体的内部气压。

进一步地，所述调压装置还包括：

第一密封件，设置于所述箱体，所述第一密封件与所述控制装置连接；

第一泄压件，所述第一泄压件的进气端与所述调节部连接，所述第一泄压件的出气端与所述第一密封件连接；

其中，所述第一密封件用于控制所述调节部与所述箱体外部空间的连通状态。

进一步地，所述调节部包括气囊，所述调控部位于所述气囊外部，所述调控部包括储存部和与所述储存部连接的加热部，所述储存部至少用于储存冷媒，所述储存部与所述调节部连接；

其中，所述加热部与所述控制装置连接，所述加热部基于所述控制装置的控制，对所述储存部进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进所述气囊内，以改变所述箱体的内部气压。

进一步地，所述调压装置还包括：

第二密封件，设置于所述箱体，所述第二密封件与所述控制装置连接；

第二泄压件，所述第二泄压件的进气端与所述调节部连接，所述第二泄压件的出气端与所述第二密封件连接；

其中，所述第二密封件用于控制所述调节部与所述箱体外部空间的连通状态。

进一步地，所述调压装置还包括：

导通件，所述导通件的进气端与所述储存部连接，所述导通件的出气端与所述调节部连接；

控制件，设置于所述导通件，所述控制件与所述控制装置连接。

进一步地，还包括：湿度检测装置，设置于所述箱体，所述湿度检测装置与所述控制装置连接，所述湿度检测装置用于检测所述电池包内的湿度并生成湿度信息，所述控制装置基于所述湿度信息控制所述连通装置的开闭状态。

进一步地，还包括通信装置，与所述气压检测装置连接，所述通信装置用于将所述气压检测装置的检测数据上传远程设备。

根据本实用新型的第二个方面,本实用新型提供了一种车辆，包括上述所述的电池包。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本实用新型提供了一种电池包，包括箱体、防爆阀、调压装置、气压检测装置和控制装置。基于电池包气密性检测场景，本提案加热部对储存部进行加热，以使得冷媒体积迅速增大，将电池内部空腔体积减少，使电池内部气压升高，通过气压检测装置识别箱体内气压变化，判断电池包气密性是否合格。其中，本提案的调压装置集成与电池包箱体内部，避免在电池包箱体上设置气泵和气管等供压设备，可简化电池包气密性检测装置的结构复杂性，有利于电池包的模块化设计。

2、一些实施例中，调压装置还包括第一密封件和第一泄压件。第一密封件设置于箱体，第一密封件与控制装置连接。第一泄压件的进气端与调节部连接，第一泄压件的出气端与第一密封件连接。其中，第一密封件用于控制调节部与箱体外部空间的连通状态。通过在箱体上设置第一密封件，并利用第一泄压件将调节部和第一密封件连接，以使得电池包箱体气密性检测完成后及时泄压，有效保证电池包的使用可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池包的结构图；

图2是本实用新型一个实施例提供的电池包的结构框图；

图3本实用新型另一个实施例提供的电池包的结构框图。

附图标记：

10-箱体、20-连通装置、30-调压装置、40-气压检测装置、50-湿度检测装置、31-调控部、32-调节部、33-第一密封件、34-第一泄压件、35-第二密封件、36-第二泄压件、37-导通件、38-控制件、311-储存部、312-加热部。

需要注意的是，发明附图中的附图并非按产品实际尺寸绘制，其仅用于描述本方案的发明构思，并不代表实际产品。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、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，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，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

通常对电池包进行气密性检测，通过往电池包中注入空气，并检测其压力变化，从而得知其封闭性状况。具体的，通过上气管对箱体10充气后，将气管接头拆下并安装防爆防水透气阀实现对箱体10的密封，进而检测电池包箱体10的气密性。

基于相关技术中的电池包的气密性检测装置，发明人发现，检测装置中，由于需要气管和气泵等辅助供压装置，会显著增加电池包的结构的复杂性，不利于电池包的模块化组装，且容易存在干涉的情况，也不利于电池包系统的布局。因此，如何降低电池包密封性测试操作的复杂程度，提高动力电池包密封性检测的效率成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

针对上述技术问题，本申请提出了如下技术方案。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

在一实施例中，如图1-2所示，本实用新型提供了一种电池包，电池包包括箱体10、调压装置30、气压检测装置40和控制装置(图中未示出)。调压装置30设置于箱体10内，调压装置30包括调控部31和与调控部31连接的调节部32，调控部31用于控制调节部32以改变箱体10内部的气压大小。气压检测装置40设置于箱体10，气压检测装置40用于对箱体10内的气压进行检测。控制装置与气压检测装置40、连通装置20和调压装置30分别连接。

其中，控制装置分别与调控部31和气压检测装置40连接，控制装置基于气压检测装置40的反馈信号，控制调控部31用来调节调节部32以调整箱体10内部压力。

本申请实施例中，调压装置30集成于电池包箱体10内部，通过调压装置30为电池包箱体10内部供压，可简化电池包气密性检测的结构复杂性，有利于电池包的模块化设计。

电池包还包括连通装置20，连通装置20设置于箱体10，连通装置20与控制装置连接，连通装置20用于控制箱体10与箱体10外部空间的连通。

其中，在电池包气密性检测中，基于控制装置的控制，连通装置20将箱体10和箱体10外部空间密封，调控部31通过控制调节部32以调节箱体10内的气压大小，且气压检测装置40检测单位时间内箱体10内的压差变化，以分析电池包的气密性。

上述实施例中，连通装置20可以为电子防爆阀，气压检测装置40可以为气压传感器。其中，控制装置可以为BMS(Battery Management System电池管理系统)。且，气压传感器利用CAN(Conteoller Area Network)与控制装置连接。

具体地，气压检测装置40布置于电池包箱体。基于气压检测装置40在线监测电池包箱体的内部气压变化，若气压异常可唤醒控制装置(具体可为BMS)。在其中一个应用场景中，即在车辆停置状态时，控制装置(具体可为BMS)可以处于睡眠状态，气压检测装置40可以低功率实时检测电池包内气压值变化，当内部气压急剧变化时，唤醒控制装置进行故障排查。其中，气压检测装置40内预设气压阀值，基于气压检测装置40的实时气压检测值与预设阀值的比对，当气压检测值小于预设阀值时，输出气压控制信号至控制装置，以唤醒控制装置。

一些实施例中，连通装置20用于实现热失控时，电池包箱体10的排气功能及电池包内呼吸平衡功能，并能完全关闭防爆阀，实现电池包内完全密封。

具体地，连通装置20可根据控制装置控制进行开启与关闭，建立三种开关模式：(1)、根据气压检测装置40的检测数据，控制装置判断当电池包的内外气压压差＜0.2kpa时，控制连通装置20完全关闭，使电池包内部与外部完全密封，不进行电池透气功能，保证外部水蒸气不会通过连通装置20的透气膜进入电池包内部。(2)、根据气压检测装置40的检测数据，控制装置判断当电池包的内外气压压差≥0.2kpa时，控制连通装置20部分开启，此时连通装置20可以实现透气功能，保证电池包的内外气压平衡，以保证电池包满足IP67防护需求。(3)、基于控制装置的完全开启指令，打开连通装置20，使电池包内部与外部环境相通，保证在电池包内发生热失控后，有效的进行排气，降低电池包热蔓延风险。

进一步，调节部32包括气囊，调控部31设置于调节部32内部，调控部31包括储存部311和与储存部311连接的加热部312，储存部311至少用于储存冷媒。其中，加热部312与控制装置连接，加热部312基于控制装置的控制，对储存部311进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进气囊内，以改变箱体10的内部气压。其中，加热部312可以为PTC加热器。

上述申请实施例中，调节部32为一种密封气囊，调控部31设置于调节部32内部，且调控部31的储存部311中存储有冷媒。基于电池包气密性检测应用场景时，加热部312对储存部311进行加热，以使得冷媒体积迅速增大，将电池内部空腔体积减少，使电池内部气压升高。通过气压检测装置40识别箱体10内气压变化，判断电池包气密性是否合格。其中，气密性检测过程中连通装置20完全密封箱体10与箱体10外部空间。其中，冷媒包括r134a制冷剂，在实际操作过程中，若冷媒用完了，可以打开电池包，向储存部311内外加冷媒。加热部312布置于气囊内，加热部312通电后加热储存部311内部冷媒，使气囊膨胀。进一步，加热部312加热时，限制其加热功率，保证电池包内部温度低于60℃，避免对电芯进行影响。

一些实施例中，调压装置30还包括第一密封件33和第一泄压件34。第一密封件33设置于箱体10，第一密封件33与控制装置连接。第一泄压件34的进气端与调节部32连接，第一泄压件34的出气端与第一密封件33连接。其中，第一密封件33用于控制调节部32与箱体10外部空间的连通状态。其中，第一密封件33包括但不限于为空气阀，第一泄压件34包括但不限于为气管。

具体地，气管的进气端连接调节部32(例如气囊)，气管的出气端连接第一密封件33(例如空气阀)。气密性检测后，基于控制装置的控制打开空气阀，以使得调节部32通过第一密封件33与箱体10外部连通，将调节部32内的气体排出。其中，控制装置控制第一密封件33的条件可以为，当箱体10达到预设保压时间后，控制装置控制第一密封件33打开。其中，第一泄压件34具有预设长度，以满足因调节部32充放气产生的形变。

本申请实施例中，通过在箱体10上设置第一密封件33，并利用第一泄压件34将调节部32和第一密封件33连接，以使得电池包箱体10气密性检测完成后及时泄压，有效保证电池包的使用可靠性。

上述实施例中，气压检测装置40对电池包内、外部气压进行检测，当压差较大时，控制装置控制连通装置20完全关闭，使电池包不与外界进行呼吸换气，此时电池包内部满足气密性检测需求，通过布置于电池包内部的调压装置对电池包进行气密性检测。具体地，可以通过气囊使电池包内部气压达到3.5kpa，并保压60S，监测预设时间内如压降＜60pa，则认为电池包的气密性合格，如气密性≥60pa，则认为电池包的气密性失效。

另一些实施例中，如图3所示，调节部32包括气囊，调控部31位于调节部32的外部，调控部31包括储存部311和与储存部311连接的加热部312，储存部311至少用于储存冷媒，储存部311与调节部32连接。其中，加热部312与控制装置连接，加热部312基于控制装置的控制，对储存部311进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进气囊内，以改变箱体10的内部气压。

上述实施例中，调压装置30还包括第二密封件35和第二泄压件36。第二密封件35设置于箱体10，第二密封件35与控制装置连接。第二泄压件36的进气端与调节部32连接，第二泄压件36的出气端与第二密封件35连接。其中，第二密封件35用于控制调节部32与箱体10外部空间的连通状态。其中，第二密封件35包括但不限于为空气阀，第二泄压件36包括但不限于为气管。

具体地，气管的进气端连接调节部32(例如气囊)，气管的出气端连接第二密封件35(例如空气阀)。气密性检测后，基于控制装置的控制打开空气阀，以使得调节部32通过第二密封件35与箱体10外部连通，将调节部32内的气体排出。其中，控制装置控制第二密封件35的条件可以为，当箱体10达到预设保压时间后控制装置控制第二密封件35打开。进一步，第二泄压件36具有预设长度，以满足因调节部32充放气产生的形变。

本申请实施例中，通过在箱体10上设置第二密封件35，并利用第二泄压件36将调节部32和第二密封件35连接，以使得电池包箱体10气密性检测完成后及时泄压，有效保证电池包的使用可靠性。

进一步，调压装置30还包括导通件37和控制件38。导通件37的进气端与储存部311连接，导通件37的出气端与调节部32连接。控制件38设置于导通件37，控制件38与控制装置连接。其中，控制件38包括但不限于为空气阀，导通件37包括但不限于为气管。

具体地，导通件37的进气端与储存部311连接，导通件37的出气端连接调节部32(具体可为气囊)。气密性检测中，控制件38基于控制装置的控制可选择性打开或关闭，以控制进入到调节部32(具体可为气囊)内的进气量。

具体地，气密性检测过程中，可通过气压检测装置40检测到电池包箱体10内气压上升到预设值后，反馈给控制装置气压信号，以使得控制装置控制控制件38的导通状态，以实现调节部32内进气量的精确化进给。

本申请实施例中，通过控制控制件38的打开或关闭可精确化控制进入到调节部32内的进气量，从而保证电池包气密性检测的准确性，提高电池包的工作可靠性。

一些实施例中，电池包还包括湿度检测装置50，湿度检测装置50设置于箱体10，湿度检测装置50与控制装置连接，湿度检测装置50用于检测电池包内的湿度并生成湿度信息，控制装置基于湿度信息控制连通装置20的开闭状态。

本申请实施例中，基于湿度检测装置50的实时监测，可有效检测电池包内部的湿度信息，以当电池包内部湿度过高时，及时唤醒连通装置20，使其与电池包箱体10外部导通，调节电池包箱体10内的工作环境。

为了进一步保证电池包箱体10内部的湿度监测，湿度检测装置50为多个，多个湿度检测装置50阵列布置于箱体10。

再一些实施例中，电池包还包括通信装置，通信装置与气压检测装置40连接，通信装置用于将气压检测装置40的检测数据上传远程设备。远程设备包括云端。

其中，将检测数据上传云端后，通过云端进行检测数据处理，进行电池气密性数据分析，并根据数据分析结果，推送电池包气密性安全检测预警到车主或售后人员。

具体地，分析结果基于检测数据包括压降值，当压降值小于气密性检测设定值时，判定电池包气密性合格。当压降大于或等于气密性检测设定值时，判定电池包气密性失效，推送电池包气密性安全检测预警售后人员与车辆。

根据本实用新型的第二个方面,本实用新型提供了一种车辆，包括上述的电池包。该车辆因为采用上述电池包，故可以利用电池包的加热部对储存部进行加热，以使得冷媒体积迅速增大，将电池内部空腔体积减少，使电池内部气压升高，通过气压检测装置识别箱体内气压变化，判断电池包气密性是否合格。其中，本提案的调压装置集成与电池包箱体内部，避免在电池包箱体上设置气泵和气管等供压设备，可简化电池包气密性检测装置的结构复杂性，有利于电池包的模块化设计。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体(10)；

调压装置(30)，设置于所述箱体(10)内，所述调压装置(30)包括调控部(31)和与所述调控部(31)连接的调节部(32)，所述调控部(31)用于控制所述调节部(32)以改变所述箱体(10)内部的气压大小；

气压检测装置(40)，设置于所述箱体(10)，所述气压检测装置(40)用于对所述箱体(10)内的气压进行检测；

控制装置，与所述气压检测装置(40)和所述调压装置(30)分别连接。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括：

连通装置(20)，设置于所述箱体(10)，所述连通装置(20)与所述控制装置连接，所述连通装置(20)用于控制所述箱体(10)与所述箱体(10)外部空间的连通状态。

3.如权利要求1或2所述的电池包，其特征在于，

所述调节部(32)包括气囊，所述调控部(31)设置于所述调节部(32)内部，所述调控部(31)包括储存部(311)和与所述储存部(311)连接的加热部(312)，所述储存部(311)至少用于储存冷媒；

其中，所述加热部(312)与所述控制装置连接，所述加热部(312)基于所述控制装置的控制，对所述储存部(311)进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进所述气囊内，以改变所述箱体(10)的内部气压。

4.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述调压装置(30)还包括：

第一密封件(33)，设置于所述箱体(10)，所述第一密封件(33)与所述控制装置连接；

第一泄压件(34)，所述第一泄压件(34)的进气端与所述调节部(32)连接，所述第一泄压件(34)的出气端与所述第一密封件(33)连接；

其中，所述第一密封件(33)用于控制所述调节部(32)与所述箱体(10)外部空间的连通状态。

5.如权利要求1或2所述的电池包，其特征在于，

所述调节部(32)包括气囊，所述调控部(31)位于所述气囊外部，所述调控部(31)包括储存部(311)和与所述储存部(311)连接的加热部(312)，所述储存部(311)至少用于储存冷媒，所述储存部(311)与所述调节部(32)连接；

其中，所述加热部(312)与所述控制装置连接，所述加热部(312)基于所述控制装置的控制，对所述储存部(311)进行加热，以使得冷媒吸热产生的气体填充进所述气囊内，以改变所述箱体(10)的内部气压。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述调压装置(30)还包括：

第二密封件(35)，设置于所述箱体(10)，所述第二密封件(35)与所述控制装置连接；

第二泄压件(36)，所述第二泄压件(36)的进气端与所述调节部(32)连接，所述第二泄压件(36)的出气端与所述第二密封件(35)连接；

其中，所述第二密封件(35)用于控制所述调节部(32)与所述箱体(10)外部空间的连通状态。

7.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述调压装置(30)还包括：

导通件(37)，所述导通件(37)的进气端与所述储存部(311)连接，所述导通件(37)的出气端与所述调节部(32)连接；

控制件(38)，设置于所述导通件(37)，所述控制件(38)与所述控制装置连接。

8.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，还包括：

湿度检测装置(50)，设置于所述箱体(10)，所述湿度检测装置(50)与所述控制装置连接，所述湿度检测装置(50)用于检测所述电池包内的湿度并生成湿度信息，所述控制装置基于所述湿度信息控制所述连通装置(20)的开闭状态。

9.如权利要求1或2所述的电池包，其特征在于，还包括：

通信装置，与所述气压检测装置(40)连接，所述通信装置用于将所述气压检测装置(40)的检测数据上传远程设备。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池包。

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