CN214847067U - 一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备，温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；感温电缆包括电缆本体、终端电阻以及中间电阻；电缆本体包括第一导体和第二导体，第一导体和第二导体外分别包裹有遇热可溶解的绝缘层；终端电阻设置于第一导体的第一端和第二导体的第一端之间；中间电阻设置于第一导体的第二端与监测单元之间，第二导体的第二端与监测单元相连接；终端电阻的阻值减去中间电阻的阻值所得的差值大于或等于预设电阻差值。本实用新型实现了能够对电池模组中的每个电芯进行温度检测的技术效果，避免了由于无法及时发现电芯出现热失控现象所导致危害扩张的问题。

Description

一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备

技术领域

本实用新型实施例涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备。

背景技术

目前，电池包热管理的方式主要是检测电池包内电池模组的温度，通过电池管理系统BMS监测贴于电池模组内的某颗电芯表面的NTC(负温度系数热敏电阻器)的阻值，再通过硬件换算，就可以得到接近于电芯温度的温度模拟量，但现阶段并不是在电池模组内的每颗电芯表面都放置NTC，而是根据电池模组的大小、串并数等，在空间上适当选择1至3个位置进行放置并监测。

因此，鉴于成本和考虑到BMS的局限性，无法实现对每颗电芯都进行温度采集，故当距离放置NTC位置较远的电芯发生异常升温时，例如泄压阀破损等，只有当所产生的热量通过相间隔的多个电芯传导至NTC处时，BMS才能发现并对电池系统进行管控和保护。

实用新型内容

本实用新型提供一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备，解决了现有技术中只能对电池模组中的某几个电芯而不是所有电芯都进行温度检测所导致的不能及时发现电芯出现热失控现象的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种温度检测装置，所述温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；所述感温电缆与待检测装置接触设置；所述感温电缆包括电缆本体、终端电阻以及中间电阻；

所述电缆本体包括第一导体和第二导体，所述第一导体和所述第二导体外分别包裹有遇热可溶解的绝缘层；

所述终端电阻设置于所述第一导体的第一端和所述第二导体的第一端之间；所述中间电阻设置于所述第一导体的第二端与所述监测单元之间，所述第二导体的第二端与所述监测单元相连接；

所述终端电阻的阻值减去所述中间电阻的阻值所得的差值大于或等于预设电阻差值。

进一步地，所述电缆本体还包括外护套，所述第一导体和所述第二导体均包裹于所述外护套内。

进一步地，所述监测单元为驾驶设备中的电池管理系统。

进一步地，所述监测单元为灭火装置。

进一步地，所述第一导体和所述第二导体均为柔性钢丝。

进一步地，所述第一导体和所述第二导体外包裹的所述绝缘层为热敏材料。

本实用新型实施例还提供了一种电池模组，所述电池模组包括上述任一实施例所述的温度检测装置，以及多个电芯；所述温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；

多个所述电芯排列设置，形成电芯组，所述电芯组的泄压阀上方接触设置有一根所述感温电缆，所述电芯组的两侧分别接触设置有一根所述感温电缆。

进一步地，还包括多个负温度系数热敏电阻器，多个所述负温度系数热敏电阻器设置于所述电芯上。

进一步地，还包括告警装置，所述告警装置与所述监测单元电连接。

本实用新型实施例还提供了一种驾驶设备，所述驾驶设备包括上述任一实施例所述的电池模组。

本实用新型公开了一种温度检测装置、电池模组和驾驶设备，温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；感温电缆包括电缆本体、终端电阻以及中间电阻；电缆本体包括第一导体和第二导体，第一导体和第二导体外分别包裹有遇热可溶解的绝缘层；终端电阻设置于第一导体的第一端和第二导体的第一端之间；中间电阻设置于第一导体的第二端与监测单元之间，第二导体的第二端与监测单元相连接；终端电阻的阻值减去中间电阻的阻值所得的差值大于或等于预设电阻差值。本实用新型解决了现有技术中只能对电池模组中的某几个电芯而不是所有电芯都进行温度检测所导致的不能及时发现电芯出现热失控现象的技术问题，实现了能够对电池模组中的每个电芯进行温度检测的技术效果，避免了由于无法及时发现电芯出现热失控现象所导致危害扩张的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种温度检测装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种感温电缆的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的待检测装置正常时温度检测装置的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的待检测装置异常升温时温度检测装置的结构图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电池模组的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本实用新型下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本实用新型实施例对此不作具体限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种温度检测装置的结构图。图2是本实用新型实施例提供的一种感温电缆的结构图。

如图1和图2所示，温度检测装置包括至少三根感温电缆10和监测单元 20；感温电缆10与待检测装置30接触设置；感温电缆10包括电缆本体11、终端电阻R1以及中间电阻R2。

电缆本体11包括第一导体a和第二导体b，第一导体a和第二导体b外分别包裹有遇热可溶解的绝缘层c；终端电阻R1设置于第一导体a的第一端和第二导体b的第一端之间；中间电阻R2设置于第一导体a的第二端与监测单元 20之间，第二导体b的第二端与监测单元20相连接。

终端电阻R1的阻值减去中间电阻R2的阻值所得的差值大于或等于预设电阻差值。

示例性地，以待检测装置30为电池模组为例，感温电缆10与电池模组相接触设置，终端电阻R1的阻值需要远大于中间电阻R2的阻值，其中，终端电阻R1与中间电阻R2之间的阻值差值需要大于或等于预设电阻差值，预设电阻差值通常根据监测单元20的监测精度所确定，例如当预设电阻差值为900Ω时，可以设置中间电阻R2的阻值为10Ω，终端电阻R1的阻值为1KΩ等。

在本实用新型实施例中，监测单元20通过实时监测感温电缆10的第一导体a和第二导体b之间的电阻值，并根据监测到的电阻值是否发生变化来判断电池模组中的电芯是否出现局部温度过高的热失控现象。

可选地，第一导体a和第二导体b为柔性钢丝。

可选地，第一导体a和第二导体b外包裹的绝缘层c为热敏材料。

具体地，绝缘层c的热敏材料一般由热塑性聚合物、功能性添加剂、稳定剂、阻燃剂、添加剂、抗氧剂和加工助剂组成，热塑性聚合物包括以下一种或几种：聚乙烯材料、乙烯-乙烯乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等。需要说明的是，构成绝缘层c的热敏材料的成分不限于上述所列举出的几种物质，其他能够实现绝缘层c的功能的热敏材料均可以根据需要替换使用，在此不再赘述。

图3是本实用新型实施例提供的待检测装置正常时温度检测装置的结构图。图4是本实用新型实施例提供的待检测装置异常升温时温度检测装置的结构图。

具体地，可以选取柔性钢丝等金属导电材质作为第一导体a和第二导体b，第一导体a和第二导体b因为线缆的绞合作用相互接触，参见图3，当电池模组中的电芯温度正常时，感温电缆10无变化，由于中间电阻R2的电阻值远小于终端电阻R1的电阻值，因此中间电阻R2的电阻值可以忽略不计，监测电源20 所监测到的电阻值为R1+R2≈R1＝1KΩ；但是当电池模组中的某个电芯发生异常升温，且温度达到感温电缆10的工作温度时，参见图4，此时第一导体a和第二导体b上包裹的绝缘层c由于为热敏材料制成，在感受到高温后会溶解(图中未示出绝缘层c，用阴影表示短路)，第一导体a和第二导体b相接触，将终端电阻R1短路，监测电源20所监测到的电阻值为R2＝10Ω，监测单元20监测到电阻值发生变化，因此判断电池模组中的电芯出现异常，需要采取相应的保护措施。

本实用新型解决了现有技术中只能对电池模组中的某几个电芯而不是所有电芯都进行温度检测所导致的不能及时发现电芯出现热失控现象的技术问题，实现了能够对电池模组中的每个电芯进行温度检测的技术效果，避免了由于无法及时发现电芯出现热失控现象所导致危害扩张的问题。

可选地，如图2所示，电缆本体11还包括外护套d，第一导体a和第二导体b均包裹于外护套d内。

具体地，第一导体a和第二导体b相互绞合接触，两者外面还包裹有外护套d，外护套d为绝缘材料，即电缆本体11外的电缆外皮。

可选地，监测单元20为驾驶设备中的电池管理系统。

可选地，监测单元20为灭火装置。

具体地，监测单元20作为时刻监测温度检测装置的电阻变化的装置，可以直接选择驾驶设备中的电池管理系统作为检测单元20，这样不需要额外增加太多的硬件设备，也不需要涉及过多的电子元器件，在现有驾驶设备的硬件架构上即可实现对电池模组中的全部电芯进行温度检测的功能，节约了成本，提高了通用性。

在一些特殊种类的驾驶设备中，还设置有灭火装置，也可以根据需要将灭火装置用作监测单元20使用，这样在发现电芯出现异常高温时可以迅速启动灭火装置进行降温、灭火等动作，高效迅速的防止进一步的危害发生。

本实用新型实施例所提供的温度检测装置具有下述优点：(1)监测原理简单，利用感温电缆的敷设方式，对电池模组的电芯具有全覆盖监测作用，通过其热敏材料对温度的灵敏响应，对电芯进行热失控监测；(2)能够对电池模组中的每个电芯进行温度检测，避免了当NTC未覆盖到的局部电芯发生异常时，因为空间因素导致没有及时发现故障导致的危害扩大的问题；(3)组成部件简单，制备方法简单，不涉及过多电子元器件，可靠性程度高，成本低，通用性强，适宜推广；(4)感温电缆的排布具有可塑性，适用性强，可用于规则或不规则的待检测装置上。

图5是本实用新型实施例提供的一种电池模组的结构图。

如图5所示，电池模组包括上述任一的温度检测装置，以及多个电芯200；温度检测装置包括至少三根感温电缆10和监测单元20；多个电芯200排列设置，形成电芯组，电芯组的泄压阀201上方接触设置有一根感温电缆10，电芯组的两侧分别接触设置有一根感温电缆10。

示例性地，图5中以型号为1P23S的电池模组为例，将温度检测装置中的三根感温电缆10分别敷设在电芯200组成的电芯组的泄压阀的位置以及电芯组的左右两侧，图5中未示出温度检测装置中的监测单元20。

参见图3-图5，当某一电200发生异常升温，且温度达到感温电缆10的工作温度时，该位置电芯200表面的感温电缆10内的热敏材料溶解(即上述实施例所述的第一导体a和第二导体b外包裹的绝缘层c溶解)，第一导体a和第二导体b接触，将终端电阻R1短路，如图4所示，发生异常并短路的电芯200 处用阴影表示，此时监测单元20测量的总阻值仅为R2＝10Ω(以终端电阻R1 的阻值为1KΩ，中间电阻R2的阻值为10Ω为例)，即判定此时电芯200已发生异常，需采取相应的保护措施。

可选地，如图3和图4所示，电池模组还包括多个负温度系数热敏电阻器 NTC，多个负温度系数热敏电阻器NTC设置于电芯200上。

具体地，图3和图4示例性的只画出了一个NTC，可见，当NTC所处的电芯200发生异常升温时，NTC可以迅速监测到的异常，但NTC无法覆盖监测全部的电芯200。

可选地，还包括告警装置，所述告警装置与所述监测单元20电连接。

具体地，还可以根据需要设置一告警装置，并将告警装置与监测单元20相连接，当监测单元20监测到有电芯200出现异常升温时可以控制告警单元向驾驶员发出告警提示。

告警装置可以为闪烁灯，蜂鸣器等装置，也可以为驾驶设备上的仪表盘，还可以为其他能够及时提醒驾驶员有异常发生的设备等，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的电池模组包括上述实施例中的温度检测装置，因此本实用新型实施例提供的电池模组也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

本实用新型实施例还提供了一种驾驶设备，驾驶设备包括上述任一实施例所述的电池模组。

本实用新型实施例提供的驾驶设备包括上述实施例中的电池模组，因此本实用新型实施例提供的驾驶设备也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。

最后应说明的是，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种温度检测装置，其特征在于，所述温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；所述感温电缆与待检测装置接触设置；所述感温电缆包括电缆本体、终端电阻以及中间电阻；

所述电缆本体包括第一导体和第二导体，所述第一导体和所述第二导体外分别包裹有遇热可溶解的绝缘层；

所述终端电阻设置于所述第一导体的第一端和所述第二导体的第一端之间；所述中间电阻设置于所述第一导体的第二端与所述监测单元之间，所述第二导体的第二端与所述监测单元相连接；

所述终端电阻的阻值减去所述中间电阻的阻值所得的差值大于或等于预设电阻差值。

2.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述电缆本体还包括外护套，所述第一导体和所述第二导体均包裹于所述外护套内。

3.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述监测单元为驾驶设备中的电池管理系统。

4.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述监测单元为灭火装置。

5.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述第一导体和所述第二导体均为柔性钢丝。

6.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述第一导体和所述第二导体外包裹的所述绝缘层为热敏材料。

7.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括上述权利要求1-6任一所述的温度检测装置以及多个电芯；所述温度检测装置包括至少三根感温电缆和监测单元；

多个所述电芯排列设置，形成电芯组，所述电芯组的泄压阀上方接触设置有一根所述感温电缆，所述电芯组的两侧分别接触设置有一根所述感温电缆。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，还包括多个负温度系数热敏电阻器，多个所述负温度系数热敏电阻器设置于所述电芯上。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，还包括告警装置，所述告警装置与所述监测单元电连接。

10.一种驾驶设备，其特征在于，所述驾驶设备包括上述权利要求7至9中任一项所述的电池模组。

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