CN215705706U - 电池包底部磕碰监测结构及电池包底部磕碰监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包底部磕碰监测结构及电池包底部磕碰监控系统，其中，电池包底部磕碰监测结构包括电池包壳体的底板，底板上覆设有封闭膜，而于底板和封闭膜之间形成有密封腔；密封腔内设置有不同于外界气压的压力，因密封腔内压力的外泄，可造成密封腔内的压力变化或封闭膜的位置变动；电池包底部磕碰监测结构还包括检测装置，检测装置能够响应密封腔内的压力变化或封闭膜的位置变动而发出信号。本实用新型的电池包底部磕碰监测结构，在电池包底部受到撞击或磕碰破裂时，会导致密封腔内的压力外泄，并通过检测装置及时提醒车辆驾驶人员对车辆电池包进行检查，从而实现对电池包底部的实时监测，并提高行车安全性。

Description

电池包底部磕碰监测结构及电池包底部磕碰监控系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池安全技术领域，特别涉及一种电池包底部磕碰监测结构。本实用新型还涉及一种电池包底部磕碰监控系统。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车包括燃气汽车(液化天然气、压缩天然气)、燃料电池电动汽车(FCEV)、纯电动汽车(BEV)、液化石油气汽车、氢能源动力汽车、混合动力汽车(油气混合、油电混合)太阳能汽车和其他新能源(如高效储能器)汽车等，其废气排放量比较低。目前，新能源汽车越来越受到政府和厂商的重视。

电池包作为电动汽车关键部件之一，其安全性能直接影响着电动汽车整车安全性能。为了满足续航里程要求，同时受限于结构布置，电动汽车电池包一般安装于车辆底部。随着电动汽车保有量逐渐增加，其使用工况越来越复杂，已发生多起由于车辆底部撞击导致的电动汽车起火事故。为了提升电动汽车底部碰撞安全性能，有必要对电池包底部撞击工况进行研究。

在整车行驶过程中，一旦发生剧烈的碰撞、擦刮或长期被环境侵蚀，极易导致动力电池包发生变形、破损，从而挤压或导通电池包内电芯和连接器，导致短路引起车辆故障或燃烧，严重影响人员人身安全。在车辆正常使用过程中，难免会出现擦刮或者碰撞现象，进而引发起火风险。

实用新型内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池包底部磕碰监测结构，以实现对电池包底部的实时监测，并提高行车安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包底部磕碰监控结构，包括电池包壳体的底板；

所述底板上覆设有封闭膜，而于所述底板和所述封闭膜之间形成有密封腔；

所述密封腔内设置有不同于外界气压的压力，因所述密封腔内压力的外泄，可造成所述密封腔内的压力变化或所述封闭膜的位置变动；

所述电池包底部磕碰监测结构还包括检测装置，所述检测装置能够响应所述密封腔内的压力变化或所述封闭膜的位置变动而发出信号。

进一步的，所述密封腔内设有若干个隔板，各所述隔板将所述密封腔分隔为多个分腔，各所述分腔均配设有所述检测装置。

进一步的，所述底板或所述封闭膜上设有通气口；所述通气口用于对所述密封腔充气或抽真空。

进一步的，所述检测装置为设于所述密封腔内的压力传感器。

进一步的，所述检测装置采用检测开关；

所述检测开关包括固定设置的第一极片和弹性件，以及设于所述弹性件上的第二极片；

所述第二极片能够克服所述弹性件的约束，随所述封闭膜的位置变动而移动，以改变所述第一极片和所述第二极片之间的通断状态。

进一步的，所述检测开关设于所述密封腔内，所述第一极片固设于所述底板上，所述第二极片贴附在所述封闭膜的内表面上，所述弹性件设于所述第一极片和所述第二极片之间。

进一步的，所述第一极片与所述底板之间垫设有绝缘隔垫。

进一步的，所述密封腔内设置为正压；

所述检测开关设于所述密封腔的外部，所述第一极片固设于所述电池包壳体上，所述第二极片贴附在所述封闭膜的外表面上。

进一步的，所述弹性件为泡棉垫块、橡胶垫块或弹簧。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池包底部磕碰监测结构，底板与封闭膜二者之间形成密封腔，此时电池包底部若受到撞击或磕碰破裂，密封腔内的压力外泄，通过检测装置及时提醒车辆驾驶人员对车辆电池包进行检查，从而实现对电池包底部的实时监测，并提高行车安全性。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包底部磕碰监控系统，包括车辆控制单元和报警装置，还包括如上所述的电池包底部磕碰监测结构；所述检测装置发出信号至所述车辆控制单元，所述报警装置接受所述车辆控制单元的控制发出警示信息。

本实用新型的电池包底部磕碰监控系统，电池包底部受到撞击或磕碰破裂，可通过检测装置将信号传递给车辆控制单元，并传递给车辆驾驶人员，并可通过报警装置进行提醒，从而提高行车的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图；

图3为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图；

图4为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图；

图5为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图；

图6为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图；

图7为本实用新型实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构其一状态图。

附图标记说明：

1、底板；101、第一极片；102、弹性件；103、隔板；2、封闭膜；201、密封腔；202、第二极片；3、检测装置；4、通气口；5、车辆控制单元；6、报警装置；7、绝缘隔垫；8、支撑块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池包底部磕碰监控结构，包括电池包壳体的底板1，底板1上覆设有封闭膜2，而于底板1和封闭膜2之间形成有密封腔201，密封腔201内设置有不同于外界气压的压力，因密封腔201内压力的外泄，可造成密封腔201内的压力变化或封闭膜2的位置变动，电池包底部磕碰监测结构还包括检测装置3，检测装置3能够响应密封腔201内的压力变化或封闭膜2的位置变动而发出信号。

如上结构，在电池包底板1表面覆盖封闭膜2，底板1与封闭膜2之间形成密封腔201，此时电池包底部若受到撞击或磕碰破裂，密封腔201内的压力外泄，通过检测装置3及时提醒车辆驾驶人员对车辆电池包进行检查，从而实现对电池包底部的实时监测，并提高行车安全性。

基于上述整体设计，本实施例的电池包底部磕碰监测结构的一种示例性结构，如图1所示，需要说明的是，底板1可以作为电池包的一部分，即与电池包边框通过不可拆分的方式，如焊接、粘接等固定连接，也可通过可拆卸方式，例如螺接卡接等于电池包固定。

为使封闭膜2便于更换，提高监测结构的耐久性，密封腔201内设有若干个隔板103，各隔板103将密封腔201分隔为多个分腔，各分腔均配设有检测装置3。由于密封腔201被隔板103分隔成多个分腔，封闭膜2受到剐蹭后，从而便于封闭膜2的更换。

另外，底板1或封闭膜2上设有通气口4，通气口4用于对密封腔201充气或抽真空。封闭膜2覆盖到底板1上部，主要用于监测覆盖区域底板1破裂情况，一旦受到石击、磕碰等情况导致底板1破裂，密封腔201会破真空，从而将信号传递给监测装置。

本实施例中，检测装置3为设于密封腔201内的压力传感器，检测装置3采用检测开关，具体而言，检测开关包括固定设置的第一极片101和弹性件102，以及设于弹性件102上的第二极片202，第二极片202能够克服弹性件102的约束，随封闭膜2的位置变动而移动，以改变第一极片101和第二极片202之间的通断状态。

如图2所示的，检测开关设于密封腔201内，第一极片101固设于底板1上，第二极片202贴附在封闭膜2的内表面上，弹性件102设于第一极片101和第二极片202之间，第一极片101与底板1之间垫设有绝缘隔垫7，或者，第二极片202与封闭膜2之间设有绝缘隔垫7，用于固定和绝缘，以防止磨损封闭膜2。此外，弹性件102为泡棉垫块、橡胶垫块或弹簧。另外，第一极片101与底板1，第二极片202与封闭膜2间可以增加绝缘材料，粘接固定材料等相关特征，用于固定和绝缘，以防对封闭膜2产生磨损。

当封闭膜2和底板1形成密封腔201抽真空后，封闭膜2在负压作用下挤压第一极片101及第二极片202间的弹性件102，使得第一极片101和第二极片202连接导通，第一极片101和第二极片202分别连接线束，且线束透过封闭膜2与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。

弹性件102能够对第一极片101和当底板1或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后，密封腔201内部与外界相通，封闭膜2无法对第二极片202及弹性件102提供压力，在弹性件102的弹力作用下，第一极片101和第二极片202分离，从而切断检测回路，检测装置3通过断路反馈异常信号。

或者，监测结构的设置方式可如图3状态所示，封闭膜2内放置具有正负极性的第一极片101和第二极片202，其中一个第一极片101与底板1间具有弹性体，第二极片202与底板1间具有支撑体，可以在封闭膜2负压状态保持极片位置；当封闭膜2和底板1形成密封腔201抽真空后，封闭膜2在负压作用下挤压第一极片101及第二极片202间的弹性体，使得第一极片101和第二极片202连接断开，两极片分别连接线束，且线束透过过封闭膜2与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。

当底板1或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后，密封腔201内与外接相通，封闭膜2无法对极片及弹性体提供压力，在弹性体的弹力作用下，两极片接触，从而导通检测回路，检测装置3通过导通反馈异常信号。

又或者，在电池包下层底板1表面覆盖封闭膜2，将封闭膜2与底板1形成的密封腔201充气使其具有一定压力，密封腔201连接有压力传感器，通过压力传感器将信号传递给如车辆控制单元5或电池包管理系统，再通过交互界面传递给车辆驾驶人员，通过报警装置6，如警报等声音、屏幕提示故障、仪表故障灯等方式实现。

除此之外，方案二如图4所示的，封闭膜2外上方放置具有正负极性的第一极片101和第二极片202，第二极片202与封闭膜2上方之间设置弹性件102，第一极片101与封闭膜2上方间具有支撑块8，可以在封闭膜2充气状态保持第一极片101位置不变；当封闭膜2和底板1形成密封腔201充气后，封闭膜2在气压作用下挤压第一极片101及第二极片202间的弹性件102，使得两极片连接断开，两极片分别连接线束，且线束与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。

当底板1或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后，密封腔201内与外界相通，封闭膜2无法对第二极片202及弹性件102提供压力，在弹性件102的弹力作用下，两极片接触，从而导通检测回路，检测单元通过导通反馈异常信号。

再如图5所示的，封闭膜2外上方放置具有正负极性的第一极片101和第二极片202，弹性件102设于第一极片101和第二极片202之间，第一极片101与底板1之间垫设有绝缘隔垫7，当封闭膜2和底板1形成密封腔201充气后，封闭膜2在气压作用下挤压第一极片101及第二极片202间的弹性件102，使得两极片连接导通，两极片分别连接线束，且线束与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。

当底板1或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后，密封腔201内与外接相通，封闭膜2无法对第二极片202及弹性件102提供压力，在弹性件102的弹力作用下，两极片分离，从而断开检测回路，检测单元通过断路反馈异常信号。

此外，如图6所示的，封闭膜2内放置具有正负极性的第一极片101和第二极片202，第一极片101和第二极片202之间设置弹性件102，第一极片101与封闭膜2相连接(胶粘或热压)；当封闭膜2和底板1形成密封腔201充气压后，封闭膜2在气压作用下挤压第一极片101及第二极片202间的弹性件102，使得两极片连接导通，两极片分别连接线束，且线束与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。

当或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后或充气密封腔201受挤压封闭膜2破裂后，密封腔201内与外界相通，封闭膜2无法对弹性件102提供压力，在弹性件102的弹力作用下，两极片分离，从而切断检测回路，检测单元通过断路反馈异常信号。此外，在封闭膜2外部上方区域布置外部支撑块8结构，当底部出现挤压工况但未导致壳体破损，仅出现较大变形时，底板1上方空间受到挤压，间隙减少，外部支撑块8抵住封闭膜2连接汇流排，导致受气压影响连接两极片出现间隙从而发生间歇断路(底部挤压力消失，变形恢复后导通)，通过记录间隙断路次数可以记录底部发生挤压变形次数。

最后，如图7所示的，封闭膜2内放置具有正负极性的第一极片101和第二极片202，其中两极片间具有拉伸弹性件，在无外力作用下通过自身拉力使两极片贴合，两极片分别与封闭膜2和底板1进行连接。当封闭膜2和底板1形成密封腔201充气后，封闭膜2在气压作用下拉伸极片间的弹性件，使得两极片连接断开，两极片分别连接线束，且线束与车辆控制单元5或电池包管理系统或其他检测单元进行连接。当底板1或封闭膜2受挤压或刮蹭受损后，密封腔201内与外界相通，封闭膜2无法对极片及弹性件提供拉力，在弹性件的弹力作用下，两极片接触，从而导通检测回路，检测单元通过导通反馈异常信号。

本实用新型所述的电池包底部磕碰监测结构，通过底板1与封闭膜2之间形成密封腔201，此时电池包底部若受到撞击或磕碰破裂，密封腔201内的压力外泄，通过导通或断开检测回路来反馈异常信号，检测装置3和报警装置6及时提醒车辆驾驶人员对车辆电池包进行检查，从而实现对电池包底部的实时监测，并提高行车安全性。

实施例二

本实施例涉及一种电池包底部磕碰监控系统，包括车辆控制单元5和报警装置6，还包括如实施例一所述的电池包底部磕碰监测结构，检测装置3发出信号至车辆控制单元5，报警装置6接受车辆控制单元5的控制发出警示信息。

本实用新型的电池包底部磕碰监控系统，电池包底部受到撞击或磕碰破裂，可通过检测装置3将信号传递给车辆控制单元5，传递给车辆驾驶人员，并可通过报警装置6进行提醒，从而提高行车的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种电池包底部磕碰监测结构，包括电池包壳体的底板(1)；其特征在于：

所述底板(1)上覆设有封闭膜(2)，而于所述底板(1)和所述封闭膜(2)之间形成有密封腔(201)；

所述密封腔(201)内设置有不同于外界气压的压力，因所述密封腔(201)内压力的外泄，可造成所述密封腔(201)内的压力变化或所述封闭膜(2)的位置变动；

所述电池包底部磕碰监测结构还包括检测装置(3)，所述检测装置(3)能够响应所述密封腔(201)内的压力变化或所述封闭膜(2)的位置变动而发出信号。

2.根据权利要求1所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述密封腔(201)内设有若干个隔板(103)，各所述隔板(103)将所述密封腔(201)分隔为多个分腔，各所述分腔均配设有所述检测装置(3)。

3.根据权利要求1所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述底板(1)或所述封闭膜(2)上设有通气口(4)；

所述通气口(4)用于对所述密封腔(201)充气或抽真空。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述检测装置(3)为设于所述密封腔(201)内的压力传感器。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述检测装置(3)采用检测开关；

所述检测开关包括固定设置的第一极片(101)和弹性件(102)，以及设于所述弹性件(102)上的第二极片(202)；

所述第二极片(202)能够克服所述弹性件(102)的约束，随所述封闭膜(2)的位置变动而移动，以改变所述第一极片(101)和所述第二极片(202)之间的通断状态。

6.根据权利要求5所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述检测开关设于所述密封腔(201)内，所述第一极片(101)固设于所述底板(1)上，所述第二极片(202)贴附在所述封闭膜(2)的内表面上，所述弹性件(102)设于所述第一极片(101)和所述第二极片(202)之间。

7.根据权利要求6所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述第一极片(101)与所述底板(1)之间垫设有绝缘隔垫(7)。

8.根据权利要求5所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述密封腔(201)内设置为正压；

所述检测开关设于所述密封腔(201)的外部，所述第一极片(101)固设于所述电池包壳体上，所述第二极片(202)贴附在所述封闭膜(2)的外表面上。

9.根据权利要求5所述的电池包底部磕碰监测结构，其特征在于：

所述弹性件(102)为泡棉垫块、橡胶垫块或弹簧。

10.一种电池包底部磕碰监控系统，包括车辆控制单元(5)和报警装置(6)，其特征在于，还包括权利要求1至9中任一项所述的电池包底部磕碰监测结构；

所述检测装置(3)发出信号至所述车辆控制单元(5)，所述报警装置(6)接受所述车辆控制单元(5)的控制发出警示信息。

Images