CN216424095U - 监测设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种监测设备和车辆。监测设备包括气流动力件和气体检测装置。气流动力件用于向动力电池的第一通气口输入第一气体。气体检测装置用于收集动力电池的第二通气口输出的第二气体，并检测第二气体的成分和/或流量。第一通气口和第二通气口均与动力电池的内部空间连通。本申请的监测设备中，监测设备的气流动力件能够向电动汽车的动力电池输入气体。监测设备的气体检测装置能够将流经动力电池后的气体收集，并对气体的成分和/或流量进行检测。由此，监测设备能够对电动汽车运行过程中动力电池的使用状态进行监测并可在动力电池处于失控状态时发出警报，可以保护乘员的安全。

Description

监测设备和车辆

技术领域

本申请涉及汽车领域，尤其涉及一种监测设备和车辆。

背景技术

随着人们的环保意识不断增强，新能源汽车成为越来越多人的选择。其中，新能源汽车以电能作为主要的动力源。在电动汽车中，电动汽车配置有动力电池，动力电池包括锂电池、磷酸电池等类型的电池。在电动汽车行驶的过程中，若动力电池失效，则可能危害乘员的安全。因此，如何对电池的使用状态进行监测成为待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种监测设备和车辆。

本申请实施方式的监测设备包括气流动力件和气体检测装置。所述气流动力件用于向所述动力电池的第一通气口输入第一气体。所述气体检测装置用于收集所述动力电池的第二通气口输出的第二气体，并检测所述第二气体的成分和/或流量。所述第一通气口和所述第二通气口均与所述动力电池的内部空间连通。

本申请实施方式的监测设备中，监测设备的气流动力件能够向电动汽车的动力电池输入气体。监测设备的气体检测装置能够将流经动力电池后的气体收集，并对气体的成分和/或流量进行检测。由此，监测设备能够对电动汽车运行过程中动力电池的使用状态进行监测并可在动力电池处于失控状态时发出警报，可以保护乘员的安全。

在某些实施方式中，所述气流动力件通过第一气管连接所述第一通气口。

在某些实施方式中，所述气流动力件包括进气口和出气口，所述第一气管的一端连接所述出气口，另一端连接所述第一通气口。

在某些实施方式中，所述进气口连接有气体过滤装置，所述气体过滤装置用于过滤从所述进气口进入所述气流动力件内的气体。

在某些实施方式中，所述气体过滤装置包括过滤网和隔水透气膜，所述过滤网和所述隔水透气膜层叠设置，所述隔水透气膜相对于所述过滤网靠近所述进气口设置。

在某些实施方式中，所述过滤网的数量为多个，多个所述过滤网层叠设置。

在某些实施方式中，所述气体检测装置通过第二气管连接所述第二通气口。

在某些实施方式中，所述监测设备还包括控制器，所述控制器与所述气流动力件连接并用于控制所述气流动力件的工作状态。

本申请实施方式的车辆包括动力电池和上述任一实施方式中的监测设备。所述监测设备用于监测所述动力电池的状态。

在某些实施方式中，所述动力电池的数量为多个的情况下，多个所述动力电池通过所述第一通气口和所述第二通气口串联连通。所述气流动力件用于向首个所述动力电池的第一通气口输入第一气体。所述气体检测装置用于收集尾个所述动力电池的第二通气口输出的第二气体。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的车辆的动力电池和监测设备的结构示意图；

图2是本申请实施方式的气体过滤装置的结构示意图；

图3是本申请实施方式的车辆的平面示意图；

图4是本申请实施方式的车辆的单个动力电池和监测设备的结构示意图；

图5是本申请实施方式的车辆的多个动力电池串联和监测设备的结构示意图。

主要元件符号说明：

车辆1000、监测设备100、气流动力件10、进气口11、出气口12、气体检测装置20、第一气管30、第二气管40、排气导管50、气体过滤装置60、壳体61、排气口62、过滤网63、第一过滤网631、第二过滤网632、隔水透气膜64、控制器70、动力电池200、第一通气口210、第二通气口220、导气管230。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本申请实施方式的监测设备100包括气流动力件10和气体检测装置20。气流动力件10用于向动力电池200的第一通气口210输入第一气体。气体检测装置20用于收集动力电池200的第二通气口220输出的第二气体，并检测第二气体的成分和/或流量。第一通气口210和第二通气口220均与动力电池200的内部空间连通。

本申请实施方式的监测设备100中，监测设备100的气流动力件10能够向电动汽车的动力电池200输入第一气体。监测设备100的气体检测装置20能够将流经动力电池200后的第二气体收集，并对第二气体的成分和/或流量进行检测。由此，监测设备100能够对电动汽车运行过程中动力电池200的使用状态进行监测并可在动力电池200处于非正常状态时发出仪表报警、车外声光报警、远程报警等方式的预警，可以保护乘员的安全。

具体地，监测设备100的气流动力件10可以是保证空气流动不受到环境温度、大气压力影响，保证车辆1000运行中可靠通气的装置器件。例如，气流动力件10可包括气泵、风扇、压缩机等提供空气流动动力的装置。

监测设备100的气体检测装置20可以是用于检测气体烟雾、气体内电解液和气体流量等气体成分和特征的装置。需要说明的是，动力电池200在非正常情况下可发生热失控，即动力电池200发生起火。动力电池200发生热失控的原因可以是内部结晶、外壳破损和短路等情况。例如在动力电池200内部结晶和短路时，动力电池200可产生烟雾和一氧化碳等气体。在动力电池200外壳破损时，动力电池200可发生电解液泄露，电解液可进入动力电池200的气体中，因此，可以通过检测动力电池200内的气体成分和特征以确定动力电池200是否发生失效。

监测设备100可通过气流动力件10与动力电池200的第一通气口210连接。监测设备100可通过气体检测装置20与动力电池200的第二通气口220连接。动力电池200的第一通气口210与第二通气口220均可与动力电池200连通。监测设备100工作时，可通过气流动力件10将第一气体从第一通气口210输入动力电池200的内部空间。当动力电池200发生热失控时，动力电池200内部空间可含有烟雾、一氧化碳、电解液等混合气体。第一气体可与动力电池200内部空间的混合气体形成第二气体。第二气体可从动力电池200的第二通气口220输入至气体检测装置20。气体检测装置20可对第二气体的成分和/或流量进行检测。

请参阅图1，在某些实施方式中，气流动力件10通过第一气管30连接第一通气口210。

如此，第一气管30能够引导气流动力件10输送的气体沿第一气管30向第一通气口210运动。第一气管30也能够防止气流动力件10的气体在输送过程产生泄露，还能够保护气体不受外界环境的影响。

具体地，第一气管30可以是能够输送气体的管状材料。第一气管30可选用塑料或橡胶等材料制成。第一气管30可具有一定的长度，第一气管30的剖面可呈圆环状，气体可通过第一气管30的内部通道进行输送。第一气管30可具有可弯折的特性，可通过直线或者弯折等形式连接动力电池200的第一通气口210与气流动力件10。

请参阅图1，在某些实施方式中，气流动力件10包括进气口11和出气口12，第一气管30的一端连接出气口12，另一端连接第一通气口210。

如此，气流动力件10能够使气体通过进气口11进入气流动力件10，然后提供气体动力使气体从气流动力件10的出气口12输出。进气口11能够提供气体供应的入口，保证气体能够进入气流动力件10。出气口12能够限制获得动力后的气体在气流动力件10内的输出位置，并防止气体滞留在气流动力件10内部。

具体地，气流动力件10的进气口11与出气口12可位于气流动力件10的同一侧。气流动力件10的出气口12可在靠近监测装置100外壁的一侧，出气口12可通过第一气管30与动力电池200的第一通气口210连接。出气口12可将气流动力件10内的气体沿第一气管30(如图1所示的箭头方向)向动力电车的第一通气口210输送。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，进气口11连接有气体过滤装置60，气体过滤装置60用于过滤从进气口11进入气流动力件10内的气体。

如此，气流动力件10工作时，气体经过气体过滤装置60进入气流动力件10，气体过滤装置60能够通过多级过滤除去气体中的杂质。气体过滤装置60能够使气体净化并使气体保持干燥，从而使气流动力件10输入和输出的气体处于洁净状态。

具体地，气体过滤装置60可以是具有过滤杂质、干燥气体和净化气体等功效的设备。气体过滤装置60可具有容置气体过滤装置60主要元件的壳体61。壳体61上部可设有排气口62，排气口62可通过排气导管50与气体动力件的进气口11连接。气体过滤器中未经过滤的气体可经壳体61内部的过滤后从排气口62排出，然后沿排气导管50(如图1所示的箭头方向)通过进气口11进入气流动力件10。

请参阅图2，在某些实施方式中，气体过滤装置60包括过滤网63和隔水透气膜64，过滤网63和隔水透气膜64层叠设置，隔水透气膜64相对于过滤网63靠近进气口11设置。

在某些实施方式中，过滤网63的数量为多个，多个过滤网63层叠设置。

如此，过滤网63在气体过滤装置60中能够起到过滤气体中的悬浮微粒，吸附气体中化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉等杂质，吸收气体中含有的有害气体等作用。隔水透气膜64在气体过滤装置60中能够起到阻挡水分或其他液体使通过的气体保持干燥的作用。

多个过滤网63相比单个过滤网63能够更有效的过滤气体，多个过滤网63采用不同的过滤网63材质能够过滤气体中不同的杂质。多个过滤网63层叠设置能够使气体依次通过各个过滤网63，保证了气体过滤的连续有效。

具体地，气体过滤装置60的过滤网63可以是具有过滤气体、除尘、分离和净化气体等作用的网状材料。隔水透气膜64可以是具有防尘防水透气等作用的材料。例如，隔水透气膜的材料可为热可塑性聚氨酯、聚四氟乙烯等高分子材料。过滤网63可设置在气体过滤装置60的下部，隔水透气膜64可设置在气体过滤装置60的上部。气体可采用先通过过滤网63再透过隔水透气膜64的方式完成净化。

过滤网63可选用具有不同过滤作用的过滤网63，可采用多重过滤的方式按粗过滤至精过滤的顺序要求从下往上设置过滤网63。例如，采用图2实施例中二重过滤的方式说明。二重过滤可设置有两个过滤精度不同的过滤网63。过滤网63分别为第一过滤网631和第二过滤网632。

第一过滤网631可为粗过滤网，第一过滤网631的材质可选为无纺布、金属丝网、玻璃丝、尼龙网等网状材料。第一过滤网631可设置在气体过滤装置60的下部，气体通过第一过滤网631时可过滤颗粒尺寸较大的灰尘等固体杂质。第二过滤网632可为精过滤网，第二过滤网632的材质可选聚丙烯纤维、玻璃纤维等化学纤维或活性炭等材料。第二过滤网632可设置在第一过滤网631的上方，气体可通过第一过滤网631过滤后再通过第二过滤网632过滤。第二过滤网632可将气体中的悬浮微粒、特定气体等干扰监测数据的物质过滤。由此，气体经过第一过滤网631和第二过滤网632可完成二重过滤。

第一滤网631、第二滤网632和隔水透气膜64可依次层叠设置，可使气体连续的先通过第一滤网631，然后通过第二滤网632，最后通过隔水透气膜64。从而可完成对气体的过滤和净化。

请参阅图1，在某些实施方式中，气体检测装置20通过第二气管40连接第二通气口220。

如此，第二气管40能够引导经过动力电池200内部的气体沿第二通气口220向第二气管40运动。第二气管40也能够防止经过动力电池200的内部气体在输送过程产生泄露，还能够保护气体不受外界环境的影响。

具体地，第二气管40可以是能够输送气体的管状材料。第二气管40可选用塑料或橡胶等材料制成。第二气管40可具有一定的长度，第二气管40的剖面可呈圆环状，气体可通过第二气管40的内部通道进行输送。第二气管40可具有可弯折的特性，可通过直线或者弯折等形式连接动力电池200的第二通气口220与气体检测装置20。

请参阅图1，在某些实施方式中，监测设备100还包括控制器70，控制器70与气流动力件10连接并用于控制气流动力件10的工作状态。

如此，控制器70能够控制气流动力件10的工作，控制器70的设置能够使监测设备100的气流动力件10处于可控制的范围。监测设备100可通过控制器70控制气流动力件10，能够根据不同的气体或相同气体不同状态相应调整气流动力件10的工作状态，保证监测设备100稳定运行。

具体地，控制器70可以是一种通过接收和发送信号改变受控体工作状态的装置。控制器70可设置在气流动力件10的上方。控制器70可采用电性连接的方式连接气流动力件10。控制器70可调节气流动力件10的工作状态。例如，启动或停止气流动力件10的工作，改变气流动力件10工作时的功率等。

请参阅图3-图5，本申请实施方式的车辆1000包括动力电池200和上述任一实施方式中的监测设备100。监测设备100用于监测动力电池200的状态。

在某些实施方式中，动力电池200的数量为多个的情况下，多个动力电池200通过第一通气口210和第二通气口220串联连通。气流动力件10用于向首个动力电池200的第一通气口210输入第一气体。气体检测装置20用于收集尾个动力电池200的第二通气口220输出的第二气体。

如此，动力电池200能够给车辆1000提供动力。监测设备100能够在动力电池200安装在车辆1000后对动力电池200的状态进行监测。监测设备100能够向动力电池200提供且气体使动力电池200内部的气体流动，并回流再次进入监测设备100。由此，监测设备100回流的气体能够将动力电池200内部腐蚀性的气体带出，增加了动力电池200的安全和寿命。监测设备100通过检测回流气体的烟雾、成分和流量等特征能够及时发现动力电池200的热失控、破损等非正常状态。监测设备100还能够通过监测到动力电池200的异常后使车辆1000发出报警，提醒维修等信号。从而保护车辆1000及人员的安全。

多个动力电池200能够满足车辆1000对行驶速度、续航等功能的要求。多个动力电池200的通气口通过串联连接，可使单个监测设备100能够检测到多个动力电池200的状态。由此，多个动力电池200的状态可通过一个监测设备100来监测，能够降低车辆1000的成本。

具体地，车辆1000可以是使用电池作为动力的交通工具。例如，电动车可以是电动三轮车、电动汽车、电动客车、电动货车、混合电动车等。动力电池200可以是锂电池、磷酸电池等能够提供车辆1000动力的电源。动力电池200还可以是由多个电芯组成的集合，可根据车辆1000需求串联、并联的方式连接。

动力电池200外形可呈正方体或长方体等形式，动力电池200可留有第一通气口210和第二通气口220。第一通气口210与第二通气口220可在动力电池200的同一侧面设置。

监测设备100的外形可以是长方体或正方体等形式。监测设备100的内部留有空间可容置监测设备100所需的元件。监测设备100可以安装在与动力电池200留有第一通气口210和第二通气口220的同一侧面。监测设备100可通过第一气管30与动力电池200的第一通气口210连接，监测设备100可通过第二气管40与动力电池200的第二通气口220连接。

在图4所示的实施例中，动力电池200的数量可为四个。当动力电池200的数量为四个时，为方便描述，可将与四个动力电池200中安装有监测设备100的动力电池200称为第一动力电池201。可将与监测设备100连接的最后一个动力电池200称为第四动力电池204。可将中间相互连接的电池称为第二动力电池202和第三动力电池203。可将输送气体的导管统称为导气管230。

第一动力电池201安装有监测设备100，监测设备100可通过导气管230向第一动力电池201输送气体，第一动力电池201可通过导气管230将气体输送至连接第二动力电池202第二动力电池202可通过导气管230将气体输送至第三动力电池203，第三动力电池203可通过导气管230将气体输送至第四动力电池204。第四动力电池204可通过导气管230将气体输送回监测设备100。由此，监测设备100可对流经四个动力电池200的气体进行检测，进而可完成对四个动力电池200的状态监测。

由上述实施例可说明，当动力电池200为多个时，可不改变第一动力电池201和第四动力电池204与监测设备100的连接方式。可通过增加中间的动力电池200的数量使监测设备100完成对多个动力电池200状态的监测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种监测设备，用于监测动力电池，其特征在于，所述监测设备包括：

气流动力件，所述气流动力件用于向所述动力电池的第一通气口输入第一气体；和

气体检测装置，所述气体检测装置用于收集所述动力电池的第二通气口输出的第二气体，并检测所述第二气体的成分和/或流量，所述第一通气口和所述第二通气口均与所述动力电池的内部空间连通。

2.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述气流动力件通过第一气管连接所述第一通气口。

3.根据权利要求2所述的监测设备，其特征在于，所述气流动力件包括进气口和出气口，所述第一气管的一端连接所述出气口，另一端连接所述第一通气口。

4.根据权利要求3所述的监测设备，其特征在于，所述进气口连接有气体过滤装置，所述气体过滤装置用于过滤从所述进气口进入所述气流动力件内的气体。

5.根据权利要求4所述的监测设备，其特征在于，所述气体过滤装置包括过滤网和隔水透气膜，所述过滤网和所述隔水透气膜层叠设置，所述隔水透气膜相对于所述过滤网靠近所述进气口设置。

6.根据权利要求5所述的监测设备，其特征在于，所述过滤网的数量为多个，多个所述过滤网层叠设置。

7.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述气体检测装置通过第二气管连接所述第二通气口。

8.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述监测设备还包括控制器，所述控制器与所述气流动力件连接并用于控制所述气流动力件的工作状态。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

动力电池；和

权利要求1-8任一项所述监测设备，所述监测设备用于监测所述动力电池的状态。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，在所述动力电池的数量为多个的情况下，多个所述动力电池通过所述第一通气口和所述第二通气口串联连通，所述气流动力件用于向首个所述动力电池的第一通气口输入第一气体，所述气体检测装置用于收集尾个所述动力电池的第二通气口输出的第二气体。

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