CN216773339U - 一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及温度检测系统技术领域，具体涉及一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，包括安装模块、温控模块和检测模块，安装模块包括安装箱体和安装箱盖，安装箱盖与安装箱体拆卸连接，安装箱盖具有安装腔，检测模块包括伸缩杆、热敏电阻和单片机，伸缩杆的一端与安装箱盖固定连接，伸缩杆位于安装腔的内部，伸缩杆的另一端与热敏电阻固定连接，单片机固定安装在安装箱体的外侧，热敏电阻与单片机电性连接，通过热敏电阻直接与锂电池接触，从而提高温度检测的准确性，以对锂电池进行保护。

Description

一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统

技术领域

本实用新型涉及温度检测系统技术领域，尤其涉及一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统。

背景技术

锂电池组温度高精度检测是指锂电池组在后备电源系统中在线运行时对锂电池内部温度的测量，锂电池组内部由化学能转变成电能向外界提供后备能源，温度是锂电池最为重要的参数之一，因为锂粒子电池超温限使用或一旦过充、过放时，容易发生爆炸、燃烧等安全事故，常规的锂电池工作温度：0～40℃，锂的化学性质非常活泼，很容易燃烧，当电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀就会成危险，同时温度越高，锂离子电池的容量损失就越快，而这种损失是不可逆的，也就是说，电池的容量会永久变小，温度过高会对电池造成不可逆损耗，当电池温度过低时，其低温保护就会启动，会造成电池有电却无法释放出来，对后期运维人员造成巨大困难。

目前行业中对锂电池模组控温的通用的做法是将温度检测电路与电池保护板或模组箱体上的热敏电阻相连，但锂电池模组是将多个锂电池单体电池串联和并联组合在一起，单体电池工作时产生的热量传递到模组箱体上，测量模组箱体的温度与测量单体电池壳温存在明显差异，导致测温不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，以提高测温准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，包括安装模块、温控模块和检测模块，所述安装模块用于对锂电池进行安装，所述温控模块用于对锂电池温度进行调节，所述检测模块用于对锂电池温度进行检测，所述检测模块与所述温控模块电性连接；

所述安装模块包括安装箱体和安装箱盖，所述安装箱盖与所述安装箱体拆卸连接，所述安装箱盖具有安装腔；

所述检测模块包括伸缩杆、热敏电阻和单片机，所述伸缩杆的一端与所述安装箱盖固定连接，所述伸缩杆位于所述安装腔的内部，所述伸缩杆的另一端与所述热敏电阻固定连接，所述单片机固定安装在所述安装箱体的外侧，所述热敏电阻与所述单片机电性连接；

所述检测模块包括散热器和加热器，所述散热器和所述加热器均设置在所述安装箱体的外侧，所述散热器和所述加热器均与所述单片机电性连接。

所述伸缩杆设置在所述安装箱盖的所述安装腔的内部，所述伸缩杆具有伸缩性，所述热敏电阻固定设置在所述伸缩杆上，将锂电池固定安装在所述安装模块上后，所述热敏电阻受到所述伸缩杆的作用以使得所述热敏电阻与锂电池密切贴合，所述热敏电阻通过电路放大单元与所述单片机的输入端电性连接，所述单片机的输出端通过开关单元分别与所述散热器和加热器电性连接，所述热敏电阻直接感应锂电池温度，并通过温度采集电路反馈给所述单片机，当所述单片机检测到锂电池温度过高时，控制所述散热器运行，从而对锂电池进行散热，当所述单片机检测到锂电池温度较低时，控制所述加热器运行，从而对锂电池进行加热，通过所述热敏电阻直接与锂电池接触，从而提高温度检测的准确性，以对锂电池进行保护。

进一步的，所述伸缩杆包括固定外杆、活动内杆和连接弹簧，所述固定外杆与所述安装箱盖固定连接，所述固定外杆具有容纳腔，所述活动内杆与所述固定外杆滑动连接，所述活动内杆的一端位于所述容纳腔的内部，所述连接弹簧的两端分别与所述固定外杆和所述活动内杆固定连接，所述连接弹簧位于所述容纳腔的内部。

所述固定外杆设置在所述容纳腔的内部，所述活动内杆能够相对于所述固定外杆进行滑动，所述连接弹簧的两端分别与所述活动内杆和所述固定外杆相固定，所述连接弹簧对所述活动内杆进行抵持，使得所述活动内杆上的所述热敏电阻始终与锂电池相贴合，从而提高测量准确性。

进一步的，所述检测模块还包括温度显示器，所述温度显示器与所述安装箱体固定连接，所述温度显示器与所述单片机电性连接。

所述温度显示器与所述单片机电性连接，以显示锂电池的测量温度，以便于工作人员查看，从而方便工作人员掌握锂电池的温度情况。

进一步的，所述安装箱盖设置有安装条，所述安装箱体具有与所述安装条相匹配的安装口，所述安装条位于所述安装口的内部。

安装所述安装箱盖时，将所述安装条对准所述安装口插入，以对所述安装箱盖进行定位，以方便将所述安装箱盖与所述安装箱体进行固定。

进一步的，所述安装箱体的内部设置有连接组件，所述安装箱盖具有连接口，所述连接组件包括连接支架和压簧，所述连接支架呈U形设置，所述压簧的两端分别与所述安装箱体和所述连接支架固定连接，所述连接支架与所述安装箱体滑动连接，所述连接支架的一端位于所述连接口的内部。

所述压簧对所述连接支架进行抵持，使得所述连接支架的一端位于所述连接口的内部，从而将所述安装箱盖与所述安装箱体进行固定，拆卸所述安装箱盖时，按压所述连接支架，使所述连接支架从所述连接口的内部退出，便能够将所述安装箱盖从所述安装箱体上拆卸下来。

进一步的，所述在线运行锂电池组温度高精度检测系统还包括记录模块，所述记录模块用于对锂电池温度进行记录，所述记录模块与所述检测模块电性连接。

所述记录模块用于对锂电池温度进行记录，以便于工作人员对锂电池的温度情况进行掌握。

本实用新型的一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，当所述单片机检测到锂电池温度过高时，控制所述散热器运行，从而对锂电池进行散热，当所述单片机检测到锂电池温度较低时，控制所述加热器运行，从而对锂电池进行加热，通过所述热敏电阻直接与锂电池接触，从而提高温度检测的准确性，以对锂电池进行保护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统的结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统的侧视图。

图3是本实用新型提供的图2中A-A处的剖视图。

图4是本实用新型提供的图3中B处的局部放大图。

图5是本实用新型提供的图3中C处的局部放大图。

图6是本实用新型提供的一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统的温度采集电路的连接图。

100-安装模块、110-安装箱体、111-安装口、120-安装箱盖、121-安装腔、 122-安装条、123-连接口、130-连接组件、131-连接支架、132-压簧、200-温控模块、210-散热器、220-加热器、300-检测模块、310-伸缩杆、311-固定外杆、 3111-容纳腔、312-活动内杆、313-连接弹簧、320-热敏电阻、330-单片机、340- 温度显示屏、400-记录模块、500-无线模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，包括安装模块100、温控模块200和检测模块300，所述安装模块100用于对锂电池进行安装，所述温控模块200用于对锂电池温度进行调节，所述检测模块300用于对锂电池温度进行检测，所述检测模块300与所述温控模块200 电性连接；

所述安装模块100包括安装箱体110和安装箱盖120，所述安装箱盖120与所述安装箱体110拆卸连接，所述安装箱盖120具有安装腔121；

所述检测模块300包括伸缩杆310、热敏电阻320和单片机330，所述伸缩杆310的一端与所述安装箱盖120固定连接，所述伸缩杆310位于所述安装腔 121的内部，所述伸缩杆310的另一端与所述热敏电阻320固定连接，所述单片机330固定安装在所述安装箱体110的外侧，所述热敏电阻320与所述单片机 330电性连接；

所述检测模块300包括散热器210和加热器220，所述散热器210和所述加热器220均设置在所述安装箱体110的外侧，所述散热器210和所述加热器220 均与所述单片机330电性连接。

在本实施方式中，用于对锂电池进行安装的所述安装模块100由所述安装箱盖120和所述安装箱体110组成，所述安装箱盖120与所述安装箱体110拆卸连接，以便于对锂电池进行安装，所述伸缩杆310设置在所述安装箱盖120 的所述安装腔121的内部，所述伸缩杆310具有伸缩性，所述热敏电阻320固定设置在所述伸缩杆310上，将锂电池固定安装在所述安装模块100上后，所述热敏电阻320受到所述伸缩杆310的作用以使得所述热敏电阻320与锂电池密切贴合，所述热敏电阻320通过电路放大单元与所述单片机330的输入端电性连接，所述单片机330的输出端通过开关单元分别与所述散热器210和加热器220电性连接，所述热敏电阻320直接感应锂电池温度，并通过温度采集电路反馈给所述单片机330，当所述单片机330检测到锂电池温度过高时，控制所述散热器210运行，从而对锂电池进行散热，当所述单片机330检测到锂电池温度较低时，控制所述加热器220运行，从而对锂电池进行加热，通过所述热敏电阻320直接与锂电池接触，从而提高温度检测的准确性，以对锂电池进行保护；

温度采集电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容 C1、电容C2、整流器U1、二极管D1和二极管D2，连接方式如图6所示；

为了提高测温准确性，还设置有补偿机制，补偿机制步骤为：

S1：实验检测锂电池包内部及外部的温度；

S2：依据实验检测的温度数据形成实验数据，仿真计算锂电池包内部以及外部的温度并形成仿真数据；

S3：对锂电池包内部的实验数据以及外部的实验数据进行对比分析；

S4：对实验数据及仿真数据进行统计并归类；

S5：检测锂电池包内部以及外部的实时温度并形成实时数据；

S6：对大数据进行对比分析；

S7：依据对比分析结果推测锂电池包核心区域温度；

S8：依据锂电池包核心区域温度并结合所述单片机330对锂电池包进行温度控制调节。

实验检测外壳材料在对应室温和环境湿度下的壳体内外温度及外部的温度，依据实验检测的内外壳数据仿真计算锂电池包内部及外部的温度并形成仿真数据，对锂电池包内部的实验数据及锂电池包外部的实验数据进行对比，对实验数据及仿真数据进行统计及归类，检测锂电池包内部及外部的实时温度并形成实时数据；对大数据进行对比分析，建立材料温度特性曲线F(Q)，获取锂电池包的电参数，根据电参数，确定锂电池包的内阻，根据锂电池包的内阻，估算电池的当前内部温度，对估算数据及实际实时测量壳体温度数据进行统计及归类，建立实时测量温度与估算温度特性曲线F(Q*)，将两者的对应函数值差值做方均根运算得到补偿参数Q*，补偿后得出核心区域温度：

T＝F(Q*)+Q*；

依据补偿后得出核心区域温度对锂电池包进行温度控制调节，从而提高检测准确性。

进一步的，所述伸缩杆310包括固定外杆311、活动内杆312和连接弹簧 313，所述固定外杆311与所述安装箱盖120固定连接，所述固定外杆311具有容纳腔3111，所述活动内杆312与所述固定外杆311滑动连接，所述活动内杆 312的一端位于所述容纳腔3111的内部，所述连接弹簧313的两端分别与所述固定外杆311和所述活动内杆312固定连接，所述连接弹簧313位于所述容纳腔3111的内部。

在本实施方式中，所述固定外杆311与所述安装箱盖120固定连接，所述固定外杆311设置在所述容纳腔3111的内部，所述活动内杆312能够相对于所述固定外杆311进行滑动，所述连接弹簧313的两端分别与所述活动内杆312 和所述固定外杆311相固定，所述连接弹簧313对所述活动内杆312进行抵持，使得所述活动内杆312上的所述热敏电阻320始终与锂电池相贴合，从而提高测量准确性。

进一步的，所述检测模块300还包括温度显示器，所述温度显示器与所述安装箱体110固定连接，所述温度显示器与所述单片机330电性连接。

在本实施方式中，所述温度显示器与所述单片机330电性连接，以显示锂电池的测量温度，以便于工作人员查看，从而方便工作人员掌握锂电池的温度情况。

进一步的，所述安装箱盖120设置有安装条122，所述安装箱体110具有与所述安装条122相匹配的安装口111，所述安装条122位于所述安装口111的内部；

所述安装箱体110的内部设置有连接组件130，所述安装箱盖120具有连接口123，所述连接组件130包括连接支架131和压簧132，所述连接支架131呈 U形设置，所述压簧132的两端分别与所述安装箱体110和所述连接支架131 固定连接，所述连接支架131与所述安装箱体110滑动连接，所述连接支架131 的一端位于所述连接口123的内部。

在本实施方式中，安装所述安装箱盖120时，将所述安装条122对准所述安装口111插入，以对所述安装箱盖120进行定位，以方便将所述安装箱盖120 与所述安装箱体110进行固定，所述安装箱盖120与所述安装箱体110通过所述连接组件130进行固定，所述压簧132对所述连接支架131进行抵持，使得所述连接支架131的一端位于所述连接口123的内部，从而将所述安装箱盖120 与所述安装箱体110进行固定，拆卸所述安装箱盖120时，按压所述连接支架 131，使所述连接支架131从所述连接口123的内部退出，便能够将所述安装箱盖120从所述安装箱体110上拆卸下来。

进一步的，所述在线运行锂电池组温度高精度检测系统还包括记录模块 400，所述记录模块400用于对锂电池温度进行记录，所述记录模块400与所述检测模块300电性连接；

所述在线运行锂电池组温度高精度检测系统还包括无线模块500，所述无线模块500用于将锂电池温度数据上传至终端。

在本实施方式中，所述记录模块400用于对锂电池温度进行记录，以便于工作人员对锂电池的温度情况进行掌握，所述无线模块500用于将锂电池温度数据上传至终端，以便于工作人员查看锂电池的温度情况。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

包括安装模块、温控模块和检测模块，所述安装模块用于对锂电池进行安装，所述温控模块用于对锂电池温度进行调节，所述检测模块用于对锂电池温度进行检测，所述检测模块与所述温控模块电性连接；

所述安装模块包括安装箱体和安装箱盖，所述安装箱盖与所述安装箱体拆卸连接，所述安装箱盖具有安装腔；

所述检测模块包括伸缩杆、热敏电阻和单片机，所述伸缩杆的一端与所述安装箱盖固定连接，所述伸缩杆位于所述安装腔的内部，所述伸缩杆的另一端与所述热敏电阻固定连接，所述单片机固定安装在所述安装箱体的外侧，所述热敏电阻与所述单片机电性连接；

所述检测模块包括散热器和加热器，所述散热器和所述加热器均设置在所述安装箱体的外侧，所述散热器和所述加热器均与所述单片机电性连接。

2.如权利要求1所述的在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

所述伸缩杆包括固定外杆、活动内杆和连接弹簧，所述固定外杆与所述安装箱盖固定连接，所述固定外杆具有容纳腔，所述活动内杆与所述固定外杆滑动连接，所述活动内杆的一端位于所述容纳腔的内部，所述连接弹簧的两端分别与所述固定外杆和所述活动内杆固定连接，所述连接弹簧位于所述容纳腔的内部。

3.如权利要求1所述的在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

所述检测模块还包括温度显示器，所述温度显示器与所述安装箱体固定连接，所述温度显示器与所述单片机电性连接。

4.如权利要求3所述的在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

所述安装箱盖设置有安装条，所述安装箱体具有与所述安装条相匹配的安装口，所述安装条位于所述安装口的内部。

5.如权利要求4所述的在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

所述安装箱体的内部设置有连接组件，所述安装箱盖具有连接口，所述连接组件包括连接支架和压簧，所述连接支架呈U形设置，所述压簧的两端分别与所述安装箱体和所述连接支架固定连接，所述连接支架与所述安装箱体滑动连接，所述连接支架的一端位于所述连接口的内部。

6.如权利要求5所述的在线运行锂电池组温度高精度检测系统，其特征在于，

所述在线运行锂电池组温度高精度检测系统还包括记录模块，所述记录模块用于对锂电池温度进行记录，所述记录模块与所述检测模块电性连接。

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