CN218956753U - 一种电池安全监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池安全监测预警系统，包括电池；采集模块，所述采集模块与所述电池的外壁连接，所述采集模块设置有感应部，所述感应部的内部设置有安全间隙，所述安全间隙两侧易受外力向所述感应部的中心靠拢，所述安全间隙的两侧的设置有触发开关，以根据所述安全间隙两侧的间距满足预设的触发距离，触发所述采集模块输出预警信号；报警模块，所述报警模块与所述采集模块电性连接，以根据所述预警信号触发报警，以减少电池异常导致电池发生形变带来的安全隐患。

Description

一种电池安全监测预警系统

技术领域

本申请涉及电池安全的技术领域，特别是涉及一种电池安全监测预警系统。

背景技术

随着智能技术的飞速发展，使得储能电池在市场上得到了广泛的运用，从而推动了储能电池生产行业的迅速发展；其中，包括手机储能电池，相机储能电池等小型设备使用的储能电池；同时，随着新能源汽车的大量普及，使得中大型储能电池也得到了较好的推广。

虽然储能电池得到了良好的推广，但如果储能电池使用不当，或者储能电池的制作设备故障导致制作成品存在瑕疵，还是有一定几率出现安全隐患，例如，储能电池出现鼓包现象，当储能电池鼓包膨胀到了一定的限度就可能引发爆炸。

实用新型内容

基于此，提供一种电池安全监测预警系统，可减少电池异常导致电池发生形变带来的安全隐患。

本实用新型提供一种电池安全监测预警系统，包括：

电池；

采集模块，所述采集模块与所述电池的外壁连接，所述采集模块设置有感应部，所述感应部的内部设置有安全间隙，所述安全间隙两侧易受外力向所述感应部的中心靠拢，所述安全间隙的两侧的设置有触发开关，以根据所述安全间隙两侧的间距满足预设的触发距离，触发所述采集模块输出预警信号；

报警模块，所述报警模块与所述采集模块电性连接，以根据所述预警信号触发报警。

在其中一个实施例中，所述电池安全监测预警系统还包括：

监测模块，所述监测模块的输入端与所述采集模块的输出端电性连接，所述监测模块的输出端与所述报警模块的输入端电性连接；所述监测模块包括用于监测所述预警信号持续时间的控制芯片，以根据所述持续时间满足预设时间触发报警。

在其中一个实施例中，所述采集模块的所述感应部包括：

第一夹层，所述第一夹层的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

悬空电阻，所述悬空电阻设置在所述第一夹层的内部间隙一侧，所述悬空电阻包括两个端触，两个所述端触在所述第一夹层的内部间隙悬空设置，所述第一夹层的内部间隙远离所述悬空电阻的一侧设置两个导线触头，两个所述导线触头分别靠近两个所述端触设置；

第一检测电路，包括两个检测端和一个输出端，所述第一检测电路用于电阻的阻值检测以及输出对应电阻的阻值信号，两个所述导线触头分别与所述第一检测电路的两个输入端电性连接；

比较电路，包括两个输入端和一个输出端，所述第一检测电路的输出端与所述比较电路的一个输入端电性连接，所述比较电路的另一个输入端施加预设的比较阻值信号，所述比较电路的输出端根据所述阻值信号大于等于比较阻值信号，输出所述预警信号。

在其中一个实施例中，所述采集模块的所述感应部包括：

第二夹层，所述第二夹层的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

常开组件，所述常开组件包括导电板，所述导电板成对设置，一对所述导电板分别设置于所述第二夹层内部间隙的两侧；

第二检测电路，包括两个检测端和输出端，所述第二检测电路的两个检测端分别与所述第二夹层内部两侧的所述导电板电性连接，所述第二检测电路的输出端作为所述采集模块的输出端，且所述第二检测电路的输出端根据一对所述导电板的导通状态，输出所述预警信号。

在其中一个实施例中，所述报警模块包括：

断电模块，所述断电模块包括两个电性连接的导通端与一个控制端，所述断电模块的两个导通端分别与所述电池的输出端和用电设施电性连接，所述断电模块的控制端与所述监测模块的输出端电性连接，以使所述断电模块的控制端根据所述预警信号切断两个所述导通端的连接。

在其中一个实施例中，所述监测模块的输入端设置多个组合接口，每个所述组合接口包括多个信号接口，不同所述信号接口用于与不同所述采集模块的输出端电性连接。

在其中一个实施例中，所述报警模块包括：

显示模块，所述显示模块与所述监测模块电性连接，所述显示模块用于显示所述电池监测的关联信息。

在其中一个实施例中，所述电池的外壁设置有安装槽，所述采集模块与所述安装槽可拆卸连接。

通过上述一种电池安全监测预警系统的使用，至少可以实现以下技术效果：

电池安全监测预警系统在使用过程中，采集模块通过电池表面的凸起距离实现条件反馈，当电池表面的凸起对采集模块造成挤压，使得采集模块感应部的安全间隙变小，直到其安全间隙满足预设的触发距离，触发采集模块输出预警信号，使得监测预警系统的报警模块根据其预警信号发出报警，从而便于使用者或工作人员及时发现电池异常，减少电池出现安全隐患的几率。

附图说明

图1为一个实施例中电池安全监测预警系统的整体结构示意图；

图2为一个实施例中采集模块整体结构示意图；

图3为一个实施例中采集模块的爆炸图；

图4为另一个实施例中采集模块整体结构示意图；

图5为另一个实施例中采集模块的爆炸图；

附图标号如下：1、电池；2、采集模块；21、第一夹层；22、悬空电阻；221、端触；23、导线触头；24、第二夹层；241、导电板；3、报警模块；4、监测模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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，亦仅为了便于简化叙述，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，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。

如图1所示，本实用新型公开一种电池安全监测预警系统，包括：

电池1；

采集模块2，所述采集模块2与所述电池1的外壁连接，所述采集模块2设置有感应部，所述感应部的内部设置有安全间隙，所述安全间隙两侧易受外力向所述感应部的中心靠拢，所述安全间隙的两侧的设置有触发开关，以根据所述安全间隙两侧的间距满足预设的触发距离，触发所述采集模块2输出预警信号；

报警模块3，所述报警模块3与所述采集模块2电性连接，以根据所述预警信号触发报警。

使用时，采集模块2的感应部用于获取电池1表面是否发生异常，并根据采集到的异常结果输出预警型号。具体而言，如果电池1处于正常使用状态，感应部与电池1表面之间的安全间隙两侧之间的间距保持不变，如果电池1发生膨胀或者受到挤压，使得电池1的外表面发生凸起，从而导致电池1的表面对采集模块2产生挤压，采集模块2感应部内安全间隙两侧相互靠拢，以使安全间隙两侧之间的间距变小，当间距满足预设的触发距离时，安全间隙两侧的触发开关触发，采集模块2即输出预警信号。

为了便于理解，示例性地进行说明，预警信号可以是电平信号，例如，当采集模块2获取到电池1表面膨胀信息时，采集模块2输出一个高电平信号。同时，报警模块3与采集模块2电性连接，报警模块3根据采集模块2输出的预警信号触发报警机制，实现报警，从而达到电池1的安全预警效果；其中，报警模块3可以声音报警设备、光学显示设备，以及声光组合设备等。

在一些实施例中，如图1所示，该电池安全监测预警系统，还包括：

监测模块4，所述监测模块4的输入端与所述采集模块2的输出端电性连接，所述监测模块4的输出端与所述报警模块3的输入端电性连接；所述监测模块4包括用于监测所述预警信号持续时间的控制芯片，以根据所述持续时间满足预设时间触发报警。

为了提高安全监测预警的使用效果，同时减小预警误报的几率，可通过监测模块4预设预警信号的判断条件对预警信号进行判断，需要在预警信号的持续时间满足预设的时间，才能触发报警模块3，否则无法触发报警模块3进行报警。

示例性地进行说明，当受到外力作用采集模块2的感应部挤压发生变形，从而触发采集模块2输出预警信号，但在外力撤消后，采集模块2的感应部重新恢复形变，此时电池1并未发生异常，使得采集模块2输出的预警信号代表的电池1异常重要程度偏低，可做无效异常处理，为达到这一技术效果，本实用新型设置监测模块4，并可通过监测模块4设置预警信号持续时间的判断，若电池1表面发生异常膨胀或者长时间受到挤压，采集模块2向监测模块4持续输出预警信号，当监测模块4获取预警信号的持续时间达到预设时间时，触发报警模块3，从而提高报警模块3报警的真实性和可靠性，减小一些误报和错报的几率；同时，电池1在出厂检测过程中，可以减少工作人员对电池1异常排查的工作量，提高电池1检测工作的效率。

需要说明的是，本实用新型中的监测模块4可以采用各种可以实现可调节信号的单元，例如各种单片机、微控制器、DSP(数字信号处理器)、FPGA(Field－ProgrammableGate Array，即现场可编程门阵列)、上位机或者中央处理器(CPU，Central ProcessingUnit)，在本实施例中，监测模块4，通过对采集模块2获取到的各种信号进行转换功能，并通过对单片机进行编程可以实现各种控制功能，比如，在本实施例中，监测模块4实现信号的获取、处理和调解功能，并根据内置程序预设的判断条件，在满足预设条件下，输出预警信息，以及执行报警模块3相关设备的控制效果，同时，监测模块4还具有体积小、集成度高和可靠性强等优点。

在一些实施例中，如图2和图3所示，所述采集模块2的所述感应部包括：

第一夹层21，所述第一夹层21的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

悬空电阻22，所述悬空电阻22设置在所述第一夹层21的内部间隙一侧，所述悬空电阻22包括两个端触221，两个所述端触221在所述第一夹层21的内部间隙悬空设置，所述第一夹层21的内部间隙远离所述悬空电阻22的一侧设置两个导线触头23，两个所述导线触头23分别靠近两个所述端触221设置；

第一检测电路，包括两个检测端和一个输出端，所述第一检测电路用于电阻的阻值检测以及输出对应电阻的阻值信号，两个所述导线触头23分别与所述第一检测电路的两个输入端电性连接；

比较电路，包括两个输入端和一个输出端，所述第一检测电路的输出端与所述比较电路的一个输入端电性连接，所述比较电路的另一个输入端施加预设的比较阻值信号，所述比较电路的输出端根据所述阻值信号大于等于比较阻值信号，输出所述预警信号。

在实际使用过程中，当电池1表面发生膨胀或挤压变形凸起，第一夹层21中部的间隙变小，使得间隙侧壁的导线触头23与悬空电阻22的两端接触，使得悬空电阻22接入第一检测电路，第一检测电路的输出端将检测到的悬空电阻22的阻值输入比较电路的一个输入端，当第一检测电路输出端的阻值大于等于预设的比较阻值信号时，比较电路的输出端输出预警信号；示例性地进行说明，第一检测电路检测到悬空电阻22并输出一个电压信号，比较电路可以是三极管，也可以是场效应管，其中比较阻值信号为外部施加的电压信号，通过三极管或场效应管的导通原理实现预警信号的获取。

在一些实施例中，如图4和图5所示，所述采集模块2的所述感应部包括：

第二夹层24，所述第二夹层24的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

常开组件，所述常开组件包括导电板241，所述导电板241成对设置，一对所述导电板241分别设置于所述第二夹层24内部间隙的两侧；

第二检测电路，包括两个检测端和输出端，所述第二检测电路的两个检测端分别与所述第二夹层24内部两侧的所述导电板241电性连接，所述第二检测电路的输出端作为所述采集模块2的输出端，且所述第二检测电路的输出端根据一对所述导电板241的导通状态，输出所述预警信号。

在实际使用过程中，当电池1表面发生膨胀或挤压变形凸起，第二夹层24中部的间隙消失，使得第二夹层24间隙两侧的导电板241相互接触，以使第二检测电路的两个检测端处于导通状态，第二检测电路输出预警信号，简单的说，两个导电板241相当于第二检测电路的开关，当开关闭合后，第二检测电路的输出端即输出一个电信号；报警模块3即可根据预警信号触发报警机制。

在一些实施例中，所述报警模块3包括：

断电模块，所述断电模块包括两个电性连接的导通端与一个控制端，所述断电模块的两个导通端分别与所述电池1的输出端和用电设施电性连接，所述断电模块的控制端与所述监测模块4的输出端电性连接，以使所述断电模块的控制端根据所述预警信号切断两个所述导通端的连接。

为了减小电池1异常带来的安全隐患，当采集模块2配合监测模块4判断电池1异常成立时，触发断电模块对电池1的输出端进行断电处理，从而使得在电池1异常状态下，电池1不再为用电设备提供电能，一方面可以减小用电设备损坏的几率，另一方面减小异常电池1继续供电，自身发热，甚至爆炸，带来的不可预估的安全隐患和损失。

在一些实施例中，所述监测模块4的输入端设置多个组合接口，每个所述组合接口包括多个信号接口，不同所述信号接口用于与不同所述采集模块2的输出端电性连接。

示例性地进行说明，为了满足电池1的市场供应，电池1需要批量进行生产，在电池1生产过程中，由于多个电池1逐一排查，为了减小人力物力的浪费，本实用新型的监测模块4的输入端设置多个信号接口，多个信号接口分组设置，每一组信号接口设置在一个组合接口上，使得监测模块4可以一次获取多个采集模块2输出的预警信号，同时，由于多个信号接口是分组设置的，当检测到电池1出现异常是，可通过对每一组信号接口进行排查，从而提高排查效率。

在一些实施例中，所述报警模块3包括：

显示模块，所述显示模块与所述监测模块4电性连接，所述显示模块用于显示所述电池1监测的关联信息。

本实用新型通过显示模块的设置，可以通过预设的文字信息和图像信息对电池1异常检测的结果进行显示，从而提高电池安全监测预警系统的使用便捷性。示例性地说明，当检测到电池1存在异常现象是，显示模块的屏幕出现电池1异常提醒的字样和/或电池1异常图像标志。

在一些实施例中，所述电池1的外壁设置有安装槽，所述采集模块2与所述安装槽可拆卸连接。

在模块安装过程中，由于电池1的外壁安装槽的设置，提高了采集模块2的安装效率；另外，本产品可以将多个电池1串行连接，在串行电池1组的等分间距连接处的电池1外壁安装采集模块2，如果单块电池1发生变形或膨胀，可通过相邻电池1的挤压触发采集模块2输出预警信号，从而实现电池1异常预警的效果，以减少模块的使用。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电池安全监测预警系统，其特征在于，包括：

电池(1)；

采集模块(2)，所述采集模块(2)与所述电池(1)的外壁连接，所述采集模块(2)设置有感应部，所述感应部的内部设置有安全间隙，所述安全间隙两侧易受外力向所述感应部的中心靠拢，所述安全间隙的两侧的设置有触发开关，以根据所述安全间隙两侧的间距满足预设的触发距离，触发所述采集模块(2)输出预警信号；

报警模块(3)，所述报警模块(3)与所述采集模块(2)电性连接，以根据所述预警信号触发报警。

2.根据权利要求1所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，还包括：

监测模块(4)，所述监测模块(4)的输入端与所述采集模块(2)的输出端电性连接，所述监测模块(4)的输出端与所述报警模块(3)的输入端电性连接；所述监测模块(4)包括用于监测所述预警信号持续时间的控制芯片，以根据所述持续时间满足预设时间触发报警。

3.根据权利要求1或2任一项所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述采集模块(2)的所述感应部包括：

第一夹层(21)，所述第一夹层(21)的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

悬空电阻(22)，所述悬空电阻(22)设置在所述第一夹层(21)的内部间隙一侧，所述悬空电阻(22)包括两个端触(221)，两个所述端触(221)在所述第一夹层(21)的内部间隙悬空设置，所述第一夹层(21)的内部间隙远离所述悬空电阻(22)的一侧设置两个导线触头(23)，两个所述导线触头(23)分别靠近两个所述端触(221)设置；

第一检测电路，包括两个检测端和一个输出端，所述第一检测电路用于电阻的阻值检测以及输出对应电阻的阻值信号，两个所述导线触头(23)分别与所述第一检测电路的两个输入端电性连接；

比较电路，包括两个输入端和一个输出端，所述第一检测电路的输出端与所述比较电路的一个输入端电性连接，所述比较电路的另一个输入端施加预设的比较阻值信号，所述比较电路的输出端根据所述阻值信号大于等于比较阻值信号，输出所述预警信号。

4.根据权利要求1或2任一项所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述采集模块(2)的所述感应部包括：

第二夹层(24)，所述第二夹层(24)的内部设置间隙，且间隙两侧受挤压能够向间隙的中部靠拢；

常开组件，所述常开组件包括导电板(241)，所述导电板(241)成对设置，一对所述导电板(241)分别设置于所述第二夹层(24)内部间隙的两侧；

第二检测电路，包括两个检测端和输出端，所述第二检测电路的两个检测端分别与所述第二夹层(24)内部两侧的所述导电板(241)电性连接，所述第二检测电路的输出端作为所述采集模块(2)的输出端，且所述第二检测电路的输出端根据一对所述导电板(241)的导通状态，输出所述预警信号。

5.根据权利要求2所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述报警模块(3)包括：

断电模块，所述断电模块包括两个电性连接的导通端与一个控制端，所述断电模块的两个导通端分别与所述电池(1)的输出端和用电设施电性连接，所述断电模块的控制端与所述监测模块(4)的输出端电性连接，以使所述断电模块的控制端根据所述预警信号切断两个所述导通端的连接。

6.根据权利要求2所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述监测模块(4)的输入端设置多个组合接口，每个所述组合接口包括多个信号接口，不同所述信号接口用于与不同所述采集模块(2)的输出端电性连接。

7.根据权利要求6所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述报警模块(3)包括：

显示模块，所述显示模块与所述监测模块(4)电性连接，所述显示模块用于显示所述电池(1)监测的关联信息。

8.根据权利要求6所述的电池安全监测预警系统，其特征在于，所述电池(1)的外壁设置有安装槽，所述采集模块(2)与所述安装槽可拆卸连接。

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