CN220021303U - 用于新能源车辆电池热失控的预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置。该预警装置包括电池管理系统，与电池管理系统电连接的柔性线路板；以及与柔性线路板电连接的温度检测结构；温度检测结构包括与柔性线路板电连接的多个温度传感器，以及与柔性线路板电连接的多个金属片，多个温度传感器与多个金属片一一对应地热连接，多个金属片用于与动力电池的多个单体电芯一一对应地电连接。本实用新型可解决传统技术中通常只在动力电池的某些特定位置布置有温度信号采集点，只对这些特定位置处的温度信息进行采集，而对其他位置的故障检测存在盲区或延时，无法及时发现热失控危险，给驾乘人员的人身安全带来了威胁的问题。

Description

用于新能源车辆电池热失控的预警装置

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池技术领域，特别涉及一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置。

背景技术

随着对新能源汽车的整车续航里程的需求的不断提高，推动了新能源汽车技术和动力电池技术的逐步完善，同时也导致了动力电池中的单体电芯的容量以及数量的不断增加，使得电池管理系统需要采集的电压和温度信号也越来越多。

对于新能源汽车的动力电池，其最大的危险就是热失控，一旦动力电池发生热失控，将会导致冒烟、起火或爆炸等安全事故。而且，动力电池的热失控通常由于单体电芯内部短路、使得其温度迅速上升造成。因此，为了保证动力电池的安全可靠，需要对动力电池的温度进行采集监控。但是，在传统技术中，通常只在动力电池的某些特定位置布置有温度信号采集点，只对这些特定位置处的温度信息进行采集，而对其他位置的故障检测存在盲区或延时，无法及时发现热失控危险，给驾乘人员的人身安全带来了威胁。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置，可解决传统技术中通常只在动力电池的某些特定位置布置有温度信号采集点，只对这些特定位置处的温度信息进行采集，而对其他位置的故障检测存在盲区或延时，无法及时发现热失控危险，给驾乘人员的人身安全带来了威胁的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置，包括：

电池管理系统；

柔性线路板，与所述电池管理系统电连接；以及，

温度检测结构，与所述柔性线路板电连接；

其中，所述温度检测结构包括与所述柔性线路板电连接的多个温度传感器，以及与所述柔性线路板电连接的多个金属片，多个所述温度传感器与多个所述金属片一一对应地热连接，多个所述金属片用于与动力电池的多个单体电芯一一对应地电连接。

可选地，所述温度传感器贴设于所述金属片上。

可选地，所述温度传感器包括与所述柔性线路板焊接的传感器主体，以及突出于所述传感器主体外的传感器感温部，所述传感器感温部与所述金属片的一端贴合。

可选地，所述传感器感温部与所述金属片之间填充设置有第一导热结构；

所述传感器感温部的外侧设置有防水固定结构。

可选地，所述柔性线路板上设有多个金属导热件，多个所述温度传感器与多个所述金属导热件一一对应地热连接，多个所述金属片与多个所述金属导热件一一对应地热连接。

可选地，所述温度传感器包括与所述柔性线路板焊接的传感器本体，以及位于所述传感器本体的底部的传感器感温部，所述传感器感温部与所述金属导热件接触或连接。

可选地，所述传感器感温部与所述金属导热件之间填充设置有第二导热结构。

可选地，所述金属片的端部贯穿设有安装槽，所述温度传感器对应设于所述安装槽中。

可选地，每个所述金属片用于与动力电池的一个单体电芯的电极焊接连接。

可选地，所述金属片设为镍片。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：

本实用新型提供的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，可通过温度检测结构的温度传感器对动力电池的每个单体电芯的温度信号进行检测，并将检测到的温度信号通过柔性线路板输送至电池管理系统，以实现对动力电池每个单体电芯的温度监测。具体地，当某个单体电芯发生热失控时，该单体电芯的内部热量可传导到至与其连接的一个金属片上，该金属片会将热量传导到与其对应热连接的一个温度传感器上，该温度传感器检测到温度的上升，并可将温度信号转换成电信号通过柔性线路板中的线路迅速反馈给电池管理系统，电池管理系统在检测到将该单体电芯的温度超过预设温度时，会实时反馈给整车，以警告驾乘人员快速转移到安全地带。

这样，可对新能源车辆的动力电池的所有的单体电芯进行温度信号采集，不会产生温度信息采集、以及故障检测盲区或延时，当检测到新能源车辆的动力电池的任一个单体电芯发生热失控时，可及时地将该单体电芯发生热失控的信息实时反馈给整车，并及时地发现热失控危险以警告驾乘人员快速转移到安全地带，保障了驾乘人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置(与动力电池连接时)的立体结构示意图一；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置(移除动力电池时)的立体结构示意图一；

图4为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置的温度检测结构的立体结构示意图一；

图5为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置的温度检测结构的立体结构示意图二；

图6为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置(与动力电池连接时)的立体结构示意图二；

图7为图6的俯视结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置(移除动力电池时)的立体结构示意图二；

图9为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置的温度检测结构的立体结构示意图三；

图10为本实用新型实施例所述用于新能源车辆电池热失控的预警装置的温度检测结构的立体结构示意图四。

图中：10、用于新能源车辆电池热失控的预警装置；100、动力电池；110、单体电芯；200、电池管理系统；300、柔性线路板；400、温度检测结构；420、温度传感器；422、传感器主体；424、传感器感温部；426、第一焊接结构；428、第二焊接结构；430、金属导热件；440、金属片；442、第三焊接结构；444、第四焊接结构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体地，如图1和图6所示，本实用新型提出一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置10，包括电池管理系统200，与电池管理系统200电连接的柔性线路板300，以及与柔性线路板300电连接的温度检测结构400。可通过温度检测结构400对动力电池100的每个单体电芯110的温度信号进行检测，并将检测到的温度信号通过柔性线路板300输送至电池管理系统200，以实现对动力电池100的每个单体电芯110的温度监测。

而且，如图2至图3、以及图6至图7所示，温度检测结构400可包括与柔性线路板200电连接的多个温度传感器420，以及与柔性线路板300电连接的多个金属片440，多个温度传感器420与多个金属片440一一对应地热连接，多个金属片440用于与动力电池100的多个单体电芯110一一对应地电连接。当某个单体电芯110发生热失控时，该单体电芯110的内部热量可传导到至与其热连接的一个金属片440上，该金属片440会将热量传导到与其对应热连接的一个温度传感器420上，该温度传感器420检测到温度的上升(温度信号)，并可将温度信号转换成电信号、并通过柔性线路板300中的线路迅速反馈给电池管理系统200，电池管理系统200在检测到将该单体电芯110的温度超过预设温度时，会实时反馈给整车，以警告驾乘人员快速转移到安全地带。

这样，可对新能源车辆的动力电池100的所有的单体电芯110进行温度信号采集，不会产生温度信息采集、以及故障检测盲区或延时，当检测到新能源车辆的动力电池100的任一个单体电芯110发生热失控时，可及时地将该单体电芯110发生热失控的信息实时反馈给整车，并及时地发现热失控危险以警告驾乘人员快速转移到安全地带，保障了驾乘人员的人身安全。

而且，在一些实施例中，如图1至图3所示，温度传感器420可直接贴设于金属片440上。这样，可使温度传感器420通过直接接触的方式对金属片440的温度进行检测，检测准确度较高。此时，温度传感器420可通过第一焊接结构426(如焊锡结构)焊接于柔性线路板300上，以实现与柔性线路板300的电连接，可将温度传感器420集成到柔性线路板300上，温度信号采集点数目可根据单体电芯110数量布置，而且温度传感器420可采用并联的方式接入电池管理系统。

具体地，如图4至图5所示，温度传感器420可包括与柔性线路板300焊接的传感器主体422，以及突出于传感器主体422外的传感器感温部424，传感器感温部424与金属片440的一端贴合。即可将温度传感器420设为L形的异形结构，金属片440可对与其连接的单体电芯110的温度进行传导，而通过温度传感器420的突出的传感器感温部424对金属片440的温度进行感应，并通过传感器主体422对传感器感温部424感应的温度进行采集，并将采集到的温度信号通过柔性线路板300传输至电池管理系统200。而且，传感器感温部424可与金属片440的顶面贴合，也可与金属片440的侧面贴合。

进一步地，温度传感器420的传感器感温部424与金属片440之间填充设置有第一导热结构(图中未示意出)。通过在温度传感器420和金属片440的贴合位置处设置第一导热结构，可增强导热性，防止出现导热不良的现象，以使得温度传感器420对温度的采集更加准确可靠。而且，在本实施例中，第一导热结构可设为导热膏结构，可增强传感器感温部424与金属片440之间的导热效果。

而且，传感器感温部424的外侧可设置有防水固定结构(图中未示意出)。具体地，可在传感器感温部424的侧面和顶面均填充设置防水固定结构(如UV胶结构，又可称为无影胶结构)，从传感器感温部424的侧面和顶面起到固定和防水的作用。

此外，在另一些实施例中，如图6至图8所示，柔性线路板300上可设有多个金属导热件430，多个温度传感器420与多个金属导热件430一一对应地热连接，多个金属片440与多个金属导热件430一一对应地热连接。在本实施例中，可通过金属导热件430对温度传感器420和金属片440间接实现热连接，即可通过金属片440将单体电芯110的热量传递至金属导热件430，再通过金属导热件430将热量传递至温度传感器420。而且，金属导热件430可设为铜箔，具有良好的导电导热性能，也便于设置在柔性电路板300上。此时，温度传感器420可采用常规的形状结构。

进一步地，如图9至图10所示，温度传感器420可包括与柔性线路板300焊接的传感器本体，以及位于传感器本体的底部的传感器感温部，传感器感温部可与金属导热件430接触或连接。金属片440可将单体电芯110的温度传导至金属导热件430，而通过温度传感器420的底部的传感器感温部对金属导热件430的温度进行感应，并通过传感器本体对传感器感温部感应的温度进行采集，并将采集到的温度信号通过柔性线路板300传输至电池管理系统200。

而且，温度传感器420可通过第二焊接结构428焊接在柔性电路板300上，与柔性电路板300电连接。传感器感温部可设于温度传感器420的底部中间位置处，与柔性电路板300的上的金属导热件430(如铜箔，或其他金属箔)相接触，该处的金属导热件430可为与金属片440电连接的延伸，起到热量传递的作用，即金属片440的热量可通过金属导热件440传递给温度传感器。

进一步地，温度传感器420的底部的传感器感温部与金属导热件430之间可填充设置有第二导热结构(图中未示意出)。同理，通过在温度传感器420和金属导热件430的接触位置处设置第二导热结构，可增强导热性，防止出现导热不良的现象，以使得温度传感器420对温度的采集更加准确可靠。而且，在本实施例中，第二导热结构也可设为导热膏结构，可增强传感器感温部与金属导热件430之间的导热效果。此外，也可通过焊接方式直接对温度传感器420和金属导热件430进行焊接连接，以使二者直接进行热传动。

同理，也可在温度传感器420的底部中间位置处的传感器感温部的外侧设置有防水固定结构(图中未示意出)。具体地，可在传感器感温部的侧面和顶面均填充设置防水固定结构(如UV胶结构，又可称为无影胶结构)，从传感器感温部的侧面和顶面起到固定和防水的作用。

此外，金属片440的端部可贯穿设有安装槽，温度传感器420可对应设于安装槽中。通过将温度传感器420设置在金属片440的端部的安装槽处，可使得金属片440和温度传感器420设置更为紧凑，减少其占用空间，可提升柔性电路板300的集成度。而且，温度传感器420的四周与安装槽的槽壁面均间隔设置，二者直接仅仅通过金属导热件430实现热连接。而且，在本实施例中，安装槽可设为开口槽或缺口槽，即该安装槽的一侧与金属片440的外部连通，便于安装设置温度传感器420于该安装槽中。

此外，在上述各实施例中，如图4至图5、以及图9至图10所示，每个金属片440均用于与动力电池100的一个单体电芯110的电极焊接连接。即金属片440的一端与单体电芯110的电极通过第三焊接结构442(如焊锡结构)焊接连接，金属片440的另一端与柔性电路板300通过第四焊接结构444(如焊锡结构)焊接连接。

而且，在上述各实施例中，金属片440可设为镍片(或镍板)。通过将金属片440设为镍片，具有高的导热和导电性能，可以很好地将单体电芯110的热量温度信息传导至温度传感器420。此外，根据需要，也可将金属片440设为其他的具有良好的导热性能的金属板片。而且，柔性线路板300可以是单层板，双层板，也可以是多层板。金属导热件430(铜箔)和柔性线路板300的其他材料的厚度可灵活调整。

本实用新型提出的用于新能源车辆电池热失控的预警装置中，实现了柔性线路板和温度传感器的集成，可以方便地用来采集动力电池的各个单体电芯的温度信号，监控点明显比传统技术中单纯依靠电池管理系统有限和局部采集温度信号的监控点多，有效避免了温度监控的盲区，从而使车辆的安全性能极大地提高了，更能保护驾乘人员的生命和财产安全。而且，本实用新型可采用锡膏(即焊接结构)将温度传感器和柔性线路板、以及柔性线路板和镍片(即金属片)焊接在一起，采用现有的柔性线路板的加工工艺可以实现。而且，本实用新型中柔性线路板对铜箔或线路板材料的厚度无特殊要求，具有普适性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，包括：

电池管理系统；

柔性线路板，与所述电池管理系统电连接；以及，

温度检测结构，与所述柔性线路板电连接；

其中，所述温度检测结构包括与所述柔性线路板电连接的多个温度传感器，以及与所述柔性线路板电连接的多个金属片，多个所述温度传感器与多个所述金属片一一对应地热连接，多个所述金属片用于与动力电池的多个单体电芯一一对应地电连接。

2.根据权利要求1所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述温度传感器贴设于所述金属片上。

3.根据权利要求2所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述温度传感器包括与所述柔性线路板焊接的传感器主体，以及突出于所述传感器主体外的传感器感温部，所述传感器感温部与所述金属片的一端贴合。

4.根据权利要求3所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述传感器感温部与所述金属片之间填充设置有第一导热结构；

所述传感器感温部的外侧设置有防水固定结构。

5.根据权利要求1所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述柔性线路板上设有多个金属导热件，多个所述温度传感器与多个所述金属导热件一一对应地热连接，多个所述金属片与多个所述金属导热件一一对应地热连接。

6.根据权利要求5所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述温度传感器包括与所述柔性线路板焊接的传感器本体，以及位于所述传感器本体的底部的传感器感温部，所述传感器感温部与所述金属导热件接触或连接。

7.根据权利要求6所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述传感器感温部与所述金属导热件之间填充设置有第二导热结构。

8.根据权利要求5所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述金属片的端部贯穿设有安装槽，所述温度传感器对应设于所述安装槽中。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，每个所述金属片用于与动力电池的一个单体电芯的电极焊接连接。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的用于新能源车辆电池热失控的预警装置，其特征在于，所述金属片设为镍片。