CN220455485U - 一种电池组安全检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组安全检测系统，该电池组安全检测系统包括电池模组及主控模块，电池模组中包括监测模块、灭火模块及至少一块电芯；其中，所述监测模块，用于在所述电池模组工作的过程中，对所述电池模组进行实时监测，获取所述电池模组的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块；所述主控模块，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组处于第一预警状态，并控制所述灭火模块对所述电池模组进行灭火处理。本方案在电池模组内集成监测模块和灭火模块，可以提高对电池模组的预警状态判断的准确性，并当确定电池模组处于第一预警状态时，直接在电池模组相对密闭的空间内进行灭火，可以大幅度提高灭火速度和效率。

Description

一种电池组安全检测系统

技术领域

本实用新型涉及电源电池技术领域，尤其涉及一种电池组安全检测系统。

背景技术

现如今小容量的锂电池组应用广泛，从手提式电源、便携式户外电源到家庭储能系统，可以说无处不在。由于锂电芯的高能量密度特点，一旦电池内部温度达到较高水平，出现热失控时，这将是一个不可逆的过程，电解液气化分解、正极材料高速分解释放出大量能量和气体，最终造成整个电池组的起火甚至爆炸。

尤其是便携式户外电源的使用场景通常遍布生活的方方面面，比如户外露营、移动办公、野炊垂钓、家庭应急等等，人员大多时候在这类电源周围活动，若不及时发现和处理电池的异常情况，则可能造成不可估量的人员伤亡和财产损失。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池组安全检测系统，可以直接在电池模组相对密闭的空间内进行灭火，能够大幅度提高灭火速度和效率。

根据本实用新型的一方面，提供了一种电池组安全检测系统，所述电池组安全检测系统包括电池模组及主控模块，所述电池模组中包括监测模块、灭火模块及至少一块电芯；其中，

所述监测模块，用于在所述电池模组工作的过程中，对所述电池模组进行实时监测，获取所述电池模组的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块；

所述主控模块，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组处于第一预警状态，并控制所述灭火模块对所述电池模组进行灭火处理。

可选的，所述监测数据包括所述电池模组的内部温度及烟雾浓度；所述第一预设条件包括：所述内部温度大于第一温度阈值，或者，所述烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值。

可选的，所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组处于第二预警状态，并控制所述电池模组断开的电池开关。

可选的，所述电池组安全检测系统还包括报警模块；

所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组处于第二预警状态，并控制所述电池模组断开电池开关，同时控制所述报警模块进行报警处理。

可选的，所述报警模块包括LED灯、扬声器及蜂鸣器中的至少一个。

可选的，所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第三预设条件时，确定所述电池模组处于正常工作状态，并控制所述监测模块继续实时获取所述电池模组的监测数据。

可选的，所述灭火模块位于所述至少一个电芯的正上方。

可选的，所述灭火模块能够360°转动。

可选的，所述监测模块包括至少一个温度传感器和烟雾传感器。

可选的，所述电芯为锂电芯。

本实用新型实施例的电池组安全检测系统，包括电池模组及主控模块，所述电池模组中包括监测模块、灭火模块及至少一块电芯；其中，所述监测模块，用于在所述电池模组工作的过程中，对所述电池模组进行实时监测，获取所述电池模组的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块；所述主控模块，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组处于第一预警状态，并控制所述灭火模块对所述电池模组进行灭火处理。通过本实用新型实施例提供的技术方案，在不影响电池模组的大小和形态的前提下，在电池模组内集成监测模块和灭火模块，可以通过监测模块准确获取电池模组的监测数据，可以提高对电池模组的预警状态判断的准确性，并当确定电池模组处于第一预警状态时，直接在电池模组相对密闭的空间内进行灭火，可以大幅度提高灭火速度和效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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是本实用新型实施例提供的一种电池组安全检测系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电池组安全检测系统的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的电池模组内部结构的正视图；

图4是本实用新型实施例二提供的一种电池组安全检测系统进行安全检测的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的一种电池组安全检测系统的结构框图，如图1所示，所述电池组安全检测系统100包括电池模组110及主控模块120，其中，所述电池模组110中包括监测模块111、灭火模块112及至少一块电芯113；其中，

所述监测模块111，用于在所述电池模组110工作的过程中，对所述电池模组110进行实时监测，获取所述电池模组110的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块120；

所述主控模块120，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组110处于第一预警状态，并控制所述灭火模块112对所述电池模组110进行灭火处理。

其中，电池模组110可以为锂电池模组110，此时，电池模组110中包括一块或多块锂电芯。监测模块111可以包括温度传感器和/或烟雾传感器，可以通过温度传感器实时监测电池模组110内部温度，通过烟雾传感器监测电池模组110内部的烟雾浓度。

在本实用新型实施例中，在电池模组110工作的过程中，监测模块111对电池模组110进行实时监测，获取电池模组110的监测数据，其中，电池模组110的监测数据可以包括电池模组110的内部温度和/或烟雾浓度。例如，监测模块111为温度传感器时，可以通过温度传感器实时监测电池模组110内部温度，此时监测数据为电池模组110的内部温度；监测模块111为烟雾传感器时，可以通过烟雾传感器监测电池模组110内部的烟雾浓度，此时，监测数据为电池模组110的烟雾浓度。又如，监测模块111包括多个温度传感器和一个烟雾传感器，则监测数据包括电池模组110各个点位的内部温度及烟雾浓度。需要说明的是，本实用新型实施例对电池模组110的工作场景不做限定，例如，电池模组110为新型的便携式户外电源锂电池组，则电池模组110可以为户外露营、移动办公、野炊垂钓、家庭应急提供电源。

监测模块111将获取的电池模组110的监测数据发送至主控模块120。例如，监测模块111可以基于485通讯协议将电池模组110的监测数据发送至主控模块120，还可以通过其他通讯方式将电池模组110的监测数据发送至主控模块120。需要说明的是，本实用新型实施例对监测数据的传输方式不做限定。

在本实用新型实施例中，主控模块120接收电池模组110的监测数据，并对监测数据进行分析。当监测数据满足第一预设条件时，主控模块120确定电池模组110处于第一预警状态，其中，第一预警状态可以理解为电池模组110即将燃爆的状态。示例性的，监测数据为电池模组110内部温度，此时，第一预设条件可以为内部温度大于第一温度阈值，也即当内部温度大于第一温度阈值时，说明电池模组110内部温度已经很高了，此时，确定电池模组110处于第一预警状态。又示例性的，监测数据为电池模组110内部的烟雾浓度，此时，第一预设条件为烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值，也即当烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值时，说明烟雾传感器监测到电池模组110内部有烟雾产生，说明此时电芯已经产生不可逆热失控反应，并向外析出气体，此时可确定电池模组110处于第一预警状态。

可选的，所述监测数据包括所述电池模组110的内部温度及烟雾浓度；所述第一预设条件包括：所述内部温度大于第一温度阈值，或者，所述烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值。具体的，监测数据包括电池模组110的内部温度及烟雾浓度，若监测数据满足如下两个条件中的任意一个条件：条件一、内部温度大于第一温度阈值；条件二、烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值；确定电池模组110处于第一预警状态。

当主控模块120确定电池模组110处于第一预警状态时，立即下发指令启动电池模组110内部的灭火模块112，灭火模块112立刻反应喷射大量金属氧化物与碳酸盐吸收热量，抑制燃烧反应，从而将防止电池模组110进一步的升温自燃甚至爆炸。可选的，灭火模块112位于所述至少一个电芯113的正上方，这样设置的好处在于，当电池模组110处于第一预警状态时，可以兼顾各个电芯，对其进行抑制燃烧反应。可选的，灭火模块112能够360°转动。示例性的，当灭火模块112接收到主控模块120的灭火指令时，灭火模块112360°转动进行灭火降温处理，这样设置的好处在于，可以快速降低电池模组110内的温度，抑制燃烧反应。

本实用新型实施例的电池组安全检测系统，包括电池模组及主控模块，所述电池模组中包括监测模块、灭火模块及至少一块电芯；其中，所述监测模块，用于在所述电池模组工作的过程中，对所述电池模组进行实时监测，获取所述电池模组的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块；所述主控模块，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组处于第一预警状态，并控制所述灭火模块对所述电池模组进行灭火处理。通过本实用新型实施例提供的技术方案，在不影响电池模组的大小和形态的前提下，在电池模组内集成监测模块和灭火模块，可以通过监测模块准确获取电池模组的监测数据，可以提高对电池模组的预警状态判断的准确性，并当确定电池模组处于第一预警状态时，直接在电池模组相对密闭的空间内进行灭火，可以大幅度提高灭火速度和效率。

在一些实施例中，所述主控模块120，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组110处于第二预警状态，并控制所述电池模组110断开的电池开关。其中，第二预警状态可以理解为电池模组110内部温度较高，存在燃爆可能的状态。示例性的，监测数据为电池模组110内部温度，此时，第二预设条件可以为内部温度大于第二温度阈值且小于或等于第一温度阈值，也即当内部温度大于第二温度阈值且小于或等于第一温度阈值时，说明电池模组110内部温度较高，此时，确定电池模组110处于第二预警状态。又示例性的，监测数据为电池模组110内部的烟雾浓度，此时，第二预设条件为烟雾浓度小于预设烟雾浓度阈值，也即当烟雾浓度小于预设烟雾浓度阈值时，此时可确定电池模组110处于第二预警状态。可选的，所述第二预设条件包括：所述内部温度大于第二温度阈值且小于或等于所述第一温度阈值，及所述烟雾浓度小于或等于所述预设烟雾浓度阈值。监测数据包括电池模组110的内部温度及烟雾浓度，当内部温度大于第二温度阈值且小于或等于第一温度阈值，及烟雾浓度小于或等于预设烟雾浓度阈值时，确定电池模组110处于第二预警状态。当主控模块120根据监测数据确定电池模组110处于第二预警状态时，主控模块120可以立即下发指令断开电池开关。

在一些实施例中，所述电池组安全检测系统还包括报警模块；所述主控模块120，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组110处于第二预警状态，并控制所述电池模组110断开电池开关，包括：当所述监测数据满足第二预设条件时，所述主控模块120确定所述电池模组110处于第二预警状态，并控制所述电池模组110断开电池开关，同时控制所述报警模块进行报警处理。

示例性的，图2为本实用新型实施例提供的另一种电池组安全检测系统的结构框图。如图2所示，电池组安全检测系统不仅包括电池模组110及主控模块120，还包括报警模块130。图3为本实用新型实施例提供的电池模组内部结构的正视图。其中，电池模组110中包括监测模块111、灭火模块112及至少一块电芯113，监测模块111可以由多组温度传感器1110和一个烟雾传感器1111组成，集成在电池模组110内部，温度传感器1110主要作用是采集电池模组110内部点温度，并实时上报给主控模块120进行数据分析，设置多组温度传感器的目的是使得采集温度数据覆盖更全面、更准确。而烟雾传感器1111内部集成光电感烟器件，主要作用是监测电池模组110内部是否有烟雾的产生以及烟雾浓度。报警模块130可以包括但不限于LED灯、扬声器、蜂鸣器等外部设备。当主控模块120确定电池模组110处于第二预警状态时，控制电池模组110断开电池开关，同时向报警模块130下发指令，使报警模块130以特定的报警音频和/或灯光闪烁的方式提醒周围人员注意。可以理解的是，报警模块130的主要作用是当主控模块120监测到电池模组110处于第二预警状态时，由主控模块120下发报警指令，报警模块130进行相应的动作，如LED灯进行有规律的闪烁、变色，扬声器发出报警提示音频，蜂鸣器长鸣等以对周围人员产生一定警示。

在一些实施例中，所述主控模块120，还用于当所述监测数据满足第三预设条件时，确定所述电池模组110处于正常工作状态，并控制所述监测模块111继续实时获取所述电池模组110的监测数据。示例性的，所述第三预设条件包括：所述内部温度小于或等于第二温度阈值且所述烟雾浓度小于或等于所述预设烟雾浓度阈值。具体的，监测数据包括电池模组的内部温度及烟雾浓度，则当内部温度小于或等于第二温度阈值且烟雾浓度小于预设烟雾浓度时，可确定电池模组110处于正常工作状态，此时，主控模块120可向监测模块111发送指令，控制监测模块111继续对电池模组110进行实时监控，以继续实时获取电池模组110的监测数据。

实施例二

图4为本实用新型实施例二提供的一种电池组安全检测系统进行安全检测的流程图，如图4所示，安全检测过程包括：

S410、在电池模组工作的过程中，监测模块对电池模组进行实时监测，获取电池模组的监测数据，并将监测数据发送至主控模块；其中，监测数据包括电池模组的内部温度及烟雾浓度。

S420、当内部温度大于第一温度阈值，或者，烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值时，主控模块确定电池模组处于第一预警状态。

S430、主控模块控制灭火模块对电池模组进行灭火处理。

S440、当内部温度大于第二温度阈值且小于或等于第一温度阈值，及烟雾浓度小于或等于预设烟雾浓度阈值时，主控模块确定电池模组处于第二预警状态。

S450、主控模块控制电池模组断开电池开关，同时控制报警模块进行报警处理。

S460、当内部温度小于或等于第二温度阈值且烟雾浓度小于或等于预设烟雾浓度阈值时，主控模块确定电池模组处于正常工作状态。

S470、主控模块控制监测模块继续实时获取所述电池模组的监测数据。

本实用新型实施例的电池组安全检测系统，在不影响电池模组的大小和形态的前提下，在电池模组内集成监测模块和灭火模块，可以通过监测模块准确获取电池模组的内部温度及烟雾浓度，可以提高对电池模组的预警状态判断的准确性，并当确定电池模组处于第一预警状态时，直接在电池模组相对密闭的空间内进行灭火，可以大幅度提高灭火速度和效率，当确定电池模组处于第二预警状态时，联动报警装置，通过声、光等信息向周围人员传递危险信号，保护人身安全。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组安全检测系统，其特征在于，所述电池组安全检测系统包括电池模组及主控模块，所述电池模组中包括监测模块、灭火模块及至少一块电芯；其中，

所述监测模块，用于在所述电池模组工作的过程中，对所述电池模组进行实时监测，获取所述电池模组的监测数据，并将所述监测数据发送至所述主控模块；

所述主控模块，用于当所述监测数据满足第一预设条件时，确定所述电池模组处于第一预警状态，并控制所述灭火模块对所述电池模组进行灭火处理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测数据包括所述电池模组的内部温度及烟雾浓度；所述第一预设条件包括：所述内部温度大于第一温度阈值，或者，所述烟雾浓度大于预设烟雾浓度阈值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组处于第二预警状态，并控制所述电池模组断开的电池开关。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电池组安全检测系统还包括报警模块；

所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第二预设条件时，确定所述电池模组处于第二预警状态，并控制所述电池模组断开电池开关，同时控制所述报警模块进行报警处理。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述报警模块包括LED灯、扬声器及蜂鸣器中的至少一个。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控模块，还用于当所述监测数据满足第三预设条件时，确定所述电池模组处于正常工作状态，并控制所述监测模块继续实时获取所述电池模组的监测数据。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灭火模块位于所述至少一个电芯的正上方。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灭火模块能够360°转动。

9.根据权利要求1-8任一所述的系统，其特征在于，所述监测模块包括至少一个温度传感器和烟雾传感器。

10.根据权利要求1-8任一所述的系统，其特征在于，所述电芯为锂电芯。