ES3059524T3 - Battery pack assembly comprising venting device and vehicle including battery pack assembly - Google Patents

Battery pack assembly comprising venting device and vehicle including battery pack assembly

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ES3059524T3 ES21951005T ES21951005T ES3059524T3 ES 3059524 T3 ES3059524 T3 ES 3059524T3 ES 21951005 T ES21951005 T ES 21951005T ES 21951005 T ES21951005 T ES 21951005T ES 3059524 T3 ES3059524 T3 ES 3059524T3
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Abstract

Un dispositivo de ventilación, según una realización de la presente invención, que se proporciona en un lado de un paquete de baterías para descargar el gas de ventilación generado en el espacio interior del paquete de baterías hacia el exterior, comprende: un bloque de cilindros que se comunica con el interior del paquete de baterías y tiene un canal de flujo de gas de ventilación para descargar el gas de ventilación hacia el exterior; un conjunto de pistón que recibe una fuerza resultante de un aumento de la presión interna del paquete de baterías para moverse hacia arriba en la dirección de extensión del bloque de cilindros, permitiendo así que el canal de flujo de gas de ventilación se comunique con el espacio interior del paquete de baterías; y una unidad magnética que se proporciona en el bloque de cilindros para restringir el movimiento ascendente del conjunto de pistón mediante una fuerza magnética, bloqueando así la comunicación entre el canal de flujo de gas de ventilación y el espacio interior del paquete de baterías. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Conjunto de paquete de baterías que comprende un dispositivo de venteo y vehículo que incluye un conjunto de paquete de baterías
[0003] Campo técnico
[0004] La presente divulgación se refiere a un conjunto de paquete de baterías que incluye un dispositivo de venteo y a un vehículo que incluye el conjunto de paquete de baterías. Más específicamente, la presente divulgación se refiere a un conjunto de paquete de baterías que comprende un dispositivo de venteo que opera de manera reversible para descargar rápidamente hacia el exterior un gas que hace que una presión interna aumente cuando la presión dentro de un paquete de baterías aumenta por encima de una presión de referencia y también mantiene el paquete de baterías en un estado nuevamente sellado después de que la presión se iguale de acuerdo con la descarga de gas, y un vehículo que incluye el conjunto de paquete de baterías.
[0005] Antecedentes de la técnica
[0006] Cuando se produce la venteo de una celda de batería dentro de un paquete de baterías debido a una sobrecarga, un cortocircuito interno provocado por un fallo o similar, la presión dentro del paquete de baterías aumenta repentinamente. Dado que el paquete de baterías generalmente se fabrica para mantener un estado sellado, si la presión interna aumenta anormalmente como se ha indicado, existe el riesgo de deformación y daño del paquete de baterías.
[0007] Para evitar que la presión interna de un paquete de baterías se eleve por encima de un cierto nivel, a veces se aplica al propio paquete de baterías un elemento para reducir la presión interna del paquete de baterías, al nivel de la presión atmosférica, que se abre cuando la presión interna supera un cierto nivel, tal como un disco de ruptura o un respiradero Gore. Sin embargo, tales elementos de venteo son solo elementos desechables que no pueden usarse nuevamente una vez que se realiza la venteo.
[0008] Por lo tanto, si se aplican tales dispositivos, el dispositivo correspondiente debe reemplazarse incluso cuando el dispositivo se abre debido a un aumento de presión interna causado por otras causas, distintas a la venteo, de acuerdo con una anomalía en las celdas de batería dentro del paquete de baterías, lo que hace imposible que el dispositivo se use repetidamente.
[0009] De forma adicional, si se aplican tales dispositivos, no es posible determinar con precisión si se produce una anomalía en las celdas de batería dentro del paquete de baterías y, por lo tanto, es difícil determinar con precisión si se deja o no de usar el paquete de baterías.
[0010] Los documentos US2021/127511A1, CN111341970A y CN111457151A divulgan paquetes de baterías con dispositivos de venteo.
[0011] Divulgación
[0012] Problema técnico
[0013] La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un conjunto de paquete de baterías que comprende un dispositivo de venteo que opera de manera reversible para descargar rápidamente un gas, que provoca que la presión interna aumente hacia el exterior cuando la presión dentro de un paquete de baterías se eleva por encima de una presión de referencia, y también mantiene el paquete de baterías en un estado nuevamente sellado después de que la presión se iguale de acuerdo con la descarga de gas.
[0014] De forma adicional, la presente divulgación también está dirigida a hacer posible saber si la causa de un aumento de la presión interna del paquete de baterías se debe a la generación de gas provocada por la venteo de la celda de batería, de modo que se pueda determinar si continuar o detener el uso del paquete de baterías.
[0015] De forma adicional, si la venteo por parte del dispositivo de venteo no se realiza fácilmente a pesar del aumento de la presión interna del paquete de baterías, la presente divulgación también está dirigida a evaluar que el dispositivo de venteo tiene un fallo o que el paquete de baterías tiene un problema de sellado, y permite que un usuario conozca esta situación y tome una acción rápida.
[0016] Solución técnica
[0017] En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un conjunto de paquete de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un paquete de baterías; y un dispositivo de venteo, que se proporciona en un lado de un paquete de baterías para descargar al exterior un gas de venteo generado en un espacio interior del paquete de baterías, comprendiendo el dispositivo de venteo: un bloque de cilindro configurado para comunicarse con el interior del paquete de baterías y tener una trayectoria de flujo de gas de venteo para descargar el gas de venteo al exterior; un conjunto de pistón configurado para moverse hacia arriba a lo largo de una dirección de extensión del bloque de cilindro al recibir una fuerza provocada por el aumento de la presión interna del paquete de baterías de modo que el espacio interior del paquete de baterías se comunique con la trayectoria de flujo de gas de venteo; y una unidad de imán instalada en el bloque de cilindro y configurada para restringir el movimiento ascendente del conjunto de pistón mediante una fuerza magnética de modo que se bloquee la comunicación entre la trayectoria del flujo de gas de venteo y el espacio interior del paquete de baterías.
[0018] El conjunto de paquete de baterías comprende además una primera unidad de detección instalada en un espacio interior del bloque de cilindro para detectar una presión en el paquete de baterías; y una segunda unidad de detección instalada en un extremo superior del bloque de cilindro para detectar una presión provocada por el movimiento ascendente del conjunto de pistón.
[0019] El conjunto de paquete de baterías comprende además una bobina electromagnética configurada para rodear una parte del conjunto de pistón.
[0020] El conjunto de paquete de baterías comprende además un interruptor conectado entre el paquete de baterías y la bobina electromagnética; y un controlador configurado para emitir una señal de encendido para comunicar eléctricamente el paquete de baterías y la bobina electromagnética mediante el interruptor cuando la segunda unidad de detección detecte un movimiento ascendente del conjunto de pistón y la presión en el paquete de baterías detectada por la primera unidad de detección es inferior a una presión de referencia preestablecida.
[0021] La bobina electromagnética genera una fuerza electromagnética, de acuerdo con la señal de encendido del controlador, de modo que el conjunto de pistón se mueva hacia abajo para bloquear la comunicación entre la trayectoria del flujo de gas de venteo y el espacio interior del paquete de baterías.
[0022] El controlador puede configurarse para emitir una señal de detección de fallo para el dispositivo de venteo o una señal de detección de mal sellado para el paquete de baterías cuando la segunda unidad de detección no detecta el movimiento hacia arriba del conjunto de pistón, incluso aunque una presión igual o superior a la presión de referencia sea detectada por la primera unidad de detección.
[0023] La primera unidad de detección puede incluir un sensor de presión configurado para detectar la presión en el paquete de baterías; y un sensor de detección de gas configurado para detectar el gas de venteo en el paquete de baterías.
[0024] El controlador puede configurarse para emitir una señal de detección de venteo en el interior del paquete de baterías cuando la primera unidad de detección detecta que la presión en el paquete de baterías es igual o mayor que la presión de referencia preestablecida, detectando gas de venteo dentro del paquete de baterías, y la segunda unidad de detección detecta que la trayectoria del flujo de gas de venteo se abre de acuerdo con el movimiento ascendente del conjunto de pistón.
[0025] En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona también un vehículo, de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende el conjunto de paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.Efectos ventajosos
[0026] De acuerdo con una realización de la presente divulgación, cuando la presión dentro del paquete de baterías se eleva por encima de una presión de referencia, el gas que provoca el aumento de la presión interna se descarga rápidamente al exterior, y también después de que la presión se haya igualado de acuerdo con la descarga del gas, el paquete de baterías puede mantener nuevamente un estado sellado.
[0027] De forma adicional, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, es posible saber si la causa del aumento de la presión interna del paquete de baterías se debe a la generación de gas provocada por la venteo de la celda de batería, para que el usuario pueda decidir si continuar o detener el uso del paquete de baterías.
[0028] De acuerdo con otra realización más de la presente divulgación, si la venteo por parte del dispositivo de venteo no se realiza fácilmente a pesar del aumento de la presión interna del paquete de baterías, se evalúa que el dispositivo de venteo tiene un fallo o que el paquete de baterías tiene un problema en el sellado, para que el usuario conozca esta situación y tome una acción rápida.
[0029] Descripción de los dibujos
[0030] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, no se considera que la presente divulgación se limite a los dibujos.
[0031] La FIG. 1 es un diagrama que muestra un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0032] La FIG. 2 es un diagrama que muestra una estructura interna de un dispositivo de venteo de acuerdo con una realización de la presente divulgación en un estado en el que un conjunto de pistón no se mueve hacia arriba debido a la venteo.
[0033] La FIG.3 es un diagrama que muestra el conjunto de pistón aplicado a la presente divulgación.
[0034] La FIG. 4 es un diagrama que muestra una estructura interna del dispositivo de venteo de acuerdo con una realización de la presente divulgación en un estado en el que el conjunto de pistón se mueve hacia arriba debido a la venteo.
[0035] La FIG. 5 es un diagrama para ilustrar la relación de conexión de una bobina electromagnética, un interruptor y un paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación.
[0036] La FIG. 6 es un diagrama para ilustrar la relación de una primera unidad de detección, una segunda unidad de detección, un interruptor y un controlador de acuerdo con la presente divulgación.
[0037] La FIG. 7 es un diagrama para ilustrar la relación de la primera unidad de detección, la segunda unidad de detección, el interruptor, el controlador y una unidad de visualización de acuerdo con la presente divulgación.Mejor modo
[0038] En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones preferidas de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debe entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino interpretarse basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que el inventor puede definir los términos de manera apropiada para una mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible con fines meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que se entenderá que se le podrán hacer equivalencias y modificaciones sin salirse del alcance de las reivindicaciones.
[0039] Con referencia a la FIG. 1, un conjunto de paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye un paquete de baterías 100 y un dispositivo de venteo 200, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, proporcionado en un lado del paquete de baterías 100.
[0040] El paquete de baterías 100 incluye una pluralidad de celdas de batería 110 y una carcasa de paquete 120 para alojar la pluralidad de celdas de batería 110. La pluralidad de celdas de batería 110 están conectadas eléctricamente para formar una pila de celdas, y la pila de celdas puede alojarse en la carcasa de paquete 120 tal como está sin una carcasa separada, o puede proporcionarse para alojarse en una carcasa de módulo. Si la pila de celdas se aloja en la carcasa del módulo para formar un módulo de batería, un grupo de módulos formado conectando eléctricamente una pluralidad de módulos de batería entre sí puede alojarse en la carcasa de paquete 120.
[0041] El dispositivo de venteo 200 se proporciona en un lado del paquete de baterías 100 para descargar al exterior un gas de venteo generado en un espacio interior del paquete de baterías 100. El gas de venteo puede generarse debido a la sobrecarga de la celda de batería 110 ubicada dentro del paquete de baterías 100 o un cortocircuito interno causado por daños en los componentes.
[0042] Haciendo referencia a las FIGS. 2 a 4, el dispositivo de venteo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye un bloque de cilindro 210, un conjunto de pistón 220 y una unidad de imán 230.
[0043] El bloque de cilindro 210 tiene una trayectoria de flujo de gas de venteo P que se comunica con el interior del paquete de baterías 100 y descarga el gas de venteo al exterior. La trayectoria de flujo de gas de venteo P puede proporcionarse para penetrar en una superficie lateral del bloque de cilindro 210. Un extremo inferior del bloque de cilindro 210 está acoplado a la carcasa de paquete 120. Más específicamente, el extremo inferior del bloque de cilindro 210 está acoplado a la carcasa de paquete 120 para cubrir un orificio de paquete 120a formado a través de la carcasa de paquete 120.
[0044] El bloque de cilindro 210 incluye un primer bloque 211 ubicado en un lado más inferior, un segundo bloque 212 ubicado en el primer bloque 211, un tercer bloque 213 ubicado en el segundo bloque 212, y un cuarto bloque 214 ubicado entre el segundo bloque 212 y el tercer bloque 213. El primer bloque 211, el segundo bloque 212, el tercer bloque 213 y el cuarto bloque 214 pueden estar formados integralmente. Como alternativa, al menos uno de entre el primer bloque 211, el segundo bloque 212, el tercer bloque 213 y el cuarto bloque 214 puede proporcionarse como una parte separada para acoplarse con las otras.
[0045] El primer bloque 211 tiene un primer espacio 211a que se comunica con el espacio interior de la carcasa de paquete 120 a través del orificio de paquete 120a. El primer bloque 211 tiene un primer orificio de guía de vástago 211b por encima del primer espacio 211a. El primer orificio de guía de vástago 211b está formado para extenderse a lo largo de una dirección superior e inferior para proporcionar un espacio en el que se inserta una parte del conjunto de pistón 220. El diámetro interior del primer orificio de guía de vástago 211b puede formarse más pequeño que la anchura del primer espacio 211a. El primer orificio de guía de vástago 211b guía el movimiento hacia arriba y hacia abajo del conjunto de pistón 220.
[0046] El segundo bloque 212 está ubicado por encima del primer bloque 211, y la trayectoria de flujo de gas de venteo P, que se comunica con el primer espacio 211a y el primer orificio de guía de vástago 211b, se proporciona entre el primer bloque 211 y el segundo bloque 212. La trayectoria de flujo de gas de venteo P se comunica con el primer orificio de guía de vástago 211b y el primer espacio 211a si el extremo inferior del conjunto de pistón 220 sale del primer orificio de guía de vástago 211b y se mueve hacia arriba debido al movimiento ascendente del conjunto de pistón 220.
[0047] El segundo bloque 212 tiene un segundo orificio de guía de vástago 212b proporcionado por encima de la trayectoria de flujo de gas de venteo P. El diámetro interior del segundo orificio de guía de vástago 212b puede ser aproximadamente igual que el diámetro interior del primer orificio de guía de vástago 211b. El segundo orificio de guía de vástago 212b está formado para extenderse a lo largo de la dirección superior e inferior para proporcionar un espacio en el que se inserta una parte del conjunto de pistón 220. El segundo orificio de guía de vástago 212b guía el movimiento hacia arriba y hacia abajo del conjunto de pistón 220. El segundo bloque 212 incluye un segundo espacio 212a formado por encima del segundo orificio de guía de vástago 212b. La anchura del segundo espacio 212a puede formarse más grande que el diámetro interior del segundo orificio de guía de vástago 212b. Una parte del conjunto de pistón 220 está alojada en el segundo espacio 212a.
[0048] El tercer bloque 213 tiene un tercer espacio 213a en el mismo. El cuarto bloque 214 divide el segundo espacio 212a del segundo bloque 212 y el tercer espacio 213a del tercer bloque 213 entre sí. Es decir, el cuarto bloque 214 forma el techo del segundo espacio 212a y también forma el fondo del tercer espacio 213a. El cuarto bloque 214 tiene un tercer orificio de guía de vástago 214b. El tercer orificio de guía de vástago 214b guía el movimiento hacia arriba y hacia abajo del conjunto de pistón 220. El diámetro interior del tercer orificio de guía de vástago 214b puede ser menor que la anchura del segundo espacio 212a. De forma adicional, el diámetro interior del tercer orificio de guía de vástago 214b puede formarse más pequeño que la anchura del tercer espacio 213a.
[0049] Una porción superior del conjunto de pistón 220 se aloja en el tercer espacio 213a, y la porción superior del conjunto de pistón 220 ubicada en el tercer espacio 213a se mueve entre un extremo inferior y un extremo superior del tercer espacio 213a de acuerdo con el movimiento hacia arriba y hacia abajo del conjunto de pistón 220.
[0050] Al mismo tiempo, en esta memoria descriptiva, el bloque de cilindro 210 se explica como cuatro bloques separados, pero los cuatro bloques simplemente tienen diferentes nombres de acuerdo con sus posiciones a lo largo de la dirección de extensión (la dirección superior e inferior en las FIGS. 2 a 3) del bloque de cilindro 210 y, como se ha descrito anteriormente, los cuatro bloques que constituyen el bloque de cilindro 210 pueden formarse integralmente. Como alternativa, al menos algunos de los cuatro bloques que constituyen el bloque de cilindro 210 pueden proporcionarse como partes individuales y pueden acoplarse entre sí.
[0051] El conjunto de pistón 220 se mueve hacia arriba a lo largo de la dirección de extensión del bloque de cilindro 210 al recibir la fuerza provocada por el aumento de la presión interna del paquete de baterías 100 de modo que el espacio interior del paquete de baterías 100 se comunique con la trayectoria de flujo de gas de venteo P. El conjunto de pistón 220 incluye un primer vástago 221 ubicado en el lado más inferior, un primer bloque de pistón 222 conectado a un extremo superior del primer vástago 221, un segundo vástago 223 conectado a una porción superior del primer bloque de pistón 222 para extenderse hacia arriba, y un segundo bloque de pistón 224 conectado a un extremo superior del segundo vástago 223.
[0052] El primer vástago 221 se inserta en el primer orificio de guía de vástago 211b del primer bloque 211 y el segundo orificio de guía de vástago 212b del segundo bloque 212, y su movimiento ascendente y descendente es guiado por el primer orificio de guía de vástago 211b y el segundo orificio de guía de vástago 212b. Una porción inferior del primer vástago 221 sale del primer orificio de guía de vástago 211b de acuerdo con el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220 de modo que la trayectoria de flujo de gas de venteo P se comunique con el primer espacio 211a a través del primer orificio de guía de vástago 211b.
[0053] El primer bloque de pistón 222 está conectado al extremo superior del primer vástago 221 y está ubicado en el segundo espacio 212a del segundo bloque 212. El primer bloque de pistón 222 puede tener un diámetro mayor que el del primer vástago 221. El primer bloque de pistón 222 está guiado para moverse hacia arriba y hacia abajo por una superficie de pared interior del segundo espacio 212a. El primer bloque de pistón 222 se mueve entre el extremo inferior y el extremo superior del segundo espacio 212a, y se mueve hacia arriba de acuerdo con el aumento de la presión interna del paquete de baterías 100. Para evitar que el primer bloque de pistón 222 colisione fuertemente con la superficie inferior del cuarto bloque 214 mientras el primer bloque de pistón 222 se mueve hacia arriba debido al aumento de la presión interna del paquete de baterías 100, se puede proporcionar un miembro de amortiguación B, tal como un resorte, en la superficie inferior del cuarto bloque 214.
[0054] El segundo vástago 223 está conectado a la porción superior del primer bloque de pistón 222 y se extiende hacia arriba. El segundo vástago 223 puede tener un diámetro menor que el primer bloque de pistón 222. El segundo vástago 223 se inserta en el tercer orificio de guía de vástago 214b, y su movimiento hacia arriba y hacia abajo es guiado por el tercer orificio de guía de vástago 214b.
[0055] El segundo bloque de pistón 224 está conectado al extremo superior del segundo vástago 223 y está ubicado en el tercer espacio 213a del tercer bloque 213. El segundo bloque de pistón 224 puede tener un diámetro mayor que el segundo vástago 223. El segundo bloque de pistón 224 se mueve entre el extremo inferior y el extremo superior del tercer espacio 213a, y se mueve hacia arriba a medida que aumenta la presión interna del paquete de baterías 100. La unidad de imán 230 está instalada en el bloque de cilindro 210 y restringe el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220 mediante una fuerza magnética, manteniendo así bloqueada la comunicación entre la trayectoria de flujo de gas de venteo P y el espacio interior del paquete de baterías 100. Para realizar esta función de la unidad de imán 230, la unidad de imán 230 incluye un imán permanente que tiene una fuerza magnética dentro de un cierto intervalo en consideración del nivel de aumento de la presión interna del paquete de baterías 100 debido a la venteo. La unidad de imán 230 puede estar fijada, por ejemplo, sobre la superficie superior del cuarto bloque 214, es decir, sobre la superficie inferior del tercer espacio 213a. En este caso, la unidad de imán 230 puede tener un orificio perforado 230b que corresponde al tercer orificio de guía de vástago 214b de modo que el segundo vástago 223 pase a través del mismo. Por consiguiente, la superficie inferior del segundo bloque de pistón 224, conectado al extremo superior del segundo vástago 223 que pasa a través del tercer orificio de guía del vástago 214b y del orificio perforado 230b, puede acoplarse a la superficie superior de la unidad de imán 230 por la fuerza magnética de la unidad de imán 230. Para el acoplamiento magnético de la unidad de imán 230, el segundo bloque de pistón 224 incluye un metal que pueda unirse a un imán, en su totalidad o al menos en su parte inferior.
[0056] Al mismo tiempo, haciendo referencia a las FIGS.2 a 4, el dispositivo de venteo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una primera unidad de detección 240 y una segunda unidad de detección 250. De forma adicional, el dispositivo de venteo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una bobina electromagnética 260 que opera de acuerdo con los resultados de detección de la primera unidad de detección 240 y la segunda unidad de detección 250.
[0057] La primera unidad de detección 240 está instalada en el espacio interior del bloque de cilindro 210 para detectar la presión dentro del paquete de baterías 100. Para realizar esta función, la primera unidad de detección 240 puede incluir un sensor de presión. La primera unidad de detección 240 está dispuesta en el primer espacio 211a del primer bloque 211 y detecta el aumento de presión provocado por la generación de un gas de venteo dentro del paquete de baterías 100, y proporciona el valor de presión detectado a un controlador 280, explicado más adelante. La segunda unidad de detección 250 está instalada en un extremo superior del bloque de cilindro 210. La segunda unidad de detección 250 detecta una presión generada a medida que el conjunto de pistón 220 se mueve hacia arriba y entra en contacto con la unidad de detección 250. La segunda unidad de detección 250 entra en contacto con el segundo bloque de pistón 224 del conjunto de pistón 220 cuando el conjunto de pistón 220 se mueve hacia arriba a medida que aumenta la presión interna del paquete de baterías 100. La segunda unidad de detección 250 detecta la presión generada en consecuencia y proporciona el valor de presión detectado al controlador 280, explicado más adelante. El hecho de que la presión sea detectada por la segunda unidad de detección 250 significa que la trayectoria de flujo de gas de venteo P se ha abierto para comunicarse con el espacio interior del paquete de baterías 100 de acuerdo con el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220.
[0058] La bobina electromagnética 260 está ubicada en el tercer espacio 213a del tercer bloque 213. La bobina electromagnética 260 rodea una parte del conjunto de pistón 220. Más específicamente, la bobina electromagnética 260 tiene una forma enrollada para rodear todo el segundo bloque de pistón 224 del conjunto de pistón 220, o todo el segundo bloque de pistón 224 y una parte del segundo vástago 223. La bobina electromagnética 260 aplica una fuerza electromagnética al segundo bloque de pistón 224, que se ha movido al extremo superior del tercer espacio 213a a medida que aumenta la presión interna del paquete de baterías 100, de modo que el segundo bloque de pistón 224 se mueva hacia abajo y se acople a la unidad de imán 230.
[0059] La bobina electromagnética 260 se conecta eléctricamente al paquete de baterías 100 cuando el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220 es detectado por la segunda unidad de detección 250 y la presión dentro del paquete de baterías 100 detectada por la primera unidad de detección 240 es menor que una presión de referencia preestablecida. La bobina electromagnética 260 conectada eléctricamente de esta manera genera una fuerza electromagnética para mover hacia abajo el segundo bloque de pistón 224 ubicado dentro de la bobina electromagnética 260. En un caso en el que la fuerza magnética de la unidad de imán 230 no se aplique al segundo bloque de pistón 224 a medida que el segundo bloque de pistón 224 se mueve hacia arriba alejándose de la unidad de imán 230, la bobina electromagnética 260 puede garantizar que el segundo bloque de pistón 224 realice de manera fiable su operación de retorno.
[0060] Al mismo tiempo, haciendo referencia a las FIGS. 5 y 6 junto con las FIGS. 2 a 4, el dispositivo de venteo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además un interruptor 270 y un controlador 280 de modo que la bobina electromagnética 260 pueda operarse con referencia a los resultados de detección por parte de la primera unidad de detección 240 y la segunda unidad de detección 250 como se ha descrito anteriormente.
[0061] El interruptor 270 está conectado entre el paquete de baterías 100 y la bobina electromagnética 260. El interruptor 270 puede conectarse, por ejemplo, entre un terminal de electrodo positivo del paquete de baterías 100 y un extremo de la bobina electromagnética 260, y el otro extremo de la bobina electromagnética 260 pueden estar conectados a tierra. También, el controlador 280 determina si emitir o no una señal de encendido con referencia a los valores de detección de la primera unidad de detección 240 y la segunda unidad de detección 250. Como se ha descrito anteriormente, el controlador 280 emite una señal de encendido cuando la segunda unidad de detección 250 detecta el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220 y la presión dentro del paquete de baterías 100 detectada por la primera unidad de detección 240 es menor que la presión de referencia preestablecida. Cuando se emite la señal de encendido, la bobina electromagnética 260 se conecta eléctricamente, y se genera una fuerza electromagnética desde la parte superior a la inferior de acuerdo con la dirección de enrollamiento, por lo que el segundo bloque de pistón 224 ubicado dentro de la bobina electromagnética 260 se mueve hacia abajo. Cuando el segundo bloque de pistón 224 se mueve hacia abajo y se acopla con la unidad de imán 230, la comunicación entre la trayectoria de flujo de gas de venteo P y el primer espacio 211a es bloqueada por el primer vástago 221.
[0063] Haciendo referencia a la FIG. 7 junto con las FIGS. 2 a 5, el dispositivo de venteo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad de visualización 290 en la que se visualiza el estado del paquete de baterías 100 de acuerdo con los resultados de detección de la primera unidad de detección 240 y la segunda unidad de detección 250.
[0065] En este caso, si el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220 no es detectado por la segunda unidad de detección 250 incluso aunque la primera unidad de detección 240 detecte una presión igual o superior a la presión de referencia preestablecida, el controlador 280 emite una señal de detección de fallo para el dispositivo de venteo 200 o una señal de detección de mal sellado para el paquete de baterías 100. La unidad de visualización 290 permite al usuario saber que se ha producido un fallo en el dispositivo de venteo 200, o que se ha producido un fallo de sellado en el paquete de baterías 100, por medio de una notificación visual y/o audible de acuerdo con estas señales de detección emitidas desde el controlador 280.
[0067] Al mismo tiempo, la primera unidad de detección 240 puede incluir adicionalmente, además del sensor de presión, un sensor de detección de gas capaz de detectar que un gas de venteo se está fugando de la celda de batería 110 y se encuentra presente en el paquete de baterías 100. En este caso, el controlador 280 emite una señal de detección de venteo en el interior del paquete de baterías 100 si la primera unidad de detección 240 detecta que la presión dentro del paquete de baterías 100 es igual o mayor que la presión de referencia preestablecida, detectando la generación de gas de venteo dentro del paquete de baterías 100, y la segunda unidad de detección 250 detecta que la trayectoria de flujo de gas de venteo P se ha abierto de acuerdo con el movimiento ascendente del conjunto de pistón 220. La unidad de visualización 290 permite al usuario saber que se produce venteo dentro del paquete de baterías 100 por medio de una notificación visual y/o audible de acuerdo con las señales de detección emitidas desde el controlador 280.
[0069] Como se ha descrito anteriormente, el conjunto de paquete de baterías de acuerdo con la reivindicación 1 incluye el dispositivo de venteo 200 que funciona en respuesta a un aumento de la presión interna provocado por venteo en el paquete de baterías 100 u otras razones, eliminando así el riesgo de ignición y/o explosión causado por el aumento de la presión interna. De forma adicional, de acuerdo con la presente divulgación, el paquete de baterías 100 y el dispositivo de venteo 200 pueden usarse repetidamente aplicando una estructura en la que la trayectoria de flujo de gas de venteo P, que se abre de acuerdo con un aumento de la presión interna, se puede cerrar de nuevo usando una fuerza electromagnética.
[0071] Al mismo tiempo, un vehículo de acuerdo con la reivindicación 5 incluye el conjunto de paquete de baterías de acuerdo con las reivindicaciones 1-4. El vehículo funciona recibiendo energía desde el paquete de baterías 100 proporcionado en el conjunto de paquete de baterías de la presente divulgación. La seguridad del vehículo en uso se mejora en gran medida mediante el dispositivo de venteo 200 de la presente divulgación proporcionado en el conjunto de paquete de baterías.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de paquete de baterías que comprende un paquete de baterías; y
un dispositivo de venteo (200), dispuesto a un lado de un paquete de baterías (100) para descargar al exterior un gas de venteo generado en un espacio interior del paquete de baterías (100), comprendiendo el dispositivo de venteo (200):
un bloque de cilindro (210) configurado para comunicarse con el interior del paquete de baterías (100) y tener una trayectoria de flujo de gas de venteo (P) para descargar el gas de venteo al exterior;
un conjunto de pistón (220) configurado para moverse hacia arriba a lo largo de una dirección de extensión del bloque de cilindro (210), al recibir una fuerza provocada por el aumento de la presión interna del paquete de baterías (100), de modo que el espacio interior del paquete de baterías (100) se comunique con la trayectoria de flujo de gas de venteo (P);
una unidad de imán (230) instalada en el bloque de cilindro (210) y configurada para restringir el movimiento ascendente del conjunto de pistón (220) mediante una fuerza magnética de modo que la comunicación entre la trayectoria de flujo de gas de venteo (P) y el espacio interior del paquete de baterías (100) quede bloqueada; una primera unidad de detección (240) instalada en un espacio interior del bloque de cilindro (210) para detectar una presión en el paquete de baterías (100);
una segunda unidad de detección (250) instalada en un extremo superior del bloque de cilindro (210) para detectar una presión provocada por el movimiento ascendente del conjunto de pistón (220);
una bobina electromagnética (260) configurada para rodear una parte del conjunto de pistón (220);
un interruptor (270) conectado entre el paquete de baterías (100) y la bobina electromagnética (260); y un controlador (280) configurado para emitir una señal de encendido para conectar eléctricamente el paquete de baterías (100) y la bobina electromagnética (260), mediante el interruptor (270), cuando la segunda unidad de detección (250) detecta un movimiento ascendente del conjunto de pistón (220) y la presión en el paquete de baterías (100) detectada por la primera unidad de detección (240) es menor que una presión de referencia preestablecida,
en donde la bobina electromagnética (260) genera una fuerza electromagnética de acuerdo con la señal de encendido del controlador (280) de modo que el conjunto de pistón (220) se mueva hacia abajo para bloquear la comunicación entre la trayectoria de flujo de gas de venteo (P) y el espacio interior del paquete de baterías (100).
2. El conjunto de paquete de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el controlador (280) está configurado para emitir una señal de detección de fallo para el dispositivo de venteo (200) o una señal de detección de mal sellado para el paquete de baterías (100) cuando el movimiento ascendente del conjunto de pistón (220) no es detectado por la segunda unidad de detección (250) incluso aunque la primera unidad de detección (240) detecte una presión igual o superior a la presión de referencia.
3. El conjunto de paquete de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera unidad de detección (240) incluye:
un sensor de detección de presión configurado para detectar la presión en el paquete de baterías (100); y un sensor de detección de gas configurado para detectar el gas de venteo en el paquete de baterías (100).
4. El conjunto de paquete de baterías de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el controlador (280) está configurado para emitir una señal de detección de venteo en el interior del paquete de baterías (100) cuando la primera unidad de detección (240) detecta que la presión en el paquete de baterías (100) es igual o mayor que la presión de referencia preestablecida, detectando el gas de venteo dentro del paquete de baterías (100), y la segunda unidad de detección (250) detecta que la trayectoria de flujo de gas de venteo (P) se ha abierto de acuerdo con el movimiento ascendente del conjunto de pistón (220).
5. Un vehículo, que comprende el conjunto de paquete de baterías de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
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