TW201516435A - 一種利用電池傳感器以偵測數個電極的鎖固狀態偵測裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明案提供一種偵測一個電池組中多個電極的鎖固狀態的確認裝置，利用電壓傳感器的組件使電池管理單元得以在連接到多個電極接點時辨識任何有鬆脫潛在可能的電極螺栓，並提示用戶對該鬆脫潛在可能的電極螺栓進行檢查。
Description
本發明案提供一種利用電壓傳感器以偵測一個電池組中多個電極接點鎖固狀態的裝置，更切確而言是一種利用電壓傳感器的訊號一致性以確認鎖固狀態之裝置；該鎖固狀態確認之裝置在電動車輛領域特別有用，因為在此領域大量的電池模組常被相互連接使用以提供電力，而相關聯的電極螺栓會受到車輛震動的影響。
大型電動車輛組電池組經常需要使用數以百計的電芯；以並聯或串聯方式連接。大多的裝配方式無法準確的鎖緊每個接點，導致此類電池組一直存在鬆脫的風險；然而，在行進的過程當中，電池亦不斷的受到車輛持續震動的影響，因此當電動車輛行駛長時間運行時，有可能導致電池接點鬆脫，並產生高壓電弧或是火花。因此，當電池被安裝於車輛時，有必要設置一種電池鎖固狀態的檢測裝置以確保電池組的安全。
本發明案提供了一種鎖固狀態檢測裝置，該裝置包含一偵測傳感器組件用以回傳電池電壓訊息與電池組上多個電極接點的鎖固狀態，尤其用於會受到持續震動的電動車輛。
本發明之主要目的在於提供一種鎖固狀態偵測裝置，能在在電極接點出現有鬆脫的潛在可能時提醒使用者對其進行檢測，從而防止電動車輛的電力系統發生故障。
本發明之次要目的在於提供一鎖固狀態的偵測裝置，能夠將電池接點的鎖固狀態以及電池電壓訊息傳遞給電池管理單元。
本發明之另一目的在於提供一鎖固狀態的偵測裝置，能夠以一個電池管理單元的電壓傳感器偵測數個具有同樣電位的不同電極的鎖固狀態。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種多個電極接點的鎖固狀態確認裝置，其包含：一電極，具有一電極螺牙與一固定螺牙；一電極螺栓，用以鎖固一電流導體與該電極螺牙，其特徵在於，該電極螺栓具有至少一固定槽；一感測單元，其包含一絕緣護套、一第一接觸點、一第二接觸點、一彈性構件與一電壓信號輸入接頭，用於在該彈性構件被擠壓時形成一電流通路以回報該電極之電路節點的電壓訊號；以及一固定螺栓，用於固定一偵測傳感器組於該固定螺牙之上，當該固定螺栓之頭段位於該電極螺栓之該固定槽中，藉由該固定螺栓的螺栓頭段對該電極螺栓形成一鎖固狀態。
根據本案之構想，該鎖固狀態偵測裝置進一步包含與該電極同一電位的個別額外電極的額外偵測傳感器組件。
根據本案之構想，該鎖固狀態確認裝置還包括至少一偏壓電阻以形成一分壓電路，該偵測傳感器組件的彈性構件不受到擠壓時，會產生一獨特的電壓下降的電壓訊號傳遞至電池管理元件。
根據本案之構想，該鎖固狀態確認裝置還包括一控制元件以通過測量該獨特的電壓下降以辨認故障的電極接點。
為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種包含至少兩個偵測傳感器組與一電壓信號傳入連接器以偵測數個電極之電路節點之故障電極接點的鎖固狀態確認裝置，其特徵在於，個別偵測傳感器組包含一絕緣套件、一第一接觸點、一第二接觸點與一彈性構件，在該彈性構件受到固定螺栓與相關連之電極螺栓鎖固擠壓時形成一電流通路通過該第一接觸點與第二接觸點。
101‧‧‧電極
102‧‧‧電極螺栓
103‧‧‧固定槽
104‧‧‧電極螺牙
105‧‧‧固定螺栓
106‧‧‧固定螺牙
110‧‧‧電流導體
111‧‧‧第一接觸點
112‧‧‧第二接觸點
113‧‧‧第一絕緣套管
114‧‧‧第二絕緣套管
115‧‧‧絕緣護套
116‧‧‧彈性墊片
410‧‧‧第一電池
411‧‧‧第一電池之正極
412‧‧‧第一電池之負極
413‧‧‧第一電池之負極之電極螺栓
414‧‧‧第一電池之負極之固定螺栓
420‧‧‧第二電池
421‧‧‧第二電池之負極
422‧‧‧第二電池之正極
423‧‧‧第二電池之負極之電極螺栓
424‧‧‧第二電池之正極之固定螺栓
450‧‧‧電流導體
451‧‧‧互聯接線
452‧‧‧輸入線
453‧‧‧輸出線
501‧‧‧第一電極
502‧‧‧第二電極
503‧‧‧第三電極
504‧‧‧第四電極
511‧‧‧第一偵測傳感器組件
512‧‧‧第二偵測傳感器組件
513‧‧‧第三偵測傳感器組件
514‧‧‧第四偵測傳感器組件
520‧‧‧信號傳輸線
521‧‧‧第一偏壓電阻
522‧‧‧第二偏壓電阻
523‧‧‧第三偏壓電阻
531‧‧‧第一傳感器導線
532‧‧‧第二傳感器導線
533‧‧‧第三傳感器導線
534‧‧‧第四傳感器導線
第一圖係本發明第一實施例之等角視圖。
第二圖係本發明第一實施例之爆炸視圖。
第三圖係本發明第一實施例之剖視圖。
第四圖係本發明第二實施例之等角視圖。
第五圖係本發明第二實施例之單一電池組進行多個電池模塊並聯之配線示意圖。
請參閱第一圖至第三圖，其為本發明之第一實施例。本實施例為一種接頭組，其中包含：一電極 101、一電極螺栓 102、一固定槽 103、一電極螺牙 104、一固定螺栓 105、一固定螺牙 106、一電流導體 110、一第一接觸點 111、一第二接觸點 112、一第一絕緣套管 113、一第二絕緣套管 114、一絕緣護套 115、一彈性墊片 116。
如第二圖所示，電極 101 具有電極螺牙 104 與固定螺牙 106。
電流導體 110 透過電極螺栓 102 被鎖於電極 101 上，其中，電極螺栓 102 被調整至一位置使固定槽 103 與固定螺牙 106 對齊，以安裝固定螺栓 105。
固定螺栓 105 是用於將一組檢測傳感器組固定至固定螺牙 106 上。
檢測傳感器組，包含一絕緣護套 115 、一第一接觸點 111、一第二接觸點 112、一彈性墊片 116；如第三圖中第一實施例所示，絕緣護套 115 包含第一接觸點 111 與第二接觸點 112；當絕緣護套 115 被固定螺栓 105 所擠壓時，彈性墊片 116 壓縮使第一接觸點 111 與第二接觸點 112 彼此碰觸並產生電路連結；當絕緣護套 115 被釋放或是解壓時，彈性墊片 116 會將第一接觸點 111 與第二接觸點 112 撐開並隔絕其電路連結。
在第一實施例中，第一接觸點 111連接至一電池管理單元，第二接觸點 112連接至一用以接收來自電極的電壓訊號之電壓感測探針或是電壓感測接頭，如此，電池管理單元會於第一接觸點 111 與第二接觸點 112 相連結時持續接受到一穩定的電壓訊號，且會在第一接觸點 111 與第二接觸點 112 被隔絕開時失去電壓訊號。
現在參閱第四圖，其為本發明案第二實施例，其中，數組檢測傳感器組被安裝至第一電池 401 與第二電池 402，其中，第一電池 401 與第二電池 402 並聯。
第二實施例揭露兩個電池被並聯時，使用多組偵測傳感器以傳入一組電壓訊號來偵測多個電極的鎖固狀態的方法，其特徵在於，第一電池 410 的負極 412 與第二電池 420 的負極 421具有同樣的電位。
固定螺栓 414 是用來確認第一電池 410 的負極 412 上的電極螺栓 413 的鎖固狀態，其特徵在於，固定螺栓 414 上亦固定了一偵測傳感器組件，如第一實施例所描述，安裝於第一電池 410 的負極 412 的固定螺牙上。
固定螺栓 424 是用來確認第二電池 420 的負極 421 上的電極螺栓 423 的鎖固狀態，其特徵在於，固定螺栓 424 上亦緊鎖了一偵測傳感器組件，如第一實施例所描述，安裝於第一電池 420 的負極 421 的固定螺牙上。
一電壓的信息訊號，來自於第一電池的負極與第二電池的負極，會被傳輸至電流導體 450 至輸入線 452；當這兩個與固定螺栓 414 與固定螺栓 424 相關聯的偵測傳感器組件被擠壓至使一電流得以通過第一接觸點與第二接觸點時，該電流信息訊號會被傳輸經過輸入線 452、互聯接線 451、及電池管理單元(未顯示)的輸出線 453，從而向電池管理單元回報此一電壓信息。
當其中一偵測傳感器組件因為相關聯的固定螺栓的鬆脫而導致喪失擠壓狀態，該傳感器的第一接觸點與第二接觸點的電傳導會被破壞，在此情況，電池管理單元便會喪失其電壓信息訊號，因此，車輛管理單元便能利用電壓信息訊號的喪失作為電極連結的鬆脫潛在可能性的指示，則與電池管理單元關聯的車輛管理單元便能通知使用者或是服務人員對該電極連結做必要的檢測。
現在參閱第五圖，其顯示了第二實施例的進階應用範例，其特徵在於；方塊 504、503、502與501分別代表了一偵測傳感器組件，其用以回報其對應電池電極的鎖固狀態以及該並聯電池組的指定節點的電壓信息訊號；配線534、533、532與531被用以連接個別的相應電極的偵測傳感器組件。
在第五圖中，偏壓電阻 523、522 和 521 被用於產生一分壓器電路，其能夠檢測多個電池電極的鎖固狀態且在任何電池的電極螺栓鬆脫時辨識故障的電極連結，其特徵在於；在所有的偵測傳感器組件皆被緊鎖的狀態下，電池管理單元在在下直接透過連接線 520 和 534 來讀取電壓信息訊號，獲得電極電路節點的全電壓值；如當其中一偵測傳感器組件鬆脫，則連結線 520 與 534 的電路無法導電，電池管理單元會透過相對應的偏壓電阻來讀取該電極電路節點的電壓信息訊號，而獲得一折減後的電壓值，因此與電池管理單元關聯的車輛管理單元藉由被折減的電壓訊號和計算分壓電路的電壓值，可以判定且辨認該連結故障的特定電極。
透過如第五圖所示的實施例的實施，車輛管理單元可以在電極或電流導體的脫落發生之前向使用者通知故障的電極連接，因為即使車輛管理單元自折減的電壓信息值辨認出鬆脫的固定螺栓，其電極螺栓應仍然位於其電極螺紋內，因此，其向駕駛或服務人員提供了一對故障接點進行檢測的預警。
101‧‧‧電極
102‧‧‧電極螺栓
103‧‧‧固定槽
104‧‧‧電極螺牙
105‧‧‧固定螺栓
106‧‧‧固定螺牙
110‧‧‧電流導體
111‧‧‧第一接觸點
112‧‧‧第二接觸點
113‧‧‧第一絕緣套管
114‧‧‧第二絕緣套管
115‧‧‧絕緣護套
116‧‧‧彈性墊片
Claims (1)
-
一種多個電極接點的鎖固狀態確認裝置，其包含：
一電極，具有一電極螺牙與一固定螺牙；
一電極螺栓，用以鎖固一電流導體與該電極螺牙，其特徵在於，該電極螺栓具有至少一固定槽；
一感測單元，其包含一絕緣護套、一第一接觸點、一第二接觸點、一彈性構件與一電壓信號輸入接頭，用於在該彈性構件被擠壓時形成一電流通路以回報該電極之電路節點的電壓訊號；以及
一固定螺栓，用於固定一偵測傳感器組於該固定螺牙之上，當該固定螺栓之頭段位於該電極螺栓之該固定槽中，藉由該固定螺栓的螺栓頭段對該電極螺栓形成一鎖固狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多個電極接點的鎖固狀態確認裝置，其特徵在於，該鎖固狀態偵測裝置進一步包含與該電極同一電位的個別額外電極的額外偵測傳感器組件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多個電極接點的鎖固狀態確認裝置，其特徵在於，該鎖固狀態確認裝置還包括至少一偏壓電阻以形成一分壓電路，該偵測傳感器組件的彈性構件不受到擠壓時，會產生一獨特的電壓下降的電壓訊號傳遞至電池管理元件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多個電極接點的鎖固狀態確認裝置，其特徵在於，該鎖固狀態確認裝置還包括一控制元件以通過測量該獨特的電壓下降以辨認故障的電極接點。
5. 一種包含至少兩個偵測傳感器組與一電壓信號傳入連接器以偵測數個電極之電路節點之故障電極接點的鎖固狀態確認裝置，其特徵在於，個別偵測傳感器組包含一絕緣套件、一第一接觸點、一第二接觸點與一彈性構件，在該彈性構件受到固定螺栓與相關連之電極螺栓鎖固擠壓時形成一電流通路通過該第一接觸點與第二接觸點。
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