電池過溫偵測預警系統的製作方法

2023-06-15 07:17:51

本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種應用於電動汽車的電池過溫偵測預警系統。

背景技術：

目前，電動汽車正在逐漸推廣並在未來將具有廣闊的前景。現有的電動汽車通常在車輛鑰匙關閉或關掉低壓電瓶輸出的低壓電後，整車將會關閉所有主要低壓供電系統，BMS(battery management system，電池管理系統)會因低壓電源關閉而停止工作。此時，若動力電池發生故障出現異常，BMS將無法監測電池狀態並發送報警信號給到監控平臺，從而造成安全事故。

鑑於此，實有必要提供一種新型的電池過溫偵測預警系統以克服以上缺陷。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能在電動汽車靜置且關斷電瓶輸出的低壓電時偵測電池溫度並進行過溫預警的電池過溫偵測預警系統。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種電池過溫偵測預警系統，所述電池過溫偵測預警系統包括多個電池模塊、電壓轉換模塊、控制模塊及報警模塊，每個電池模塊包括電池單元及溫控開關單元，所述多個電池單元串聯成電池組，所述多個溫控開關單元並聯在所述電池組的正極與所述電壓轉換模塊之間，所述電池組的負極與所述電壓轉換模塊相連，所述電壓轉換模塊與所述控制模塊及所述報警模塊相連，所述控制模塊與所述多個電池單元及所述報警模塊相連，當某一電池模塊中電池單元的溫度超過所述電池模塊中溫控開關單元的動作溫度時，所述溫控開關單元閉合，所述電池組通過閉合的溫控開關單元給所述電壓轉換模塊供電，所述電壓轉換模塊給所述控制模塊及所述報警模塊供電，所述控制模塊偵測所述多個電池單元的狀態並在偵測到異常情況時控制所述報警模塊報警。

進一步地，每個溫控開關單元包括多個溫控開關，所述多個溫控開關設置在對應的電池單元不同位置的多個監測點，當某一監測點的溫度超過對應的溫控開關的動作溫度時，所述溫控開關閉合，所述電池組通過閉合的溫控開關給所述電壓轉換模塊供電。

進一步地，每個溫控開關的動作溫度可以相同也可以不同。

進一步地，每個電池單元包括多個單體電池，所述多個單體電池通過串聯及/或先並聯再串聯的方式相連。

進一步地，所述電池過溫偵測預警系統還包括通訊模塊、遠程控制端及/或移動終端，所述通訊模塊與所述電壓轉換模塊及所述控制模塊相連，當所述電池組給所述電壓轉換模塊供電時，所述電壓轉換模塊還給所述通訊模塊供電，所述控制模塊通過所述通訊模塊將偵測到異常狀態信號及報警信號傳輸給所述遠程控制端及/或所述移動終端。

進一步地，所述移動終端包括桌上型電腦、筆記本電腦、個人數字助理、手機或智能穿戴設備中的一種。

進一步地，所述電池過溫偵測預警系統還包括多個採集模塊，每個採集模塊與一個對應的電池單元相連，並與所述電壓轉換模塊及所述控制模塊相連，當所述電池組給所述電壓轉換模塊供電時，所述電壓轉換模塊還給所述多個採集模塊供電，所述控制模塊通過所述多個採集模塊偵測所述多個電池單元的狀態。

進一步地，所述控制模塊包括電池管理系統。

進一步地，所述通訊模塊包括通用分組無線服務技術、第二代移動通訊技術、第三代移動通訊技術及第四代移動通訊技術中的一種。

進一步地，所述報警模塊包括發聲報警單元及/或發光報警單元。

相比於現有技術，本實用新型通過在每個電池模塊中設置監測電池單元溫度的溫控開關單元，並通過將所述多個溫控開關單元並聯在所述電池組的正極與所述電壓轉換模塊之間，以使當某一電池模塊中電池單元的溫度超過所述電池模塊中溫控開關單元的動作溫度時，所述溫控開關單元閉合，所述電池組通過閉合的溫控開關單元給所述電壓轉換模塊供電，所述電壓轉換模塊給所述控制模塊及所述報警模塊供電，從而使所述電池過溫偵測預警系統在電動汽車靜置且關斷電瓶輸出的低壓電時也能監控所述電池組的狀態並及時地進行異常情況報警，進而有效地防止了電池安全事故的發生。

本實用新型還通過將所述溫控開關單元中的多個溫控開關設置在對應的電池單元不同位置的多個監測點上，以分別對所述電池單元不同位置的溫度進行監測，從而提高了溫度監測的準確度。另外，在本實用新型中，當所述電池組未出現過溫異常時，所述電池組不給所述電壓轉換模塊供電，從而保證了系統功耗最低。

【附圖說明】

圖1為本實用新型實施例提供的電池過溫偵測預警系統的原理框圖。

圖2為圖1中溫控開關單元的電路圖。

【具體實施方式】

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

當一個元件被認為與另一個元件「相連」時，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

需要說明的是，本文提到的「靜置」是指電動汽車處於熄火且靜止放置的狀態。

請參閱圖1，圖1為本實用新型實施例提供的電池過溫偵測預警系統100的原理框圖。所述電池過溫偵測預警系統100包括多個電池模塊10、電壓轉換模塊20、控制模塊30及報警模塊40。每個電池模塊10包括電池單元12及溫控開關單元18，所述多個電池單元12串聯成電池組16，所述多個溫控開關單元18並聯在所述電池組16的正極與所述電壓轉換模塊20之間，所述電池組16的負極與所述電壓轉換模塊20相連。所述電壓轉換模塊20與所述控制模塊30及所述報警模塊40相連，所述控制模塊30與所述多個電池單元12及所述報警模塊40相連。

當某一電池模塊10中電池單元12的溫度超過所述電池模塊10中溫控開關單元18的動作溫度時，所述溫控開關單元18閉合，所述電池組16通過閉合的溫控開關單元18給所述電壓轉換模塊20供電，所述電壓轉換模塊20給所述控制模塊30及所述報警模塊40供電，所述控制模塊30偵測所述多個電池單元12的狀態並在偵測到異常情況時控制所述報警模塊40報警。

請參閱圖2，圖2為本實用新型實施例提供的溫控開關單元18的電路圖。每個溫控開關單元18包括多個溫控開關S1，所述多個溫控開關S1設置在對應的電池單元12不同位置的多個監測點。當某一監測點的溫度超過對應的溫控開關S1的動作溫度時，所述溫控開關S1閉合，所述電池組16通過閉合的溫控開關S1給所述電壓轉換模塊20供電。每個溫控開關S1的動作溫度可以相同也可以不同，所述監測點的位置可以根據實際情況確定。

在本實施方式中，每個電池單元12包括多個單體電池，所述多個單體電池通過串聯及/或先並聯再串聯的方式相連。

在本實施方式中，所述電池過溫偵測預警系統100還包括通訊模塊50、遠程控制端60及/或移動終端70，所述通訊模塊50與所述電壓轉換模塊20及所述控制模塊30相連。當所述電池組16給所述電壓轉換模塊20供電時，所述電壓轉換模塊20還給所述通訊模塊50供電，所述控制模塊30通過所述通訊模塊50將偵測到異常狀態信號及報警信號傳輸給所述遠程控制端60及/或所述移動終端70。所述移動終端70包括桌上型電腦、筆記本電腦、個人數字助理、手機或智能穿戴設備中的一種。

在本實施方式中，所述電池過溫偵測預警系統100還包括多個採集模塊80，每一採集模塊80與一個對應的電池單元12相連，並與所述電壓轉換模塊20及所述控制模塊30相連。當所述電池組16給所述電壓轉換模塊20供電時，所述電壓轉換模塊20還給所述多個採集模塊80供電，所述控制模塊30通過所述多個採集模塊80偵測所述多個電池單元12的狀態。

在本實施方式中，所述控制模塊30包括BMS(Battery Management System，電池管理系統)。所述通訊模塊50包括GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線服務技術)、第二代移動通訊技術(2G)、第三代移動通訊技術(3G)及第四代移動通訊技術(4G)中的一種。所述報警模塊40包括發聲報警單元及/或發光報警單元。所述發聲報警單元包括蜂鳴器、麥克風等，所述發光報警單元包括發光二極體、顯示屏等。

下面將對本實用新型提供的電池過溫偵測預警系統100的工作原理進行說明。

當電動汽車處於臨時熄火停放、停放在車庫或停車場、閒置報廢等靜置狀態且關斷電瓶輸出的低壓電時，所述電壓轉換模塊20、所述控制模塊30、所述報警模塊40、所述通訊模塊50及所述多個採集模塊80均因沒有低壓電而停止工作。所述多個溫控開關S1默認為斷開狀態，當所述溫控開關S1周圍的溫度超過所述溫控開關S1的動作溫度時，所述溫控開關S1閉合，當所述溫控開關S1周圍的溫度降低到所述溫控開關S1的復位溫度時，所述溫控開關S1恢復到斷開狀態。

當某一電池單元12中的某一監測點的溫度超過對應的溫控開關S1的動作溫度時，所述溫控開關S1閉合，所述電池組16通過閉合的溫控開關S1給所述電壓轉換模塊20供電。所述電壓轉換模塊20將所述電池組16輸出的電壓轉化成所述控制模塊30、所述報警模塊40、所述通訊模塊50及所述多個採集模塊80的工作電壓，並為所述控制模塊30、所述報警模塊40、所述通訊模塊50及所述多個採集模塊80供電，所述控制模塊30、所述報警模塊40、所述通訊模塊50及所述多個採集模塊80開始工作。每個採集模塊80採集對應的電池單元12的電壓、電流、溫度等信號，並將採集到的信號輸出給所述控制模塊30。所述控制模塊30根據所述多個採集模塊80採集的信號偵測所述多個電池單元12的狀態，以判斷所述多個電池單元12是否出現異常情況(如溫度過高等)。當偵測到所述多個電池單元12出現異常狀況時，所述控制模塊30控制所述報警單元報警，以提醒附近的相關人員及時排查所述電動汽車的異常情況，並進行相應的維護處理。所述控制模塊30還通過所述通訊模塊50將偵測到異常狀態信號及報警信號傳輸給所述遠程控制端60及/或所述移動終端70。所述遠程控制端60及所述移動終端70接收到所述異常狀態信號及所述警報信號後，將通知相關人員及時排查所述電動汽車的異常情況，並進行相應的維護處理，從而有效地防止了電池安全事故的發生。

在本實施方式中，每一溫控開關S1的動作溫度小於其對應的監測點的溫度預警閾值，所述監測點的溫度預警閾值是指所述監測點出現異常且需要進行預警時的溫度值。因此，當所述溫控開關S1閉合時，所述溫控開關S1對應的監測點不一定出現異常且不一定需要預警，需要所述控制模塊30根據所述多個採集模塊80採集到的信號進行進一步的判斷，才能確定是否出現異常及是否需要預警。

本實用新型通過在每個電池模塊10中設置監測電池單元12溫度的溫控開關單元18，並通過將所述多個溫控開關單元18並聯在所述電池組16的正極與所述電壓轉換模塊20之間，以使當某一電池模塊10中電池單元12的溫度超過所述電池模塊10中溫控開關單元18的動作溫度時，所述溫控開關單元18閉合。所述電池組16通過閉合的溫控開關單元18給所述電壓轉換模塊20供電，所述電壓轉換模塊20給所述控制模塊30及所述報警模塊40供電，從而使所述電池過溫偵測預警系統100在電動汽車靜置且關斷電瓶輸出的低壓電時也能監控所述電池組16的狀態並及時地進行異常情況報警，進而有效地防止了電池安全事故的發生。

本實用新型還通過將所述溫控開關單元18中的多個溫控開關S1設置在對應的電池單元12不同位置的多個監測點上，以分別對所述電池單元12不同位置的溫度進行監測，從而提高了溫度監測的準確度。另外，在本實用新型中，當所述電池組16未出現過溫異常時，所述電池組16不給所述電壓轉換模塊20供電，從而保證了系統功耗最低。

本實用新型並不僅僅限於說明書和實施例中所描述，因此對於熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念的精神和範圍的情況下，本實用新型並不限於特定的細節、代表性的設備和這裡示出與描述的圖示示例。