一種電池組高壓連接管理系統的製作方法

2023-06-24 21:10:06 2

專利名稱：一種電池組高壓連接管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電池組連接技術領域，特別涉及一種電池組高壓連接管理系統。
背景技術：
如圖I所示，目前汽車電池組23的高壓連接(串聯或並聯)大多採用螺栓21及銅連接片24連接固定，在這種連接方式中，為了防止螺栓21連接鬆動，通常在連接過程中增加防松墊片22，但這種防止螺栓鬆動的方法是被動的防松，如果螺栓連接的某部分出現鬆動，則駕駛者無法知曉。如果電池組的高壓連接出現鬆動，則會減小電池組導電部分與銅連接片的接觸面積，從而導致單位面積上承受的電流變大幾倍，甚至幾十倍、幾百倍，而單位面積上承受的電流變大將會引起電池組起火甚至爆炸，對人身及財產造成重大損失，因此傳統的電池高壓連接存在安全隱患。

實用新型內容本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種電池組高壓連接管理系統。為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種電池組高壓連接管理系統，其包括含有螺栓的連接裝置，由所述連接裝置連接的至少兩個電池單元組成的電池組，該電池組高壓連接管理系統還包括高壓管理E⑶，繼電器和至少兩個壓力傳感器，所述高壓管理ECU的電源埠與外接電源相連，所述壓力傳感器包括壓力檢測部件，所述壓力檢測部件套裝在螺栓上，所述壓力檢測部件檢測螺栓的壓力並將壓力信號傳輸給所述高壓管理ECU，所述高壓管理ECU的開關信號輸出端與所述繼電器的輸入迴路相連，所述高壓管理ECU根據接收到的壓力信號的高低控制所述繼電器的輸入迴路的導通或切斷，所述繼電器的輸出迴路與所述電池組的輸出端相連，用於控制所述電池組輸出端的導通或切斷。本實用新型的電池組高壓連接管理系統時時監控電池組正負極螺栓的壓力，進而判斷電池組的連接狀態，當螺栓的壓力降低，駕駛者可通過顯示器知道螺栓鬆動的危險等級、鬆動部位以及是否需要立即檢修，提高了行車的安全性。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是現有技術中電池組連接結構示意圖；圖2是本實用新型電池組高壓連接管理系統的示意圖；圖3是本實用新型電池組連接結構示意圖；[0012]圖4是本實用新型壓力傳感器的結構示意圖；圖5是本實用新型電池組高壓連接管理系統的管理方法的流程圖。附圖標記21螺栓；22墊片；23電池組；24銅連接片；I壓力檢測部件；2壓力傳感器信號線；3壓力傳感器；4螺栓；5墊片；6電池組；7銅連接片；8高壓管理E⑶；9繼電器；10顯示器；11電機控制器。
具體實施方式下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附
圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。圖2是本實用新型電池組高壓連接管理系統的示意圖，從圖中可見該電池組高壓連接管理系統包括含有螺栓4的連接裝置和由連接裝置連接的至少兩個電池單元組成的電池組6，如圖3所示，在本實施方式中，該連接裝置由螺栓4，銅連接片7和墊片5組成，一個連接裝置包括兩個螺栓4，一個銅連接片7和兩個環狀的墊片5。該電池組高壓連接管理系統還包括高壓管理E⑶8，繼電器9和至少兩個壓力傳感器3，圖2中只是示意性地畫出了一個壓力傳感器，多個壓力傳感器的連接方式與圖中所畫壓力傳感器的連接方式相同。在本實施方式中，壓力傳感器3與連接裝置相連，壓力傳感器3的數量與連接裝置的螺栓4的數量相同，壓力傳感器3包括壓力檢測部件3和壓力傳感器信號線2，如圖4所示，在本實施方式中，壓力傳感器3的壓力檢測部件I為環形薄片狀結構，壓力檢測部件I套裝在螺栓4上，其位於螺栓4的頭部與電池組6上螺母的頂端之間，用於檢測螺栓4的壓力，壓力檢測部件I通過壓力傳感器信號線2與高壓管理E⑶8相連。如圖2所示，高壓管理ECU 8的電源埠與外接電源相連，壓力傳感器3的壓力檢測部件I檢測與其相連的連接裝置的螺栓4的壓力並將壓力信號傳輸給所述高壓管理ECU 8，高壓管理ECU 8的開關信號輸出端與繼電器9的輸入迴路相連，高壓管理ECU 8根據接收到的螺栓壓力信號的高低控制繼電器9的輸入迴路的導通或切斷，繼電器9的輸出迴路與電池組6的輸出端相連，用於控制電池組6的輸出端的導通或切斷。本實用新型的電池組高壓連接管理系統還包括顯示器10，該顯示器10與高壓管理E⑶8相連，用於顯示電池組的高壓連接狀態。繼電器9的輸出迴路與電機控制器11相連，高壓管理E⑶8通過控制繼電器9的輸出迴路的通斷，實現電池組6輸出端與電機控制器11的導通和切斷。如圖5所示，本實用新型的電池組高壓連接管理系統的管理方法包括如下步驟SI :壓力傳感器3分別檢測與其相連的連接裝置的螺栓4的壓力，並分別將壓力信號傳輸給高壓管理ECU 8 ；S2 :高壓管理E⑶8判斷是否接收到電池單元的螺栓壓力信號，當檢測到電池單元的螺栓壓力信號時，進入步驟S3，當沒有檢測到電池單元的螺栓壓力信號時，高壓管理ECU 8判定壓力傳感器信號丟失,高壓管理ECU 8的開關信號輸出端發出低電平信號,繼電器9的輸入迴路斷開；S3 :高壓管理E⑶8判斷電池單元上螺栓4的壓力是否大於預緊力的80%，當螺 栓4的壓力大於預緊力的80%時，高壓管理E⑶8判定螺栓連接正常，高壓管理E⑶8的開關信號輸出端發出高電平信號，繼電器9的輸入迴路閉合，繼電器9的輸出迴路吸合，當螺栓4的壓力小於預緊力的80%時，高壓管理E⑶8判定螺栓4連接鬆動，高壓管理E⑶8的開關信號輸出端發出低電平信號，繼電器9的輸入迴路斷開。在本實施方式中，當螺栓4的壓力大於預緊力的80%時，壓力傳感器3將壓力信號轉換成4-5V的模擬電壓信號，當螺栓4的壓力小於預緊力的80%時，壓力傳感器3將壓力信號轉換成0-4V的模擬電壓信號。當螺栓4的壓力大於預緊力的80%並小於100%時，高壓管理ECU 8發出弱報警信號，顯示器10顯示建議檢修指令，當螺栓4的壓力低於預緊力的80%時，高壓管理E⑶8發出強報警信號，顯示器10顯示強制檢修指令。當顯示器10顯示建議檢修指令或強制檢修指令時，顯示器10同時顯示連接鬆動的螺栓部位。利用本實用新型進行電池組高壓連接管理時，先對電池組6的螺栓4進行預緊，預緊力通過壓力傳感器3及高壓管理ECU 8採集並標定，作為基準。在本實施方式中，按照ION. m的扭力進行預緊。車輛使用過程中，高壓管理ECU8時時採集壓力傳感器3檢測到的螺栓4的壓力值，並與初始標定的預緊力比較，如果螺栓4的壓力值減少20 %以內，即當前螺栓4的壓力值在標定值的80%以上，則高壓管理E⑶8的引腳f接收壓力傳感器3發送的4 5V的模擬信號，高壓管理E⑶8的引腳e發出12V的有效信號，則繼電器9的引腳b和引腳d之間產生12V電壓，繼電器9的輸入迴路接通，即引腳b和引腳d接通，繼電器9的輸出迴路吸合，即繼電器的引腳a和引腳c接通，電池組6的高壓可加載至電機控制器11，電機控制器11可正常工作，同時高壓管理E⑶8通過其引腳c和引腳d向顯示器10發送信號使顯示器10顯示「螺栓連接正常」。此外，在螺栓4的壓力值在標定值的80%以上並且低於100%時，高壓管理E⑶8發出弱報警信號，顯示器10顯示建議檢修指令，並告知駕駛者螺栓鬆動具體位置。如果螺栓4的壓力值減少超過20%，即當前螺栓4的壓力值在標定值的80%以下，則高壓管理E⑶8的引腳f接收壓力傳感器3發送的0 4V的模擬信號，高壓管理E⑶8的引腳e發出OV的電壓信號，繼電器9的引腳b和引腳d兩端產生OV的電壓，繼電器9的輸入迴路斷開，即引腳b和引腳d斷開，繼電器9的輸出迴路也斷開，即繼電器9的引腳a和引腳c斷開，電池組6的高壓不能加載至電機控制器11，電機控制器11不能常工作，高壓管理E⑶8通過其引腳c和引腳d發送信號，顯示器10顯示「螺栓連接鬆動」。同時，高壓管理E⑶8發出強報警信號，顯示器10顯示強制性檢修指令。如果壓力傳感器3的壓力檢測部件I或壓力傳感器信號線2損壞，壓力傳感器3的信號丟失，則高壓管理ECU 8的引腳f無法接收壓力傳感器3傳送的0 5V的模擬電壓信號，則高壓管理ECU 8的引腳e發出OV的電壓信號，繼電器9的引腳b及引腳d兩端產生OV電壓，繼電器9的輸入迴路和輸出迴路均斷開，電池組6的高壓不能加載至電機控制器11，電機控制器11不能常工作，同時高壓管理E⑶8通過其引腳c和引腳d發送信號，顯示器10顯示「傳感器信號丟失」。本實用新型的電池組高壓連接管理系統能夠時時監控電池組正負極螺栓的壓力，進而判斷電池組的連接狀態，當螺栓的壓力降低，駕駛者可通過顯示器知道螺栓鬆動的危險等級、鬆動部位以及是否需要立即檢修，提高了行車的安全性。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特 點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求1.一種電池組高壓連接管理系統，包括含有螺栓(4)的連接裝置，由所述連接裝置連接的至少兩個電池單元組成的電池組￠)，其特徵在於，還包括高壓管理E⑶(8)，繼電器(9)和至少兩個壓力傳感器(3)，所述高壓管理ECU (8)的電源埠與外接電源相連，所述壓力傳感器(3)包括壓力檢測部件(I)，所述壓力檢測部件(I)套裝在螺栓(4)上，所述壓力檢測部件(I)檢測螺栓(4)的壓力並將壓力信號傳輸給所述高壓管理ECU(S)，所述高壓管理ECU(S)的開關信號輸出端與所述繼電器(9)的輸入迴路相連，所述高壓管理ECU(S)根據接收到的壓力信號的高低控制所述繼電器(9)的輸入迴路的導通或切斷，所述繼電器(9)的輸出迴路與所述電池組(6)的輸出端相連，用於控制所述電池組(6)輸出端的導通或切斷。
2.如權利要求I所述的電池組高壓連接管理系統，其特徵在於，所述壓力傳感器(3)的壓力檢測部件(I)為環形薄片狀結構，所述壓力檢測部件(I)位於螺栓(4)的頭部與電池組(6)上螺母的頂端之間，所述壓力檢測部件(I)通過壓力傳感器信號線(2)與所述高壓管理E⑶(8)相連。
3.如權利要求I所述的電池組高壓連接管理系統，其特徵在於，還包括顯示器(10)，所述顯示器(10)與所述高壓管理E⑶(8)相連，用於顯示所述電池組￠)的高壓連接狀態。
4.如權利要求I所述的電池組高壓連接管理系統，其特徵在於，所述繼電器(9)的輸出迴路與電機控制器(11)相連，所述高壓管理ECU (8)通過控制所述繼電器(9)的輸出迴路的通斷，實現所述電池組(6)輸出端與所述電機控制器(11)的導通和切斷。
專利摘要本實用新型提出了一種電池組高壓連接管理系統，該電池組高壓連接管理系統包括連接裝置，電池組，高壓管理ECU，繼電器和壓力傳感器。壓力傳感器檢測螺栓的壓力並傳輸給高壓管理ECU，高壓管理ECU根據壓力信號的高低控制繼電器通斷，進而控制電池組輸出端的導通或切斷。本實用新型的電池組高壓連接管理系統時時監控電池組正負極螺栓的壓力，當螺栓的壓力降低，駕駛者可通過顯示器知道螺栓鬆動的危險等級、鬆動部位以及是否需要立即檢修，提高了行車的安全性。
文檔編號H01M10/42GK202507950SQ201220123020
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者隋毅 申請人:力帆實業(集團)股份有限公司