一種防止電池包內部積液的系統及其控制方法
2024-02-20 21:04:15
一種防止電池包內部積液的系統及其控制方法
【專利摘要】本發明揭示了一種防止電池包內部積液的系統，密封的電池包殼體內部固定有電池管理系統和蓄電池本體，電池包殼體內的底面設有液位傳感器和電磁閥且均與電池管理系統連接，所述的電磁閥連通電池包殼體內外。本發明屬於主動式電池包防內部積液的系統，結構合理，工藝簡單，不增加電池包的重量，成本低，能夠有效的解決電池包內部積液的問題。
【專利說明】一種防止電池包內部積液的系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動車動力電池系統【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的日益發展，能源需求進一步提高，新能源技術的呼聲越來越高，目前在汽車行業中，純電動汽車和混合動力汽車技術的進一步發展解決了部分能源問題，但是也存在諸多的弊端，比如電池系統集成技術的滯後，帶來的安全問題等。具體的說，電動汽車動力電池存在漏液的風險、電動車可能會在積水路面上涉水行駛、電池包的密封防護結構失效等等因素，都會導致電池包內部有積液的風險，存在漏電、短路、自燃甚至爆炸等安全隱患。
[0003]針對上述問題，目前，電池包只能靠採集電壓和SOC數據出現嚴重異常時才能報警，因而存在電池的安全、性能和壽命隱患。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是實現一種能夠解決電池包內部意外積液的系統。
[0005]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為:一種防止電池包內部積液的系統，密封的電池包殼體內部固定有電池管理系統和蓄電池本體，電池包殼體內的底面設有液位傳感器和電磁閥且均與電池管理系統連接，所述的電磁閥連通電池包殼體內外。
[0006]所述的電池包殼體由電池包上殼體和電池包下殼體構成，所述的電池包下殼體底面由多塊下殼體底板構成，所述的下殼體底板之間具有漏液間隙，所述的漏液間隙設有電池包橫梁，所述的電池包橫梁具有凸出於電池包殼體的空腔，所述的液位傳感器和電磁閥均固定在電池包橫梁內。
[0007]所述的電池包下殼體底面設有多個電池包橫梁，每個所述的電池包橫梁內均設有液位傳感器和電磁閥。
[0008]所述的液位傳感器為監測電池包殼體內外液面的雙向探頭式液位傳感器，或者所述的電池包橫梁內外各設有一個液位傳感器。
[0009]所述的電池管理系統輸出積液報警信號至汽車駕駛室內報警單元。
[0010]所述的電池包殼體內部還設有動力電池模塊，且電池包殼體內外均設有防腐塗層。
[0011]一種防止電池包內部積液的控制方法，按照以下方法工作:
[0012]系統啟動；
[0013]液位傳感器實時採集電池包殼體內外是否有積液的信息，並輸送至電池管理系統；
[0014]當電池管理系統獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，控制電磁閥開啟；
[0015]當電池管理系統獲得電池包殼體內無積液的信息時，控制電磁閥關閉。[0016]進一步的，當電池管理系統獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，僅控制開啟存在漏液現象的電池包橫梁內的電磁閥。
[0017]當電池管理系統控制開啟電磁閥的同時斷開相應的關鍵高低壓電路。
[0018]進一步的，電池管理系統發出開啟電磁閥信號的同時發出報警信號至車內報警單元，以及發出漏液信號至車載通信單元，並由車載通信單元發出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標信息發送至遠端伺服器。
[0019]本發明屬於主動式電池包防內部積液的系統，結構合理，工藝簡單，不增加電池包的重量，成本低，能夠有效的解決電池包內部積液的問題。
[0020]採用本系統後可以有效避免以下風險:
[0021]1、電池包內的電池出現漏電解液，通常不易發現。電池電解液含有多種成份的化學物質，常具有腐蝕性、易燃性，會對電池包內部的結構件產生腐蝕。如果對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產生表面氧化層，就會導致接觸電阻增大，大電流迴路的溫升異常增大，而且電解液有易燃成份，有自燃的風險。即使沒有出現自燃，對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產生表面氧化層，會導致接觸電阻增大，大電流迴路的溫升異常增大，而且影響最大是這種腐蝕及其影響對各處的母線、連接排、端子狀況不一致，造成電池的溫度、溫升都不一致，使得電池的性能、壽命受到影響，會對產品質保期5年或10萬公裡的承諾構成風險。
[0022]2、通常電池包設計要求密封防護等級達到IP67，但是，如果密封防護等級IP67出現失效，電池包在涉水時就會進水，而且不易發現。這種現象會對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產生表面氧化層，就會導致接觸電阻增大，大電流迴路的溫升異常增大，而且影響最大是這種腐蝕及其影響對各處的母線、連接排、端子狀況不一致，造成電池的溫度、溫升都不一致，使得電池的性能、壽命受到影響，會對產品質保期5年或10萬公裡的承諾構成風險。而且，電池包內部進水，會引起漏電、短路、自燃甚至爆炸等安全隱患問題的出現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0024]圖1為防止電池包內部積液系統的結構示意圖；
[0025]圖2為圖1中所示電池包橫梁的局部放大示意圖；
[0026]上述圖中的標記均為:1、電池管理系統；2、動力電池模塊；3、電池包上殼體；4、電池包橫梁；5、電池包下殼體；6、下殼體底板；7、液位傳感器；8、積液面；9、電磁閥。
【具體實施方式】
[0027]參見圖1可知，本發明防止電池包內部積液的系統是在電池包殼體內的底面增設液位傳感器7和電磁閥9，為確保監測準確性以及排液的效率，將電池包下殼體5底面設計成由多塊下殼體底板6拼構而成，這些下殼體底板6之間具有漏液間隙，為保證電池包殼體的密封性，這些間隙由電池包橫梁4密封，如圖2所示，電池包橫梁4具有凸出於電池包殼體的空腔，液位傳感器7和電磁閥9均固定在電池包橫梁4內。由於電池包橫梁4的盛液槽體積很小，並設計其槽底面積小、對積液量非常敏感，只要有少量的積液，就會使電池包橫梁4中盛液槽的液面升高，被液位傳感器7接收到有積液的信號。
[0028]通常電池包殼體內的兩端以及中間各個器件之間均設有電池包橫梁4，且每個電池包橫梁4內鬥設有液位傳感器7和電磁閥9，從而確保信號採集以及排液的準確、及時，所有的的液位傳感器7和電磁閥9均與電池管理系統I連接，電磁閥9連通電池包殼體內外，同時電池管理系統I輸出積液報警信號至汽車駕駛室內報警單元和通信單元，上述設計結構不僅使用成本低，也不會增加電池包的重量。
[0029]為了避免電池殼體外的水滲入殼體內，造成電池損耗加速，在電池包殼體內外均要設置液位傳感器7，以便外部有積水時，不開啟電磁閥9，我們可以將液位傳感器7設計成監測電池包殼體內外液面的雙向探頭式液位傳感器7,或者在電池包橫梁4內外各設有一個液位傳感器7。為避免殼體腐蝕影響其密封性能，電池包殼體內外均設有防腐塗層，使其具有較高防腐蝕等級。
[0030]基於上述系統，防止電池包內部積液的控制方法如下:
[0031]系統啟動；
[0032]液位傳感器7實時採集電池包殼體內外是否有積液的信息，並輸送至電池管理系統I ;
[0033]當電池管理系統I獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，控制電磁閥9開啟，電池管理系統I控制斷開相應的關鍵高低壓電路，避免出現漏電、短路、自燃甚至爆炸等現象和惡性事故。但不影響液位傳感器7、電磁閥8和電池管理系統I的工作，同時發出報警信號至車內報警單元，以及發出漏液信號至車載通信單元，並由車載通信單元發出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標信息發送至遠端伺服器，遠端伺服器一般為售後，方便售後工作人員及時通知車主，以及為車主解決車輛故障問題；
[0034]當電池管理系統I獲得電池包殼體內無積液的信息時，控制電磁閥9關閉。
[0035]為確保排液順暢同時也避免電池包殼體內部受到汙染，當電池管理系統I獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，僅控制開啟存在漏液現象的電池包橫梁4內的電磁閥9,從而儘可能減少電池包殼體內外空氣的交換。
[0036]該系統可以防止電池包內部積液，系統結構適用性廣，可以使用在各類電池包上，主動式的電池包防積液方法，為電池包的安全、性能、壽命等方面，起到了積極的作用。
[0037]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種防止電池包內部積液的系統,密封的電池包殼體內部固定有電池管理系統(I)和蓄電池本體，其特徵在於:電池包殼體內的底面設有液位傳感器(7)和電磁閥(9)且均與電池管理系統(I)連接，所述的電磁閥(9)連通電池包殼體內外。
2.根據權利要求1所述的防止電池包內部積液的系統，其特徵在於:所述的電池包殼體由電池包上殼體(3 )和電池包下殼體(5 )構成，所述的電池包下殼體(5 )底面由多塊下殼體底板(6)構成，所述的下殼體底板(6)之間具有漏液間隙，所述的漏液間隙設有電池包橫梁(4)，所述的電池包橫梁(4)具有凸出於電池包殼體的空腔，所述的液位傳感器(7)和電磁閥(9)均固定在電池包橫梁(4)內。
3.根據權利要求2所述的防止電池包內部積液的系統，其特徵在於:所述的電池包下殼體(5)底面設有多個電池包橫梁(4),每個所述的電池包橫梁(4)內均設有液位傳感器(7)和電磁閥(9)。
4.根據權利要求3所述的防止電池包內部積液的系統，其特徵在於:所述的液位傳感器(7)為監測電池包殼體內外液面的雙向探頭式液位傳感器(7)，或者所述的電池包橫梁(4)內外各設有一個液位傳感器(7)。
5.根據權利要求4所述的防止電池包內部積液的系統，其特徵在於:所述的電池管理系統(I)輸出積液報警信號至汽車駕駛室內報警單元。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的防止電池包內部積液的系統，其特徵在於:所述的電池包殼體內部還設有動力電池模塊(2 )，且電池包殼體內外均設有防腐塗層。
7.一種防止電池包內部積液的控制方法，其特徵在於: 系統啟動； 液位傳感器(7)實時米集電池包殼體內外是否有積液的信息，並輸送至電池管理系統(I); 當電池管理系統(I)獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，控制電磁閥(9)開啟； 當電池管理系統(I)獲得電池包殼體內無積液的信息時，控制電磁閥(9)關閉。
8.根據權利要求7所述的防止電池包內部積液的控制方法，其特徵在於:當電池管理系統(I)獲得電池包殼體內具有積液且電池包殼體外無積液的信息時，僅控制開啟存在漏液現象的電池包橫梁(4 )內的電磁閥(9 )。
9.根據權利要求7所述的防止電池包內部積液的控制方法，其特徵在於:當電池管理系統(I)控制開啟電磁閥(9)的同時斷開相應的關鍵高低壓電路。
10.根據權利要求7所述的防止電池包內部積液的控制方法，其特徵在於:電池管理系統(I)發出開啟電磁閥(9)信號的同時發出報警信號至車內報警單元，以及發出漏液信號至車載通信單元，並由車載通信單元發出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標信息發送至遠端伺服器。
【文檔編號】H01M10/42GK103579702SQ201310590472
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】方運舟, 閻小軍, 柏躍虎 申請人:奇瑞汽車股份有限公司