一種防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，密封的電池包殼體內(nèi)部固定有電池管理系統(tǒng)和蓄電池本體，電池包殼體內(nèi)的底面設(shè)有液位傳感器和電磁閥且均與電池管理系統(tǒng)連接，所述的電磁閥連通電池包殼體內(nèi)外。本發(fā)明屬于主動式電池包防內(nèi)部積液的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)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(nèi)部積液的問題。
【專利說明】一種防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車動力電池系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，能源需求進(jìn)一步提高，新能源技術(shù)的呼聲越來越高，目前在汽車行業(yè)中，純電動汽車和混合動力汽車技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)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(tǒng)集成技術(shù)的滯后，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(fēng)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(hù)結(jié)構(gòu)失效等等因素，都會導(dǎo)致電池包內(nèi)部有積液的風(fēng)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，電池包只能靠采集電壓和SOC數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種能夠解決電池包內(nèi)部意外積液的系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，密封的電池包殼體內(nèi)部固定有電池管理系統(tǒng)和蓄電池本體，電池包殼體內(nèi)的底面設(shè)有液位傳感器和電磁閥且均與電池管理系統(tǒng)連接，所述的電磁閥連通電池包殼體內(nèi)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(gòu)成，所述的電池包下殼體底面由多塊下殼體底板構(gòu)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(shè)有電池包橫梁，所述的電池包橫梁具有凸出于電池包殼體的空腔，所述的液位傳感器和電磁閥均固定在電池包橫梁內(nèi)。
[0007]所述的電池包下殼體底面設(shè)有多個電池包橫梁，每個所述的電池包橫梁內(nèi)均設(shè)有液位傳感器和電磁閥。
[0008]所述的液位傳感器為監(jiān)測電池包殼體內(nèi)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(nèi)外各設(shè)有一個液位傳感器。
[0009]所述的電池管理系統(tǒng)輸出積液報警信號至汽車駕駛室內(nèi)報警單元。
[0010]所述的電池包殼體內(nèi)部還設(shè)有動力電池模塊，且電池包殼體內(nèi)外均設(shè)有防腐涂層。
[0011]一種防止電池包內(nèi)部積液的控制方法，按照以下方法工作:
[0012]系統(tǒng)啟動；
[0013]液位傳感器實(shí)時采集電池包殼體內(nèi)外是否有積液的信息，并輸送至電池管理系統(tǒng)；
[0014]當(dāng)電池管理系統(tǒng)獲得電池包殼體內(nèi)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(dāng)電池管理系統(tǒng)獲得電池包殼體內(nèi)無積液的信息時，控制電磁閥關(guān)閉。[0016]進(jìn)一步的，當(dāng)電池管理系統(tǒng)獲得電池包殼體內(nèi)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(xiàn)象的電池包橫梁內(nèi)的電磁閥。
[0017]當(dāng)電池管理系統(tǒng)控制開啟電磁閥的同時斷開相應(yīng)的關(guān)鍵高低壓電路。
[0018]進(jìn)一步的，電池管理系統(tǒng)發(fā)出開啟電磁閥信號的同時發(fā)出報警信號至車內(nèi)報警單元，以及發(fā)出漏液信號至車載通信單元，并由車載通信單元發(fā)出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標(biāo)信息發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器。
[0019]本發(fā)明屬于主動式電池包防內(nèi)部積液的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)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(nèi)部積液的問題。
[0020]采用本系統(tǒng)后可以有效避免以下風(fēng)險:
[0021]1、電池包內(nèi)的電池出現(xiàn)漏電解液，通常不易發(fā)現(xiàn)。電池電解液含有多種成份的化學(xué)物質(zhì)，常具有腐蝕性、易燃性，會對電池包內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生腐蝕。如果對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產(chǎn)生表面氧化層，就會導(dǎo)致接觸電阻增大，大電流回路的溫升異常增大，而且電解液有易燃成份，有自燃的風(fēng)險。即使沒有出現(xiàn)自燃，對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產(chǎn)生表面氧化層，會導(dǎo)致接觸電阻增大，大電流回路的溫升異常增大，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(chǎn)品質(zhì)保期5年或10萬公里的承諾構(gòu)成風(fēng)險。
[0022]2、通常電池包設(shè)計(jì)要求密封防護(hù)等級達(dá)到IP67，但是，如果密封防護(hù)等級IP67出現(xiàn)失效，電池包在涉水時就會進(jìn)水，而且不易發(fā)現(xiàn)。這種現(xiàn)象會對大電流母線、連接排、端子腐蝕，產(chǎn)生表面氧化層，就會導(dǎo)致接觸電阻增大，大電流回路的溫升異常增大，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(chǎn)品質(zhì)保期5年或10萬公里的承諾構(gòu)成風(fēng)險。而且，電池包內(nèi)部進(jìn)水，會引起漏電、短路、自燃甚至爆炸等安全隱患問題的出現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0024]圖1為防止電池包內(nèi)部積液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(biāo)記均為:1、電池管理系統(tǒng)；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(shí)施方式】
[0027]參見圖1可知，本發(fā)明防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)是在電池包殼體內(nèi)的底面增設(shè)液位傳感器7和電磁閥9，為確保監(jiān)測準(zhǔn)確性以及排液的效率，將電池包下殼體5底面設(shè)計(jì)成由多塊下殼體底板6拼構(gòu)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具有凸出于電池包殼體的空腔，液位傳感器7和電磁閥9均固定在電池包橫梁4內(nèi)。由于電池包橫梁4的盛液槽體積很小，并設(shè)計(jì)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(nèi)的兩端以及中間各個器件之間均設(shè)有電池包橫梁4，且每個電池包橫梁4內(nèi)斗設(shè)有液位傳感器7和電磁閥9，從而確保信號采集以及排液的準(zhǔn)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(tǒng)I連接，電磁閥9連通電池包殼體內(nèi)外，同時電池管理系統(tǒng)I輸出積液報警信號至汽車駕駛室內(nèi)報警單元和通信單元，上述設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)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(nèi)，造成電池?fù)p耗加速，在電池包殼體內(nèi)外均要設(shè)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(shè)計(jì)成監(jiān)測電池包殼體內(nèi)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(nèi)外各設(shè)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(nèi)外均設(shè)有防腐涂層，使其具有較高防腐蝕等級。
[0030]基于上述系統(tǒng)，防止電池包內(nèi)部積液的控制方法如下:
[0031]系統(tǒng)啟動；
[0032]液位傳感器7實(shí)時采集電池包殼體內(nèi)外是否有積液的信息，并輸送至電池管理系統(tǒng)I ;
[0033]當(dāng)電池管理系統(tǒng)I獲得電池包殼體內(nèi)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(tǒng)I控制斷開相應(yīng)的關(guān)鍵高低壓電路，避免出現(xiàn)漏電、短路、自燃甚至爆炸等現(xiàn)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(tǒng)I的工作，同時發(fā)出報警信號至車內(nèi)報警單元，以及發(fā)出漏液信號至車載通信單元，并由車載通信單元發(fā)出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標(biāo)信息發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器，遠(yuǎn)端服務(wù)器一般為售后，方便售后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(dāng)電池管理系統(tǒng)I獲得電池包殼體內(nèi)無積液的信息時，控制電磁閥9關(guān)閉。
[0035]為確保排液順暢同時也避免電池包殼體內(nèi)部受到污染，當(dāng)電池管理系統(tǒng)I獲得電池包殼體內(nèi)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(xiàn)象的電池包橫梁4內(nèi)的電磁閥9,從而盡可能減少電池包殼體內(nèi)外空氣的交換。
[0036]該系統(tǒng)可以防止電池包內(nèi)部積液，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng),密封的電池包殼體內(nèi)部固定有電池管理系統(tǒng)(I)和蓄電池本體，其特征在于:電池包殼體內(nèi)的底面設(shè)有液位傳感器(7)和電磁閥(9)且均與電池管理系統(tǒng)(I)連接，所述的電磁閥(9)連通電池包殼體內(nèi)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，其特征在于: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(gòu)成，所述的電池包下殼體(5 )底面由多塊下殼體底板(6)構(gòu)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(shè)有電池包橫梁(4)，所述的電池包橫梁(4)具有凸出于電池包殼體的空腔，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(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池包下殼體(5)底面設(shè)有多個電池包橫梁(4),每個所述的電池包橫梁(4)內(nèi)均設(shè)有液位傳感器(7)和電磁閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，其特征在于:所述的液位傳感器(7)為監(jiān)測電池包殼體內(nèi)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(nèi)外各設(shè)有一個液位傳感器(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池管理系統(tǒng)(I)輸出積液報警信號至汽車駕駛室內(nèi)報警單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的防止電池包內(nèi)部積液的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池包殼體內(nèi)部還設(shè)有動力電池模塊(2 )，且電池包殼體內(nèi)外均設(shè)有防腐涂層。
7.一種防止電池包內(nèi)部積液的控制方法，其特征在于: 系統(tǒng)啟動； 液位傳感器(7)實(shí)時米集電池包殼體內(nèi)外是否有積液的信息，并輸送至電池管理系統(tǒng)(I); 當(dāng)電池管理系統(tǒng)(I)獲得電池包殼體內(nèi)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(dāng)電池管理系統(tǒng)(I)獲得電池包殼體內(nèi)無積液的信息時，控制電磁閥(9)關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止電池包內(nèi)部積液的控制方法，其特征在于:當(dāng)電池管理系統(tǒng)(I)獲得電池包殼體內(nèi)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(xiàn)象的電池包橫梁(4 )內(nèi)的電磁閥(9 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止電池包內(nèi)部積液的控制方法，其特征在于:當(dāng)電池管理系統(tǒng)(I)控制開啟電磁閥(9)的同時斷開相應(yīng)的關(guān)鍵高低壓電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止電池包內(nèi)部積液的控制方法，其特征在于:電池管理系統(tǒng)(I)發(fā)出開啟電磁閥(9)信號的同時發(fā)出報警信號至車內(nèi)報警單元，以及發(fā)出漏液信號至車載通信單元，并由車載通信單元發(fā)出車輛識別信息、漏液信息以及車輛坐標(biāo)信息發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)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(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】方運(yùn)舟, 閻小軍, 柏躍虎 申請人:奇瑞汽車股份有限公司