电池组的损伤检测警报系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆(1)的蓄能组件(300，100)，包括：适于容纳至少一个蓄能电池元(202)的蓄能罩(110)，所述蓄能罩包括至少一个罩壁(120)；包括至少一个第一光纤(112)的至少一个第一光学传感器(111)，所述光纤沿所述内侧的至少一部分的距离连接于第一罩壁(120)。所述光接收器被构造为检测通过所述第一光纤传输的所述光信号，其中光学传感器被构造为检测指示变形(140)的光信号的改变。本发明专利技术还涉及相应的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓄能组件，涉及一种蓄能系统以及涉及一种用于评估用于蓄能组件的蓄能罩的变形的方法。
技术介绍
电动和混合动力车辆近来在全世界的道路上越来越常见。它们的一个共同点是它们都需要大的强力的可充电蓄能，亦称电池。在大多数这种电池中，若干电池元被堆叠在一起以形成足以为车辆提供例如旨在几十千米能量的蓄电池电源。这些电池元在大多数情形下与共同的框架或罩机械地固定与一起以形成便于安装在车辆中的单个单元。此外，为驾驶电动或混合动力车辆提供足够动力的电池的尺寸相对地较大，因此电池元趋向于被紧密包装以便减少电池的尺寸。电池的高功率构成了高风险，特别是对于承载电池的车辆的乘客以及对于可能被有故障电池损坏的车辆自身。例如，在事故导致对电池撞击的情形下，可能发生导致火灾的短路。另一个示例是例如由石块导致的撞击可能以未知的方式损伤电池。例如，石块(或另一物体)可能从车辆下部撞击电池。带有用于检测外部物理撞击的电子传感器的仪器的一个示例在US20060250262中公开。然而，希望能够更准确地评估由外部撞击所致的损伤从而根据所述损伤更好地确定需要采取什么行动。因此，需要用于电动和混合动力车辆的电池中损伤检测的改进系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个一般目的是提供用于车辆特别是电动车辆的蓄能组件中的改进的损伤检测。根据本专利技术的第一方面，因此它提供了用于车辆的蓄能组件，所述蓄能组件包括：适于容纳至少一个蓄能电池元的蓄能罩，所述蓄能罩包括至少一个罩壁；以及至少第一光学传感器，其包括至少第一光纤，至少第一光接收器和光发射体，其中所述光纤连接于所述蓄能罩的至少第一罩壁的内侧，所述光纤沿所述内侧的至少一部分的距离连接于所述内侧，所述光发射体被构造为发射通过所述第一光纤的光信号，并且所述光接收器被设置为检测传输通过所述第一光纤的所述光信号，其中所述光学传感器被构造为检测所述光信号的改变，所述改变指示所述第一罩壁的变形。本专利技术基于这样的认识：蓄能组件(例如电池组)可能受到撞击，撞击可能损伤蓄能罩藉此损伤容纳在蓄能罩内的部件(例如蓄能电池元、冷却系统、印刷电路板等等)而用户注意不到所述损伤。继续使用损坏的蓄能组件，可能发生更多严重的事故。进一步认识到，在事故情形下，可能以未知的方式损坏蓄能组件。在那种情况下，具有蓄能组件处理不当的风险，可能导致在事故后处理车辆单不能够接近蓄能组件的人们的危险情况。认识到，通过将光纤连接于蓄能罩内侧，可通过分析传输通过光纤的光信号来检测蓄能罩的变形。如果蓄能罩以某种方式临时地或永久性地变形，在变形区域内与蓄能罩接触的光纤也变形。传输通过光纤的光信号将由于变形而改变，藉此所述改变指示了蓄能罩的变形。进一步认识到，光纤应当设置在蓄能罩内侧上以免或至少减少由于外部物体或力直接撞击在光纤上所致的误显示变形的发生。此外，本专利技术的另一个优点是基于光纤的变形使用光学传感器就消除或至少减轻了与电磁干扰有关的问题。蓄能罩应当被理解为容纳适于为电动或混合动力车辆提供推进力的引擎提供动力的蓄能电池元的壳体。蓄能电池元例如可为锂离子电池元。蓄能电池元可在蓄能罩内堆叠。可选择地，可以在堆叠中与蓄能电池元交错设置冷却板。“罩壁”可以是任何形式的侧壁、罩的顶部、罩的底部、或蓄能组件的底部托盘部。因此，术语“壁”应该广义地理解。内侧是蓄能罩壁面向蓄能电池元方向(蓄能电池元设置在蓄能罩内的情况下)的那一侧。光纤连接于蓄能罩的罩壁。例如，光纤可通过胶带或任何其它粘着方法或产品粘结或连接，或者例如使用环氧树脂或类似的产品连接光纤，只要如果光纤连接在罩壁的被物理撞击(例如外力)所致变形的区域内则光纤变形即可。可选地或额外地，光纤可例如由泡沫、塑料带或金属板覆盖用于固定。光纤可沿内侧的至少一部分的距离连接以遵循内侧的表面。这意味着光纤在大于点连接的罩壁距离上连接。例如，光纤可从第一罩壁的第一端部连接至第二端部。所述距离例如可覆盖罩壁的整个长度或仅罩壁长度的百分之几，但不只是仅单点。通过检测传输通过光纤的光信号，可检测罩壁的变形。光纤例如可为单芯或多芯光纤。罩壁的变形可为罩壁形状的变化。例如，通过石块或其它物体的撞击或在事故的情形下，在撞击位置处可能有形状的局部变化。因而，变形是罩壁外形、几何形状、截面或形状的改变，和/或变形可为罩壁上的干扰。光发射体是被设置为发光的装置，例如光发射体可包括发光二极管、激光或其它固态光源。光接收器可为能够将光转换为电子信号的装置。例如，光接收器可以是光电探测器。根据本专利技术的一个实施例，蓄能组件可进一步包括第二光学传感器，第二光学传感器具有第二光纤以及被构造为检测传输通过所述第二光纤的光信号的第二光接收器，所述第二光纤连接于与所述第一光纤所连接的第一罩壁相同的第一罩壁且与所述第一光纤间隔开，其中第二光学传感器被构造为检测传输通过第二光纤的光信号的改变。通过将第二光纤连接于相同的罩壁，能通过确定在哪个光纤内检测到光信号的改变并将光纤关联到它们在罩壁上的位置来更准确地定位罩的变形。根据本专利技术的一个实施例，蓄能组件可进一步包括第二光学传感器，其具有第二光纤以及被构造为检测传输通过所述第二光纤的光信号的第二光接收器，所述第二光纤连接于与所述第一光纤(112a)所连接的罩壁不同的蓄能罩罩壁，其中第二光学传感器被构造为检测传
输通过第二光纤的光信号的改变。这样，能确定哪个罩壁变形。根据本专利技术的一个实施例，每个光纤可具有各自的光接收器和各自的光发射体。例如，第二光学传感器可包括光发射体。通过为每个光纤提供其自己的光接收器和光发射体，光学传感器可更耐用和对损伤不那么敏感。一个光发射体可被设置为发射光穿过一个以上的光纤，并且其中每个光纤具有相应的光接收器。例如，第一和第二光学传感器可共享一个光发射体。光信号的改变可以是相应的一个光纤的光传输特性的改变。例如，如果光纤是弯曲的或以其它方式变形，则通过光纤的光程被改变。藉此光信号的传输被改变且可被光学传感器检测。根据本专利技术的一个实施例，光学传感器可连接于控制单元，其中所述控制单元可被构造为基于所述检测到的光信号的改变确定所述罩壁的变形的大小和/或位置。因而，控制单元可将所检测到的改变与罩壁变形的大小相关联。出于这种原因，改变的光的传输可通过试验数据关联于光纤的变形量。例如，可以有光纤的弯曲半径相对于通过光纤的光损失的比例的预定数据集。可选地或额外地，可以有施加于光纤的压紧力(或施加的压力，或压缩量)相对于光损失的比例的预定数据集。压力或压紧力导致光纤被压缩，以致于导致允许通过光纤的光减少的光纤的压缩量。在类似的方式，光纤的弯曲导致允许更少的光通过光纤。可选地或额外地，控制单元可将检测到的改变关联于罩壁的变形位置。要注意，“位置”可能涉及罩壁上的位置/区域，或者“位置”也可涉及哪个罩壁已经变形。根据本专利技术的一个实施例，控制单元可被构造为基于检测到的任何光信号的改变确定撞击的严重程度。控制单元可由变形的大小和变形的位置的组合确定严重程度。例如，相对小的变形被确定为不具有高的严重程度，或蓄能组件不那么灵敏的区域(例如不是紧密靠近蓄能电池元的区域)内的变形可被确定为不具有高的严重程度。此外，蓄能罩的灵敏区域内的变形可被确定为严重，或相对大的变形可被确定为严重。变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆(1)的蓄能组件(300,100)，所述蓄能组件包括：适于容纳至少一个蓄能电池元(202,203,204)的蓄能罩(110)，所述蓄能罩包括至少一个罩壁(120,138)；以及至少第一光学传感器(111)，其包括至少第一光纤(112,112',112a)、至少第一光接收器(118)和光发射体(116)，其中，所述光纤连接于所述蓄能罩的至少第一罩壁(120)的内侧(114)，所述光纤沿所述内侧的至少一部分的距离连接于所述内侧，所述光发射体被构造为发射通过所述第一光纤的光信号，并且所述光接收器被设置为检测传输通过所述第一光纤的所述光信号，其中，所述光学传感器被构造为检测所述光信号的改变，所述改变指示所述第一罩壁的变形(140)。

【技术特征摘要】
2015.06.09 EP 15171113.21.一种用于车辆(1)的蓄能组件(300,100)，所述蓄能组件包括：适于容纳至少一个蓄能电池元(202,203,204)的蓄能罩(110)，所述蓄能罩包括至少一个罩壁(120,138)；以及至少第一光学传感器(111)，其包括至少第一光纤(112,112',112a)、至少第一光接收器(118)和光发射体(116)，其中，所述光纤连接于所述蓄能罩的至少第一罩壁(120)的内侧(114)，所述光纤沿所述内侧的至少一部分的距离连接于所述内侧，所述光发射体被构造为发射通过所述第一光纤的光信号，并且所述光接收器被设置为检测传输通过所述第一光纤的所述光信号，其中，所述光学传感器被构造为检测所述光信号的改变，所述改变指示所述第一罩壁的变形(140)。2.根据权利要求1所述的蓄能组件，进一步包括第二光学传感器(111”)，所述第二光学传感器具有第二光纤(112”)以及被构造为检测传输通过所述第二光纤的光信号的第二光接收器(118”)，所述第二光纤(112”)连接于与所述第一光纤(112')所连接的第一罩壁相同的第一罩壁且与所述第一光纤间隔开，其中，所述第二光学传感器被构造为检测传输通过所述第二光纤的所述光信号的改变。3.根据权利要求1所述的蓄能组件，进一步包括第二光学传感器(111b)，所述第二光学传感器具有第二光纤(112b)以及被构造为检测传输通过所述第二光纤的光信号的第二光接收器(118b)，所述第二光纤(112b)连接于与所述第一光纤(112a)所连接的罩壁不同的蓄能罩罩壁(138)，其中，所述第二光学传感器被构造为检测传输通过所述第二光纤的所述光信号的改变。4.根据权利要求2或3所述的蓄能组件，其中，所述第二光学传感器包括光发射体(116”,116b)。5.根据权利要求2或3所述的蓄能组件，其中，所述第二光学传感器与所述第一光学传感器共用...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚剑峰，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE