电池系统的安全防护系统和电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池系统的安全防护系统和电池系统，该安全防护系统包括气体监控装置、电源、控制开关和继电器，其中：所述气体监控装置，与所述控制开关连接，用于在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制所述控制开关断开，否则控制所述控制开关闭合；所述继电器的控制端、所述电源以及所述控制开关连接形成控制回路；所述继电器的受控端，适于与电池系统中的电池组和电池系统中高压箱连接形成受控回路。本发明专利技术可以对电池失效风险的实时管控，当存在失效风险时可以自主通断，实现了对电池组的被动安全防护，保障了电池组的安全运行。

Safety protection system and battery system for battery system

The invention relates to a battery system and battery system security protection system, the safety protection system includes a gas monitoring device, a power supply and a control switch and a relay, wherein the gas monitoring device, and the control switch is connected, for the concentration characteristics of gas battery in the detection of the battery in a system the first is greater than a preset threshold value, control of the control switch, otherwise the control of the control switch is closed; the control end, the relay of the power supply and the control switch is connected to form a control loop; controlled ends of the relay is connected with the high voltage box, batteries and battery systems in a battery system the formation of controlled circuit. The invention can control the failure risk of the battery in real time, and can realize the passive safety protection of the battery set when the failure risk exists, and can ensure the safe operation of the battery pack.

【技术实现步骤摘要】
电池系统的安全防护系统和电池系统
本专利技术涉及电池保护
，尤其是涉及一种电池系统的安全防护系统和电池系统。
技术介绍
电池系统在过量充电或长时间大电流工作状况下，电池组的温度会升高，严重情况下可能会发生热失控会危及电池组的使用安全。由于众多电池是紧邻排列组成，热量极易扩散，从而引起其它电池发生热失控，这样的连锁反应将极大的增大电池系统的失效风险。现行的目前电池系统的使用安全通常是通过电池管理系统(BMS)进行监控的，是一种主动安全防护措施。但BMS管理系统作为集成电路存在一定的失效风险。因此如何提升电池组使用过程中的安全性，特别是被动安全性尤为重要。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术提供一种电池系统的安全防护系统和电池系统，解决了现有技术中电池组使用过程中的安全性低的技术问题。(二)技术方案第一方面，本专利技术提供的电池系统的安全防护系统包括气体监控装置、电源、控制开关和继电器，其中：所述气体监控装置，与所述控制开关连接，用于在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制所述控制开关断开，否则控制所述控制开关闭合；所述继电器的控制端、所述电源以及所述控制开关连接形成控制回路；所述继电器的受控端，适于与电池系统中的电池组和电池系统中高压箱连接形成受控回路。可选的，所述气体监控装置还与所述电源连接。可选的，所述气体监控装置还用于：连接至车载的电池管理系统，并在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，向所述电池管理系统发出预警信号；其中，所述电池管理系统，连接至整车控制器，且用于在接收到所述预警信号时，通过所述整车控制器将所述预警信号反馈至用户。可选的，所述电池管理系统还用于：连接至所述高压箱；所述整车控制器还用于：在接收到所述预警信号时通过所述电池管理系统向所述高压箱发出用于切断所述高压箱的内部电路的指令，以使所述受控回路断开。可选的，所述安全防护系统还包括灭火装置，所述灭火装置与所述气体监控装置连接，且所述气体监控装置用于在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于表征所述电池组起火的第二预设阈值时，启动所述灭火装置。可选的，所述安全防护系统还包括设置在所述控制回路中的手动开关。可选的，所述特征气体包括挥发性有机化合物。可选的，所述控制开关为常闭开关。第二方面，本专利技术提供的电池系统包括电池组和高压箱，还包括上述安全防护系统。(三)有益效果本专利技术提供的电池系统的安全防护系统和电池系统，当电池组未发出特征气体或特征气体的浓度小于或等于第一预设阈值时，控制开关处于闭合状态，这样电源、控制开关和继电器的控制端形成的控制回路导通，继电器的受控端处于工作状态，从而使得受控回路导通，进而使得电池组可以为外接供电。在电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制开关处于打开状态，这样电源、控制开关和继电器的控制端形成的控制回路断开，继电器的受控端处于非工作状态，进而使得受控回路断开，使得电池组不能为外界供电。这里，采用气体监控装置实现对特征气体浓度的检测，根据浓度控制上述控制开关的通断，进而使得控制回路导通或断开，最终实现对受控回路的导通或断开进行控制，实现控制电池组是否能为外界负载供电。由于本专利技术提供的安全防护系统可以对电池失效风险的实时管控，当存在失效风险时可以自主通断，实现了对电池组的被动安全防护，保障了电池组的安全运行。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1示出了本专利技术一实施例中电池系统的结构示意图；附图标记说明：1-电池组；2-气体监控装置；3-继电器；31-继电器的控制端；32-继电器的受控端；4-电源；5-控制开关；6-手动开关；7-高压箱；8-电池管理系统；9-整车控制器。具体实施方式下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。第一方面，本专利技术提供一种电池系统的安全防护系统，如图1所示，该系统包括：气体监控装置2、电源4、控制开关5和继电器3，其中：所述气体监控装置2，与所述控制开关5连接，用于在检测到所述电池系统中的电池组1发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制所述控制开关5断开，否则控制所述控制开关5闭合；所述继电器3的控制端31、所述电源以及所述控制开关5连接形成控制回路；所述电源4，适于与电池系统中的电池组1和电池系统中高压箱7连接形成受控回路。.可理解的是，当电池系统未发出特征气体或特征气体的浓度小于或等于第一预设阈值时，表征电池系统处于正常工作状态；一旦电池系统中的电池组1发出的特征气体的浓度高于第一预设阈值时，表征电池系统中存在发生失效的电池，电池系统进入非正常工作状态，即失效状态。可理解的是，所谓的特征气体可以是一氧化碳等，也可以是挥发性有机化合物，对于不同类型的电池，特征气体的种类不同，对此本专利技术不做限定。可理解的是，所谓的高压箱，是指现有电池系统中电池组与负载之间的桥梁，电池组通过高压箱为负载供电。本专利技术提供的安全防护系统中，当电池系统未发出特征气体或特征气体的浓度小于或等于第一预设阈值时，控制开关5处于闭合状态，这样电源、控制开关5和继电器3的控制端31形成的控制回路导通，电源4处于工作状态，从而使得受控回路导通，进而使得电池组1可以为外接供电。在电池系统中的电池组1发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制开关5处于打开状态，这样电源、控制开关5和继电器3的控制端31形成的控制回路断开，电源4处于非工作状态，进而使得受控回路断开，使得电池组1不能为外界供电。这里，采用气体监控装置2实现对特征气体浓度的检测，根据浓度控制上述控制开关5的通断，进而使得控制回路导通或断开，最终实现对受控回路的导通或断开进行控制，实现控制电池组1是否能为外界负载供电。由于本专利技术提供的安全防护系统可以对电池失效风险的实时管控，当存在失效风险时可以自主通断，实现了对电池组1的被动安全防护，保障了电池组1的安全运行，提高了电池运行的安全性。可理解的是，上述控制方式可以称为继电器控制方式。在具体实施时，可以选择封闭式的电池系统，将所述气体监控装置2可以设置在所述电池系统的内部，更加方便的采集电池系统中的电池组1发出的特征气体以及提高浓度检测的准确度。在具体实施时，控制开关5可以采用常闭开关，这样只需要在特征气体的浓度大于第一预设阈值时才进行控制操作，当然也可以采用其他类型的开关。在具体实施时，如图1所示，可以使气体监控装置2与上述电源连接，利用上述电源为气体监控装置2供电，当然气体监控装置2可以采用单独的电源供电，对此本专利技术不做限定。在具体实施时，如图1所示，还可以将上述气体监控装置2连接至车载的电池管理系统8，并在检测到所述电池系统中的电池组1发出的特征气体的浓度大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统的安全防护系统，其特征在于，包括气体监控装置、电源、控制开关和继电器，其中：所述气体监控装置，与所述控制开关连接，用于在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制所述控制开关断开，否则控制所述控制开关闭合；所述继电器的控制端、所述电源以及所述控制开关连接形成控制回路；所述继电器的受控端，适于与电池系统中的电池组和电池系统中高压箱连接形成受控回路。

【技术特征摘要】
1.一种电池系统的安全防护系统，其特征在于，包括气体监控装置、电源、控制开关和继电器，其中：所述气体监控装置，与所述控制开关连接，用于在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，控制所述控制开关断开，否则控制所述控制开关闭合；所述继电器的控制端、所述电源以及所述控制开关连接形成控制回路；所述继电器的受控端，适于与电池系统中的电池组和电池系统中高压箱连接形成受控回路。2.根据权利要求1所述的安全防护系统，其特征在于，所述气体监控装置还与所述电源连接。3.根据权利要求1所述的安全防护系统，其特征在于，所述气体监控装置还用于：连接至车载的电池管理系统，并在检测到所述电池系统中的电池组发出的特征气体的浓度大于第一预设阈值时，向所述电池管理系统发出预警信号；其中，所述电池管理系统，连接至整车控制器，且用于在接收到所述预警信号时，通过所述整车控制器将所述预警信号反馈至用户。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永，许邦南，林志宏，
申请(专利权)人：上海国轩新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31