一种电池包风道的热失控防控设备制造技术

本发明专利技术涉及新能源汽车技术领域，更具体的说，涉及一种电池包风道的热失控防控设备。本发明专利技术提供了一种电池包风道的热失控防控设备，包括入风道，与乘客舱连接，通过风道接口连接电池包；热失控排气风道，通过风道接口连接电池包；挡风隔热垫片，安装在入风道和热失控排气风道之间；可控电磁铁，安装在热失控排气风道靠近风道接口的一端；其中，可控电磁铁激发吸引磁场，吸引挡风隔热垫片至热失控排气风道口，打开入风道，关闭热失控排气风道；可控电磁铁激发排斥磁场，排斥挡风隔热垫片至入风道口，关闭入风道，打开热失控排气风道。本发明专利技术可以防范HEV电池包风道的热失控风险，提高HEV电池包的安全性，并能够受到BMS信号控制，对风道压降影响较小。压降影响较小。压降影响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包风道的热失控防控设备


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，更具体的说，涉及一种电池包风道的热失控防控设备。

技术介绍

[0002]随着国家对于新能源政策的调整，具备20
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30％节油能力的HEV(Hybrid Electric Vehicle，不插电油电混合汽车)汽车也纳入了能够获得新能源积分的车型，使得HEV汽车成为广大市场所重点关注的混合动力车型。
[0003]动力电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性将直接影响到新能源汽车的整车性能和行驶安全。HEV汽车的电池包具有以下特点：
[0004]1)采用容量较小，充放电倍率较高的电芯；
[0005]2)BDU(电器连接盒)、BMCe(Battery Management Control，主控)、CMCe(Cell Module Control，从控)、BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)和高低压接插件等装置一应俱全；
[0006]3)电池包的冷却方案均为风冷方案；
[0007]4)电池包的位置为车座下方或者后备箱下部空间。
[0008]基于HEV汽车的结构设计以及HEV汽车的混动策略，HEV汽车的电池包存在以下特点：
[0009]1)在汽车行驶过程中，HEV电池包如若出现类似US06工况时，电芯内出现反复大电流的充放电过程，会使得电池温度急剧升高，所述US06工况为一种多次急加速急减速工况，对应电池包处于大电流放电/大电流充电状态的极端工况；
[0010]2)HEV电池包占用空间小，而内部部件很多，内部结构极为紧凑；
[0011]3)所有电池包的风冷方案均为从乘客舱抽气，用于冷却或加热电池，最后排出到后备箱或车身的强制排风口中。
[0012]根据现阶段动力电池的发展要求，电芯的容量和能量密度逐渐提高，使得电芯在发生热失控时，释放出更高的能量的同时，向环境喷射出高温和有毒物质，容易在电池包中出现连锁反应，使得电池包的安全性大打折扣。
[0013]在HEV汽车中，电池包的热失控要求必须更为严格。
[0014]现有技术的HEV电池包没有加入电池包热失控的防范措施，由于电池包内部结构紧凑且采用风冷方案，导致在HEV电池包内发生热失控的时候，容易发生连锁反应，具体存在以下问题：
[0015]1)HEV汽车在电池包设计中对风道设计和材料选择无法达到控制和阻止热失控的要求；
[0016]2)冷却风道的进出风道都在乘客舱内，使其成为热失控气体的导流道，如若电池包热失控后，暴露于乘害舱的进出风道将会成为热失控气体的唯一出口，直接将有毒热失控气体和高温物质沿着风道扩散到乘客舱内，导致乘客的健康和安全面临威胁和伤害。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的是提供一种电池包风道的热失控防控设备，解决现有技术的电池包风道在热失控时有毒气体扩散至乘客舱的安全性问题。
[0018]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电池包风道的热失控防控设备，包括挡风隔热垫片、热失控排气风道、入风道和可控电磁铁：
[0019]所述入风道，与乘客舱连接，通过风道接口连接电池包；
[0020]所述热失控排气风道，通过风道接口连接电池包；
[0021]所述挡风隔热垫片，安装在入风道和热失控排气风道之间；
[0022]所述可控电磁铁，安装在热失控排气风道靠近风道接口的一端；
[0023]其中，可控电磁铁激发吸引磁场，吸引挡风隔热垫片至热失控排气风道口，打开入风道，关闭热失控排气风道；
[0024]可控电磁铁激发排斥磁场，排斥挡风隔热垫片至入风道口，关闭入风道，打开热失控排气风道。
[0025]在一实施例中，所述电池包风道的热失控防控设备，还包括单向支撑格栅，与风道接口的靠近入风道一侧连接，气流通过格栅位置流通；
[0026]所述挡风隔热垫片，两侧安装薄片永磁体，通过边缘的中间转轴安装到单向支撑格栅的上部槽内，进行定位与旋转。
[0027]在一实施例中，所述可控电磁铁，内含有多层缠绕方向相反的线圈，通过控制不同线圈的通电情况，产生吸引磁场和排斥磁场。
[0028]在一实施例中，所述电池包风道的热失控防控设备，还包括控制器，通过信号线连接电池管理系统，获取汽车和电池包状态，控制可控电磁铁的通断和电流方向。
[0029]在一实施例中，当汽车处于停车阶段时，控制器不向可控电磁铁供电，挡风隔热垫片在重力作用下落到单向支撑格栅上。
[0030]在一实施例中，当汽车处于停车阶段时，控制器启动可控电磁铁，激发排斥磁场，将挡风隔热垫片控制在单向支撑格栅上。
[0031]在一实施例中，当汽车处于行驶阶段且发生热失控时，控制器启动可控电磁铁，激发吸引磁场，将挡风隔热垫片吸附于风道接口上。
[0032]在一实施例中，当汽车处于行驶阶段且发生热失控时，控制器启动可控电磁铁，激发排斥磁场，将挡风隔热垫片控制在单向支撑格栅上。
[0033]在一实施例中，所述挡风隔热垫片为耐高温隔热材料，包括但不限于：气凝胶、泡棉和云母；
[0034]所述单向支撑格栅为耐高温易成型具备强度的材质，包括但不限于压铸铝合金。
[0035]在一实施例中，所述单向支撑格栅，与风道接口的连接方式为焊接方式或者定位胶粘方式；
[0036]所述入风道，以嵌套和法兰面加螺栓的方式与风道接口连接。
[0037]在一实施例中，所述入风道为耐高温具备强度的轻质材料，包括但不限于工业化液晶聚合物材料；
[0038]所述热失控排气风道为耐高温具备强度的轻质材料，包括但不限于工业化液晶聚合物材料。
[0039]在一实施例中，所述热失控排气风道，以螺栓或者卡扣的方式与入风道、风道接口连接；
[0040]所述热失控排气风道的法兰盘，以螺栓或粘接的方式与可控电磁铁连接。
[0041]本专利技术提供了一种电池包风道的热失控防控设备，可以防范HEV电池包风道的热失控风险，提高风冷方案HEV电池包的安全性，并能够受到BMS信号控制，对风道压降影响较小。
附图说明
[0042]本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0043]图1揭示了根据本专利技术一实施例的电池包风道的热失控防控设备安装效果图；
[0044]图2揭示了根据本专利技术一实施例的电池包风道的热失控防控设备零件爆炸图；
[0045]图3揭示了根据本专利技术一实施例的电池包风道的热失控防控设备的控制逻辑原理图；
[0046]图4a揭示了根据本专利技术一实施例的挡风隔热垫片与薄片永磁体的安装位置关系示意图；
[0047]图4b揭示了根据本专利技术一实施例的挡风隔热垫片与中间转轴的安装位置关系示意图；
[0048]图5揭示了根据本专利技术一实施例的单向支撑格栅与风道接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包风道的热失控防控设备，其特征在于，包括挡风隔热垫片、热失控排气风道、入风道和可控电磁铁：所述入风道，与乘客舱连接，通过风道接口连接电池包；所述热失控排气风道，通过风道接口连接电池包；所述挡风隔热垫片，安装在入风道和热失控排气风道之间；所述可控电磁铁，安装在热失控排气风道靠近风道接口的一端；其中，可控电磁铁激发吸引磁场，吸引挡风隔热垫片至热失控排气风道口，打开入风道，关闭热失控排气风道；可控电磁铁激发排斥磁场，排斥挡风隔热垫片至入风道口，关闭入风道，打开热失控排气风道。2.根据权利要求1所述的电池包风道的热失控防控设备，其特征在于，还包括单向支撑格栅，与风道接口的靠近入风道一侧连接，气流通过格栅位置流通；所述挡风隔热垫片，两侧安装薄片永磁体，通过边缘的中间转轴安装到单向支撑格栅的上部槽内，进行定位与旋转。3.根据权利要求1所述的电池包风道的热失控防控设备，其特征在于，所述可控电磁铁，内含有多层缠绕方向相反的线圈，通过控制不同线圈的通电情况，产生吸引磁场和排斥磁场。4.根据权利要求2所述的电池包风道的热失控防控设备，其特征在于，还包括控制器，通过信号线连接电池管理系统，获取汽车和电池包状态，控制可控电磁铁的通断和电流方向。5.根据权利要求4所述的电池包风道的热失控防控设备，其特征在于，当汽车处于停车阶段时，控制器不向可控电磁铁供电，挡风隔热垫片在重力作用下落到单向支撑格栅上。6.根据权利要求4所述的电池包风道的热失控防控设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙嘉楠，单长征，谢彬，于旭东，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：