一种锂电池热失控预警多物理量监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，包括主体和传感器模块，传感器模块设置在主体内，主体包括上盖和外壳；传感器模块包括温度传感器、压力传感器、气体传感器、单片机控制器以及PCB电路板；温度传感器、压力传感器、气体传感器、单片机控制器设于PCB电路板上；单片机控制器分别与温度传感器、压力传感器、气体传感器电气连接。本发明专利技术的一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，通过改进传感器装置的结构构造，提供了一种三合一的多方面监测传感器，利用传感器内部单片机控制器算法有效判断是否发生热失控，气体，温度，压力组合监测，可以提高相应的监测速度。可以提高相应的监测速度。可以提高相应的监测速度。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池热失控预警多物理量监测装置


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体涉及一种锂电池热失控预警多物理量监测装置。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的推广，电池的应用越来越广泛，其中锂离子电池具有能量密度高的特点，但其电极电势最负，锂是包括放射性元素的已知元素中金属活动性最强的，所以锂离子电池因为其物理和化学性质，有着其他电池无法比拟的优势，同时也存在不小的安全隐患。在使用过程中，需要提防热失控现象的出现。热失控现象及其强度，与电池的大小、配置和电池单元的数量有关。导致的原因可能是过充电、过放电、短路、高温、挤压、碰撞等。这个传播过程是极其迅速的，热失控极易引发的电池包起火，甚至爆炸、自然，直接威胁到了人员的生命安全。2021年1月1日，我国正式实施了三项强制性国家标准GB 18384
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2020《电动汽车安全要求》、GB 38032
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2020《电动客车安全要求》和GB 38031
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2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，来进一步规范电动汽车的安全标准。其中增加了电池系统热事件报警信号及电池系统热扩散试验的标准，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。
[0003]目前一般的监测方式有电压、烟雾、温度、压力，膨胀力。其中，利用压力监测方式相对成熟。因为在热失控过程中，压力信号特征非常明显。当有单节电池发生热失控时，伴随着温度上升，气体喷发，整个电池包内压力会急剧升高，当包内压力大于外界压力到一定值时，电池包防爆阀会瞬间打开，释放内部压力，防止严重的爆炸事故发生。但目前现有方案，压力传感器均布置在电池包防爆阀附近，当发生电芯热失控时，最开始出现热失控的电芯是随机的，布置的传感器过远会影响监测的速度，且误差较大，精度不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，通过改进传感器装置的结构构造，实现气体，温度，压力组合监测，进而提高相应的监测速度。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，包括主体和传感器模块，所述传感器模块设置在所述主体内，所述主体包括上盖和外壳；
[0007]所述传感器模块包括用于实时监测电池组内部温度变化的温度传感器、用于实时监测电池组内部压力变化的压力传感器、用于实时监测电池组内部气体浓度变化的气体传感器、单片机控制器以及PCB电路板；所述温度传感器、压力传感器、气体传感器、单片机控制器设于所述PCB电路板上，所述单片机控制器分别与所述温度传感器、压力传感器、气体传感器电气连接。
[0008]在一些实施例中，所述传感器模块还包括稳压装置。
[0009]在一些实施例中，所述传感器模块还包括第一电压转换元件和第二电压转换元件。
[0010]在一些实施例中，所述上盖上开设有气孔。
[0011]在一些实施例中，所述外壳上设置有接口端。
[0012]在一些实施例中，所述接口端为四芯端口或者六芯端口，符合车用要求。
[0013]在一些实施例中，所述温度传感器为NTC温度传感器或通过信号处理电路补偿后的温度传感器模组。
[0014]在一些实施例中，所述压力传感器为压阻式压力传感器或电容式压力传感器或谐振式压力传感器。
[0015]在一些实施例中，所述气体传感器为NDIR气体传感器或半导体式气体传感器或光声光谱式气体传感器或MOx式气体传感器。
[0016]在一些实施例中，所述外壳的整体形状为圆柱形或者方形体。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，通过改进传感器装置的结构构造，提供了一种三合一的多方面监测传感器，利用传感器内部单片机控制器算法有效判断是否发生热失控，气体，温度，压力组合监测，可以提高相应的监测速度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种锂电池热失控预警多物理量监测装置的结构示意图；
[0020]图2是图1的爆炸视图；
[0021]图3是本专利技术实施例提供的一种锂电池热失控预警多物理量监测装置中的传感器模块的结构示意图；
[0022]图4是本专利技术实施例提供的一种锂电池热失控预警多物理量监测装置中的传感器模块的另一结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]1、上盖；101、气孔；2、传感器模块；201、温度传感器；202、压力传感器；203、气体传感器；204、稳压装置；205、第一电压转换元件；206、第二电压转换元件；207、单片机控制器；208、PCB电路板；3、外壳；301、接口端。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]本专利技术实施例中的“第一”、“第二”等术语，仅为区别相关技术特征，不表示先后顺序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了
一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027]在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0028]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0029]此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。
[0030]电动车电池包发生热失控，其单颗电芯内部会产生大量的热量和气体，在密封的电池包空间内，随着热量和大量逸出的气体不断累积，内部压力随之不断增加，最终导致电池包外壳破裂，大量的热量和气体随之迸发出来，相邻的电芯也会被迅速感染，相继出现热失控。这个传播过程是极其迅速，热失控极易引发的电池包起火，甚至爆炸，直接威胁到了人员的生命安全。解决锂电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池热失控预警多物理量监测装置，其特征在于，包括主体和传感器模块(2)，所述传感器模块(2)设置在所述主体内，所述主体包括上盖(1)和外壳(3)；所述传感器模块(2)包括用于实时监测电池组内部温度变化的温度传感器(201)、用于实时监测电池组内部压力变化的压力传感器(202)、用于实时监测电池组内部气体浓度变化的气体传感器(203)、单片机控制器(207)以及PCB电路板(208)；所述温度传感器(201)、压力传感器(202)、气体传感器(203)、单片机控制器(207)设于所述PCB电路板(208)上；所述单片机控制器(207)分别与所述温度传感器(201)、压力传感器(202)、气体传感器(203)电气连接。2.根据权利要求1所述的锂电池热失控预警多物理量监测装置，其特征在于，所述传感器模块(2)还包括稳压装置(204)。3.根据权利要求2所述的锂电池热失控预警多物理量监测装置，其特征在于，所述传感器模块(2)还包括第一电压转换元件(205)和第二电压转换元件(206)。4.根据权利要求1
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3任一项所述的锂电池热失控预警多物理量监测装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：武斌，许克宇，许宙，赵俊，
申请(专利权)人：深圳市美思先端电子有限公司，
类型：发明
国别省市：