一种锂电池安全检测提前预警智能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锂电池安全检测提前预警智能装置，属于锂电池热失控检测技术领域，目的在于解决现有锂电池热失控检测设备预警时间有限、适用范围小、存在误检的问题。其包括MCU主控分析模块，所述MCU主控分析模块电信号连接有提前预警信号控制输出模块和提前预警信号总线输出模块，所述MCU主控分析模块还电信号连接有单元锂电池应变力检测模块，所述提前预警信号控制输出模块包括场效应管控制电路，所述场效应管控制电路电信号连接有灭火剂喷射装置，所述提前预警信号总线输出模块信号连接有系统管理平台，所述MCU主控分析模块还电连接有电源输入模块。本实用新型专利技术适用于锂电池安全检测提前预警智能装置。电池安全检测提前预警智能装置。电池安全检测提前预警智能装置。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池安全检测提前预警智能装置


[0001]本技术属于锂电池热失控检测
，具体涉及一种锂电池安全检测提前预警智能装置。

技术介绍

[0002]现有锂电池的安全检测一般是通过监测单元锂电池电极上的电压、电流、以及两极温度，并将采集的信息进行比较，一旦采集信息突变则默认锂电池热失控，该检测方式适合部分锂电池热失控的检测，比如锂电池穿刺、剧烈碰撞引起的内部短路，这样的检测方式具有个别性和特殊性；同时该检测模式也存在误检的可能，比如锂电池单元之间电气连接系统短路、漏电等，所以该种方式检测并不代表锂电池热失控的普遍特征，具有特殊性、个别性，不具备普遍性，同时更难以实现对锂电池热失控进行趋势分析、趋势预判、以及锂电池热失控提前预警等。
[0003]目前市场上还有一种锂电池的安全检测和预警，就是对锂电池热失控特征逃逸气体(比如CO、H2)的检测，但逃逸特征气体是指通过单元锂电池的压力阀泄露或者单元锂电池外包装破损逃逸而出的特征气体(比如CO、H2)，虽然这种检测方式比检测电极上的电压、电流和两极温度突变更准确、更有预警特性，但也具有特殊性、个体性，同样不具备普遍性，特别是提前预警时间非常有限，甚至以秒为提前预警单位。
[0004]通过监测单元锂电池电极上的电压、电流、以及两极温度，这样检测单元锂电池的突变数据，从而实现锂电的安全检测预警方式存在以下问题：
[0005]1、具有个别性和特殊性，针对锂电池穿刺、剧烈碰撞引起的内部短路比较有效，对其它锂电热失控状况不太实用。
[0006]2、具有误检的可能，比如锂电池单元之间电气连接系统短路、漏电等造成的电压、电流、两极温度突变无法有效识别和剔除。
[0007]3、不具备提前预警的功能，一般发生在热失控的时候。
[0008]4、不具备检测锂电池各种热失控的普遍特征性。
[0009]通过监测单元锂电池热失控特征逃逸气体，这样的安全检测预警方式存在以下问题：
[0010]1、具有个别性和特殊性，针对单元锂电池压力阀泄露或者单元锂电池外包装破损逃逸而出的特征气体检测比较有效，对其它类型的单元锂电池热失控不太实用。
[0011]2、提前预警时间非常有限，甚至以秒为提前预警单位。
[0012]3、不具备检测锂电池各种热失控的普遍特征性。
[0013]4、工作温度比较窄，一般高温工作最大不超过60℃，针对锂电池热失控高环境温度具有局限性。

技术实现思路

[0014]本技术的目的在于：提供一种锂电池安全检测提前预警智能装置，解决现有
锂电池热失控检测设备预警时间有限、适用范围小、存在误检的问题。
[0015]本技术采用的技术方案如下：
[0016]一种锂电池安全检测提前预警智能装置，包括MCU主控分析模块，所述MCU主控分析模块电信号连接有提前预警信号控制输出模块和提前预警信号总线输出模块，所述MCU主控分析模块还电信号连接有单元锂电池应变力检测模块，所述单元锂电池应变力检测模块包括粘贴在单元锂电池表面的单元锂电池应变片，所述单元锂电池应变片电连接有恒流电源，所述单元锂电池应变片电信号连接有A/D采样电路，所述A/D采样电路与MCU主控分析模块电信号连接，所述提前预警信号控制输出模块包括场效应管控制电路，所述场效应管控制电路电信号连接有灭火剂喷射装置，所述提前预警信号总线输出模块信号连接有系统管理平台，所述MCU主控分析模块还电连接有电源输入模块。
[0017]进一步地，所述提前预警信号总线输出模块包括SPI接口、CAN总线接口、RS422总线接口、RS485总线接口。
[0018]进一步地，所述电源输入模块为DC9
‑
36V电源输入模块。
[0019]进一步地，所述单元锂电池应变片的工作温度范围为
‑
40℃～220℃。
[0020]进一步地，所述单元锂电池应变片为电阻应变片。
[0021]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0022]1、本技术中，在单元锂电池外壳(硬包或者软包)粘贴一张像纸张一样薄的单元锂电池应变片进行全天候不间断检测单元锂电池外壳形变参数，单元锂电池应变片随着应力变化而呈现不同的电阻阻值，通过施加固定的恒流电源并通过A/D采样电路进行采样，并将采样值传输给MCU主控分析模块，MCU主控分析模块根据采样值分析和预判单元锂电池热失控状况，再通过提前预警信号总线输出模块向系统管理平台提前警示该单元锂电池健康状况，从而通过提前更换预警故障单元锂电池，达到锂电池的安全防护。另外，MCU主控分析模块根据预警分析的最坏情况结果，可通过场效应管控制电路，瞬间释放出驱动电压，控制灭火剂喷射装置喷射灭火剂，对热失控单元锂电池进行有效抑制和控制。通过热失控提前预警和热失控现场自动处理相结合，从而确保实现锂电池的安全防护。
[0023]2、本技术中，MCU主控分析模块将分析预警的结果，通过提前预警信号总线输出模块分别输出四种总线接口：SPI接口、CAN总线接口、RS422总线接口、RS485总线接口，通讯协议开放给用户接入相应的系统管理平台，继而便于用户根据预警结果应用系统管理平台进行各种预警处置：如电源输入输出切断、声光提示预警、更换预警单元锂电池。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
[0025]图1为本技术的整体结构框图；
[0026]图2为本技术的整体原理框图。
具体实施方式
[0027]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0029]应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池安全检测提前预警智能装置，其特征在于，包括MCU主控分析模块，所述MCU主控分析模块电信号连接有提前预警信号控制输出模块和提前预警信号总线输出模块，所述MCU主控分析模块还电信号连接有单元锂电池应变力检测模块，所述单元锂电池应变力检测模块包括粘贴在单元锂电池表面的单元锂电池应变片，所述单元锂电池应变片电连接有恒流电源，所述单元锂电池应变片电信号连接有A/D采样电路，所述A/D采样电路与MCU主控分析模块电信号连接，所述提前预警信号控制输出模块包括场效应管控制电路，所述场效应管控制电路电信号连接有灭火剂喷射装置，所述提前预警信号总线输出模块信号连接有系统管理平台，所述MCU主控分析模块还电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗元林，杨海燕，刘国正，梅占涛，陈秉喜，杨德志，李继良，杨显辉，陈和兵，李慧海，余盛明，文冬昱，周杰，陈国华，兰先金，陈从禹，向柯，王春林，梁军，
申请(专利权)人：四川天微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：