一种电池安全阀与温度检测电路制造技术

本发明专利技术涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池安全阀与温度检测电路，包括相互串联形成一个回路的电池、温度传感器和基准电阻，温度传感器设置在电池上，电池的正负极上分别设置有电压采集线，温度传感器和基准电池之间设置有分压采集线，电压采集线和分压采集线分别连接在采集芯片对应的电压采集端口上，还包括设置在电池安全阀外侧的安全阀传感器，安全阀传感器并联的基准电阻的两端，当安全阀开阀时，电池内部的液体接触安全阀传感器底部，将安全阀传感器短路，引起采集芯片的电压信息变化。本发明专利技术通过在电池上设置安全阀传感器，使采集芯片对电压、温度进行采集的同时能对安全阀是否开启进行检测，更全面的反映电池的状态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
一种电池安全阀与温度检测电路


[0001]本专利技术涉及电池管理
，尤其涉及一种电池安全阀与温度检测电路。

技术介绍

[0002]新能源行业的快速发展，使锂离子电池、钠离子电池、铅酸蓄电池等电化学电池大量被应用。电动汽车、储能电站等环境均需要采用大量的电池并联和/或串联组成高压电池组。电池本身设计工艺、滥用等各种原因导致的安全问题，再加上电池数量巨多，使电池的安全问题日益突出。其中，在电池使用过程中，操作不当或其他某些原因，导致出现安全问题，如严重过充的情况下，导致电池内部温度以及压力持续不断升高，当超过其本身的安全阈值时，便会爆炸；其他如电池短路、严重过温、热失控、撞击或挤压变形以及刺穿等问题也可能会引起电池爆炸。
[0003]电池安全阀是电池本身最后一道防爆屏障，当电池内部压力达到安全阀的开阀阈值（比如某些锂离子电池安全阀的开阀阈值为600~800KPa）时，为避免爆炸，电池安全阀被冲开进行泄气减压。此时，电池内部的气体向外大量排出，同时电池内部电解液也会随压力的释放喷出。虽然安全阀开启避免了爆炸，但随气体一同泄露的电池内部化学物质在高温条件下，也存在与空气中氧气发生化学反应后起火的可能。同时，问题电池也影响着周边电池的安全，需要被及时告警进行干预，以及后续替换等等，否则将严重影响系统整体安全运行。
[0004]现有技术中，为了保证电池安全有效地运行，主要通过电池管理模块（BMS）对电池的状态进行检测、管理，但目前的电池管理模块主要检测电池的电压、温度、充放电电流等信息，而不对安全阀是否开启进行检测，不能全面的反映电池工作状态。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种电池安全阀与温度检测电路，对电池温度进行检测的同时也对电池安全阀是否开启进行检测，以更加全面的反映电池的工作状态。
[0006]为本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实施：一种安全阀与温度检测电路，包括相互串联形成一个回路的电池、温度传感器和基准电阻，温度传感器设置在电池上，用于检测电池的温度，电池的正负极上分别设置有电压采集线，温度传感器和基准电池之间设置有分压采集线，电压采集线和分压采集线分别连接在采集芯片对应的电压采集端口上，还包括设置在电池安全阀外侧的安全阀传感器，安全阀传感器并联的基准电阻的两端，当安全阀开阀时，电池内部的液体接触安全阀传感器底部，将安全阀传感器短路，引起采集芯片的电压信息变化。
[0007]作为优选，安全阀传感器包括基体和设置在基体底部的第一检测线和第二检测线，基体为绝缘材料，第一检测线和第二检测线为导体材料，且第一检测线和第二检测线之间被基体隔开，当安全阀开阀时，电池内部的液体接触第一检测线和第二检测线的底部，将
安全阀传感器短路。
[0008]作为优选，第一检测线和第二检测线作为安全阀传感器的两个接线端。
[0009]作为优选，电压采集端口包括电池电压采集端口和分压采集端口，所述的电压采集线连接在对应的电池电压采集端口上，所述的分压采集线连接在分压采集端口上。
[0010]作为优选，采集芯片上设置有保护电阻，保护电阻上连接有开关，保护电阻和开关串联后连接在分压采集端口和对应的电池电压采集端口上。
[0011]作为优选，所述的电池设置有多节，并且多节电池之间相互并联，相邻的两个电池之间有一条电压采集线是公用的。
[0012]作为优选，温度传感器为NTC温度传感器。
[0013]综上所述，本专利技术的有益效果是：通过在电池上设置安全阀传感器，并且安全阀传感器与温度传感器串联后连接在待检测的电池上，使得采集芯片对电压、温度进行采集的同时能对安全阀是否开启进行检测，从而更加全面的反映电池的工作状态。
附图说明
[0014]图1为现有技术中采集芯片的示意图。
[0015]图2为本申请的采集芯片的示意图。
[0016]图3为安全阀检测电路的示意图。
[0017]图4为安全阀检测传感器的示意图。
具体实施方式
[0018]如图1所示，现有技术中，电池管理系统采集芯片（AFE）实现了多通道电压采集和两线制温度采集。具体为C0，C1分别连接在第一节电池的正负极上，C1，C2分别连接在第二节电池的正负极上，依次类推，通过C0~C12实现12节电池的电压采集，并通过GPIO1和GPIO2与设置在电池上的NTC温度传感器连接，实现两通道温度采集，但这样的采集方式无法对每节电池分别进行温度采集。为此，申请人在中国专利技术专利申请CN115265646A中公开了一种多通道电压温度集合采集电路，在每节电池上安装NTC温度传感器，并且NTC温度传感器的一端与电池负极采集线共线，另外一端通过基准电阻与电池的正极相连，采集芯片采集到电池电压CC和NTC温度传感器、基准电阻分压CT，可计算NTC温度传感器的阻值，进而可知NTC温度传感器的测量温度值，实现了在采集每节电压信息的同时采集温度信息。
[0019]为了进一步增加对每节电池安全阀检测的功能，在上述采集芯片的基础上，增加安全阀传感器GTS
‑
L，安全阀传感器设置在电池安全阀外侧，用于检测安全阀是否开启。
[0020]如图4所示，安全阀传感器包括基体21和设置在基体21底部的第一检测线22和第二检测线23，其中，基体21为绝缘材料，例如PCB板，第一检测线22和第二检测线23为导体材料，例如铜箔，第一检测线22和第二检测线23被基体21隔开从而不导通，并且第一检测线22和第二检测线23作为安全阀传感器的两个接线端。
[0021]安全阀传感器的原理如下：当电池安全阀处于关闭状态时，安全阀传感器上的第一检测线22和第二检测线23之间不导通，因此安全阀传感器两端的电阻为无穷大；当电池安全阀开启时，电池内部的气体将携带着电解液从安全阀中喷出，进而电解液将附着在基体21的底部，从而将第一检测线22和第二检测线23连接在一起，由于电解液为导体，因此第
一检测线22和第二检测线23被导通，安全阀传感器两端的电阻接近零，通过检测安全阀传感器两端的电位差和/或电流变化，即可获知安全阀是否开启。
[0022]具体的电路结构如图2和图3所示，以第一节电池B1举例，温度传感器T1（热敏电阻，优选为NTC温度传感器）和基准电阻RF1串联后连接在电池B1的正负极上，从而电池B1、温度传感器T1和基准电阻RF1构成一个回路，电池B1的正负极上还分别设置有一条电压采集线，电压采集线的端部与采集芯片的电压采集端口连接（例如CC0和CC1，也称电池电压采集端口），基准电阻RF1的下端设置有分压采集线，分压采集线的端部与采集芯片的电压采集端口（例如CT1，也称分压采集端口）连接。此外，安全阀传感器GTS
‑
L并联在基准电阻RF1的两端。
[0023]具体的，如图3所示，安全阀传感器GTS
‑
L的上端与电池B1的正极连接，安全阀传感器GTS
‑
L的下端与温度传感器T1的上端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全阀与温度检测电路，包括相互串联形成一个回路的电池、温度传感器和基准电阻，温度传感器设置在电池上，用于检测电池的温度，电池的正负极上分别设置有电压采集线，温度传感器和基准电池之间设置有分压采集线，电压采集线和分压采集线分别连接在采集芯片对应的电压采集端口上，其特征在于，还包括设置在电池安全阀外侧的安全阀传感器，安全阀传感器并联的基准电阻的两端，当安全阀开阀时，电池内部的液体接触安全阀传感器底部，将安全阀传感器短路，引起采集芯片的电压信息变化。2.根据权利要求1所述的安全阀与温度检测电路，其特征在于，安全阀传感器包括基体和设置在基体底部的第一检测线和第二检测线，基体为绝缘材料，第一检测线和第二检测线为导体材料，且第一检测线和第二检测线之间被基体隔开，当安全阀开阀时，电池内部的液体接触第一检测线和第二检测线的底部，将安全阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏晨强，徐剑虹，郑益，王浩，傅剑军，
申请(专利权)人：杭州高特电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：