CN107719149A - 一种动力电池安全管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池安全管理系统，包括电池包、电池管理系统及陀螺仪；电池包包括多个电池模组及多个接触器，电池包用于为电动汽车提供动力；每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；电池管理系统与每个接触器及陀螺仪相连，陀螺仪用于将其检测到的角运动参数及加速度传输至电池管理系统；电池管理系统通过角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞；若电动汽车发生翻车或碰撞，电池管理系统控制每个接触器断开。本发明提供的一种动力电池安全管理系统，能够防止动力电池系统因电动汽车碰撞或翻车短路产生的高压引起的安全事故。
Description
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池安全管理系统。
【背景技术】
碰撞是电动汽车最为重要的安全问题之一，相比于传统内燃机汽车，由于动力系统的特殊性，电动汽车的安全系统设计更为复杂。如果车辆在充电及行驶过程中出现碰撞、翻车等事故，可能造成动力系统的短路、漏电、燃烧、爆炸等，由此对乘员造成电伤害、化学伤害、燃烧伤害等。当车辆发生碰撞时，碰撞过程中以及碰撞后都要保证相关人员的人身安全。由于电动汽车既有传统燃油车的一般碰撞安全问题，又有纯电动汽车的高压碰撞安全问题。因此，对于纯电动汽车来说，除了传统汽车的相关保护需求之外，还应当满足电动汽车的高压安全条件。
现有的电动汽车通常由整车控制器将整车的实时状态信息通过通讯总线传送至电池管理系统，再由电池管理系统根据整车的实时状态信息控制动力电池是否为电动汽车的电机供电，但如果电动汽车发生碰撞或翻车等事故，则可能会导致通讯总线断裂，进而导致通讯中断，造成整车控制器关键信息传送的失败，最终引起安全事故的扩大甚至无法挽救。
鉴于此，实有必要提供一种新的动力电池安全管理系统以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种动力电池安全管理系统，能够防止动力电池系统因电动汽车碰撞或翻车短路产生的高压引起的安全事故。
为了实现上述目的，本发明提供一种动力电池安全管理系统，包括电池包、电池管理系统及陀螺仪；所述电池包、所述电池管理系统及所述陀螺仪均设置于电池箱内；所述电池包包括多个电池模组及多个接触器，所述电池包用于为电动汽车提供动力；每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；所述电池管理系统与每个接触器及所述陀螺仪相连，所述陀螺仪用于将其检测到的角运动参数及加速度传输至所述电池管理系统；所述电池管理系统通过所述角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞；若电动汽车发生翻车或碰撞，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
在一个优选实施方式中，所述电池管理系统对接收到的所述角运动参数及加速度通过卡尔曼滤波估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化。
在一个优选实施方式中，所述动力电池安全管理系统还包括绝缘检测模块，所述绝缘检测模块设置于电池箱内且与所述电池管理系统相连，所述绝缘检测模块用于检测所述电池包的绝缘状态并将检测到的所述绝缘状态传输至所述电池管理系统，若所述电池包发生漏电，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
在一个优选实施方式中，所述动力电池安全管理系统还包括漏液检测模块，所述漏液检测模块设置于电池箱内且与所述电池管理系统相连，所述漏液检测模块用于检测所述电池箱内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值传输至所述电池管理系统，若所述电解液值大于预设电解液值，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
在一个优选实施方式中，所述动力电池安全管理系统还包括泄压阀，所述泄压阀设置于电池箱内，所述泄压阀用于当所述电池箱内的压力达到预设压力时，自动开启以对所述电池箱进行泄压。
在一个优选实施方式中，每个电池模组包括多个单体电池。
本发明的动力电池安全管理系统，通过将高电压的所述电池包划分为多个低电压的电池模组，在相邻的两个电池模组之间设置接触器，并在电动汽车上设置陀螺仪，陀螺仪能够准确的检测角运动参数及加速度，所述BMS能够通过所述角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞，从而避免电动汽车因所述电池包短路产生的高电压引起起火或爆炸事故的发生，还通过绝缘检测模块、漏液检测模块及泄压阀，进一步防止电池箱安全事故的发生。
【附图说明】
图1为本发明实施方式提供的动力电池安全管理系统的原理框图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种动力电池安全管理系统100，包括电池包10、BMS(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)20及陀螺仪30。所述电池包10、所述BMS20及所述陀螺仪30均设置于电池箱200内。所述电池包10包括多个电池模组11及多个接触器12，每个电池模组11在其短路的情况下不会引起电池箱200的起火或爆炸，即每个电池模组11即使短路也不会引起电池箱200的起火或爆炸，每个电池模组11的短路电压为低电压。每个电池模组11包括多个单体电池，所述电池包10用于为电动汽车提供动力。每个接触器12连接于相邻两个电池模组11之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组11之间的电连接。所述BMS20与每个接触器12及所述陀螺仪30相连。所述陀螺仪30用于将其检测到的角运动参数及加速度传输至所述BMS20，所述BMS20通过所述角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞。若电动汽车发生翻车或碰撞，所述BMS20控制每个接触器12断开，从而避免电动汽车因所述电池包10短路产生的高电压引起起火或爆炸事故的发生。
在本实施方式中，通过极端短路测试方法将所述电池包10划分为所述多个电池模组11，即将高电压的所述电池包10划分为多个低电压的电池模组11。所述BMS20对接收到的所述角运动参数及加速度通过卡尔曼滤波估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化。
所述动力电池安全管理系统100还包括绝缘检测模块50、漏液检测模块60及泄压阀70。所述绝缘检测模块50、所述漏液检测模块60及所述泄压阀70均设置于电池箱200内。
所述绝缘检测模块50与所述BMS20相连，所述绝缘检测模块50用于检测所述电池包10的绝缘状态并将检测到的所述绝缘状态传输至所述BMS20，若所述电池包10发生漏电，所述BMS20控制每个接触器12断开，防止所述电池箱200发生漏电事故。
所述漏液检测模块60与所述BMS20相连，所述漏液检测模块60用于检测所述电池箱200内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值传输至所述BMS20，若所述电解液值大于预设电解液值，所述BMS20控制每个接触器12断开，防止所述电池箱200内电解液值的起火燃烧。
所述泄压阀70用于当所述电池箱200内的压力达到预设压力时，自动开启以对电池箱200进行泄压，防止电池箱200因压力过大而发生爆炸。
本发明的动力电池安全管理系统100，通过将高电压的所述电池包10划分为多个低电压的电池模组11，在相邻的两个电池模组11之间设置接触器12，并在电动汽车上设置陀螺仪30，陀螺仪30能够准确的检测角运动参数及加速度，所述BMS20能够通过所述角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞，从而避免电动汽车因所述电池包10短路产生的高电压引起起火或爆炸事故的发生，还通过绝缘检测模块50、漏液检测模块60及泄压阀70，进一步防止电池箱200安全事故的发生。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (6)
1.一种动力电池安全管理系统，其特征在于：包括电池包、电池管理系统及陀螺仪；所述电池包、所述电池管理系统及所述陀螺仪均设置于电池箱内；所述电池包包括多个电池模组及多个接触器，所述电池包用于为电动汽车提供动力；每个接触器连接于相邻两个电池模组之间，用于断开或闭合相邻两个电池模组之间的电连接；所述电池管理系统与每个接触器及所述陀螺仪相连，所述陀螺仪用于将其检测到的角运动参数及加速度传输至所述电池管理系统；所述电池管理系统通过所述角运动参数及加速度估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化，并判断电动汽车是否发生翻车或碰撞；若电动汽车发生翻车或碰撞，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
2.如权利要求1所述的动力电池安全管理系统，其特征在于：所述电池管理系统对接收到的所述角运动参数及加速度通过卡尔曼滤波估算电动汽车的车身姿态及行驶速度变化。
3.如权利要求1所述的动力电池安全管理系统，其特征在于：所述动力电池安全管理系统还包括绝缘检测模块，所述绝缘检测模块设置于电池箱内且与所述电池管理系统相连，所述绝缘检测模块用于检测所述电池包的绝缘状态并将检测到的所述绝缘状态传输至所述电池管理系统，若所述电池包发生漏电，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
4.如权利要求1所述的动力电池安全管理系统，其特征在于：所述动力电池安全管理系统还包括漏液检测模块，所述漏液检测模块设置于电池箱内且与所述电池管理系统相连，所述漏液检测模块用于检测所述电池箱内的单体电池泄漏的电解液并将检测到的电解液值传输至所述电池管理系统，若所述电解液值大于预设电解液值，所述电池管理系统控制每个接触器断开。
5.如权利要求1所述的动力电池安全管理系统，其特征在于：所述动力电池安全管理系统还包括泄压阀，所述泄压阀设置于电池箱内，所述泄压阀用于当所述电池箱内的压力达到预设压力时，自动开启以对所述电池箱进行泄压。
6.如权利要求1所述的动力电池安全管理系统，其特征在于：每个电池模组包括多个单体电池。
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