一种电动汽车动力电池箱漏液检测系统的制作方法

本实用新型涉及电动汽车制造领域，尤其涉及一种电动汽车动力电池箱漏液检测系统。

背景技术：

随着新能源的发展，锂离子电池大量运用到电动汽车上，为了使充电、换电更快速和方便，电动汽车上的动力电池一般都以电池箱的形式存在，即将多个锂离子电池安装到箱体中构成模块化动力电池。目前，动力电池组主要采用软包聚合物锂离子电池组装，其组成单体电池的铝塑膜外壳的三边都通过热压封口，存在塑封边容易漏液的风险。而且电动汽车在行驶过程中不可避免会发生震动，单体电池与模块外壳之间相互摩擦和挤压容易导致铝塑膜外壳破损而出现电解液泄漏，电解液的流失会使电池失效容量衰减，从而影响整个动力电池组的性能，同时泄漏的电解液也会腐蚀电池箱体和电路系统，存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型主要解决电动汽车在行驶过程中发生的震动易造成单体电池与模块外壳之间相互摩擦和挤压，容易导致单体电池铝塑膜外壳破损而出现电解液泄漏，电解液的流失会使电池失效容量衰减，从而影响整个动力电池组的性能，同时泄漏的电解液也会腐蚀电池箱体和电路系统，存在极大的安全隐患的技术问题；提供一种电动汽车动力电池箱漏液检测系统，其能在动力电池组的使用过程中实时检测电池是否有泄漏发生，一旦查到泄漏即发出报警信号，以提醒相关人员及时作出相应处理，提高行车安全性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括设在动力电池箱中的若干个漏液检测装置及信号处理单元和报警单元，漏液检测装置的输出端和信号处理单元的输入端相连，信号处理单元的输出端和报警单元的控制端相连。信号处理单元可以安装在电池箱中，也可安装在电池箱外，报警单元可安装在电池箱外侧，也可安装在电动汽车驾驶室的仪表盘上。漏液检测装置实时检测动力电池箱中动力电池是否有电解液泄漏出来，一旦检测到有电解液泄漏，漏液检测装置的输出端输出检测信号给信号处理单元的输入端，信号处理单元经过处理，发出控制信号给报警单元的控制端，启动报警，提醒相关人员及时作出相应处理，确保有充足的抢修和处理时间，提高动力电池及电动汽车行车安全性。信号处理单元可以采用微控制器、单片机或数字信号处理电路实现。

作为优选，所述的漏液检测装置包括管体及设于管体内的气体采集泵和气体传感器，管体的前端设有进气口，管体的后端设有出气口，进气口上设有过滤网，所述的气体采集泵设在所述的进气口的后方，所述的气体传感器设在气体采集泵和出气口之间，气体传感器的输出端和所述的信号处理单元的输入端相连。气体采集泵将动力电池箱中的气体吸进管体，通过过滤网过滤掉灰尘、杂质等固体颗粒，吸入管体的气体经过气体传感器并和气体传感器的探头充分接触，再从出气口排出，当动力电池箱中的动力电池发生泄漏时，泄漏出的电解液中的挥发性气体(如C₂H₄、CH₄、C₂H₆、HF、H₂及CO等可燃性气体)就会被气体传感器检测到，转换成电信号后输送信号处理单元，提高检测的灵敏性及可靠性。气体传感器可采用电化学气体传感器、半导体气体传感器、紫外线气体传感器和红外线气体传感器中的任何一种或两种以上的传感器，以进一步提高检测的灵敏度。

作为优选，所述的报警单元包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R11～电阻R14及发光二极管D、蜂鸣器LS，电阻R11、电阻R13的一端均和所述的信号处理单元的输出端Alarm相连，电阻R11的另一端和三极管Q1的基极相连，电阻R13的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和蜂鸣器LS的负极相连，蜂鸣器LS的正极经电阻R12接电压VCC，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和发光二极管D的负极相连，发光二极管D的正极经电阻R14接电压VCC。当信号处理单元接收到的感应信号超过某一设定值时，则信号处理单元的报警信号输出端为高电平，三极管Q1及三极管Q2导通，蜂鸣器LS得电发出报警声，发光二极管点亮。采用声光双重报警，报警更醒目，报警的可靠性更高。当然报警单元也可采用只有蜂鸣器的声音报警或只有发光二极管的灯光报警。

作为优选，所述的信号处理单元采用STM32F107微控制器。此微控制器芯片集成了各种高性能工业标准接口，兼容性好，可以轻松适应更多的应用。性能卓越，处理能力强，可靠性高。

作为优选，所述的漏液检测装置有4～8个，多个漏液检测装置分别安装在所述的动力电池箱的侧壁上，动力电池箱的每个侧壁上至少有一个漏液检测装置。实现箱体中气体内循环，检测范围广，不留死角，提高检测可靠性和精确度。

本实用新型的有益效果是：能在动力电池组的使用过程中实时检测电池是否有泄漏发生，一旦查到泄漏即发出报警信号，使驾驶员或相关人员能及时作出相应处理，提高行车安全性。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图2是本实用新型中漏液检测装置在动力电池箱中分布结构的一种结构示意图。

图3是本实用新型中漏液检测装置的一种结构示意图。

图4是本实用新型中报警单元的一种电路原理图。

图中1.动力电池箱，2.信号处理单元，3.报警单元，4.漏液检测装置，5.管体，6.气体采集泵，7.气体传感器，8.进气口，9.出气口，10.过滤网，11.ECU系统。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种电动汽车动力电池箱漏液检测系统，如图1所示，包括安装在电动汽车动力电池箱1中的六个漏液检测装置4和一个信号处理单元2及安装在电动汽车驾驶室仪表盘上的报警单元3，其中四个漏液检测装置分别安装在动力电池箱1的四个角落处，并且呈竖直安装状态，其余两个漏液检测装置分别安装在动力电池箱的两个较长的侧壁上，并且呈水平安装状态，如图2所示。六个漏液检测装置4的输出端分别和信号处理单元2的六个输入端相连，信号处理单元2的输出端和报警单元3的控制端相连。如图3所示，漏液检测装置4包括一段圆形管体5及安装在管体5内的气体采集泵6和气体传感器7，管体5的前端有进气口8，管体5的后端有出气口9，进气口8上封装有过滤网10，气体采集泵6安装在进气口8的后方，气体传感器7安装在气体采集泵6和出气口9之间，气体传感器7的输出端即为漏液检测装置4的输出端，其通过导线和信号处理单元2的输入端相连。安装在管体中的气体传感器7可以是电化学气体传感器、半导体气体传感器、紫外线气体传感器或红外线气体传感器，也可以选用这些传感器中的两种、三种或四种进行安装，以提高检测的灵敏性和可靠性。本实施例中，如图4所示，信号处理单元2采用STM32F107微控制器，报警单元3包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R11～电阻R14及发光二极管D、蜂鸣器LS，电阻R11、电阻R13的一端均和信号处理单元2的输出端Alarm相连，电阻R11的另一端和三极管Q1的基极相连，电阻R13的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和蜂鸣器LS的负极相连，蜂鸣器LS的正极经电阻R12接电压VCC，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和发光二极管D的负极相连，发光二极管D的正极经电阻R14接电压VCC。当信号处理单元从气体传感器接收到的信号判断出电池有泄漏时，则信号处理单元的输出端Alarm为高电平，三极管Q1及三极管Q2导通，蜂鸣器LS得电发出报警声，发光二极管D点亮。启动声光报警，报警形式更醒目，也提高报警的可靠性。

工作过程：气体采集泵将动力电池箱中的气体吸进管体，通过过滤网过滤掉灰尘、杂质等固体颗粒，吸入管体的气体经过气体传感器并和气体传感器的探头充分接触，再从出气口排出，当动力电池箱中的动力电池发生泄漏时，泄漏出的电解液中的挥发性气体就会被气体传感器检测到，一旦检测到有电解液泄漏，气体传感器的输出端输出检测信号给信号处理单元的输入端，信号处理单元经过处理，发出控制信号给报警单元的控制端，启动声光报警，提醒驾驶员或相关人员及时作出相应处理。并且信号处理单元根据检测到有泄漏的漏液检测装置的个数，将泄漏等级分成低级、中级及高级三个级别，并且控制报警单元使报警单元对应不同的泄漏等级发出不同的报警信号。如低级时，蜂鸣器发出长音，发光二极管点亮；高级时，蜂鸣器发出急促的短音，发光二极管急促闪烁。或者低级时，发光二极管点亮，蜂鸣器不发出报警声；中级时，发光二极管不亮，蜂鸣器鸣叫；高级时，发光二极管点亮，蜂鸣器发出报警声；等等。以提醒驾驶员或相关人员，获知泄漏的程度，以作出相应处理。当信号处理单元判断出泄漏等级为高级时，信号处理单元发出控制信号启动报警的同时，输出紧急控制信号给电动汽车的ECU系统11，ECU系统11经过处理，发出信号使电动汽车强制制动，如切断动力电池的电压输出，或使发动机停止工作，等等，以避免泄漏造成更大的事故，提高行车的安全性。