一种带智能监控的电池包的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种带智能监控的电池包，包括箱体、箱盖、电池包和设置于箱体内部的电压传感器、电流传感器、温度传感器、压力传感器、摄像头、光敏传感器、喇叭、控制器和处理器，这些传感器与控制器相连，该控制器与存储器和用于发出警报的喇叭相连，该存储器连接至外部显示屏。由于该电池箱内部设有摄像头，在检修时，无需打开电池箱，可直观地观测电池箱内锂电池的情况，及时发现电池是否有鼓包、开裂等安全隐患问题。配合压力传感器等传感部件，提高检修效率。箱体内放置光敏传感器可在箱体有破损的时候提供警报，切断主动力线，保障安全。此外，借助加速度传感器或惯性开关可在发生碰撞而箱体无破损的时候也切断主动力线，保障安全。
【专利说明】
一种带智能监控的电池包
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种电池包，特别涉及一种带智能监控的电池包。【背景技术】
[0002]在全国大部分城市环境急剧恶化、石油对外依存度高于60%、产业升级急需可持续引擎等驱动下，新能源汽车成为国家第一号战略性新兴产业，在国家和地方财政补贴支持和免拍照鼓励下，全国新能源汽车销售在2015年发生了井喷式的爆发增长，成为全球最大的市场。
[0003]在新能源汽车销售额大幅提升的同时，其安全方面还存在很大的问题，特别是诸多电动汽车燃烧事件是对新能源产业的重大打击。目前引起燃烧的主要原因在于电池包中的锂电池的稳定性不够，发生碰撞后无法及时切断动力电源，BMS的监控不到位等问题。目前电池包中BMS主要监控锂电池的电流、电压和温度三个参数，而电池包一般都是全封闭， 即使不是全封闭的，拆除电池箱也比较麻烦，除非出现故障，检修维护人员不会去打开电池箱，也就是说除了电压电流和温度外，无法知道电池包里面的其他情况。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种带智能监控的电池包，解决了发生碰撞后引起电池包燃烧，以及检修不便的问题。
[0005]可通过以下技术方案实现:
[0006]—种带智能监控的电池箱，包括箱体、箱盖、电池包和设置于所述箱体内部用于测量电池包的电压、电流和温度且与控制器相连的电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述控制器与用于发出警报的喇叭相连，还包括设置于所述箱体内侧面用于拍摄所述电池包状态且与所述的控制器相连的摄像头，所述摄像头将拍摄的视频信息直接或间接传送到外部显示屏。
[0007]进一步，所述控制器与存储器相连，所述存储器用于存储所述摄像头拍摄的视频信息，并将视频信息通过所述箱体的预留接口传送到所述外部显示屏。
[0008]该电池箱还包括设置于所述箱体内的碰撞检测装置，所述的碰撞检测装置用于检测所述箱体受到外界碰撞后的加速度的状态，并根据所检测的状态判断是否切断主动力线。
[0009]进一步，所述的碰撞检测装置为惯性开关，所述惯性开关连接所述主动力线，根据检测的加速度变化切断主动力线。
[0010]进一步，所述的碰撞检测装置为加速度传感器，所述的加速度传感器与所述的控制器相连，所述的控制器与继电器相连，所述的继电器连接所述的主动力线。
[0011]进一步，所述控制器与所述存储器相连，所述存储器用于存储所述加速度传感器探测的加速度信息。
[0012]进一步，所述的惯性开关或加速度传感器的触发条件为加速度介于6倍的重力加速度到12倍的重力加速之间。
[0013]该电池箱还包括设置于所述箱体内易于破损或者变形位置用于测量光照信号的光敏传感器，所述的光敏传感器与所述的控制器相连，所述的控制器与所述继电器相连，所述继电器连接所述主动力线，所述的控制器对所述光敏传感器探测到的光照信号设置起始值，所述起始值为所述电池包正常工作状态下的光照状态。
[0014]进一步，所述的控制器与所述的存储器相连，所述的存储器用于存储所述光敏传感器探测的光照信息。
[0015]进一步，还包括设置于所述箱体外对应于所述光敏传感器的位置的可控光源，所述的可控光源在所述箱体外部无自然光的情况下，处于开启状态，在所述箱体外部有自然光的情况下，处于关闭状态。[0〇16]本发明的有益的技术效果在于:
[0017]1.电池箱内部安装有摄像头的，在检修时，无需打开电池箱，可以直观简便地观测电池包内的锂电池的各个角落，及时地发现电池是否有鼓包、开裂、漏液、移位等安全隐患问题；
[0018]2.配合压力传感器等传感部件，更可以提高检修效率、增大发现问题的几率；
[0019]3.在电池箱外部设置可控光源，在电池箱外部无自然光时，开启主动光源，其箱体内放置光敏传感器可以在箱体有破损的时候，如碰撞时，提供警报，切断总的动力线，保障电动车的安全；
[0020]4.辅助加速度传感器或惯性开关可以在碰撞发生而电池箱没有破损的时候也切断总的动力线，保障电动车的安全。【附图说明】[0021 ]图1为本发明的结构连接框图；
[0022]图2为本发明电池箱去掉箱盖的内部结构图；
[0023]其中:1-电池箱;2-电池箱把手;3-电池模组;4-控制盒;5-整车控制器通信接口； 6-充电机通信接口； 7-主动力线接口； 8-摄像头;9-光敏传感器。【具体实施方式】[〇〇24]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
[0025]图1为本实施例装置的结构示意图，主要包括各种传感器及相关的视频信息，如电压传感器、电流传感器、温度传感器、压力传感器、光敏传感器、加速度传感器等。这些传感器将相关信息数据传送到控制器，控制器根据收到的信息判断各个电池及电池包的状态， 然后做出相应的控制。这些信息及控制指令可以存储在存储器中并可通过相应的接口被读取。在该示意图的外部还有一电池箱，图中未示出，用来包裹及保护这些电池、传感器及控制器等。电池箱中的低压供应，一般是12-24V，可以是来自于外部的低压电源，也可以是成组电池通过转压后供应。电池包中的继电器，熔断器等一些常用器件以及预充电电路等通用设置未在图中示出。电池包的主动力线上可以串联惯性开关，或者另外设置加速度传感器，在发生碰撞时切断电源，触发条件设置为加速度达到6g-12g较为合适，其中g为重力加速度。
[0026]电压传感器一般配备到每个电池，而温度及压力传感器均匀分布在电池组中即可。温度传感器为电池个数的20%_50%为较佳的方案。而压力传感器安放在电池之间，并根据不同位置在控制器中设置相应的警报数值，使其在正常时候不发生预警，而在同组电池发生鼓包、漏液等现象而引起压力变化时，压力传感器可检测到异常信号，同时控制器发出警报。摄像头在检修时，无需打开电池箱，可以直观简便地观测电池包内的锂电池的各个角落，及时地发现电池是否有鼓包、开裂、漏液、移位等安全隐患问题。配合压力传感器等传感部件，更可以提高检修效率、增大发现问题的几率。摄像头在平时可以是关闭状态，只在检修或者需要的时候打开，其所产生的信息数据可以存储在存储器里，也可以通过电池包的电池箱上预留接口，直接传送到外部显示屏上。
[0027]图2为本发明电池包的透视图。如图所示，1为电池包的电池箱，该箱体去掉了电池箱盖;2为电池箱把手，3为电池模组，电池包中的成组电池可以分为多个模组，然后再进行串联，以便于安放和隔离，每个模组上部可以设置盖体，该盖体可以是透明的材料，以便于摄像头观测到模组中的电池，当然也可以不加盖体;4为控制盒，包括控制器、喇叭和存储器等，加速度传感器设置于该控制盒旁边以便测量碰撞时箱体的加速度变化;5为整车控制器通信接口；6为充电机通信接口；7为主动力线接口；8为摄像头，摄像头还可以设置于电池箱的侧面，用于观测各个模组中的电池侧面，或者模组之间的交界处的电池外观;9为光敏传感器。惯性开关串联在主动力线上，没有在图2中示出，用于发生碰撞时切断主动线，避免引起电池包燃烧等问题。此外，压力传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器未在图2中示出，电池包中的继电器，熔断器以及高低压线路的连线等一些常用器件也未在图2中示出。
[0028]箱体内放置光敏传感器，对于全封闭型的电池包或者无高强度自然光进入的电池包，在箱体有破损的时候，如汽车发生碰撞、道路颠簸、搬运不慎等情况，提供警报，切断总的动力线，保障电动车的安全。光敏传感器可以设置于电池箱碰撞时易发生形变或者破损地方，这个可以通过箱体设计时候的受力分析得到。一般可以设置于电池箱主体和电池箱盖的结合部，如图2所示，光敏传感器的具体个数可以根据箱体的形状，设置1个到多个，均匀分布。光敏传感器选用对自然光波段敏感的器件。对于一些电池箱内本身设置有工作状态指示灯，或者电池箱设有对外开口的电池包，在控制器中设置警报阈值时需要考虑到这些光的影响，将其作为普通状态，当光敏传感器探测到光照信号超过此阈值时，控制器发出报警信号。针对夜晚时候无自然光的情况以及一些电池包放置在车辆内部，本身就无法接收到自然光的情况，可以在电池包外部相对应于内部光敏传感器的位置放置相应的可控光源，在外部无自然光的情况下，开启设置的外部光源，在有自然光的情况下关闭外部光源。 这些外部光源的开关可以通过在外部设置光敏传感器来实现，光源电源的供应可以是来自于外部的低压电源，也可以是成组电池通过转压后供应。
[0029]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
【主权项】
1.一种带智能监控的电池包，包括箱体、箱盖、电池包和设置于所述箱体内部用于测量 电池包的电压、电流和温度且与控制器相连的电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述 控制器与用于发出警报的喇叭相连，其特征在于:还包括设置于所述箱体内侧面用于拍摄 所述电池包状态且与所述的控制器相连的摄像头，所述摄像头将拍摄的视频信息直接或间 接传送到外部显示屏。2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于:所述控制器与存储器相连，所述存储器用 于存储所述摄像头拍摄的视频信息，并将视频信息通过所述箱体的预留接口传送到所述的 外部显示屏。3.如权利要求1所述的电池包，其特征在于:还包括设置于所述箱体内的碰撞检测装 置，所述的碰撞检测装置用于检测所述箱体受到外界碰撞后的加速度的状态，并根据所检 测的状态判断是否切断主动力线。4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于:所述的碰撞检测装置为惯性开关，所述惯 性开关连接所述主动力线，根据检测的加速度变化切断主动力线。5.如权利要求3所述的电池包，其特征在于:所述的碰撞检测装置为加速度传感器，所 述的加速度传感器与所述的控制器相连，所述的控制器与继电器相连，所述的继电器连接 所述的主动力线。6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于:所述控制器与所述存储器相连，所述存储 器用于存储所述加速度传感器探测的加速度信息。7.如权利要求4或5所述的电池包，其特征在于:所述的惯性开关或加速度传感器的触 发条件为加速度介于6倍的重力加速度到12倍的重力加速度之间。8.如权利要求1或3所述的电池包，其特征在于:还包括设置于所述箱体内易于破损或 者变形位置用于测量光照信号的光敏传感器，所述的光敏传感器与所述的控制器相连，所 述的控制器与所述的继电器相连，所述的继电器连接所述的主动力线，所述的控制器对所 述光敏传感器探测到的光照信号设置起始值，所述起始值为所述电池包正常工作状态下的 光照状态。9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于:所述的控制器与所述的存储器相连，所述 的存储器用于存储所述光敏传感器探测的光照信息。10.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括设置于所述箱体外对应于所述光 敏传感器的位置的可控光源，所述的可控光源在所述箱体外部无自然光的情况下，处于开 启状态，在所述箱体外部有自然光的情况下，处于关闭状态。
【文档编号】B60L11/18GK105957989SQ201610458729
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】黄碧雄, 王东征, 郭祥笑, 张翔, 陈亮, 严晓
【申请人】上海工程技术大学