电池包的密封检测方法、系统及车辆与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电池包的密封检测方法、系统及车辆。

背景技术：

车辆的运行工况复杂，对于电动汽车而言，如果车辆处于涉水、电池包充电等运行工况下，如果电池包密封不良浸水，可能引起短路、起火、爆炸等问题，危害乘员安全，造成财产损失。

由于电池包上具有呼吸阀，呼吸阀具有平衡电池包内外气压的功能、防灰功能、阻止一定压力下的液态水进入电池包功能、降低包内电池泄漏有害气体浓度的功能，因此，依靠压力传感器不能有效地判断出电池包的密封状态。

另外，车用动力电池包的防水等级为ip67，要求在水下1m防水3小时，如果电池包长时间浸泡在水中，即便水深不足1m也有可能出现渗漏，不能确保电池包安全。电池包在运行过程中，因振动、老化、锈蚀、擦碰等原因，电池包的密封可能达不到ip67，因此依靠出厂前的机械密封检测不能保证电池包的密封安全性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池包的密封检测方法，该方法可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池包的密封检测方法，所述电池包包括密封腔体和位于所述密封腔体内的动力电池，所述密封腔体上设有呼吸阀，所述方法包括以下步骤：检测是否接收到电池包的密封检测信号；如果是，则向所述密封腔体内充气，直至所述密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力时停止充气；通过所述呼吸阀对所述密封腔体进行泄压直至所述密封腔体内的气压降至所述常压，并记录泄压时间；判断所述泄压时间是否小于第一预定时间；如果是，则判定所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

进一步的，所述密封检测信号至少包括第一浸水信号、充电信号和手动检测信号中的一个。

进一步的，还包括：检测是否接收到第二浸水信号；如果是，则进行电池包浸水报警，并向所述密封腔体内充气，直至所述密封腔体内的气压由常压升至所述第一预定压力，以及将所述密封腔体内的气压维持在所述第一预定压力，其中，所述第二浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第一浸水信号对应的浸水深度。

进一步的，还包括：检测是否接收到第三浸水信号；如果是，则进行车辆浸水报警，并禁用向所述密封腔体内的充气功能，其中，所述第三浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第二浸水信号对应的浸水深度。

进一步的，还包括：检测所述密封腔体内的湿度是否大于第一预定湿度；如果是，则向所述密封腔体内充气，并通过所述呼吸阀排气，以便通过气流对所述密封腔体内进行除湿。

进一步的，其中，在向所述密封腔体内充气时，还包括：判断充入所述密封腔体内的气体的湿度是否大于第二预定湿度；如果是，则对充入所述密封腔体内的气体进行干燥。

进一步的，在向所述密封腔体内充气，直至所述密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力时停止充气的过程中，还包括：记录充气时间；判断所述充气时间是否大于第二预定时间；如果是，则判定所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

进一步的，还包括：判断所述泄压时间是否大于第三预定时间；如果是，则判定所述呼吸阀故障，并进行呼吸阀故障报警，其中，所述第三预定时间大于所述第一预定时间。

相对于现有技术，本发明所述的电池包的密封检测方法具有以下优势：

本发明所述的电池包的密封检测方法，可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

本发明的另一个目的在于提出一种电池包的密封检测系统，该系统实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池包的密封检测系统，所述电池包包括密封腔体和位于所述密封腔体内的动力电池，所述密封腔体上设有呼吸阀，所述系统包括：检测装置，用于检测电池包的密封检测信号和密封腔体内的压力信号；充气装置，所述充气装置用于向所述密封腔体内充气；控制器，所述控制器分别与所述检测装置和所述充气装置相连，以在所述检测装置检测到所述电池包的密封检测信号时，控制所述充气装置向所述密封腔体内充气至第一预定压力时控制所述充气装置停止充气，并在所述呼吸阀对所述密封腔体泄压至常压时，记录泄压时间，以及在判断所述泄压时间小于第一预定时间时判定出所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

进一步的，所述密封检测信号至少包括用于检测第一浸水信号的第一浸水深度传感器、用于检测充电信号的充电信号采集器和用于开启手动检测信号的开关中的一个。

进一步的，还包括：用于检测第二浸水信号的第二浸水深度传感器，所述控制器与所述第二浸水深度传感器相连，以在所述第二浸水深度传感器检测到所述第二浸水信号时，进行电池包浸水报警，并控制所述充气装置向所述密封腔体内充气，并将所述密封腔体内的气压维持在所述第一预定压力，其中，所述第二浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第一浸水信号对应的浸水深度。

进一步的，还包括：用于检测第三浸水信号的第三浸水深度传感器，所述控制器与所述第三浸水深度传感器相连，以在所述第三浸水深度传感器检测到所述第三浸水信号时，进行车辆浸水报警，并禁用所述充气装置，其中，所述第三浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第二浸水信号对应的浸水深度。

进一步的，还包括：用于检测密封腔体内的湿度的第一湿度传感器，所述控制器与所述第一湿度传感器相连，以在所述第一湿度传感器检测到所述密封腔体内的湿度大于第一预定湿度时，控制所述充气装置向所述密封腔体内充气，以利用与所述呼吸阀排气所形成的气流对所述密封腔体内进行除湿。

进一步的，还包括：干燥装置，所述干燥装置设置在所述充气装置和所述密封腔体之间；用于检测充入所述密封腔体内的气体的湿度的第二湿度传感器，所述控制器与所述第二湿度传感器相连，以在控制所述充气装置向所述密封腔体内充气时，如果判断出充入所述密封腔体内的气体的湿度大于第二预定湿度，则控制所述干燥装置对充入所述密封腔体内的气体进行干燥。

进一步的，所述控制器还用于根据记录所述充气装置的充气时间，并在判断所述充气时间大于第二预定时间时，判定所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

进一步的，所述控制器还用于判断所述泄压时间是否大于第三预定时间，如果是，则判定所述呼吸阀故障，并进行呼吸阀故障报警，其中，所述第三预定时间大于所述第一预定时间。

所述的电池包的密封检测系统与上述的电池包的密封检测方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的动力电池的快充系统。

所述的车辆与上述的电池包的密封检测系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的电池包的密封检测方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的电池包的密封检测方法的示意图；

图3为本发明实施例所述的电池包的密封检测方法中电池包与相关器件的位置关系示意图；

图4为本发明实施例所述的电池包的密封检测方法的原理图；

图5为本发明实施例所述的电池包的密封检测系统的结构框图。

附图标记说明：

电池包的密封检测系统500、检测装置510、充气装置520、控制器530、电池包充电信号采集器c1、电池包内湿度传感器s1、电池包内压力传感器p1、电池包浸水深度传感器j1、电池包浸水深度传感器j2、汽车浸水深度传感器j3、气泵进气湿度传感器s2、常闭单向阀f1、常闭单向阀f2。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明一个实施例的电池包的密封检测方法的流程图。

在描述根据本发明实施例的电池包的密封检测方法之前，首先对电池包进行介绍，电池包通常包括动力电池和用于密封所述动力电池的密封腔体，动力电池设在密封腔体内，密封腔体上设置有呼吸阀，呼吸阀具有平衡电池包内外气压的功能、防灰功能、阻止一定压力下的液态水进入电池包的功能、降低电池包内动力电池所泄漏的有害气体浓度的功能，动力电池包括多个单体电池，根据动力电池的输出电压的需要，多个单体电池可以以串联和/或并联的方式连接。

如图1所示，根据本发明一个实施例的电池包的密封检测方法，包括如下步骤：

s101：检测是否接收到电池包的密封检测信号。在本发明的一个实施例中，密封检测信号至少包括但不限于第一浸水信号、充电信号和手动检测信号中的一个。

结合图2所示，密封检测信号可以由相应的检测单元检测得到，例如：检测第一浸水信号的电池包浸水深度传感器j1，检测充电信号的电池包充电信号采集器c1，开关或者按钮(图2中没有示出)，开关或者按钮在被触发时生成手动检测信号的。

在本发明的一个实施例中，浸水深度传感器j1可以设置在如图3所示的高度上。即：地面与电池包下壳体之间。

s102：如果是，则向密封腔体内充气，直至密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力时停止充气，其中，第一预定压力大于常压。常压通常为标准的大气压力。

结合图2所示和图4所示，步骤s102可以由密封监测控制单元执行，密封监测控制单元在接收到第一浸水信号、充电信号或者手动检测信号时，说明当前具有对电池包进行密封检测的需求，此时，向密封腔体内充气，直至密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力时停止充气，其中，第一预定压力大于常压。常压通常为标准的大气压力。

在该示例中，对电池包的密封腔体内进行充气可以由气泵实现，如图2所示，气泵经过常闭单向阀1和空气干燥装置后向电池包内部(即密封腔体内)充气，或者气泵经过常闭单向阀2后向电池包内部(即密封腔体内)充气。

第一预定压力可以由压力传感器检测得到，如图2和图4所示，可以通过设置在电池包内的电池包内的压力传感器p1检测。其中，第一预定压力可以根据试验或者经验标定得到，第一预定压力要满足大于常压的需求，这样，才能够阻止一定的水浸入电池包内，第一预定压力以p0表示。

s103：通过呼吸阀对密封腔体进行泄压直至密封腔体内的气压降至常压，并记录泄压时间。

如图4所示，以第一浸水信号为例，如接收到第一浸水信号，则需要对涉水浸水进行保护。此时，可以在车辆涉水或者浸水后，通过步骤s102将电池包内的气压维持在第一预定压力p0，从而起到阻止一定的水浸入电池包内的目的。而后，由于呼吸阀具有平衡电池包内外气压的功能，便可以通过呼吸阀对密封腔体进行泄压直至密封腔体内的气压降至常压，并记录泄压时间，泄压时间以t2表示。

s104：判断泄压时间是否小于第一预定时间。

具体地，如果密封腔体良好，没有密封不良，则借助呼吸阀将密封腔体内的气压由第一预定压力p0泄压到常压的时间为一个可以通过试验标定得到的一个标准时间范围。本发明实施例的第一预定时间可以设置为该标准时间范围的下限时间。

s105：如果是，则判定密封腔体漏气，并进行漏气报警。

具体地，如果泄压时间t2小于第一预定时间，即：泄压速度相比于密封腔体密封良好时借助呼吸阀将密封腔体内的气压由第一预定压力p0泄压到常压的泄压速度快，说明密封腔体存在漏气，即：密封腔体密封不良。也就是说，如果泄压时间t2小于第一预定时间，则可以确定出密封腔体存在漏气，此时，可以进行漏气报警。

根据本发明所述的电池包的密封检测方法，可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

作为一个具体的示例，如果密封检测信号为充电信号，则可以对电池包在充电模式下进行密封检测。具体而言，结合图2所示，如果电池包充电信号采集器c1采集到充电信号，则说明动力电池处于充电模式，此时为了保证充电过程的安全性和可靠性，需要对电池包进行密封检测。具体地，开启气泵，在该过程中，可以根据泵送空气的湿度选择是否干燥空气，如果需要干燥空气，则可以开启常闭单向阀f1，这样空气经过空气干燥装置后进入电池包内。将电池包内压力升高至p0后关闭气泵，此时常闭单向阀f1与f2关闭，因呼吸阀和缝隙存在，电池包内压力p0经过一段时间t2后降低至常压，如果t2<t设定值下限(即：标准时间范围的下限时间)，则认为密封状态不良，警报提示，并开启气泵，将包内压力持续维持在p0状态，以阻值一定条件的水进入电池包。若t2>t设定值上限(即：标准时间范围的下限时间)，则判定出呼吸阀出现异常，警报提示；若t2在设定值(即：标准时间范围)内，则无警报，提示密封正常，关闭气泵。

作为另一个具体的示例，如果密封检测信号为第一浸水信号，则可以对电池包在浸水条件下进行密封检测。具体而言，结合图2和图4所示，如果电池包浸水深度传感器j1检测到浸水(即：输出第一浸水信号)，则说明动力电池可能有浸水的风险，此时为了保证动力电池在该条件下使用时的安全性和可靠性，需要对电池包进行密封检测。具体地，电池包浸水深度传感器j1监测到电动车处于涉水状态，开启气泵、根据泵送空气湿度选择是否干燥空气，而后将包内压力升高至p0后关闭气泵，此时常闭单向阀f1与f2关闭，因呼吸阀和缝隙存在，电池包内压力p0经过一段时间t2后降低至常压，如果t2<t设定值下限(即：标准时间范围的下限时间)，则认为密封状态不良，警报提示，并开启气泵，将包内压力持续维持在p0状态，以阻值一定条件的水进入电池包。

作为再一个具体的示例，可以根据需要随时对电池包的密封状态进行检测。即：用户手动开启了开关或者按钮，便触发了手动检测信号，此时，便自动开启气泵、根据泵送空气湿度选择是否干燥空气，而后将包内压力升高至p0后关闭气泵，此时常闭单向阀f1与f2关闭，因呼吸阀和缝隙存在，电池包内压力p0经过一段时间t2后降低至常压，如果t2<t设定值下限(即：标准时间范围的下限时间)，则认为密封状态不良，警报提示，从而可以实时地检测电池包是否密封良好。

结合图2和图4所示，如果浸水深度较高，例如：浸水深度浸入到电池包的下壳体以上，此时，本发明实施例的方法还包括：

1、检测是否接收到第二浸水信号。如图2所示，可以通过电池包浸水深度传感器j2检测水位是否超过电池包的下壳体，并生成第二浸水信号。

2、如果是，则进行电池包浸水报警，并向密封腔体内充气，直至密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力，以及将密封腔体内的气压维持在第一预定压力。从而，可以在一定程度上可以阻止水量渗入电池包内部，对电池包起到保护作用，提升电池包的安全性。

3、检测是否接收到第三浸水信号。如图2所示，可以通过电池包浸水深度传感器j3检测水位是否超过气泵，并生成第三浸水信号

4、如果是，则进行车辆浸水报警，并禁用向密封腔体内的充气功能，即：气泵存在进入风险，故停用气泵，以避免气泵损坏。

也就是说，当j1和j2有信号，j3无信号时，可开启气泵，根据泵送空气湿度选择是否干燥空气，将电池包内的气压升高至p0，并使用气泵维持包内气压，当j3有信号时，表明气泵进气口可能被水淹没，关闭泵气，起到保护气泵的作用，并避免将水泵入电池包。

结合图4所示，在该示例中，第二浸水信号对应的浸水深度大于对应于第一浸水信号对应的浸水深度，第三浸水信号对应的浸水深度大于对应于第二浸水信号对应的浸水深度。

本发明实施例的方法不但可以有效检测电池包的密封性能是否良好，该方法还可以有效对电池包内进行除湿，从而保证电池包的性能和安全。具体地，该方法包括：

1、检测密封腔体内的湿度是否大于第一预定湿度。

结合图2所示，密封腔体内的湿度可以通过设置在密封腔体内的湿度传感器s1检测得到。

2、如果是，则向密封腔体内充气，并通过呼吸阀排气，以便通过气流对密封腔体内进行除湿。

进一步地，在向密封腔体内充气时，还包括：

1、判断充入密封腔体内的气体的湿度是否大于第二预定湿度。

2、如果是，则对充入密封腔体内的气体进行干燥。

也就是说，湿度传感器s1监控电池包内的湿度，当湿度传感器s1监测到的湿度值>设定s1(即：第一预定湿度)时，启动气泵，根据泵送空气湿度选择是否干燥空气(即：如果大于第二预定湿度，则需要干燥)，控制包内压力p0，输入至电池包内的干燥空气将包内湿润空气逐渐通过呼吸阀排出，当湿度传感器s1监测到的湿度值<s1时，说明包内空气已经处于干燥状态，关闭气泵。从而，可以有效地对电池包进行除湿，提升电池包的性能。

可以理解的是，上述的第一预定湿度和第二预定湿度可以根据试验或者经验预先标定得到。

本发明实施例的方法可以根据泄气时间判断出电池包是否密封良好，在本发明的其它示例中，还可以根据充气时间判断出电池包是否密封良好，具体地，该方法在向密封腔体内充气，直至密封腔体内的气压由常压升至第一预定压力时停止充气的过程中，还包括：

1、记录充气时间。

2、判断充气时间是否大于第二预定时间。

3、如果是，则判定密封腔体漏气，并进行漏气报警。

也就是说，如果电池包密封良好，则从常压充气至第一预定压力的时间在一个标准的时间范围内。因此，可将第二预定时间设置成该标准的时间范围的下限时间，即：当充气时间大于第二预定时间时，说明密封腔体漏气，需要的充气时间较长。从而，可以实时、有效地检测出电池包的密封性能是否良好。

在本发明的一个实施例中，电池包的密封检测方法还包括：

1、判断泄压时间是否大于第三预定时间。第三预定时间为标准的泄压时间范围的上限时间。

2、如果是，则判定呼吸阀故障，并进行呼吸阀故障报警，其中，第三预定时间大于第一预定时间。

也就是说，如果呼吸阀出现故障，例如：呼吸阀阻塞，可能不能良好地进行电池包内和电池包外的气压平衡，因此泄压时间较正常的泄压时间要长一些，因此，当这个时间超过第三预定时间时，可以判断出呼吸阀出现了故障，因此进行报警，提示相关人员及时维修，以保证电池包的安全性和可靠性。

根据本发明所述的电池包的密封检测方法，可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

图5是根据本发明一个实施例的电池包的密封检测系统的结构框图。如图5所示，根据本发明一个实施例的电池包的密封检测系统500，包括：检测装置510、充气装置520和控制器530。

其中，检测装置510用于检测电池包的密封检测信号和密封腔体内的压力信号。充气装置520用于向所述密封腔体内充气。控制器530分别与所述检测装置510和所述充气装置520相连，以在所述检测装置510检测到所述电池包的密封检测信号时，控制所述充气装置520向所述密封腔体内充气至第一预定压力时控制所述充气装置520停止充气，并在所述呼吸阀对所述密封腔体泄压至常压时，记录泄压时间，以及在判断所述泄压时间小于第一预定时间时判定出所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

在本发明的一个实施例中，密封检测信号至少包括用于检测第一浸水信号的第一浸水深度传感器、用于检测充电信号的充电信号采集器和用于开启手动检测信号的开关中的一个。

在本发明的一个实施例中，电池包的密封检测系统500，还包括：用于检测第二浸水信号的第二浸水深度传感器(图5中没有示出)，所述控制器530与所述第二浸水深度传感器相连，以在所述第二浸水深度传感器检测到所述第二浸水信号时，进行电池包浸水报警，并控制所述充气装置向所述密封腔体内充气，并将所述密封腔体内的气压维持在所述第一预定压力；用于检测第三浸水信号的第三浸水深度传感器(图5中没有示出)，所述控制器530与所述第三浸水深度传感器相连，以在所述第三浸水深度传感器检测到所述第三浸水信号时，进行车辆浸水报警，并禁用所述充气装置，其中，所述第二浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第一浸水信号对应的浸水深度，所述第三浸水信号对应的浸水深度大于对应于所述第二浸水信号对应的浸水深度。

在本发明的一个实施例中，电池包的密封检测系统500，还包括：用于检测密封腔体内的湿度的第一湿度传感器(图5中没有示出)，所述控制器530与所述第一湿度传感器相连，以在所述第一湿度传感器检测到所述密封腔体内的湿度大于第一预定湿度时，控制所述充气装置520向所述密封腔体内充气，以利用与所述呼吸阀排气所形成的气流对所述密封腔体内进行除湿；干燥装置(图5中没有示出)，所述干燥装置设置在所述充气装置520和所述密封腔体之间；用于检测充入所述密封腔体内的气体的湿度的第二湿度传感器(图5中没有示出)，所述控制器530与所述第二湿度传感器相连，以在控制所述充气装置520向所述密封腔体内充气时，如果判断出充入所述密封腔体内的气体的湿度大于第二预定湿度，则控制所述干燥装置对充入所述密封腔体内的气体进行干燥。

在本发明的一个实施例中，所述控制器530还用于根据记录所述充气装置520的充气时间，并在判断所述充气时间大于第二预定时间时，判定所述密封腔体漏气，并进行漏气报警。

在本发明的一个实施例中，控制器530还用于判断所述泄压时间是否大于第三预定时间，如果是，则判定所述呼吸阀故障，并进行呼吸阀故障报警，其中，所述第三预定时间大于所述第一预定时间。

根据本发明所述的电池包的密封检测系统，可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

需要说明的是，本发明实施例的电池包的密封检测系统的具体实现方式与本发明实施例的电池包的密封检测方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有如上述任意一个实施例所述的电池包的密封检测系统，其中，该车辆为纯电动汽车或者混合动力汽车。其中，该车辆为电动汽车或者油电混合汽车(混合动力汽车)。该车辆可以实时、有效地检测出电池包的密封状态是否良好，对电池包密封不严进行预警，从而可以提升电池包的安全性和可靠性。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。