专利名称：具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气设备，特别是一种具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统。
背景技术：
随着能源紧缺、环境污染的日益严重，替代石油的新能源的开发利用越来约被各国政府重视。锂离子电池作为新能源的重要组成部分已广泛应用于交通(出租车辆、公交车辆等)、通讯、电力等系统，但锂离子电池在充放电、振动、挤压等使用条件下或者由于制造质量隐患等可能导致电池寿命缩短以致损坏，甚至发生着火、爆炸等事件，锂离子电池系统运行的可靠性将直接影响人员及设备的安全。现有的锂离子电池管理系统只能对锂离子电池组进行电气方面的管理，不具备电解液泄漏检测功能，而电解液的泄漏或者挥发出的气体是电池安全性的前兆并将直接影响蓄电池的寿命及人员设备安全。因此，研制一种具有电池电解液泄漏检测功能的电池管理系统具有重大意义。
发明内容针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，用于对锂离子电池电解液泄漏检测及锂电池管理，有效解决因电解液泄漏或者挥发出的气体将直接影响锂离子电池的寿命及人员、设备安全的问题。本实用新型解决的技术方案，包括壳体、上盖和电路板，上盖置于壳体上口部，壳体内经支柱装有上电路板和下电路板(又称线路板)，上电路板和下电路板之间在壳体的一侧上装有气体传感器，气体传感器上有伸出壳体的复位按钮，复位按钮上装有按钮盖，上电路板和下电路板上装有连接在一起的控制电路。本实用新型主要检测锂离子电池电解液的泄漏，传感器将化学信号转化为电信号经放大处理后传递给主控制盒。传感器具有尺寸小、精度高、响应速度快、耐腐蚀等特点，结构简单，新颖独特，安装使用方便，可有效用于锂电电解液泄漏检测及锂电池的管理，有效防止因电解液泄漏或者挥发出的气体影响锂电池的寿命及人员、设备安全的问题，创新型检测管理，可直接安装在电池组内部或者外壳上检测锂离子蓄电池电解液的泄漏，同时对蓄电池组进行管理。主要应用领域是新能源电动汽车电源系统、太阳能蓄能电池系统、电力蓄电池系统、移动通讯基站及电动工具等。
图1为本实用新型的剖面结构主视图。图2为本实用新型的控制电路图。图3为本实用新型的气体传感器剖面结构主视图。图4为本实用新型的气体传感器的电缆固定头主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。由图1-4所示，本实用新型包括壳体、上盖和电路板，上盖2置于壳体I上口部，壳体内经支柱5装有上电路板3和下电路板(又称线路板)4，上电路板和下电路板之间在壳体的一侧上装有气体传感器7，气体传感器上有伸出壳体的复位按钮9，复位按钮上装有按钮盖8，上电路板和下电路板上装有连接在一起的控制电路。所述的上盖与壳体上部周边间装有导电胶条6 ；所述的控制电路由图2给出，包括电源电路、微处理器、终端显示器，微处理器和终端显示器的电源端与电源电路相连，微处理器 上装有声光报警器，微处理器与CAN通讯总线相连，电压检测器、电流检测器、温度检测器、气体传感器(用于气体检测)与微处理器相连，电压检测器、电流检测器、温度检测器、气体传感器电源端接电源电路，CAN通讯总线和声光报警器与电源电路相连；所述的气体传感器可采用气敏传感器，其结构是包括气敏元件、线路板、外壳、端盖、电缆固定头，气敏元件14装在传感器壳体10内，气敏元件14与装在传感器壳体内的线路板11相连，线路板经端盖12上的电缆固定头13由电缆与微处理器相连，电缆固定头13上有安装孔15和进气孔16。在上述部件中，其中气体传感器型号ME3-HF，CAN通讯总线(或称CAN接收器)型号82C250，温度传感器型号PT1000，微处理器型号PIC18F4680，美国Microchip公司生产；终端显示器型号DMT80600S 104-01WT，北京迪文科技有限公司生产；电源电路型号VRB2412D-30W，广州金升阳科技有限公司生产。由上述可以看出，本实用新型是一种具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，该系统由电源电路、微处理器电路、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、气体检测模块、声光报警模块、CAN总线通讯、显示终端9部分组成，微处理器对电压、电流、温度、气体等信号进行数据计算处理，计算后的数据通过CAN总线传送至驾驶员或控制中心显示终端，也可接收驾驶员或控制中心显示终端发出的命令进行相应的处理，同时根据气体报警条件及气体泄漏量进行声光报警输出。电源电路给其它模块提供稳定的工作电压，电压、电流、温度、气体检测模块将检测到的信号送至微处理器进行A/D转换、数据计算等操作，微处理器将计算后的数据通过CAN总线传送至驾驶员或控制中心显示终端，也可接收驾驶员或控制中心显示终端发出的命令进行相应的处理，同时根据气体报警条件及气体泄漏量进行声光报警输出。气体传感器先滤除杂质和干扰气体，将有效气体体积分数转化成对应的电信号，经放大处理后供给微处理器进行数据处理，输出声光报警信号。系统主控制盒主要由壳体、上盖、上下线路板、支柱、导电胶条、复位按钮等部分组成。线路板负责对信号进行调理、数据运算、CAN通讯，导电胶条起到密封及放电磁干扰的作用，复位按钮是为了对系统进行初始化，按钮盖防止误复位。气敏传感器主要由气敏元件、线路板、外壳、端盖、电缆固定头组成。锂离子电池电解液泄漏气体通过进气孔进入传感器，经与气敏元件接触发生化学反应、或者分析其光谱特性等，气敏元件产生的微弱电信号经线路板上的电路放大后送给系统。电缆固定头可以防止电缆松动或折断。本实用新型经使用和测试，效果非常好，有关技术指标如下工作温度一25 75°C;电源电压18 36VDC;总电压测量范围0 500VDC，误差±1VDC ;单组电压测量范围0 32VDC，误差±0. 5VDC ;温度测量范围_25 120°C，误差±1°C;电流测量范围0 200A，误差±2A ；S0C 0 100%，误差〈5% ;气体测量范围0 IOppm ;过载IOOppm ;灵敏度0. 15 μ A/ppm ;分辨率:0.1ppm ;响应时间90S。由上述可以清楚的看出，本实用新型结构简单，新颖独特，检测精度高，响应速度快，耐腐蚀，使用寿命长，有效防止电解液泄漏，从而保证因电解液泄漏或者挥发出的气体影响锂电池的寿命及人员、设备安全的问题，是锂电池管理及电解液泄漏检测上的创新，有 良好的经济和社会效益。
权利要求1.一种具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，包括壳体、上盖和电路板，其特征在于，上盖(2 )置于壳体(I)上口部，壳体内经支柱(5 )装有上电路板(3 )和下电路板(4)，上电路板和下电路板之间在壳体的一侧上装有气体传感器(7)，气体传感器上有伸出壳体的复位按钮(9)，复位按钮上装有按钮盖(8)，上电路板和下电路板上装有连接在一起的控制电路。
2.根据权利要求1所述的具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，其特征在于，所述的上盖与壳体上部周边间装有导电胶条(6)。
3.根据权利要求1所述的具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，其特征在于，所述的控制电路包括电源电路、微处理器、终端显示器，微处理器和终端显示器的电源端与电源电路相连，微处理器上装有声光报警器，微处理器与CAN通讯总线相连，电压检测器、电流检测器、温度检测器、气体传感器与微处理器相连，电压检测器、电流检测器、温度检测器、气体传感器电源端接电源电路，CAN通讯总线和声光报警器与电源电路相连。
4.根据权利要求1所述的具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，其特征在于，所述的气体传感器包括气敏元件、线路板、外壳、端盖、电缆固定头，气敏元件(14)装在传感器壳体(10 )内，气敏元件(14)与装在传感器壳体内的线路板(11)相连，线路板经端盖(12 )上的电缆固定头(13)由电缆与微处理器相连，电缆固定头(13)上有安装孔(15)和进气孔(16)。
专利摘要本实用新型涉及具有电解液泄漏检测功能的电池管理系统，用于对锂离子电池电解液泄漏检测及锂电池管理，有效解决因电解液泄漏或者挥发出的气体将直接影响锂离子电池的寿命及人员、设备安全的问题，其解决的技术方案，上盖置于壳体上口部，壳体内经支柱装有上电路板和下电路板，上电路板和下电路板之间在壳体的一侧上装有气体传感器，气体传感器上有伸出壳体的复位按钮，复位按钮上装有按钮盖，上电路板和下电路板上装有连接在一起的控制电路，本实用新型具有尺寸小、精度高、响应速度快、耐腐蚀等特点，结构简单，新颖独特，安装使用方便，有效防止因电解液泄漏或者挥发出的气体影响锂电池的寿命及人员、设备安全的问题。
文档编号H01M10/42GK202855868SQ20122054244
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者刘君, 马冲, 宋睿强, 刘晓雨, 宋二虎, 郭鹏 申请人:新乡北方车辆仪表有限公司