[实用新型]电动汽车动力电池热失控故障保护及报警装置

说明书

本实用新型涉及电动汽车动力电池的保护及报警装置，具体为电动汽车动力电池热失控故障保护及报警装置。解决仅依靠电池管理系统进行动力电池热失控故障保护及报警可靠性较低的问题。本实用新型包括电池包，电池包内的正极接触器和负极接触器，报警系统；电池包内匹配有烟雾检测单元和温度检测单元；还包括微处理器，第二关联开关和第三关联开关；当烟雾检测单元检测到烟雾，直接控制第二关联开关和第三关联开关动作，和/或微处理器控制第二关联开关和第三关联开关动作，温度检测单元采集电池包的实时温度送给微处理器，微处理器将实时温度与设定温度阈值进行比较。本实用新型电池热失控故障保护及报警的可靠性得到极大提高。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力电池的保护及报警装置，具体为电动汽车动力电池热失控故障保护及报警装置。

背景技术

动力电池是纯电动汽车的能量源头，随着用户对车辆行驶里程需求的不断提高，动力电池的能量也越来越多，能量密度越高的电池，热稳定性就更低。因此，为了能用好这些高能量密度的电池，安全性也得到了进一步地重视。

通常电动汽车中的锂离子电池需要通过串并联以实现成组运用，由于电池成组后能量较高，故而在短路、碰撞等非正常工况下容易导致电池热失控。因此若要大规模推广新能源电动汽车的运用，必须提升电池安全性，避免电池热失控发生或者降低电池热失控发生造成的损害。

电池热失控是指电池在温度超过某临界值后电池隔膜熔化，电池内部剧烈化学反应，造成快速放热甚至爆炸的反应。动力锂离子电池在过充放电、针刺、碰撞情况下，有可能引起连锁放热反应，造成热失控，形成冒烟、失火甚至爆炸等。由此可知，温度对电池性能影响极大，适宜的温度不仅是电池安全的保证，而且是电池长寿命运行的重要前提。

目前在车辆运行过程中或者是在充电中，整个电池系统的参数状态基本上都是靠电池管理系统进行相应的监控与处理，当电池管理系统检测到电池内部的温度在短时间内异常增加时报出电池热失控故障，同时切断高压电对外连接而实施保护。由于温感数量有限或者电池包内部电池管理系统提前失效，将会影响电池热失控故障保护及报警的可靠性。

实用新型内容

本实用新型解决仅依靠电池管理系统进行动力电池热失控故障保护及报警可靠性较低的问题，提供一种电动汽车动力电池热失控故障保护及报警装置，以提高可靠性。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：电动汽车动力电池热失控故障保护及报警装置，包括电池包，电池包内的正极接触器和负极接触器，报警系统；电池包内匹配有烟雾检测单元和温度检测单元；

还包括微处理器，第二关联开关和第三关联开关；

烟雾检测单元的输出端与第二关联开关的控制端和第三关联开关的控制端，和/或微处理器的输入端相连；

温度检测单元的输出端与微处理器的输入端相连；微处理器的输出端分别与第二关联开关控制端、第三关联开关的控制端相连；

第二关联开关的一侧与电源相连，另一侧与正极接触器、报警系统相连；第三关联开关的一侧与电源相连，另一侧与负极接触器、报警系统相连；

当烟雾检测单元检测到烟雾，一方面直接控制第二关联开关和第三关联开关动作，使正极接触器、负极接触器断电，断开电池包的供电，同时，使报警系统报警；和/或另一方面，微处理器接收到烟雾检测单元的输出信号后，控制第二关联开关和第三关联开关动作，断开电池包的供电，同时，使报警系统报警；温度检测单元采集电池包的实时温度送给微处理器，微处理器将实时温度与设定温度阈值进行比较，当超过设定温度阈值，控制第二关联开关和第三关联开关动作。

烟雾检测反应更加及时、灵敏，温度检测检测到没有烟雾产生的温度失控，烟雾检测单元的自动作属于硬件触发，一般会快于微处理的后续处理，两种机制并行运行，可以防止烟雾检测单元或者微处理器的单点失效，属于双层冗余设计，以提高热失控保护和报警的可靠性。