[发明专利]一种用于电池包的烟雾探测器迷宫及基于迷宫的光学设计

说明书

本发明提供了一种用于电池包的烟雾探测器迷宫及基于迷宫的光学设计，其方便组装、低成本，能够帮助烟雾探测器实现小型化、抗震动、温度变化不敏感以及具备抗凝露的效果，满足电池包内部的特殊要求，其包括壳体，其特征在于：所述壳体上设置有凸形开孔，所述凸形开孔的两端贯通，且与壳体为一体件，所述凸形开孔的侧壁为透气不透光的结构。

技术领域

本发明涉及烟雾探测器相关技术领域，具体涉及一种用于电池包的烟雾探测器迷宫及基于迷宫的光学设计。

背景技术

随着新能源的大力推广和普及，储能设备和电动汽车里面广泛使用模块化的电池包，电池包是由很多电芯组成的包装，典型的电芯类型如磷酸铁锂和三元锂。2021年北京大红门储能电站的爆炸事件以及屡屡发生的电动车自燃事件都将电池热失控的安全防护问题提上日程，除此之外两轮电动车的锂电池的防护问题也是不容忽视的问题，锂电池引起的爆炸和火灾屡屡发生。目前业内的通用做法是使用电池管理系统即BMS系统来进行电池的充放电、电芯均衡以及温度监控等操作，但仍然有不少事故发生，主要原因是锂电池热失控产生的原因和条件很复杂，很难用简单的监控电压、电流以及温度的方式来实现，而且有的传感器如温度传感器反应比较慢，不利于监测生死攸关的事件。

典型的电池热失控分为几个步骤和特点：气体析出、电解液挥发、开始冒烟、起火并冒烟、有可能爆炸。因此检测可燃气体和非气体的烟雾和电解液颗粒对于提前预警十分有帮助，是检测电池热失控的重要方法，一旦传感器发现异常或者预警，主控平台可以结合多传感器情况进行复查并决定是否采取措施以降低进一步失控的风险，比如切断电源、降温甚至启动消防系统等。烟雾探测器作为一种常规的火灾检测手段可以提供火灾颗粒监测的关键信息。因此，针对电池热失控的监测问题，多传感器信息融合特别是烟雾探测器能够提高针对热失控的检测精度和速度，可以提前在电解液挥发阶段和烟雾阶段检测到状态变化，从而将信息汇总到电池控制系统或者行车电脑系统中去，有效地检测电池热失控状态，提前预警并采取防范措施。

考虑到电池包的内部空间一般比较狭小，厂商希望同样的电池包尺寸的条件下尽可能的塞进更多的电芯以提高能量密度，因此除电芯之外的其他功能模块的体积越小越好。但是传统的传感器无论是烟雾探测器还是气体探测器都是用于消防领域的，产品设计时优先考虑的是外观以及进气效率等问题，一般不会做小做薄，做的太小太薄反而会导致进气效率低，而电池包内部要求烟雾探测器做小做薄，因此现有的烟雾探测器并不适用于电池包内部。而且电池包内部的温度变化较大并有凝露问题，都会对传统的烟雾探测器造成较大的影响。

发明内容

为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种用于电池包的烟雾探测器迷宫及基于迷宫的光学设计，其方便组装、低成本，能够帮助烟雾探测器实现小型化、抗震动、温度变化不敏感以及具备抗凝露的效果，满足电池包内部的特殊要求。

其技术方案是这样的：

一种用于电池包的烟雾探测器迷宫，其包括壳体，其特征在于：所述壳体上设置有凸形开孔，所述凸形开孔的两端贯通，且与壳体为一体件，所述凸形开孔的侧壁为透气不透光的结构。

进一步的，所述凸形开孔为圆柱形或圆锥形或类似于圆锥的平滑过渡型，截面为圆形或椭圆形。

进一步的，所述壳体上设置有螺丝孔和定位孔，所述定位孔用于定位电路板，所述螺丝孔用于固定电路板；所述壳体外周设置有挡板，所述挡板内侧与壳体构成的空间用于放置电路板；所述壳体上还设置有盖板，所述盖板用于密封挡板内侧与壳体构成的空间；所述挡板上还开设有通孔，所述通孔用于安装电路板连接器。

进一步的，所述迷宫外部设置有传感器外壳，所述传感器外壳上设置有透气沥水孔，所述传感器外壳上与凸形开孔正对的一侧可选的设置有消光装置；所述传感器外壳的延边上设置有安装孔，所述安装孔用于固定传感器于电池包内部。

进一步的，所述壳体上还设置有其他开孔，其他开孔用于电路板上安装的其他传感器。