[发明专利]一种用于电动汽车动力电池包热事件监控的气压监测系统及监测装置

说明书

本发明涉及一种用于电动汽车动力电池包热事件监控的气压监测系统及监测装置，包括控制器单元、压力检测单元、供电转换单元、数据接口单元和异常状态监测单元；压力检测单元、数据接口单元和异常状态监测单元分别与控制器单元电性连接和数据通信，控制器单元接收来自压力检测单元的监测数据，经处理后向数据接口单元转发，数据接口单元与车机系统进行交互。本发明利用气压检测原理，通过实时监测动力电池模组内部电池包内的气压变化快，从而实现动力电池热事件的监测。其检测精度高，速度快，检测准确性好，不存在误报、漏报的情况。和气体成分检测原理不同，本发明非电化学反应检测，可靠性高，寿命长。

技术领域

本发明涉及动力电池安全技术领域，具体涉及一种用于电动汽车动力电池包热事件监控的气压监测系统及监测装置。

背景技术

根据电动汽车动力电池安全的强制性要求。在导致乘员舱成员发生危险前的五分钟之内，应该提供一个热事件报警信号。因此，电动汽车需要强制安装能监控动力电池热事件的装置和监测系统。目前常用热事件检测方法有电压检测，温度检测，气体检测技术，但是相关检测技术又存在一定的局限性。

电压检测技术通过检测电芯的输出电压值，来判断是否有热事件发生。当电芯发生故障时，电芯两端的电压会发生较大的波动。当检测到该事件后，传感器会发送一个警告到电池管理系统。但是，当负载突变的时候，电池两端的电压会发生波动，因此电压检测的方式容易出现误报。并且因为不同电芯的内阻存在一定的偏差，因此检测精度受限。

温度检测技术通过检测电芯外壳的温度值，来判断是否发生了热事件。当电芯发生故障时，电芯温度会升高。当超过阈值时，传感器会发送一个警告到电池管理系统。温度检测属于早期的检测技术的一种，也是常用的一种动力电池监测技术，因温度传导速度较慢，当检测到热事件后，留给成员逃生的时候无法满足最新法律法规的要求。

气体检测技术通过检测电池包内气体成分，来判断是否发生了热事件。当电芯发生故障时，电芯内组分会充满电池包，检测到相关气体存在，传感器会发送一个警告到电池管理系统。气体检测技术，依赖电池的化学成分。不同材料的电池，电芯发生故障时，产生的气体组分都不一样，因此也存在漏报的情况。同时，基于电化学特性的传感器，存在寿命较短、可靠性低等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种检测精度高、速度快、准确性好的用于电动汽车动力电池包热事件监控的气压监测系统及监测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于电动汽车动力电池包热事件监控的气压监测系统，包括控制器单元、压力检测单元、供电转换单元、数据接口单元和异常状态监测单元；所述压力检测单元、所述数据接口单元和所述异常状态监测单元分别与所述控制器单元电性连接和数据通信，所述供电转换单元用于监测系统的供电，所述压力检测单元用于监测动力电池模组的压力，所述异常状态监测单元监测所述高精度气压监测系统的运行状态，所述控制器单元接收来自所述压力检测单元的监测数据，经处理后向所述数据接口单元转发，所述数据接口单元与车机系统进行交互。

进一步的，所述控制器单元包括处理器芯片和微控制器周边元器件。

进一步的，所述供电转换单元包括EMC/EMI电路模块和稳压电路模块。

进一步的，所述压力检测单元包括低功耗控制电路模块和压力检测芯片。

进一步的，所述数据接口单元包括CAN总线收发器、LIN总线收发器和PWM驱动电路模块。

进一步的，所述数据接口单元还包括抑制总线干扰电路模块。

进一步的，所述异常状态监测单元包括电压检测模块、温度检测模块、传感器芯片检测模块和数据接口检测模块。