電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，該安全防護系統(tǒng)包括氣體監(jiān)控裝置、電源、控制開關(guān)和繼電器，其中：所述氣體監(jiān)控裝置，與所述控制開關(guān)連接，用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制所述控制開關(guān)斷開，否則控制所述控制開關(guān)閉合；所述繼電器的控制端、所述電源以及所述控制開關(guān)連接形成控制回路；所述繼電器的受控端，適于與電池系統(tǒng)中的電池組和電池系統(tǒng)中高壓箱連接形成受控回路。本發(fā)明專利技術(shù)可以對電池失效風(fēng)險的實時管控，當存在失效風(fēng)險時可以自主通斷，實現(xiàn)了對電池組的被動安全防護，保障了電池組的安全運行。

Safety protection system and battery system for battery system

The invention relates to a battery system and battery system security protection system, the safety protection system includes a gas monitoring device, a power supply and a control switch and a relay, wherein the gas monitoring device, and the control switch is connected, for the concentration characteristics of gas battery in the detection of the battery in a system the first is greater than a preset threshold value, control of the control switch, otherwise the control of the control switch is closed; the control end, the relay of the power supply and the control switch is connected to form a control loop; controlled ends of the relay is connected with the high voltage box, batteries and battery systems in a battery system the formation of controlled circuit. The invention can control the failure risk of the battery in real time, and can realize the passive safety protection of the battery set when the failure risk exists, and can ensure the safe operation of the battery pack.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及電池保護
，尤其是涉及一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
電池系統(tǒng)在過量充電或長時間大電流工作狀況下，電池組的溫度會升高，嚴重情況下可能會發(fā)生熱失控會危及電池組的使用安全。由于眾多電池是緊鄰排列組成，熱量極易擴散，從而引起其它電池發(fā)生熱失控，這樣的連鎖反應(yīng)將極大的增大電池系統(tǒng)的失效風(fēng)險。現(xiàn)行的目前電池系統(tǒng)的使用安全通常是通過電池管理系統(tǒng)(BMS)進行監(jiān)控的，是一種主動安全防護措施。但BMS管理系統(tǒng)作為集成電路存在一定的失效風(fēng)險。因此如何提升電池組使用過程中的安全性，特別是被動安全性尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
(一)解決的技術(shù)問題本專利技術(shù)提供一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電池組使用過程中的安全性低的技術(shù)問題。(二)技術(shù)方案第一方面，本專利技術(shù)提供的電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)包括氣體監(jiān)控裝置、電源、控制開關(guān)和繼電器，其中：所述氣體監(jiān)控裝置，與所述控制開關(guān)連接，用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制所述控制開關(guān)斷開，否則控制所述控制開關(guān)閉合；所述繼電器的控制端、所述電源以及所述控制開關(guān)連接形成控制回路；所述繼電器的受控端，適于與電池系統(tǒng)中的電池組和電池系統(tǒng)中高壓箱連接形成受控回路。可選的，所述氣體監(jiān)控裝置還與所述電源連接。可選的，所述氣體監(jiān)控裝置還用于：連接至車載的電池管理系統(tǒng)，并在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號；其中，所述電池管理系統(tǒng)，連接至整車控制器，且用于在接收到所述預(yù)警信號時，通過所述整車控制器將所述預(yù)警信號反饋至用戶。可選的，所述電池管理系統(tǒng)還用于：連接至所述高壓箱；所述整車控制器還用于：在接收到所述預(yù)警信號時通過所述電池管理系統(tǒng)向所述高壓箱發(fā)出用于切斷所述高壓箱的內(nèi)部電路的指令，以使所述受控回路斷開。可選的，所述安全防護系統(tǒng)還包括滅火裝置，所述滅火裝置與所述氣體監(jiān)控裝置連接，且所述氣體監(jiān)控裝置用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于表征所述電池組起火的第二預(yù)設(shè)閾值時，啟動所述滅火裝置。可選的，所述安全防護系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述控制回路中的手動開關(guān)。可選的，所述特征氣體包括揮發(fā)性有機化合物。可選的，所述控制開關(guān)為常閉開關(guān)。第二方面，本專利技術(shù)提供的電池系統(tǒng)包括電池組和高壓箱，還包括上述安全防護系統(tǒng)。(三)有益效果本專利技術(shù)提供的電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)和電池系統(tǒng)，當電池組未發(fā)出特征氣體或特征氣體的濃度小于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制開關(guān)處于閉合狀態(tài)，這樣電源、控制開關(guān)和繼電器的控制端形成的控制回路導(dǎo)通，繼電器的受控端處于工作狀態(tài)，從而使得受控回路導(dǎo)通，進而使得電池組可以為外接供電。在電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制開關(guān)處于打開狀態(tài)，這樣電源、控制開關(guān)和繼電器的控制端形成的控制回路斷開，繼電器的受控端處于非工作狀態(tài)，進而使得受控回路斷開，使得電池組不能為外界供電。這里，采用氣體監(jiān)控裝置實現(xiàn)對特征氣體濃度的檢測，根據(jù)濃度控制上述控制開關(guān)的通斷，進而使得控制回路導(dǎo)通或斷開，最終實現(xiàn)對受控回路的導(dǎo)通或斷開進行控制，實現(xiàn)控制電池組是否能為外界負載供電。由于本專利技術(shù)提供的安全防護系統(tǒng)可以對電池失效風(fēng)險的實時管控，當存在失效風(fēng)險時可以自主通斷，實現(xiàn)了對電池組的被動安全防護，保障了電池組的安全運行。附圖說明為了更清楚地說明本公開實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。圖1示出了本專利技術(shù)一實施例中電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標記說明：1-電池組；2-氣體監(jiān)控裝置；3-繼電器；31-繼電器的控制端；32-繼電器的受控端；4-電源；5-控制開關(guān)；6-手動開關(guān)；7-高壓箱；8-電池管理系統(tǒng)；9-整車控制器。具體實施方式下面將結(jié)合本公開實施例中的附圖，對本公開實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本公開中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本公開保護的范圍。第一方面，本專利技術(shù)提供一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：氣體監(jiān)控裝置2、電源4、控制開關(guān)5和繼電器3，其中：所述氣體監(jiān)控裝置2，與所述控制開關(guān)5連接，用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組1發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制所述控制開關(guān)5斷開，否則控制所述控制開關(guān)5閉合；所述繼電器3的控制端31、所述電源以及所述控制開關(guān)5連接形成控制回路；所述電源4，適于與電池系統(tǒng)中的電池組1和電池系統(tǒng)中高壓箱7連接形成受控回路。.可理解的是，當電池系統(tǒng)未發(fā)出特征氣體或特征氣體的濃度小于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，表征電池系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)；一旦電池系統(tǒng)中的電池組1發(fā)出的特征氣體的濃度高于第一預(yù)設(shè)閾值時，表征電池系統(tǒng)中存在發(fā)生失效的電池，電池系統(tǒng)進入非正常工作狀態(tài)，即失效狀態(tài)。可理解的是，所謂的特征氣體可以是一氧化碳等，也可以是揮發(fā)性有機化合物，對于不同類型的電池，特征氣體的種類不同，對此本專利技術(shù)不做限定。可理解的是，所謂的高壓箱，是指現(xiàn)有電池系統(tǒng)中電池組與負載之間的橋梁，電池組通過高壓箱為負載供電。本專利技術(shù)提供的安全防護系統(tǒng)中，當電池系統(tǒng)未發(fā)出特征氣體或特征氣體的濃度小于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制開關(guān)5處于閉合狀態(tài)，這樣電源、控制開關(guān)5和繼電器3的控制端31形成的控制回路導(dǎo)通，電源4處于工作狀態(tài)，從而使得受控回路導(dǎo)通，進而使得電池組1可以為外接供電。在電池系統(tǒng)中的電池組1發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制開關(guān)5處于打開狀態(tài)，這樣電源、控制開關(guān)5和繼電器3的控制端31形成的控制回路斷開，電源4處于非工作狀態(tài)，進而使得受控回路斷開，使得電池組1不能為外界供電。這里，采用氣體監(jiān)控裝置2實現(xiàn)對特征氣體濃度的檢測，根據(jù)濃度控制上述控制開關(guān)5的通斷，進而使得控制回路導(dǎo)通或斷開，最終實現(xiàn)對受控回路的導(dǎo)通或斷開進行控制，實現(xiàn)控制電池組1是否能為外界負載供電。由于本專利技術(shù)提供的安全防護系統(tǒng)可以對電池失效風(fēng)險的實時管控，當存在失效風(fēng)險時可以自主通斷，實現(xiàn)了對電池組1的被動安全防護，保障了電池組1的安全運行，提高了電池運行的安全性。可理解的是，上述控制方式可以稱為繼電器控制方式。在具體實施時，可以選擇封閉式的電池系統(tǒng)，將所述氣體監(jiān)控裝置2可以設(shè)置在所述電池系統(tǒng)的內(nèi)部，更加方便的采集電池系統(tǒng)中的電池組1發(fā)出的特征氣體以及提高濃度檢測的準確度。在具體實施時，控制開關(guān)5可以采用常閉開關(guān)，這樣只需要在特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時才進行控制操作，當然也可以采用其他類型的開關(guān)。在具體實施時，如圖1所示，可以使氣體監(jiān)控裝置2與上述電源連接，利用上述電源為氣體監(jiān)控裝置2供電，當然氣體監(jiān)控裝置2可以采用單獨的電源供電，對此本專利技術(shù)不做限定。在具體實施時，如圖1所示，還可以將上述氣體監(jiān)控裝置2連接至車載的電池管理系統(tǒng)8，并在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組1發(fā)出的特征氣體的濃度大于本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)，其特征在于，包括氣體監(jiān)控裝置、電源、控制開關(guān)和繼電器，其中：所述氣體監(jiān)控裝置，與所述控制開關(guān)連接，用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制所述控制開關(guān)斷開，否則控制所述控制開關(guān)閉合；所述繼電器的控制端、所述電源以及所述控制開關(guān)連接形成控制回路；所述繼電器的受控端，適于與電池系統(tǒng)中的電池組和電池系統(tǒng)中高壓箱連接形成受控回路。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電池系統(tǒng)的安全防護系統(tǒng)，其特征在于，包括氣體監(jiān)控裝置、電源、控制開關(guān)和繼電器，其中：所述氣體監(jiān)控裝置，與所述控制開關(guān)連接，用于在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，控制所述控制開關(guān)斷開，否則控制所述控制開關(guān)閉合；所述繼電器的控制端、所述電源以及所述控制開關(guān)連接形成控制回路；所述繼電器的受控端，適于與電池系統(tǒng)中的電池組和電池系統(tǒng)中高壓箱連接形成受控回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防護系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體監(jiān)控裝置還與所述電源連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防護系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體監(jiān)控裝置還用于：連接至車載的電池管理系統(tǒng)，并在檢測到所述電池系統(tǒng)中的電池組發(fā)出的特征氣體的濃度大于第一預(yù)設(shè)閾值時，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號；其中，所述電池管理系統(tǒng)，連接至整車控制器，且用于在接收到所述預(yù)警信號時，通過所述整車控制器將所述預(yù)警信號反饋至用戶。4.根據(jù)權(quán)利要...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王永，許邦南，林志宏，
申請(專利權(quán))人：上海國軒新能源有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31