[實用新型]一種并聯型氣動控制動力電池系統

有效

• 申請號: 201420477464.7
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN204077400U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 朱建錦;薛利峰;程永周
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60L3/00;H01M2/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本實用新型涉及新能源汽車領域中，尤其涉及一種并聯型氣動控制動力電池系統。

背景技術

隨著新能源汽車的逐步發展，用戶對于新能源汽車的安全性能要求越來越高。縱觀國內外新能源汽車應用推廣情況，動力電池系統的安全性能已經成為影響整車安全性能的技術瓶頸。

動力電池系統因其特殊的物理化學特性，在極端情況下(如碰撞、高溫、低溫)等情況下，可能引起動力電池系統燃燒、爆炸等危險狀況。解決動力電池系統在極端情況下可能發生的燃燒、爆炸已經成為行業內一個主要的技術研究點。在目前行業內已經采用的多種措施解決上述問題，主要總結如下：

采用電池管理系統，監控電池系統內各單體電池(或模組)的電壓、溫度等狀態信息，通過上述狀態信息及時預判可能潛在的危險，通知操作人員提前采取相應措施避免事故產生。通過對以往事故分析，電池管理系統存在著實時性、準確性較差的弊端。

特斯拉Model?S電動跑車采用液冷循環及防火隔斷墻設計方案，控制動力電池系統的運行溫度，避免因溫度引起的動力電池系統熱失控。此外，采用防火隔斷墻限制熱失控傳播路徑。上述設計在一定程度上改善了Model?S的安全性能，但上述安全裝置增加了產品成本，占用了動力電池系統的安裝空間，降低了動力電池系統的有效容量。

寶馬i3電動車采用了防撞格柵瓦的設計方案，通過格柵瓦吸收車輛撞擊的形變力，避免電動車動力電池系統在極端碰撞情況下受到擠壓，引起電池系統熱失控。上述設計極大提高了動力電池系統的防撞擊性能，但成本較高。

因此，上述各種解決方案均為被動式的解決方案，同時存在成本高、占用有效空間等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種并聯型氣動控制動力電池系統，以解決動力電池系統為避免熱失控問題的設計方案而帶來的成本高、占用有效空間的弊端。

為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種并聯型氣動控制動力電池系統，包括一組電池模組，每個電池模組包括用于充入阻燃氣體的氣密結構的箱體及箱體內設置的由多個相互連接的單體電池構成的電池組；每個箱體上均設置有一個進氣口和一個排氣口，進氣口處安裝有進氣控制閥，出氣口處安裝有排氣控制閥；各箱體的進氣控制閥連接的進氣管路相互連通。

每個箱體上連接的進氣控制閥和排氣控制閥均為電磁閥，兩電磁閥的控制線圈電路上分別串接有同一個控制繼電器的對應觸點。

每個箱體還設有一個指示燈電路，該電路上串接有一個電磁閥工作狀態指示燈和對應控制繼電器的觸點。

每個箱體內還設有用于檢測氧氣濃度的氧氣濃度檢測傳感器。

本實用新型的并聯型氣動控制動力電池系統采用在電池箱內充入阻燃氣體從而減少氧氣含量的技術方案來達到阻燃的目的，即使發生氣體泄漏也可以及時發現進行檢修并充入阻燃氣體，同時將動力電池系統分割成若干氣密電池模組，各電池模組的氣密箱體連接形成并聯氣路，連接在同一充氣主回路中，對各模組可獨立進行充氣或排氣操作，靈活操作；此外，并聯氣路設計也提高的系統的氣密可靠性，避免因其中任一獨立模組氣密失效進而影響動力電池系統整體。

通過一個繼電器實現進氣控制閥與排氣控制閥同時開啟或關閉，可避免氣壓突升造成箱體氣密性損壞或氣壓突降造成過多氧氣進入。

附圖說明

圖1為動力電池系統各獨立模組氣路圖；

圖2為動力電池系統各獨立模組電氣控制圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。

如圖1所示為本實用新型并聯型氣動控制動力電池系統實施例的氣路結構圖，新能源汽車動力電池系統包括3個獨立的動力電池模組，每個電池模組包括用于充入阻燃氣體的氣密結構的箱體及箱體內設置的由多個相互連接的單體電池構成的電池組；每個電池模組的箱體均采用全氣密設計，以隔絕動力電池模組與外界空氣接觸。電池箱體內填充有氮氣或二氧化碳等其他阻燃氣體，降低箱體內氧氣含量，從而排除電池組熱失控引起燃燒的條件，實現各模組的阻燃防爆。各模組采用氣密性連接件實現與外界的能量與信號交互，在實際應用中可進一步結合具體情況設計各氣密動力電池模組。