一种电池包温度管理装置、电池包管理系统及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及新能源领域，特别涉及一种电池包温度管理装置、电池包管理系统及车辆。


背景技术：

[0002]
随着能源问题和环境问题日益严峻，国家对新能源的大力扶持，以及动力电池技术的日益成熟，电动汽车已经成为未来汽车工业发展新方向。电动汽车的续航里程成为影响电动汽车普及的重要因素。作为关键零部件的电池包，是电动汽车的主要动力来源，其产品质量的稳定可靠至关重要。
[0003]
温度对汽车动力电池包工作状态的影响很大，一般来说，电池包的最佳工作温度为25℃。电池包在高倍率充放电过程中产热量大，而热量急聚易产生局部过热或温度不均匀，容易导致电池性能下降、容量和寿命衰减，甚至导致电池包热失控的发生。电池包热发生热失控后，集聚的热量在其休眠后仍可能导致电池包温度不会迅速降低。因此，为保证电池包高效、可靠的工作，需对电池包进行持续的热监控管理。
[0004]
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供一种电池包温度监测管理装置，能够对处于工作状态中及处于休眠状态中的电池包均可进行热监控，并且，当监控到电池包发生热失控时，能够及时上报系统并发出相应的告警，提升驾乘人员的安全性。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电池包温度管理装置、电池包管理系统及车辆。
[0006]
为了解决上述问题，本实用新型提供一种电池包温度管理装置，包括温度检测电路、唤醒电路和电池包管理单元，所述温度检测电路与所述唤醒电路相连接，所述温度检测电路用于检测电池包的温度，所述唤醒电路与所述电池包管理单元相连接，所述唤醒电路用于当所述温度检测电路检测到所述电池包温度异常时唤醒所述电池包管理单元。
[0007]
具体地，所述温度检测电路包括第一电源、热敏电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、温度检测端口和第一电压检测端口，所述第一电源与热敏电阻相连接，所述热敏电阻、第一分压电阻和所述第二分压电阻依次串接，所述热敏电阻的阻值能够根据所述电池包温度变化而变化，所述温度检测端口设置在所述热敏电阻和所述第一分压电阻之间，所述第一电压检测端口设置在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间。
[0008]
具体地，所述温度检测电路还包括第二电源、上拉电阻和第一晶体管，所述上拉电阻的第一端与所述第二电源相连接，所述上拉电阻的第二端与所述第一晶体管的第一极相连接，所述第一晶体管的第二极接地，所述第一晶体管的控制极与所述第一电压检测端口相连接。
[0009]
优选地，所述第一晶体管为nmos管，所述nmos的栅极与所述第一电压检测端口相连接，所述nmos管的漏极与所述上拉电阻相连接，所述nmos的源极接地。
[0010]
优选地，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。
[0011]
具体地，所述唤醒电路包括第三电源、第二晶体管和第二电压检测端口，所述第二晶体管的控制极与所述第一晶体管的第一极相连接，所述第二晶体管的第一极与所述第三电源相连接，所述第二晶体管的第二极接地，所述第二电压检测端口与所述第二晶体管第二极相连，所述第二电压检测端口与电池包管理单元相连接。
[0012]
优选地，所述唤醒电路还包括分压电阻和下拉电阻，所述分压电阻设置在所述第三电源和所述第二晶体管第一极之间，所述下拉电阻的第一端与所述第二晶体管的第二极相连接，所述下拉电阻的第二端接地。
[0013]
进一步地，所述第二晶体管为pmos，所述pmos的栅极与所述第一晶体管的第一极相连接，所述pmos管的漏极与所述分压电阻相连接，所述pmos的源极经所述下拉电阻接地。
[0014]
本实用新型另一方面保护一种电池包管理系统，包括电池包和上述技术方案所述的电池包温度管理装置，所述电池包温度管理装置与所述电池包相连接。
[0015]
本实用新型另一方面还保护一种汽车，包括上述技术方案所述的电池包温度管理装置。
[0016]
由于上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
[0017]
1)本实用新型提供的一种电池包温度管理装置，能够对正常工作装置以及处于休眠状态的电池包进行实时温度监测，能够极大地改善电池包的维护现状，提高对电池包温度检测的质量，提高电池包使用寿命。
[0018]
2)当电池包及所述电池包管理系统处于休眠状态，但电池包温度出现过热时，本实用新型提供的一种电池包温度管理装置能够在所述第一电压检测端口处输出一个高电平使得第一晶体管导通，进而导通所述第二晶体管使得所述唤醒电路导通，唤醒所述电池包管理单元使其处于工作状态。
[0019]
3)当电池包管理单元被唤醒处于工作状态后，能够与整车通讯相连通并发送相应的提醒指令，对出现过热现象的电池包进行及时有效的处理，提高车辆的安全性。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0021]
图1是本实用新型实施例提供的一种电池包温度管理装置的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样
使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0024]
实施例1
[0025]
为了解决现有技术中难以对处于休眠状态中的电池包进行热监控的问题，本实施例提供一种电池包温度管理装置，包括：温度检测电路、唤醒电路和电池包管理单元；
[0026]
所述温度检测电路与所述唤醒电路相连接，所述温度检测电路用于检测电池包的温度，所述唤醒电路与所述电池包管理单元相连接，所述唤醒电路用于当所述温度检测电路检测到所述电池包温度异常时唤醒所述电池包管理单元。
[0027]
所述温度检测电路包括第一电源、热敏电阻r1、第一分压电阻r2、第二分压电阻r3、温度检测端口ad1和第一电压检测端口ad2，所述第一电源为5v 电源(图1中5.0v-standby)，所述第一电源与所述热敏电阻r1相连接，所述热敏电阻r1、第一分压电阻r2和所述第二分压电阻r3依次串接，所述热敏电阻r1与电池包相连接，且所述热敏电阻r1的阻值能够根据所述电池包温度变化而变化，所述温度检测端口ad1设置在所述热敏电阻r1和所述第一分压电阻r2之间，所述第一电压检测端口ad2设置在所述第一分压电阻r2和第二分压电阻r3之间；优选地，所述热敏电阻r1未负温度系数热敏电阻，即随着温度上升，所述热敏电阻r1的阻值降低。
[0028]
需要说明的是，本说明书实施例中，所述热敏电阻r1可以与电池包直接相连以获取得到电池包的温度变化，也可与电池包间接相连，例如：所述热敏电阻r1与电池包冷却系统的冷却液管路入水口相连接，通过入水口冷却液的温度间接获取所述电池包的温度变化。
[0029]
由于所述热敏电阻r1、第一分压电阻r2和所述第二分压电阻r3依次串接，因此，当所述热敏电阻r1的阻值越小时，所述热敏电阻r1分得的电压越小，从而在所述温度检测端口ad1检测到电压越小，即对应于所述电池包的温度越高。
[0030]
所述温度检测电路还包括第二电源、上拉电阻r4和第一晶体管q1，所述上拉电阻r4的第一端与所述第二电源相连接，所述上拉电阻r4的第二端与所述第一晶体管q1的第一极相连接，所述第一晶体管的第二极接地，所述第一晶体管的控制极与所述第一电压检测端口ad2相连接；所述第二电源为5v直流电源。
[0031]
本说明书实施例中，所述第一晶体管q1为nmos管，所述nmos的栅极与所述第一电压检测端口ad2相连接，所述nmos管的漏极与所述上拉电阻 r4相连接，所述nmos的源极接地。
[0032]
当所述热敏电阻r1的阻值随着电池包温度的升高逐渐变小时，所述第一电压检测端口ad2处检测到的电压值逐渐增大。当nmos管处于未导通状态时，所述上拉电阻r4将所述nmos管的漏极上拉至高电平，所述第二电源、上拉电阻r4和所述第一晶体管q1所处的电路断开；当第一电压检测端口ad2处的电压逐渐增大至大于所述nmos管的栅源极电压ugs(th)时，所述nmos管导通，即所述第二电源、上拉电阻r4和所述第一晶体管q1导通，且所述第一晶体管q1即nmos管的漏极处输出一个低电平。
[0033]
本说明书实施例中，所述温度检测端口ad1经第一电阻r7与所述热敏电阻r1和所述第一分压电阻r2相连接，所述第一电阻r7的第一端与所述热敏电阻r1和所述第一分压电
阻r2相连接，且所述第一电阻r7的第一端经第一电容c1接地，所述第一电阻r7的第二端经所述第三电容c3接地。
[0034]
所述唤醒电路包括第三电源、第二晶体管q2和第二电压检测端口ad3，所述第二晶体管q2的控制极与所述第一晶体管q1的第一极相连接，所述第二晶体管q2的第一极与所述第三电源相连接，所述第二晶体管q2的第二极接地，所述第二电压检测端口ad3与所述第二晶体管q2的第二极相连，所述第二电压检测端口ad3与电池包管理单元相连接。
[0035]
所述唤醒电路还包括分压电阻r5和下拉电阻r6，所述分压电阻r5设置在所述第三电源和所述第二晶体管q1第一极之间，所述下拉电阻r6的第一端与所述第二晶体管q2的第二极相连接，所述下拉电阻r6的第二端接地。
[0036]
所述第二晶体管q2为pmos，所述pmos的栅极与所述第一晶体管q1的第一极相连接，所述pmos管的漏极与所述分压电阻r5相连接，所述pmos 的源极经所述下拉电阻r6接地。
[0037]
当所述pmos处于未导通状态时，所述分压电阻r5、pmos和所述下拉电阻r6所在的电路未导通，所述下拉电阻r6将pmos的源极下拉至低电平，即所述第二电压检测端口ad3处为低电平，所述电池包管理单元不启动。
[0038]
当所述第一晶体管q1即nmos管导通时，所述第二电源、上拉电阻r4和所述第一晶体管q1所在电路导通，且在nmos管的漏极处输出一个低电平；因此，所述pmos的栅极出现低电平。从而所述pmos管导通，所述分压电阻 r5、pmos和所述下拉电阻r6所在的电路导通并在所述第二电压检测端口ad3 处出现高电平，所述电池包管理单元被高电平触发唤醒，处于工作状态。
[0039]
当所述电池包管理单元处于唤醒状态后，能够与整车通讯相连通并发送相应的提醒指令，对出现过热现象的电池包进行及时有效的处理。
[0040]
所述第一电压检测端口ad2经第二电阻r8与所述第一分压电阻r2和所述第二分压电阻r3相连接，所述第二电阻r8的第一端与所述第一分压电阻r2 和所述第二分压电阻r3相连接，且所述第二电阻r8的第一端经第二电容c2 接地，所述第二电阻r8的第二端经所述第四电容c4接地。
[0041]
所述第一电压检测端口ad2能够获得所述第二分压电阻r2分得的电压，间接获得所述热敏电阻的阻值变化情况，并且根据所述第一电压检测端口ad2 处输出的电压，能够获知所述第一晶体管q1是否处于导通状态；当所述第一晶体管q1处于导通状态则表明与所述热敏电阻相连接的电池包发生过热。
[0042]
本说明书实施例提供一种电池包温度管理装置，能够实时监测电池包的温度状态；当电池包及所述电池包管理系统处于休眠状态，但电池包温度出现过热时，所述第一电压检测端口ad2处输出一个高电平使得第一晶体管q1导通，进而导通所述第二晶体管q2使得所述唤醒电路导通，唤醒所述电池包管理单元使其处于工作状态。因此，本说明书实施例提供的一种电池包温度管理装置，能够时刻对电池包进行温度监测，提高车辆安全性。
[0043]
本说明书实施例提供一种电池包温度管理装置可用于对电池包的维护和检测，可以极大地改善电池包的维护现状。
[0044]
实施例2
[0045]
本说明书实施例提供一种电池包管理系统，包括电池包和实施例1中所述的一种
电池包温度管理装置，所述电池包温度管理装置与所述电池包相连接。所述电池包温度管理系统用于检测所述电池包的温度，当所述电池包温度管理系统检测到所述电池包的温度异常时，唤醒所述电池包管理单元。
[0046]
实施例3
[0047]
本说明书实施例提供一种汽车，包括如实施例1中所述的一种电池包温度管理装置。
[0048]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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