一种锂电池组网络测温系统 |
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| 申请号 | CN201710387836.5 | 申请日 | 2017-05-27 | 公开(公告)号 | CN107230806A | 公开(公告)日 | 2017-10-03 |
| 申请人 | 辽宁凯信新能源技术有限公司; | 发明人 | 冯素萍; 王春岩; 王永峰; 姜丽; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种锂 电池 组 网络测温系统，包括三线三通插座、 温度 变送器组件、三线连接器、锂 电池管理系统 ，温度变送器组件检测 单体 锂电池温度信息，单体锂电池的正极或负极连接有 接线柱 ；单体锂电池通过接线柱与温度变送器组件相连接，三线三通插座与温度变送器组件插接固定，三线三通插座之间通过三线连接器插接固定，锂电池管理系统通过三线三通插座和三线连接器与温度变送器组件相连接。优点是：温度变送器采用了 耳 环式压接，导热环与单体锂电池接线柱用 螺母 拧紧，再用模 块 化的三线三通插座连接，即总线式连接，连线短又少，方便安装，也方便维护；采用插接的连接方式，便于安装。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种锂电池组网络测温系统，其特征在于，包括三线三通插座、温度变送器组件、三线连接器、锂电池管理系统，温度变送器组件检测单体锂电池温度信息，单体锂电池的正极或负极连接有接线柱；单体锂电池通过接线柱与温度变送器组件相连接，三线三通插座与温度变送器组件插接固定，三线三通插座之间通过三线连接器插接固定，锂电池管理系统通过三线三通插座和三线连接器与温度变送器组件相连接； |
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| 说明书全文 | 一种锂电池组网络测温系统技术领域[0001] 本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池组网络测温系统。 背景技术[0002] 随着环保的要求，近年来做为电动汽车储能装置的动力锂电池越来越备受关注。动力电池是纯电动汽车唯一的动力能源，它的工作性能和寿命受环境温度的影响很大。动力电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本。 [0003] 电动汽车在充电或运行时，动力锂电池组的温度直接影响锂电池的寿命和安全。 [0004] 在高温环境下，动力锂电池内部不可逆反应物生成速度加快，不可逆反应物的增多导致电池的可用容量的加速减少，当电池的可用容量哀减到电池额定容量的80％时，电池的寿命将终结。 [0006] 因此，对电动汽车锂电池的冷热特性研究及冷热管理系统的开发有着重要的意义。也就是说，电动汽车用的锂电池测温是一项重要措施。 [0007] 目前，电动汽车锂电池的测温多采用热电阻或热电偶做温度传感器，这类温度传感器采集的是模拟信号，其信号传递易受干扰，还需做复杂的放大和变换，变成数字信号后，电池管理系统(BMS)才能使用。也有采用数字温度变送器，但由于变送器安装结构不理想，致使结构复杂，安装、维修不方便，成本高。 发明内容[0008] 为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锂电池组网络测温系统，利用一线总线式数字集成式温度变送器对锂电池组测温，采用插接方式安装，连接可靠，安装方便，可适用于多种恶劣环境。 [0009] 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现： [0010] 一种锂电池组网络测温系统，包括三线三通插座、温度变送器组件、三线连接器、锂电池管理系统，温度变送器组件检测单体锂电池温度信息，单体锂电池的正极或负极连接有接线柱；单体锂电池通过接线柱与温度变送器组件相连接，三线三通插座与温度变送器组件插接固定，三线三通插座之间通过三线连接器插接固定，锂电池管理系统通过三线三通插座和三线连接器与温度变送器组件相连接； [0011] 所述的三线三通插座包括绝缘外壳、三通连接件，相互绝缘的三组三通连接件封装在绝缘外壳内，三通连接件由水平导线、垂直导线、左插孔、右插孔、垂直插孔，水平导线一端与左插孔连接，另一端与右插孔连接，垂直导线一端与水平导线连接，另一端与垂直插孔连接，所述的绝缘外壳端部设有螺纹。 [0012] 所述的三线连接器由绝缘壳、导线、插针、绝缘螺母组成，三组相互绝缘的导线封装在绝缘壳内，导线两端均连接有插针，绝缘壳两端连接有绝缘螺母，三线连接器通过绝缘螺母与三线三通插座的绝缘外壳连接。 [0013] 所述的温度变送器组件包括温度变送器、绝缘固定螺母、导热环，温度变送器一端与导热环固定连接，温度变送器另一端的电源端Vd端、数据端Cd端及接地端与三线三通插座插接；导热环通过螺母固定在接线柱上，温度变送器与绝缘固定螺母转动连接，绝缘固定螺母与三线三通插座的绝缘外壳螺纹连接。 [0014] 所述的温度变送器为DS18B20温度变送器。 [0015] 所述的锂电池管理系统需管理若干组锂电池组，每组锂电池组由8个单体锂电池组成，以锂电池组中单体锂电池作为电源为温度变送器供电，该单体锂电池通过电源开关与直流转换器相连接；锂电池组中各个单体锂电池内的温度变送器相互连接，其中各个数据端Cd相连接，各电源端Vd相连接，各接地端相连接；锂电池组间的温度变送器相互连接。 [0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0017] 满足了电动汽车用锂电池组的运行要求，具有如下有益效果： [0018] 1、采用一线总线式数字集成式温度变送器，用于锂电池组测温系统，测温范围宽，精度高，系统结构简单，易装、易维护，成本低； [0019] 2、温度变送器采用了耳环式压接，导热环与单体锂电池接线柱用螺母拧紧，再用模块化的三线三通插座连接，即总线式连接，连线短又少，方便安装，也方便维护；同时，采用插接的连接方式，便于安装，并利用绝缘固定螺母旋紧固定，使其连接牢固可靠，确保插接环境绝缘、防潮、防盐雾；通过导热环、接线柱、温度变送器的牢固连接实现了热传递效果好，测量准确，连接牢固可靠的目的，温度变送器可直接准确的检测锂电池内的温度。 [0020] 3、三线三通插座之间再通过三线连接器连接，相互间由插孔插针插接，连接方便，再由绝缘螺母固定，使连接稳固，模块化的三线三通插座、三线连接器能防潮、防水、防盐雾； [0021] 4、采用了一线总线制的数字式温度变送器DS18B20，可实现智能测温，即每个测温点的上下限温度可设定，可单独警示，且可记录实时温度曲线，用于锂电池运行状态分析； [0023] 图1是本发明的结构示意图。 [0024] 图2是温度变送器组件安装示意图。 [0025] 图3是三线三通插座的结构示意图。 [0026] 图4是三线三通插座与温度变送器组件的连接示意图。 [0027] 图5是三线连接器的结构示意图。 [0028] 图6是三线连接器与三线三通插座的连接示意图。 [0029] 图7是8支单体锂电池温度检测接线原理图。 [0030] 图8是锂电池组网络测温系统原理图。 [0031] 图中：1-三线三通插座 11-绝缘外壳 12-水平导线 13-垂直导线 14-左插孔 15-右插孔 16-垂直插孔 [0033] 3-三线连接器 31-绝缘壳 32-导线 33-插针 34-绝缘螺母 [0034] 4-单体锂电池 41-接线柱 [0035] 5-锂电池管理系统。 具体实施方式[0037] 见图1、图2，一种锂电池组网络测温系统，包括三线三通插座1、温度变送器组件2、三线连接器3、锂电池管理系统5，温度变送器组件2检测单体锂电池4温度信息，单体锂电池4的正极或负极连接有接线柱41；单体锂电池4通过接线柱41与温度变送器组件2相连接，三线三通插座1与温度变送器组件2插接固定，三线三通插座1之间通过三线连接器3插接固定，锂电池管理系统5通过三线三通插座1和三线连接器3与温度变送器组件2相连接。 [0038] 见图3，三线三通插座1包括绝缘外壳11、三通连接件，相互绝缘的三组三通连接件封装在绝缘外壳11内，三通连接件由水平导线12、垂直导线13、左插孔14、右插孔15、垂直插孔16，水平导线12一端与左插孔14连接，另一端与右插孔15连接，垂直导线13一端与水平导线12连接，另一端与垂直插孔16连接，绝缘外壳11端部设有螺纹，用以与绝缘螺母34和绝缘固定螺母21连接。 [0039] 见图5，三线连接器3由绝缘壳31、导线32、插针33、绝缘螺母34组成，三组相互绝缘的导线32封装在绝缘壳31内，导线32两端均连接有插针33，绝缘壳31两端连接有绝缘螺母34，绝缘壳31上设有凹槽，绝缘螺母34内壁上设有与之匹配的突起，实现绝缘螺母34与绝缘壳31相互转动，三线连接器3通过绝缘螺母34与三线三通插座1的绝缘外壳11连接，保护插针33与插孔，在其连接处形成保护壳，实现绝缘、防水、防潮的目的，见图6。 [0040] 见图2、图4，温度变送器组件2包括温度变送器22、绝缘固定螺母21、导热环24，温度变送器22一端与导热环24固定连接，温度变送器22另一端的电源端Vd端221、数据端Cd端222及接地端223与三线三通插座1插接；导热环24通过螺母25、垫圈26固定在接线柱41上，实现温度变送器22与单体锂电池4的正极或负极相连接，检测的温度更加准确。温度变送器 22与绝缘固定螺母21转动连接，温度变送器22上设有凹槽，绝缘固定螺母21内壁设有突起，形成温度变送器22与绝缘固定螺母21相互转动的结构；绝缘固定螺母21与三线三通插座1的绝缘外壳11螺纹连接，在插接处形成封闭的结构，可绝缘、防水、防潮、防盐雾。为增强温度变送器22的绝缘、防水、防潮性，在温度变送器22端部，以及温度变送器22主体与电源端Vd端221、数据端Cd端222及接地端223相连接处设置密封膏23。其中，温度变送器22为DS18B20温度变送器22，比热电阻效果好，且具有智能化、安装方便，便于维护的特点。 [0041] 见图7、图8，锂电池管理系统5管理若干组锂电池组，每组锂电池组由8个单体锂电池4组成，以锂电池组中任意一个单体锂电池4作为电源为温度变送器22供电，该单体锂电池4通过电源开关与直流转换器相连接；锂电池组中各个单体锂电池4上的温度变送器22相互连接，其中各个数据端Cd相连接，各电源端Vd相连接，各接地端223相连接；锂电池组间的温度变送器22相互连接。图7中D1-D8为8支单体锂电池4，DCZ为锂电池组，K为电源开关，Rd为上拉电阻，电源端Vd端221为3.0-5V。图8为锂电池管理系统5对13组锂电池组的测温管理，每组锂电池组为一个单位，利用串口将13组锂电池组的温度变送器22相互连接形成13组锂电池组网络测温系统。 [0042] 本发明满足了电动汽车用锂电池组的运行要求，具有如下有益效果： [0043] 1、采用一线总线式数字集成式温度变送器，用于锂电池组测温系统，测温范围宽，精度高，系统结构简单，易装、易维护，成本低； [0044] 2、温度变送器采用了耳环式压接，导热环与单体锂电池接线柱用螺母拧紧，再用模块化的三线三通插座连接，即总线式连接，连线短又少，方便安装，也方便维护；同时，采用插接的连接方式，便于安装，并利用绝缘固定螺母旋紧固定，使其连接牢固可靠，确保插接环境绝缘、防潮、防盐雾；通过导热环、接线柱、温度变送器的牢固连接实现了热传递效果好，测量准确，连接牢固可靠的目的，温度变送器可直接准确的检测锂电池内的温度。 [0045] 3、三线三通插座之间再通过三线连接器连接，相互间由插孔插针插接，连接方便，再由绝缘螺母固定，使连接稳固，模块化的三线三通插座、三线连接器能防潮、防水、防盐雾； [0046] 4、采用了一线总线制的数字式温度变送器DS18B20，可实现智能测温，即每个测温点的上下限温度可设定，可单独警示，且可记录实时温度曲线，用于锂电池运行状态分析； [0047] 5、用锂电池组中的单体锂电池为供电电源，通过一个DC/DC转换器，即可方便的得到电源端Vd电源，即锂电池组测温系统不用专设供电电源。 |
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