本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种防爆阀和动力电池热失控监控系统。
背景技术：
新能源汽车动力电池热失控是新能源汽车最危险的失效形式之一，严重威胁用户及环境的生命财产安全。动力电池热失控制约着新能源汽车的发展，是亟待解决的重要课题。
在热失控过程中会产生气压变化、大量相关气体成分、温度急剧上升等热失控特征，基于这些特征可进行热失控监控与报警。当前针对动力电池热失控监控的主要手段为增加气压传感器、气体传感器等，传感器通过can、pwm、lin等通信方式将感知的热失控特征信息发送给电池管理系统或相应控制器进行相应的诊断，以判断、报出热失控事件。但使用这些监控方案，需要单独增加传感器总成，安装及工艺过程较为复杂，功耗高、成本高，感知信号的处理存在延时，其周期性工作存在漏监控的风险，并且在监控的同时不能起到泄放包内压强的作用，也无法获取防爆阀作用的状态信息。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种防爆阀和动力电池热失控监控系统，结构简单、低成本、低功耗、安装简易，能兼顾自动泄压功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种防爆阀，包括用于与电池箱连通的壳体，所述壳体上开设有泄气口，所述壳体上设置有用于根据壳体内的气压大小自动关闭和打开泄气口的密封盖，所述壳体内固定有用于控制bms通断且能向bms发送开关信号的开关单元，所述开关单元的开闭通过密封盖的开合控制。
进一步，所述密封盖通过转轴与壳体转动连接。
进一步，所述密封盖与壳体盖合位置设置有密封条。
进一步，所述开关单元包括支架，以及用于控制开关单元的开闭的第一触头和第二触头，所述第一触头固定在密封盖的内表面，所述支架固定在壳体上；所述第二触头固定在支架上，第一触头能够通过密封盖的开合与第二触头进行分离和接触。
进一步，所述开关单元为常闭型或常开型。
进一步，所述开关单元为常闭型，所述支架的内部设置成腔室，所述第二触头设置在支架的内壁且与第一触头相对设置，在密封盖处于闭合状态时，所述第一触头穿过支架与第二触头接触，在密封盖处于打开状态时，第一触头与第二触头分离。
进一步，所述开关单元还包括弹性片，所述弹性片的一端与第一触头连接，另一端固定在支架的内壁。
进一步，还包括用于辅助密封盖复位的弹簧，所述弹簧的一端与密封盖连接，另一端与壳体连接。
本发明还提供了一种动力电池热失控监控系统，包括用于接收开关单元的开关信号并判断电池箱是否热失控的bms和所述的防爆阀，所述开关单元与bms连接。
进一步，所述bms包括：
信号发生器，用于提供测试信号；
唤醒模块，用于接收开关信号并判定是否唤醒bms；
信号处理模块，用于获取和处理开关单元的开关信号；
mcu，监控电池箱是否发生热失控并在热失控时向整车发送热失控报警信号；
所述信号处理模块、唤醒模块和mcu串联在一起，所述信号发生器的输出端与开关单元的输入端连接，所述开关单元的输出端与信号处理模块和唤醒模块之间的连接节点连接；
当开关单元闭合时，信号发生器发出的测试信号通过唤醒模块和信号处理模块发送到mcu，mcu根据是否接收到该测试信号来判定电池箱是否正常；
当开关单元断开时，通过唤醒模块唤醒bms，开关信号通过信号处理模块发送给mcu，mcu根据开关单元的开关信号来分析电池箱是否发生热失控。
本发明与现有技术相比较具有以下优点：
本发明的防爆阀和动力电池热失控监控系统，能够兼顾自动泄压功能，不单独增加传感器，功耗更低、成本更低、安装简单，既能在bms工作时实时监控，也能在bms下电时实现快速唤醒功能，以达到24小时不间断监控的效果，不会产生延时和遗漏；能够在泄压的同时监控热失控的状态，也反映出防爆阀的作用状态，对分析热失控过程有较大的作用。
附图说明
图1为本发明动力电池热失控监控系统监测电池箱在正常状态下的结构示意图；
图2为本发明动力电池热失控监控系统监测电池箱在发生热失控状态下的结构示意图。
图中：
1-壳体，12-泄气口，13-进气口；21-支架，22-弹性片，23-第一触头，24-第二触头；3-密封盖，31-转轴；4-密封条；5-信号发生器；6-信号处理模块；7-唤醒模块；8-mcu；9-弹簧；a-电池箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
参见图1和图2所示，本实施例公开了一种防爆阀，包括用于与电池箱a连通的壳体1，所述壳体1上开设有泄气口12，所述壳体1上设置有用于根据壳体1内的气压大小自动关闭和打开泄气口12的密封盖3，所述壳体1内固定有用于控制bms通断且能向bms发送开关信号的开关单元，所述开关单元的开闭通过密封盖3的开合控制。防爆阀安装于动力电池箱a上，在热失控时，电芯产生的大量气体使电池包内气压升高，达到设定的阈值时，防爆阀的密封盖开启泄气。
密封盖3的开合带动开关单元产生开关动作，形成开关信号。开关单元的作用在于给bms提供通断信号，通断信号由防爆阀的开启与否产生，可使闭合的开关打开或者使打开的开关闭合。
在本实施例中，所述壳体1上还开设有用于与电池箱a连通的进气口13。开关单元与bms连接的线束也穿过进气口13。
在本实施例中，所述密封盖3通过转轴31与壳体1转动连接。
在本实施例中，所述密封盖3与壳体1盖合位置设置有密封条4。
在本实施例中，所述开关单元包括支架21，以及用于控制开关单元的开闭的第一触头23和第二触头24，所述第一触头23固定在密封盖3的内表面，所述支架21固定在壳体1上；所述第二触头24固定在支架21上，第一触头23能通过密封盖3的开合与第二触头24进行分离和接触。
在本实施例中，所述开关单元为常闭型或常开型。常闭型即正常使用情况下开关为闭合状态，在热失控时防爆阀的密封盖3的移动使开关打开；常开型为正常使用情况下开关为打开状态，在热失控时防爆阀的密封盖3的移动使开关闭合。
在本实施例中，所述开关单元为常闭型，所述支架21的内部设置成腔室，所述第二触头24设置在支架21的内壁且与第一触头23相对设置，在密封盖3处于闭合状态时，所述第一触头23穿过支架21与第二触头24接触，在密封盖3处于打开状态时，第一触头23与第二触头分离。正常状态时，第一触头23被防爆阀的密封盖3压住，开关闭合，形成闭合信号；信号发生器发出的信号在开关闭合时能反馈到bms，从而通过判断是正常状态。
在本实施例中，所述开关单元还包括弹性片22，所述弹性片22的一端与第一触头23连接，另一端固定在支架21的内壁。热失控时，电芯产生的大量气体，产生的气压使防爆阀的密封盖3移动，第一触头23则向上移动，进而使弹性片向上恢复，从而第一触头23与第二触头24分开，开关断开；断开时，唤醒模块作用，唤醒bms的mcu，bms工作后可检测开关信号为断开状态，从而报警。该开关单元的断开表明防爆阀打开，从而可明确防爆阀开启时刻，对热失控分析过程有帮助。
在本实施例中，还包括用于辅助密封盖3复位的弹簧9，所述弹簧9的一端与密封盖3连接，另一端与壳体1连接。
参见图1和图2所示，本实施例还公开了一种动力电池热失控监控系统，包括用于接收开关单元的开关信号并判断电池箱是否热失控的bms和上述的防爆阀，所述开关单元与bms连接。
在本实施例中，所述bms包括：
信号发生器5，用于提供测试信号；
唤醒模块7，用于接收开关信号并判定是否唤醒bms；
信号处理模块6，用于获取和处理开关单元的开关信号；
mcu8，监控电池箱是否发生热失控并在热失控时向整车发送热失控报警信号；
所述信号处理模块6、唤醒模块7和mcu8串联在一起，所述信号发生器5的输出端与开关单元的输入端连接，所述开关单元的输出端与信号处理模块6和唤醒模块7之间的连接节点连接；
当开关单元闭合时，信号发生器5发出的测试信号通过唤醒模块7和信号处理模块6发送到mcu8，mcu8根据是否接收到该测试信号来判定电池箱是否正常；其中，对于常闭型，接收到则说明电池箱状态正常；对于常开型，未接收到则说明电池箱状态正常。
其中，常闭型的开关单元可设定开信号对唤醒电路起唤醒作用，将bms唤醒；常开型的开关单元可设定闭信号对唤醒电路起唤醒作用，将bms唤醒。
当开关单元断开时，通过唤醒模块7唤醒bms，开关信号通过信号处理模块6发送给mcu8，mcu8根据开关单元的开关信号来分析电池箱是否发生热失控。
针对常闭型开关单元，电池箱a正常状态下开关单元闭合，此时bms处于上电状态，则能立即检测到开关信号的动作；若开关单元断开，此时bms处于下电状态，则bms被开关信号作用的唤醒模块7唤醒，进而采集开关信号。bms采集到该开关信号后，可进行综合诊断，若判断发生热失控，bms则向整车发出约定的热失控报警信号，实现一直持续、不间断监控和报警的功能。
本发明的防爆阀和动力电池热失控监控系统，能够兼顾自动泄压功能，不单独增加传感器，功耗更低、成本更低、安装简单，既能在bms工作时实时监控，也能在bms下电时实现快速唤醒功能，以达到24小时不间断监控的效果，不会产生延时和遗漏；能在泄压的同时监控热失控的状态，也反映出防爆阀的作用状态，对分析热失控过程有较大的作用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
1.一种防爆阀，其特征在于，包括用于与电池箱（a）连通的壳体（1），所述壳体（1）上开设有泄气口（12），所述壳体（1）上设置有用于根据壳体（1）内的气压大小自动关闭和打开泄气口（12）的密封盖（3），所述壳体（1）内固定有用于控制bms通断且能向bms发送开关信号的开关单元，所述开关单元的开闭通过密封盖（3）的开合控制。
2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述密封盖（3）通过转轴（31）与壳体（1）转动连接。
3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述密封盖（3）与壳体（1）盖合位置设置有密封条（4）。
4.根据权利要求1或2或3所述的防爆阀，其特征在于，所述开关单元包括支架（21），以及用于控制开关单元的开闭的第一触头（23）和第二触头（24），所述第一触头（23）固定在密封盖（3）的内表面，所述支架（21）固定在壳体（1）上；所述第二触头（24）固定在支架（21）上，第一触头（23）能通过密封盖（3）的开合与第二触头（24）进行分离和接触。
5.根据权利要求4所述的防爆阀，其特征在于，所述开关单元为常闭型或常开型。
6.根据权利要求5所述的防爆阀，其特征在于，所述开关单元为常闭型，所述支架（21）的内部设置成腔室，所述第二触头（24）设置在支架（21）的内壁且与第一触头（23）相对设置，在密封盖（3）处于闭合状态时，所述第一触头（23）穿过支架（21）与第二触头（24）接触，在密封盖（3）处于打开状态时，第一触头（23）与第二触头分离。
7.根据权利要求6所述的防爆阀，其特征在于，所述开关单元还包括弹性片（22），所述弹性片（22）的一端与第一触头（23）连接，另一端固定在支架（21）的内壁。
8.根据权利要求1或2或3或5或6或7所述的防爆阀，其特征在于，还包括用于辅助密封盖（3）复位的弹簧（9），所述弹簧（9）的一端与密封盖（3）连接，另一端与壳体（1）连接。
9.一种动力电池热失控监控系统，其特征在于，包括用于接收开关单元的开关信号并判断电池箱是否热失控的bms和如权利要求1至8任一所述的防爆阀，所述开关单元与bms连接。
10.根据权利要求9所述的动力电池热失控监控系统，其特征在于，所述bms包括：
信号发生器（5），用于提供测试信号；
唤醒模块（7），用于接收开关信号并判定是否唤醒bms；
信号处理模块（6），用于获取和处理开关单元的开关信号；
mcu（8），用于监控电池箱是否发生热失控并在热失控时向整车发送热失控报警信号；
所述信号处理模块（6）、唤醒模块（7）和mcu（8）串联在一起，所述信号发生器（5）的输出端与开关单元的输入端连接，所述开关单元的输出端与信号处理模块（6）和唤醒模块（7）之间的连接节点连接；
当开关单元闭合时，信号发生器（5）发出的测试信号通过唤醒模块（7）和信号处理模块（6）发送到mcu（8），mcu（8）根据是否接收到该测试信号来判定电池箱是否正常；
当开关单元断开时，通过唤醒模块（7）唤醒bms，开关信号通过信号处理模块（6）发送给mcu（8），mcu（8）根据开关单元的开关信号来分析电池箱是否发生热失控。
技术总结