具体实施方式

在本申请中，应理解的是，术语“包括”、“具有”、“包含”等表明存在所阐述的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合。

此外，在整个附图中将使用相同的参考标记表示执行相似功能或操作的部分。在整个申请中称一个部分连接至另一个部分的情况下，不仅可以是该一个部分直接连接至该另一个部分，而且还可以是该一个部分可经由另外的部分间接连接至该另一个部分。此外，包括某个要素不是指排除其他要素，而是指可进一步包括其他要素，除非另有说明。

下文中，将参照附图描述根据本发明的车辆电池火灾感测设备和方法。

图2是根据本发明第一优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

参照图2，根据本发明第一优选实施方式的车辆电池火灾感测设备包括车辆结构体100、电池组200、电子控制单元300和通讯部件400。

车辆结构体100没有特别限制，只要电池组200固定地安装于其即可。作为示例，车辆结构体可以是车辆主体。车辆结构体100设置有第一连接器110和第二连接器120，配置为将电池管理系统220和电子控制单元300彼此连接的第一通讯部件410延伸通过第一连接器110，每一个都将在下面进行描述的第二至第五通讯部件420、430、440和450延伸通过第二连接器120。下面将详细描述第二连接器120。

电池组200包括电池模块210、电池管理系统220和电池组壳体230。

电池模块210包括单元集合体。单元集合体可以是：果冻卷型单元集合体，其配置为具有其中长片型正极和长片型负极在正极与负极之间插置有隔膜的状态下进行卷绕的结构；包括单元电池的堆叠型单元集合体，每个单元电池都配置为具有其中矩形正极和矩形负极在之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的结构；堆叠折叠型单元集合体，其配置为具有其中单元电池利用长的隔离膜进行卷绕的结构；或层压堆叠型单元集合体，其配置为具有其中单元电池在之间插置有隔膜的状态下进行堆叠，然后彼此附接的结构。然而，本发明不限于此。

单元集合体安装在壳体中，其中壳体通常配置为具有包括内层、金属层和外层的层压片结构。内层直接接触单元集合体，由此内层必须表现出高绝缘性和高耐电解液性。此外，内层必须具有高密封性，以便从外部气密地密封壳体，即，内层之间的热结合密封部必须表现出优异的热结合强度。内层可由选自表现出优异的耐化学性和高密封性的诸如聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯-丙烯酸或聚丁烯之类的聚烯烃类树脂；聚氨酯树脂和聚酰亚胺树脂之中的材料制成。然而，本发明不限于此。最优选使用表现出优异的诸如拉伸强度、刚性、表面硬度和抗冲击强度之类的机械物理特性以及优异的耐化学性的聚丙烯。

与内层邻接的金属层对应于阻挡层，阻挡层配置为防止湿气或各种气体从外部渗透到电池中。轻且易于成形的铝箔可用作金属层的优选材料。

外层设置在金属层的另一表面上。外层可由表现出优异的拉伸强度、耐湿气渗透性和耐空气透过性的耐热聚合物制成，使得外层在保护单元集合体的同时表现出高的耐热性和耐化学性。作为示例，外层可由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。然而，本发明不限于此。

另外，引线，即，正极引线和负极引线在分别电连接至单元集合体的正极接片和负极接片之后暴露在壳体之外。上述电池单元对应于通常已知的结构，因此将省略其更详细的描述。

另外，第三连接器211设置在电池模块210的一侧，并且第四连接器221和第五连接器222设置在电池管理系统220的两侧。这些连接器连接至第一通讯部件410，例如电缆，从而将电池模块210的状态传输至电子控制单元300。

上面已经描述了通常控制和管理电池，诸如控制和管理电池的充电和放电的电池管理系统220，将省略其详细描述。

电池组壳体230配置为容纳并固定电池模块210和电池管理系统220，并且在电池组壳体的预定位置设置有排气部231和第一温度传感器232。

通常，二次电池通过锂离子在正极的锂金属氧化物和负极的石墨电极中的嵌入(intercalation)和脱嵌(deintercalation)的重复过程来充电和放电。然而，由于因外部冲击导致的内部短路、过充电和过放电而产生热量并且电解质分解，结果产生高温高压气体。

排气部231配置为快速地排出电池组壳体230内产生的高温高压气体，从而防止电池组壳体的爆炸。

作为示例，排气部可以是破裂盘(rupture disk)，破裂盘配置为当电池模块210正常操作时将电池组壳体230与外部完全隔离，并且仅在紧急情况下，例如，当压力升高至预定水平以上时破裂，或者，考虑到即使当电池模块210正常操作时也会产生少量气体或湿气，排气部可由戈尔特斯膜材料，即，选择性透气材料制成。当然，即使在排气部由戈尔特斯膜材料制成的情况下，很显然的是，当电池组壳体内的压力异常升高时排气部仍可撕裂，从而防止电池组壳体230的爆炸。

第一温度传感器232在与排气部231相邻的状态下位于电池组壳体230的外表面，并且可设置第二通讯部件420，第二通讯部件420配置为依次将第一温度传感器232、第二连接器120和电子控制单元300彼此连接。

具体地，优选的是，安装于电池组壳体230的第一温度传感器232在与排气部231靠近的位置处设置在电池组壳体230的外表面，以便快速地测量排气部231产生的气体或电池组壳体230内的热量的温度。

例如，优选的是，考虑到上述GB标准和EVS-GTR，第一温度传感器232定位成与排气部231间隔开大约5mm至50mm，以便在5分钟内感测有意义的温度。

第二通讯部件420的一侧连接至第一温度传感器232，并且第二通讯部件的另一侧连接至电子控制单元300。

在此，尽管第二通讯部件420没有特别限制，只要第二通讯部件能够将第一温度传感器232的测量值传输至电子控制单元300即可，但优选在电池组壳体外部进一步设置由在电池模块着火时能够忍耐预定温度而在5分钟以上不被烧毁的耐热材料制成的第一保护盖421。作为示例，第一保护盖421可由诸如交联聚乙烯(Cross-Linked PolyEthyline，XLPE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚酰胺(Polyamide，PA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)之类的聚合物制成。然而，本发明不限于此。第一保护盖421可在与第二通讯部件紧密接触的状态下完全包裹第二通讯部件420，或者可在与第二通讯部件稍微间隔开的状态下包裹第二通讯部件。

在常规的情况下，使用这样一种方法，即，当电池模块着火时经由电池管理系统将信号传输至电子控制单元。然而，在电池管理系统自身被突然的火灾损坏的情况下，根本不可能识别到电池组中的状况。

然而，根据本发明的第一实施方式，与第一温度传感器232连接的第二通讯部件420不经由电池管理系统而连接至电子控制单元300，从而即使当电池组壳体中的感测部或电池管理系统自身着火时，仍可快速将测量值传输至电子控制单元。

图3是根据本发明第二优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

除了进一步设置第二温度传感器233和第三通讯部件430之外，第二实施方式与参照图2描述的第一实施方式相同。因此，下文中，将仅描述进一步设置的第二温度传感器233和第三通讯部件430。

在本发明的第二优选实施方式中，第二温度传感器233位于与第一温度传感器232间隔开预定距离的位置处。此外，进一步设置第三通讯部件430，第三通讯部件430的一侧连接至第二温度传感器233，并且第三通讯部件430的另一侧连接至经由第二连接器120连接至电子控制单元300。

在此，可在第三通讯部件430外部进一步设置由与第一保护盖421相同的材料制成的第二保护盖431。

图4是根据本发明第三优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

除了设置第一压力传感器234和第四通讯部件440来代替第一温度传感器232和第二通讯部件420之外，第三实施方式与参照图2描述的第一实施方式相同。因此，下文中，将仅给出第一压力传感器234和第四通讯部件440的描述。

第一压力传感器234在与排气部231相邻的状态下位于电池组壳体230的外表面，并且第四通讯部件440可依次将第一压力传感器234、第二连接器120和电子控制单元300彼此连接。

具体地，优选的是，安装于电池组壳体230的第一压力传感器234在与排气部231靠近的位置处设置在电池组壳体230的外表面，以便快速地测量排气部231产生的气体的压力，例如，以与第一温度传感器232相同的方式，第一压力传感器可定位成与排气部231间隔开大约5mm至50mm。

由于第四通讯部件440的一侧连接至第一压力传感器234并且第四通讯部件的另一侧连接至电子控制单元300，所以可不经由电池管理系统220检查排气部231产生的气体的压力。

显然的是，可在第四通讯部件440外部进一步设置由与第一保护盖421相同的材料制成的第三保护盖441。

图5是示出根据本发明第三优选变形例的压力传感器的位置的放大图。如图5中所示，可进一步设置支架236，使得第一压力传感器234位于排气部231上方。在第一压力传感器234置于支架236上的情况下，如图5中所示，可更精确地测量排气部231产生的气体的压力。

图6是根据本发明第四优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

除了进一步设置第二压力传感器235和第五通讯部件450之外，第四实施方式与参照图4描述的第三实施方式相同。因此，下文中，将仅描述进一步设置的第二压力传感器235和第五通讯部件450。

在本发明的第四优选实施方式中，第二压力传感器235位于与第一压力传感器234间隔开预定距离的位置处。此外，进一步设置第五通讯部件450，第五通讯部件450的一侧连接至第二压力传感器235，并且第五通讯部件450的另一侧经由第二连接器120连接至电子控制单元300。

可在第五通讯部件450外部进一步设置由与第一保护盖421相同的材料制成的第四保护盖451。

图7是根据本发明第五优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

除了进一步设置第一压力传感器234和第四通讯部件440之外，第五实施方式与参照图2描述的第一实施方式相同。因此，下文中，将仅描述进一步设置的第一压力传感器234和第四通讯部件440。

在本发明的第五优选实施方式中，与第一温度传感器232一起设置第一压力传感器234。此外，进一步设置第四通讯部件440，第四通讯部件440依次将第一压力传感器234、第二连接器120和电子控制单元300彼此连接。

在此，第一温度传感器232和第一压力传感器234彼此相邻设置，以便快速地分别测量排气部231产生的气体的温度和压力。此外，第一温度传感器232和第一压力传感器234安装成靠近排气部231。

根据本发明的第五实施方式，如上所述，第一温度传感器232和第一压力传感器234的测量值不经由电池管理系统而传输至电子控制单元300，从而即使当电池组壳体中的感测部或电池管理系统自身着火时，仍可快速将测量值传输至电子控制单元。此外，可传输温度信息和压力信息二者，从而可更精确地检查电池组壳体的状态。

图8是根据本发明第六优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的示意图。

本发明的第六实施方式包括参照图3描述的第二实施方式、参照图6描述的第四实施方式以及参照图7描述的第五实施方式的全部构造。

就是说，在电池组壳体200中，能够同时测量排气部231产生的气体的温度和压力二者的第一温度传感器232和第一压力传感器234与排气部231靠近地设置于车辆结构体，并且配置为将第一温度传感器和第一压力传感器的测量值传输至电子控制单元300的第二通讯部件420和第四通讯部件440分别连接至第一温度传感器和第一压力传感器。此外，第二温度传感器233和第二压力传感器235设置在与第一温度传感器232和第一压力传感器234间隔开的位置处，并且相应地设置第三通讯部件430和第五通讯部件450。

下文中，将详细描述使用根据上述第一至第六实施方式中任一个的车辆电池火灾感测设备的感测方法。

图9是图解使用根据本发明第一优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法的算法。

感测方法可包括：第一步骤，测量电池单元的温度和电压中的至少一个；第二步骤，经由第一通讯部件将第一步骤中的测量值传输至ECU；第三步骤，ECU接收测量值并且确定接收的测量值是否处于正常范围内；第四步骤，在第三步骤未满足的情况下经由第二通讯部件将第一温度值传输至ECU；和第五步骤，确定接收的第一温度值是否处于正常范围内并发送通知信号。

具体地，第一步骤是连续地或不连续地测量容纳在电池组壳体中的电池单元的温度和电压的步骤。在此，可仅测量电池单元的温度或电压。然而，优选的是可测量电池单元的温度和电压二者，以便更精确地检查电池单元的状态。

第二步骤是经由将电池模块和BMS直接连接至ECU的第一通讯部件，将第一步骤中测量的温度和/或电压，即，与电池模块和BMS有关的信息传输至ECU的步骤。

第三步骤是确定ECU是否正确地接收到所传输的温度和/或电压测量值或者接收的测量值是否在预定正常范围内的步骤。在ECU正常接收到温度和/或电压测量值并且接收的测量值在正常范围内的情况下，重复执行连续地或不连续地测量电池单元的温度和电压的第一步骤和第二步骤。

第四步骤是在ECU未接收到温度和/或电压测量值的情况下，或者在尽管接收到测量值，但接收的测量值偏离正常范围的情况下，经由第二通讯部件将第一温度值传输至ECU的步骤。

ECU未正确接收到温度和/或电压测量值的原因是，由于电池组中的各种原因，诸如起火或热量，第一通讯部件未正确操作，并且在尽管接收到测量值，但接收的测量值偏离正常范围的情况下，即将发生上述紧急情况的可能性很高。因此，经由电池组外部的第二通讯部件将第一温度值传输至ECU。

第五步骤是基于经由第二通讯部件传输的第一温度值确定电池组中的状况的步骤。在第一温度值处于正常范围内的情况下，第一通讯部件有望简单物理短路，因此通知驾驶员必须通过车辆的显示装置进行检查。另一方面，在第一温度值处于异常范围内的情况下，电池组过热或着火的可能性极强，因此通知驾驶员必须快速撤离车辆。

图10是图解使用根据本发明第二优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法的算法。

第一步骤至第三步骤与参照图9描述的感测方法相同。因此，下文中，将省略第一步骤至第三步骤的描述，将仅描述不同的构造。

感测方法可包括：第四步骤，在第三步骤未满足的情况下分别经由第二通讯部件和第三通讯部件将第一温度值和第二温度值传输至ECU；和第五步骤，将接收的第一温度值和接收的第二温度值彼此比较，确定接收的第一温度值和接收的第二温度值是否处于正常范围内，并且发送通知信号。

具体地，第四步骤是在ECU未接收到温度和/或电压测量值的情况下，或者在尽管接收到测量值，但接收的测量值偏离正常范围的情况下，经由第二通讯部件将第一温度值传输至ECU并且经由第三通讯部件将第二温度值传输至ECU的步骤。

第五步骤是基于经由第二通讯部件和第三通讯部件传输的第一温度值与第二温度值之间的差确定电池组中的状况的步骤。就是说，在第一温度值与第二温度值之间的差处于正常范围内的情况下，第一通讯部件有望简单物理短路，因此通知驾驶员必须通过车辆的显示装置进行检查。另一方面，在由靠近排气部设置的第一温度传感器测量的第一温度值与由和排气部间隔开预定距离设置的第二温度传感器测量的第二温度值之间的差处于异常范围内，即，第一温度值比第二温度值高预定范围以上的情况下，电池组过热或着火的可能性极强，因此通知驾驶员必须快速撤离车辆。

另外，除了经由第四通讯部件将第一压力值传输至ECU之外，使用根据本发明第三优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法与参照图9描述的感测方法相同，并且除了分别经由第四通讯部件和第五通讯部件将第一压力值和第二压力值传输至ECU之外，使用根据本发明第四优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法与参照图10描述的感测方法相同，因此将省略每个感测方法的详细描述。

此外，在使用根据本发明第五优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法中，同时实现第一实施方式的感测方法和第三实施方式的感测方法，因此将省略该感测方法的详细描述。

图11是图解使用根据本发明第六优选实施方式的车辆电池火灾感测设备的感测方法的算法。

第一步骤至第三步骤与参照图9描述的感测方法相同。因此，下文中，将省略第一步骤至第三步骤的描述，将仅描述不同的构造。

感测方法可包括：第四步骤，在第三步骤未满足的情况下分别经由第二通讯部件至第五通讯部件将第一温度值、第二温度值、第一压力值和第二压力值传输至ECU；和第五步骤，将接收的第一温度值和接收的第二温度值之间的差彼此比较，将接收的第一压力值和接收的第二压力值之间的差彼此比较，确定每个差值是否处于正常范围内，并且发送通知信号。

特别是，在第五步骤中，不仅将温度值之间的差彼此比较，而且还将压力值之间的差彼此比较，从而可进一步精确地确定电池组中的状况。

尽管已经详细描述了本发明的具体细节，但是本领域技术人员将理解，其详细描述仅公开了本发明的优选实施方式，因此不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范畴和技术构思的情况下，可作出各种改变和修改，并且将显见的是，这种改变和修改落入所附权利要求书的范围内。

(参考标号说明)

100：车辆结构体

110：第一连接器

120：第二连接器

200：电池组

210：电池模块

211：第三连接器

220：电池管理系统

221：第四连接器 222：第五连接器

230：电池组壳体

231：排气部 232：第一温度传感器

233：第二温度传感器 234：第一压力传感器

235：第二压力传感器 236：支架

300：电子控制单元(ECU)

310：第六连接器

400：通讯部件

410：第一通讯部件

420：第二通讯部件

421：第一保护盖

430：第三通讯部件

431：第二保护盖

440：第四通讯部件

441：第三保护盖

450：第五通讯部件

451：第五保护盖。