本技術(shù)涉及電池,尤其是涉及一種電池裝置以及用電裝置。
背景技術(shù):
1、相關(guān)技術(shù)中,將多個電池單體裝入箱體之前,為方便將多個電池單體的入箱操作,通常將多個電池單體組裝成至少一個電池單體組件,為了抑制和約束電池單體的變形,在電池單體組件的電池組的相對兩側(cè)設(shè)置端板。在電池充放電的過程中,電池單體會發(fā)生鼓脹產(chǎn)生形變,使得電池組整體具有一定的膨脹力,當膨脹力過大時會對電池組的造成不同程度的損壞。因此,對于電池組的膨脹力的監(jiān)測成為了重要的研究課題。
2、相關(guān)技術(shù)中,為了實現(xiàn)對電池組的膨脹力的監(jiān)測,通常在端板的背離電池組的一側(cè)設(shè)置力傳感器,電池組的膨脹力通過端板傳遞至力傳感器,從而可以檢測電池組的膨脹力。為了使得電池組的膨脹力更好地傳遞至力傳感器,在端板上設(shè)置安裝槽,將力傳感器設(shè)置在安裝槽內(nèi),這樣可以減少電池組與力傳感器之間的端板厚度,從而可以較為準確地檢測電池組的膨脹力。
3、然而,在端板上設(shè)置安裝槽,會顯著降低端板局部的結(jié)構(gòu)強度,使得端板對電池單體組件的膨脹力的約束效果較差,且端板在膨脹力的作用下容易損壞。因此,對于在實現(xiàn)監(jiān)測電池組的膨脹力的同時,使得端板具有較高的結(jié)構(gòu)強度,是有待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,本技術(shù)提供一種電池裝置以及用電裝置,所述電池裝置能夠通過檢測端板的形變量實現(xiàn)對電池單體組件的膨脹力的監(jiān)測,且可以使端板具有較高的結(jié)構(gòu)強度。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種電池裝置,包括:箱體;電池單體組件,設(shè)于所述箱體內(nèi)且至少為一個,每個所述電池單體組件包括電池組、兩個端板以及檢測組件,所述電池組包括多個電池單體,兩個所述端板分別設(shè)于所述電池組的相對兩側(cè),所述檢測組件設(shè)于所述端板且用于檢測所述端板的形變量,所述檢測組件包括光發(fā)射器和光傳感器,所述光發(fā)射器用于發(fā)射光線,所述光傳感器用于感應(yīng)所述光發(fā)射器所發(fā)射的光線;電池管理系統(tǒng),設(shè)于所述箱體且與所述光傳感器電連接。
3、在上述的技術(shù)方案中,通過在端板上設(shè)置用于檢測端板的形變量的檢測組件,由于電池組的膨脹力影響端板的形變量,通過檢測端板的形變量,可以實現(xiàn)對電池組的膨脹力監(jiān)測;并且,通過將檢測組件設(shè)置為包括光發(fā)射器和光傳感器,在端板因電池組的膨脹力發(fā)生形變時,會使得光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,例如端板發(fā)生形變會導(dǎo)致光傳感器感應(yīng)到光發(fā)射器所發(fā)射的光線或感應(yīng)不到光發(fā)射器所發(fā)射的光線,通過光傳感器所感應(yīng)的信號并將感應(yīng)到的信號發(fā)送至電池管理系統(tǒng),可以監(jiān)測到端板的形變量,通過監(jiān)測端板的形變量從而達到監(jiān)控電池組的膨脹力的功能及預(yù)警效果;并且,該監(jiān)測方式不需要在端板上設(shè)置安裝凹槽以實現(xiàn)電池組膨脹力傳遞至傳感器,這樣可以避免端板上設(shè)置安裝凹槽導(dǎo)致的局部結(jié)構(gòu)強度明顯降低的問題,可以使端板整體具有較高的結(jié)構(gòu)強度,從而使得端板對電池組的膨脹力具有較強的約束效果,也可以減少或避免端板因電池組的膨脹力損壞的可能性,有利于延長端板的使用壽命。
4、在一些實施例中,設(shè)于同一所述端板上的所述光發(fā)射器和所述光傳感器位于所述端板的厚度方向上的同一側(cè),同一所述端板上的所述光傳感器的朝向與所述光發(fā)射器的朝向相反且朝向鄰近彼此的一側(cè)。
5、在上述的技術(shù)方案中,通過同一端板上的光發(fā)射器和光傳感器位于端板的厚度方向上的同一側(cè),可以便于檢測組件在端板上的安裝和集成;并且,通過同一端板上的光傳感器的朝向與光發(fā)射器的朝向相反且同一端板上的光傳感器與光發(fā)射器朝向鄰近彼此的一側(cè),使得光發(fā)射器發(fā)射的光線到光傳感器的路徑達到較短,這樣可以較為及時且較為準確地檢測端板的形變量,有利于提高檢測組件的檢測準確性。
6、在一些實施例中,所述檢測組件設(shè)于所述端板的背離所述電池組的一側(cè)。
7、在上述的技術(shù)方案中,通過檢測組件設(shè)于端板的背離電池組的一側(cè),可以將檢測組件與電池組隔開,以避免檢測組件與電池組發(fā)生干涉;并且,將檢測組件安裝于端板的背離電池組的外表面,降低了檢測組件的安裝難度,也便于檢測組件的維護或者更換。
8、在一些實施例中,所述光發(fā)射器沿所述端板的厚度方向在所述端板上的投影位置為第一投影位置,所述光傳感器沿所述端板的厚度方向在所述端板上的投影位置為第二投影位置,所述第一投影位置和所述第二投影位置沿第一方向排布,所述第一方向與所述端板的厚度方向相交,所述光傳感器的朝向以及所述光發(fā)射器的朝向均與所述第一方向平行。
9、在上述的技術(shù)方案中,通過光發(fā)射器在端板上的第一投影位置與光傳感器在端板上的第二投影位置沿第一方向排布,第一方向與端板的厚度方向相交,且光傳感器的朝向以及光發(fā)射器的朝向均與第一方向平行,在端板因電池組的膨脹力而沿端板的厚度方向發(fā)生形變時,光傳感器與光發(fā)射器的相對位置關(guān)系會發(fā)生改變,使得光線的傳播方向沿端板的厚度方向發(fā)生偏移或者光傳感器沿端板的厚度方向發(fā)生偏移,例如光發(fā)射器和光傳感器沿第一方向相對設(shè)置時,光發(fā)射器可以沿第一方向發(fā)射光線,光傳感器感應(yīng)光發(fā)射器所發(fā)射的信號,在光發(fā)射器或者光傳感器沿端板的厚度方向發(fā)生偏移時,光傳感器與光發(fā)射器錯開設(shè)置,使得光傳感器所接收到的信號不同,從而實現(xiàn)對端板的形變量的檢測。
10、預(yù)警形變量在一些實施例中,所述端板包括第一端板區(qū)和第二端板區(qū),所述第一端板區(qū)位于所述端板的中部,所述第二端板區(qū)位于所述第一端板區(qū)的外周側(cè),所述第一投影位置和所述第二投影位置中的一者位于所述第一端板區(qū),所述第一投影位置和所述第二投影位置中的另一者位于所述第二端板區(qū)。
11、在上述的技術(shù)方案中,由于第一端板區(qū)位于中部,相較于位于第一端板區(qū)的外周側(cè)的第二端板區(qū),第一端板區(qū)沿端板的厚度方向的形變量更大,使得第一端板區(qū)和第二端板區(qū)之間的形變量差值較大,通過第一投影位置和第二投影位置中的一者位于第一端板區(qū),第一投影位置和第二投影位置中的另一者位于第二端板區(qū),使得光傳感器和光發(fā)射器中的一者位于第一端板區(qū),光傳感器和光發(fā)射器中的另一者位于第二端板區(qū),在端板發(fā)生形變時,可以使光傳感器和光發(fā)射器之間的相對位置發(fā)生變化,從而使光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,這樣可以檢測端板沿端板的厚度方向的形變量是否達到預(yù)警形變量,進而實現(xiàn)對電池組的膨脹力的監(jiān)控與預(yù)警功能。
12、在一些實施例中,所述端板在所述第一方向上的寬度尺寸為l,所述第一投影位置位于所述第一端板區(qū),所述第一投影位置與所述端板的中心之間間距為l1,l1與l的比值范圍為0~10%。
13、在上述的技術(shù)方案中,通過第一投影位置與端板的中心之間間距l(xiāng)1與端板在第一方向上的寬度尺寸l的比值范圍為0~10%,由于端板的中心為端板沿端板的厚度方向形變量最大的區(qū)域,這樣可以使光發(fā)射器更靠近端板的形變量最大的區(qū)域,以提高檢測組件的檢測準確性和靈敏性。
14、在一些實施例中,所述端板在所述第一方向上的寬度尺寸為l,所述第二投影位置位于所述第二端板區(qū),所述第二投影位置與所述端板的外邊沿在所述第一方向上的間距為l2,l2與l的比值范圍為0~10%。
15、在上述的技術(shù)方案中,通過第二投影位置與端板的外邊沿之間間距l(xiāng)2與端板在第一方向上的寬度尺寸l的比值范圍為0~10%,由于端板的外邊沿為端板沿端板的厚度方向形變量最小的區(qū)域,這樣可以使光傳感器更靠近端板的形變量最小的區(qū)域,以提高檢測組件的檢測準確性和靈敏性。
16、在一些實施例中,所述端板包括第一端板區(qū)和第二端板區(qū),所述第一端板區(qū)位于所述端板的中部,所述第二端板區(qū)位于所述第一端板區(qū)的外周側(cè),所述第一投影位置和所述第二投影位置均位于所述第二端板區(qū),且所述第一投影位置和所述第二投影位置位于所述第一端板區(qū)沿所述第一方向的相對兩側(cè)。
17、在上述的技術(shù)方案中,由于第一端板區(qū)位于中部,相較于位于第一端板區(qū)的外周側(cè)的第二端板區(qū),第一端板區(qū)沿端板的厚度方向的形變量更大,使得第一端板區(qū)和第二端板區(qū)之間的形變量差值較大,通過第一投影位置和第二投影位置均位于第二端板區(qū),且第一投影位置和第二投影位置位于第一端板區(qū)沿第一方向的相對兩側(cè),可以使得光發(fā)射器和光傳感器均位于第二端板區(qū)且光發(fā)射器和光傳感器位于第一端板區(qū)沿第一方向的相對兩側(cè),在第一端板區(qū)沿端板的厚度方向的形變量較小或者不發(fā)生形變時,光傳感器可以感應(yīng)到光發(fā)射器所發(fā)射的光線,在第一端板區(qū)沿端板的厚度方向的形變量較大時,會遮擋光線的傳遞,光傳感器感應(yīng)不到信號,使得光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,這樣可以檢測端板沿端板的厚度方向的形變量是否達到預(yù)警形變量,進而實現(xiàn)對電池組的膨脹力的監(jiān)控與預(yù)警功能。
18、在一些實施例中,所述端板在所述第一方向上的寬度尺寸為l,所述第一投影位置與所述端板的外邊沿在所述第一方向上的間距為l3,所述第二投影位置與所述端板的外邊沿在所述第一方向上的間距為l4,l3與l的比值范圍為20%~30%,l4與l的比值范圍為20%~30%。
19、在上述的技術(shù)方案中,通過第一投影位置與端板的外邊沿在第一方向上的間距l(xiāng)3與端板在第一方向上的寬度尺寸l的比值范圍為20%~30%,第二投影位置與端板的外邊沿在第一方向上的間距l(xiāng)4與端板在第一方向上的寬度尺寸l的比值范圍為20%~30%,由于端板的外邊沿為端板沿端板的厚度方向形變量最小的區(qū)域,這樣可以使光發(fā)射器和光傳感器均更靠近端板的外邊沿,相較于端板的中心的形變量,使得光發(fā)射器和光傳感器所在位置的形變量較小,這樣在端板的中心發(fā)生形變時,可以使光發(fā)射器、光傳感器與端板的中心的形變量存在較大的差值,有利于提高檢測組件的檢測的準確性和靈敏性。
20、在一些實施例中,單個所述端板上設(shè)置的所述檢測組件包括一個所述光發(fā)射器和一個所述光傳感器。
21、在上述的技術(shù)方案中,通過單個端板上設(shè)置的檢測組件包括一個光發(fā)射器和一個光傳感器,在端板因電池組的膨脹力發(fā)生形變或者存在不同范圍的形變量時,會使得光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,例如可以是光傳感器或者光發(fā)射器沿端板的厚度方向發(fā)生偏移,導(dǎo)致光傳感器和光發(fā)射器和端板之間的相對位置會發(fā)生變化,這樣可以使光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,也可以是在端板的形變量較小時,光傳感器可以感應(yīng)到信號,在端板的形變量較大時,端板的至少部分會遮擋光線的傳遞,光傳感器感應(yīng)不到信號,這樣可以使光傳感器所感應(yīng)到的信號不同,從而可以檢測端板所發(fā)生的形變量是否達到預(yù)警形變量,且通過光傳感器向電池管理系統(tǒng)傳達信號,從而達到監(jiān)控電池組的膨脹力的功能及預(yù)警效果,且使得檢測組件的結(jié)構(gòu)簡單。
22、在一些實施例中,單個所述端板上設(shè)置的所述檢測組件包括一個所述光發(fā)射器以及多個所述光傳感器,單個所述端板上的多個所述光傳感器沿所述端板的厚度方向排布,且單個所述端板上的多個所述光傳感器沿所述端板的厚度方向在所述端板上的投影均位于同一投影位置。
23、在上述的技術(shù)方案中,通過單個端板上設(shè)置的檢測組件包括一個光發(fā)射器以及多個光傳感器,單個端板上的多個光傳感器沿端板的厚度方向排布,且單個端板上的多個光傳感器沿端板的厚度方向在端板上的投影均位于同一投影位置,多個光傳感器沿端板的厚度方向與端板之間的距離不同,在端板沿端板的厚度方向發(fā)生形變至預(yù)警形變量的過程中,沿端板的厚度方向且朝向背離電池組的方向上,多個光傳感器依次感應(yīng)到光發(fā)射器所發(fā)射的光線,對應(yīng)不同大小的電池組的膨脹力,在沿端板的厚度方向與端板之間的距離最遠的光傳感器感應(yīng)到光發(fā)射器所發(fā)射的光線時,可以確定端板的形變量為預(yù)警形變量,可以實現(xiàn)對端板形變的過程監(jiān)控的功能。
24、在一些實施例中,所述端板的背離所述電池組的一側(cè)設(shè)有第一安裝支架和第二安裝支架,所述第一安裝支架和所述第二安裝支架沿第一方向排布,所述第一方向與所述端板的厚度方向相交,在所述第一方向上,所述光發(fā)射器安裝于所述第一安裝支架的朝向所述第二安裝支架的一側(cè),所述光傳感器安裝于所述第二安裝支架的朝向所述第一安裝支架的一側(cè)。
25、在上述的技術(shù)方案中,通過端板的背離電池組的一側(cè)設(shè)有第一安裝支架和第二安裝支架,第一安裝支架和第二安裝支架沿第一方向排布,第一安裝支架和第二安裝支架可以使光發(fā)射器和光傳感器在端板上的裝配更加方便,也可以對光發(fā)射器和光傳感器在端板上的裝配起到定位的作用。
26、在一些實施例中,所述第一安裝支架和所述第二安裝支架中的至少一個與所述端板一體成型。
27、在上述的技術(shù)方案中,通過第一安裝支架和第二安裝支架中的至少一個與端板一體成型,一定程度上可以增強第一安裝支架和第二安裝支架中的至少一個與端板整體的結(jié)構(gòu)強度,也可以省去第一安裝支架和第二安裝支架中的至少一個與端板之間的裝配工序,從而可以提高電池裝置整體的裝配效率。
28、在一些實施例中,所述光發(fā)射器為紅外發(fā)射器。
29、在上述的技術(shù)方案中,通過光發(fā)射器為紅外發(fā)射器,紅外發(fā)射器所發(fā)射的光線為紅外線,紅外線可以減少或避免可見光大于檢測結(jié)果的影響,從而可以提高檢測組件的準確性和精確性。
30、在一些實施例中,所述光發(fā)射器為激光發(fā)射器。
31、在上述的技術(shù)方案中,通過光發(fā)射器為激光發(fā)射器,激光發(fā)射器所發(fā)射的光線為激光,激光的方向性好,能量集中,傳播過程中不宜分散,這樣可以提高檢測組件的準確性和精確性。
32、第二方面,本技術(shù)提供一種用電裝置,包括本技術(shù)上述第一方面實施例的電池裝置。
33、在上述的技術(shù)方案中,通過設(shè)有上述的電池裝置,可以使得用電裝置具有較高的可靠性以及較好的性能。
34、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術(shù)的實踐了解到。