一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，涉及检测技术领域。该系统包括应变测量电路、热敏电阻测温电路，应变测量电路包括电压基准源电路、惠斯登电桥电路、差分放大电路；其中电压基准源电路包括电容C14、电容C15、电容C16，电阻R3，可调稳压芯片TL431；差分放大电路包括电阻R13、R14、R15、R18、R21、R22、R7、R16，电位器R11，运算放大器TP09；热敏电阻测温电路包括电阻R39、R36，电容C38、C36，NTC热敏电阻R35；可以实现动力锂离子电池发生热失控的早期探测，降低由于动力锂离子电池热失控发生火灾的风险，对提高动力锂离子电池的安全性能。离子电池的安全性能。离子电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置


[0001]本技术涉及检测
，尤其涉及一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池以其能量密度高、无记忆效应、生命周期长等优异性能成为新能源汽车的主要动力源。但是能量越高意味着热稳定性越差，机械损伤、短路、过充等因素或者某些极端滥用条件下可能会发生起火爆炸。从某一角度来说，不管是过充、碰撞还是短路引发的起火爆炸等安全事故都可以归结于热失控的问题——蓄电池内放热反应引起不可控温升的现象。解决锂离子电池热失控问题，提高锂离子电池安全性能，是锂离子电池在新能源领域进一步推广与应用需要攻克的关键难题。
[0003]现有技术根据锂离子发生电池热失控时释放气体，环境温度升高的特征，提出了采用一氧化碳和温度复合探测技术，研制了一氧化碳和感温复合型火灾探测装置，在热失控发生的中早期实现火灾探测报警，但报警时间略晚。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置。本技术通过对锂离子电池热失控特征进行分析，提出采用测量电池形变的方法，实现锂离子电池热失控早期火灾预警的方法，设计了测量分析电路，在热失控早期实现火灾探测报警，提早报警时间。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：
[0006]一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，包括应变测量电路、热敏电阻测温电路；
[0007]所述应变测量电路包括电压基准源电路、惠斯登电桥电路、差分放大电路；
[0008]所述电压基准源电路包括电容C14、电容C15、电容C16，电阻R3，可调稳压芯片TL431；电容C14与电容C15并联，电容C14的正极连接5V电源输入的正极，电容C14的负极连接地。电源正极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接可调稳压芯片TL431的管脚1，可调稳压芯片TL431的管脚1与管脚2短接后与电容C16的一端连接，电容C16的另一端连接地，可调稳压芯片TL431的管脚3与地连接，可调稳压芯片TL431的管脚2输出2.5V基准电压；
[0009]所述惠斯登电桥电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R17和端子P4，端子P4连接测量应变片，电阻R9与测量应变片P4串联后与电阻R10、电阻R17的串联支路并联，在电阻R9与P4的公共连接点及电阻R15与电阻R17的公共连接点取出测量差分电压信号进行放大测量；
[0010]所述差分放大电路包括电阻R13、R14、R15、R18、R21、R22、R7、R16，电位器R11，运算放大器TP09；差分电压输入信号分别连接电阻R14、R15的一端，R14连接运算放大器TP09的5脚，R15的另一端连接运算放大器TP09的6脚，运算放大器TP09的5脚同时连接电阻R13，电阻R13的另一端连接地，TP09的6脚与7脚连接电阻R18，TP09的7脚同时连接电阻R21，R21的另
一端分别连接TP09的2脚和R22的一端，R22的另一端连接TP09的1脚，TP09的1脚连接电阻R16的一端，R16的另一端连接电容C20的一端，C20的另一端连接地，电阻R7的一端接入2.5V电源的正极，R7的另一端连接电位器R11的进线端，电位器R11的出线端接入地，电位器R11的调节端接入TP09的3脚，TP09的4脚接入地。差分测量电压信号经放大后在R16与C20的公共连接端输出；
[0011]所述热敏电阻测温电路包括电阻R39、R36，电容C38、C36，NTC热敏电阻R35；热敏电阻R35的一端与3.3V电源的正极连接，R35的另一端分别连接电阻R39和R36的一端，电阻R39的另一端连接地，电阻R36的另一端连接电容C36的一端，电容C36的另一端接地，电容C38与电阻R39并联，温度测量电压信号在电阻R36与电容C36的公共连接端输出。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0013]本技术提供一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，实现提早动力锂离子电池的火灾探测报警时间，可以实现动力锂离子电池发生热失控的早期探测，降低由于动力锂离子电池热失控发生火灾的风险，对提高动力锂离子电池的安全性能，促进新能源汽车产业的发展具有重要作用。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例应变测量电路示意图；
[0015]图2为本技术实施例热敏电阻测温电路图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术具体实施方式加以详细的说明。
[0017]一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，如图1所示，包括应变测量电路、热敏电阻测温电路；
[0018]所述应变测量电路包括电压基准源电路、惠斯登电桥电路、差分放大电路；
[0019]所述电压基准源电路包括电容C14、电容C15、电容C16，电阻R3，可调稳压芯片TL431；电容C14与电容C15并联，电容C14的正极连接5V电源输入的正极，电容C14的负极连接地。电源正极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接可调稳压芯片TL431的管脚1，可调稳压芯片TL431的管脚1与管脚2短接后与电容C16的一端连接，电容C16的另一端连接地，可调稳压芯片TL431的管脚3与地连接，可调稳压芯片TL431的管脚2输出2.5V基准电压；
[0020]所述惠斯登电桥电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R17和端子P4，端子P4连接测量应变片，电阻R9与测量应变片P4串联后与电阻R10、电阻R17的串联支路并联，在电阻R9与P4的公共连接点及电阻R15与电阻R17的公共连接点取出测量差分电压信号进行放大测量；
[0021]所述差分放大电路包括电阻R13、R14、R15、R18、R21、R22、R7、R16，电位器R11，运算放大器TP09；差分电压输入信号分别连接电阻R14、R15的一端，R14连接运算放大器TP09的5脚，R15的另一端连接运算放大器TP09的6脚，运算放大器TP09的5脚同时连接电阻R13，电阻R13的另一端连接地，TP09的6脚与7脚连接电阻R18，TP09的7脚同时连接电阻R21，R21的另一端分别连接TP09的2脚和R22的一端，R22的另一端连接TP09的1脚，TP09的1脚连接电阻R16的一端，R16的另一端连接电容C20的一端，C20的另一端连接地，电阻R7的一端接入2.5V电源的正极，R7的另一端连接电位器R11的进线端，电位器R11的出线端接入地，电位器R11
的调节端接入TP09的3脚，TP09的4脚接入地。差分测量电压信号经放大后在R16与C20的公共连接端输出；
[0022]所述热敏电阻测温电路包括电阻R39、R36，电容C38、C36，NTC热敏电阻R35，如图2所示；热敏电阻R35的一端与3.3V电源的正极连接，R35的另一端分别连接电阻R39和R36的一端，电阻R39的另一端连接地，电阻R3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，其特征在于：包括应变测量电路以及热敏电阻测温电路；所述应变测量电路包括电压基准源电路、惠斯登电桥电路、差分放大电路；所述热敏电阻测温电路包括电阻R39、R36，电容C38、C36，NTC热敏电阻R35；热敏电阻R35的一端与3.3V电源的正极连接，R35的另一端分别连接电阻R39和R36的一端，电阻R39的另一端连接地，电阻R36的另一端连接电容C36的一端，电容C36的另一端接地，电容C38与电阻R39并联，温度测量电压信号在电阻R36与电容C36的公共连接端输出。2.根据权利要求1所述的一种基于应变测量的动力锂离子电池火灾预警探测装置，其特征在于，所述电压基准源电路包括电容C14、电容C15、电容C16，电阻R3，可调稳压芯片TL431；电容C14与电容C15并联，电容C14的正极连接5V电源输入的正极，电容C14的负极连接地；电源正极连接电阻R3，电阻R3的另一端连接可调稳压芯片TL431的管脚1，可调稳压芯片TL431的管脚1与管脚2短接后与电容C16的一端连接，电容C16的另一端连接地，可调稳压芯片TL431的管脚3与地连接，可调稳压芯片TL431的管脚2输出2.5V基准电压；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小川，李小白，刘晓鹏，
申请(专利权)人：应急管理部沈阳消防研究所，
类型：新型
国别省市：