TWI479169B - 一種利用電池管理單元之電壓傳感器以確認鎖固狀態之電極螺栓 - Google Patents
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Description
本發明案是有關於一種應用於電動車的電池箱內的電池模組之電極螺栓的鎖固狀態確認之裝置以及鎖固狀態確認之方法，更切確而言是一種感測鎖固狀態之裝置；此鎖固狀態確認之方法在電動車輛領域特別有用，因為在此領域大量的電池模組常被相互連接使用以提供電力，而相關聯的電極螺栓會受到車輛震動的影響，且個別電池模組皆連接至電池管理單元以提供電池資訊給車輛控制單元，皆可以此方法監控所產生的影響。
大型電動車輛組電池組經常需要使用數以百計的電芯；以並聯或串聯方式連接。大多的裝配方式無法準確的鎖緊每個接點，導致此類電池組一直存在鬆脫的風險。當電動車輛行駛在路況較差的路線時，額外的震動更加速了電池接點鬆脫的速度。若接點在運行中脫落或接觸不良，極有可能造成系統關閉甚至燒毀。
現今的電極連接方式並無法顯示該電極是否確實鎖緊，因此當電池組接觸不良時，人員無法迅速得知故障的部位，因而大幅增加查修時間。由於電動車輛只能藉由電池組來提供動力，因此電池組的可靠度便成為影響電動車輛是否能可靠運行的一大因素。
不同於靠汽油或柴油運行的車輛，電動車嚴重依賴作為其唯一的推進動力來源的電池，電動車輛的電極需要一種可行又可靠的偵測電極螺栓鎖固狀態的方法，以維持一可靠的動力來源；然而如此的方法亦應避免增加額外的傳感器或電線於電池組中，因為電池組中包含許多電池模組，額為的傳感器與電線會導致勞力成本的增加與組裝的困難，對於製造者來講是不可接受的。
此外，傳統的電動車輛中電池組的電極連接方式，需要將一電池電壓或電流的傳感器與一導電金屬以螺栓鎖固於電極上，這會導致工作人員於更換電池模組或更換電壓傳感器時的工作量大增，因此這又是另一待解決的問題。
為了克服上述有關傳統的電動車輛的電池模組電極的問題，本發明揭露了一確認鎖固狀態的裝置，其包含一連接組與一偵測鎖固狀態的方法。
此連接組包含一電極螺栓、一錨定螺栓、一導體、一電壓傳感器電極與一包含電極螺牙與固定螺牙的電極；電極螺栓將一導體固定於電極上，電極螺栓頭段包含數個槽，其中，該槽的其中之一會再安裝該店及螺栓於電極時與錨定螺栓對齊，錨定螺栓透過該電極螺栓頭段對齊的槽將電壓傳感器固定於電極上。
此連結組利用錨定螺栓將電極螺栓位置錨定來達到電極螺栓的鎖固狀態，如此，電極螺栓只有在錨定螺栓被移除後才能拔出或改變位置。
偵測電池組中各個電極的鎖固狀態的手段需要一車輛控制單元去整合一計算手段來確認電壓訊號的一致性，一旦某一特定電壓傳感器的訊號不穩定，車輛控制單元就能偵測到，當相關的電極螺栓喪失鎖固狀態時，該電壓傳感器相關的電極便需要進行一連結檢查，總之，車輛控制單元會傳遞一預警警告來通知使用者進行一連結檢查，進而避免電極螺栓與導體從電極螺牙脫落，以免在電池組中產生可能損害電動車內其他電子元件的電弧或湧浪電流。
基於習知電動車的電池箱內的電池模組之連接手段缺乏組裝效率、且無法確認各電芯的接點的鎖固狀態，因此本發明案主要之目的為提供一種可確認一大型電池組中各個電極鎖固狀態並進而在電極有可能鬆脫時對駕駛進行預警的電極設計。
本發明案之次要目的為提供一種警示裝置，可在電極有鬆脫之風險時發出警示，以便維修人員檢修。
本發明案之另一目的為提供一種確認鎖固狀態的裝置，此裝置利用電池傳感器來回報電池模組的電壓訊號並確認鎖固狀態，因此生產成本較為低廉。
本發明案之另一目的為提供一種確認鎖固狀態的裝置，此裝置能夠簡化組合或拆解大量電池組中的電池管理單元時的工作程序。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其包含：一電極，具有一電極螺牙與一固定螺牙；一電極螺栓，鎖固於該電極之上，用於導致一電流導體與該電極接觸，該電極螺栓之頭段具有至少一固定槽；一固定螺栓，用於鎖固一電池管理單元的一感測接點與該電極螺栓頭段之該固定螺牙接合，於此，當該固定螺栓固定於該固定螺牙時，該固定螺栓是裝置於該固定槽中；以及一感測單元，其包含一運算程序，用於比較自該感測接點傳回的電壓信號的一致性，以及判定該電極螺栓的鎖固狀態。
根據本案之構想，該控制單元透過該電壓訊號的一致性來判定該電極螺栓的鎖固狀態。
根據本案之構想，該控制單元於感測到該電極螺栓喪失鎖固狀態時，傳遞一識別碼給使用者提醒對該電極螺栓進行連接檢查。
根據本案之構想，該固定螺栓為一絕緣材質。
根據本案之構想，該感測接點與該固定螺栓的接觸面塗料為一絕緣材質。
根據本案之構想，該控制單元包含一陀螺傳感器，用以偵測車輛的振動頻率，以與該電壓訊號的波動作比對。
為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種電池模組電極的鎖固狀態確認裝置，其包含一運算程序用以持續偵測來自一感測接點的電壓訊號的一致性，其中，該感測接點以將固定螺栓裝置於電極螺栓的固定槽中以抑止電極螺栓的轉動的方式固定於電池電極上。
101‧‧‧電極
102‧‧‧電極螺栓
103‧‧‧固定槽
104‧‧‧感測接點
105‧‧‧固定螺栓
108‧‧‧電極螺牙
114‧‧‧導體
115‧‧‧固定螺牙
410‧‧‧第一電池組
420‧‧‧第二電池組
430‧‧‧第三電池組
440‧‧‧第四電池組
450‧‧‧第二電池管理單元
460‧‧‧第一電池管理單元
403‧‧‧負極端連接點
404‧‧‧正極端連接點
491‧‧‧負極端連接點403之連接線
495‧‧‧正極端連接點404之連接線
第一圖係本發明第一實施例之等角視圖。
第二圖係本發明第一實施例之爆炸視圖。
第三圖係本發明第一實施例之局部圖。
第四圖係本發明第一實施例之配線示意圖。
第五圖係本發明第一實施例包含一額外安全夾的另一實施方式。
請參閱第一圖至第三圖，其為本發明之第一實施例。本實施例為一種接頭組，其中包含：一電極螺栓 102、一固定螺栓 105、一電極 101、一導體 114、及一電壓感測接點；其中，電極包含一個電極螺牙108 以將導體 114 與電極螺栓 102 固定；電極螺栓 102 的頂端具有數個固定卡槽 103 以使固定螺栓 105 得以固定於電極 101 的固定螺牙 115 上；電極上另設有一固定螺牙以使用固定螺栓 105 將電池管理單元的感測接點 104 與電極 101 固定，其中固定螺栓 105 在安裝時設置通過其中一個所述的固定卡槽以用於固定住電極螺栓 102 的轉動。
在接頭組的安裝過程中，導體 114 最先被安裝於電極之上 101 ，與電極螺牙 108 對齊，再將電極螺栓 102 固定於電極螺紋 108 上以固定導體 114 ，並將電極螺栓 102的固定卡槽 103 對齊至固定螺紋 115，最後將感測接點 104 以固定螺栓 105 固定於固定螺紋 115，如此方式，固定螺栓 105 的存在即代表著電極螺栓 102 依然處於正確的鎖固狀態之下。
此接頭組是利用固定螺栓 105 去實施對電極螺栓 102 的鎖固狀態，此狀態是以直接對固定螺栓 105 的抑止其旋轉以確保其鎖固狀態。
第一實施例的鎖固狀態確認手段尚包含一種檢測鎖定狀態的方式，此方式是在車輛控制單元內設置運算程序，用以檢測來自電源管理單元中感測接點的電壓信號的一致性。
有鑑於確認鎖固狀態裝置的結構，在轉動電極螺栓 102 前需先行將固定螺栓105取下，且若固定螺栓 105 有因車輛震動而產生鬆動的現象，則會得到不穩定或是波動的電壓資訊信號，如此一來，車輛控制單元將可辨別不穩定的信號是否來自於鬆脫的固定螺栓 105。
因此，在某一特定電池模組的電池管理單元的感測接頭自電極螺栓端鬆脫並喪失鎖固狀態的時候，將會導致該電池模組的電壓信號的不穩定，車輛控制單元將會確認連接檢查的需求並向用戶或維修人員顯示該電池模組的編號，因此，由於該來自車輛控制單元對於連接狀態的預警，將可防止車輛在行駛中產生任何的電弧損傷或電力系統的意外停機。
確認鎖固狀態的方法需要車輛控制單元持續地進行一運算程序來確認電流或電壓信號的一致性，其中，更佳的，運算程序應包含一震動陀螺儀來偵測車輛震動，如此，如果車輛控制單元偵測到電壓信息的波動與車輛震動的頻率相類似，車輛控制單元會判斷該電極螺栓已喪失鎖固狀態。
較佳的，為了優化鎖固狀態的確認方法，固定螺栓可使用絕緣材質，如此，感應接點便不會從感測接點與電極螺栓的接觸面收到訊號，因此電壓信息訊號的不一致部分會被放大以更靈敏的偵測鎖固狀態。
較佳的，為了提供一個安全備援系統作為第五圖中第一實施例的替代方案，電極螺栓的頭部可進一步的包含一圓形槽以安裝一絕緣安全夾 501 以確保固定螺栓在鬆動時依然能保持在固定槽中。
換言之，在第一實施例中，可放置一絕緣墊片於固定螺栓與感測接點之間以防止電壓信號的傳遞。
現參照第四圖，這是採用第一實施例的方式，其特徵在於，使用了兩個電池管理單元來檢測個別電池電極的電壓信號以及個別電極的鎖固狀態。
其中，例如第一電池模組 410 的負極端 412 由第一電池管理單元 460 的第一個感測接點 461 來感測其鎖固狀態，第一電池模組 410 的正極端 411 則由第一電池管理單元 460 的第二感測接點 462 來感測其鎖固狀態，第三感測接點 463 則用以感測第二電池模組 420 的正極端 421，第四感測接點 464 則用以感測第三電池模組 430 的正極端 431，第五感測接點 465 則用以感測第四電池模組 440 的正極端 441 的信號。又，第二電池管理單元 450 ，通過其第一感測接點 451 來感測第一電池模組 410 的負極端 412，通過其第二感測接點 452 來感測第二電池模組 420 的負極端 422，通過其第三感測接點 453 來感測第三電池模組 430 的負極端 432，通過其第四感測接點 454 來感測第四電池模組 440 的負極端 442，通過其第五感測接點 451 來感測第四電池模組 440 的負極端 441。
在第四圖，如下列四組電池串聯迴路，可使用兩個電池管理模組以進行所有電極鎖固狀態的監測。
102‧‧‧電極螺栓
103‧‧‧固定槽
104‧‧‧感測接點
105‧‧‧固定螺栓
108‧‧‧電極螺牙
114‧‧‧導體
115‧‧‧固定螺牙
Claims (1)
-
一種電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其包含：
一電極，具有一電極螺牙與一固定螺牙；
一電極螺栓，鎖固於該電極之上，用於導致一電流導體與該電極接觸，該電極螺栓之頭段具有至少一固定槽；
一固定螺栓，用於鎖固一電池管理單元的一感測接點與該電極螺栓頭段之該固定螺牙接合，於此，當該固定螺栓固定於該固定螺牙時，該固定螺栓是裝置於該固定槽中；以及
一感測單元，其包含一運算程序，用於比較自該感測接點傳回的電壓信號的一致性，以及判定該電極螺栓的鎖固狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其中，一控制單元透過該電壓訊號的一致性來判定該電極螺栓的鎖固狀態。
3. 如專利申請範圍第2項所述之電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其中，該控制單元於感測到該電極螺栓喪失鎖固狀態時，傳遞一識別碼給使用者提醒對該電極螺栓進行連接檢查。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其中，該固定螺栓為一絕緣材質。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其中，該感測接點與該固定螺栓的接觸面塗料為一絕緣材質。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動車的電極接點的鎖固狀態確認機構，其中，該控制單元包含一陀螺傳感器，用以偵測車輛的振動頻率，以與該電壓訊號的波動作比對。
7. 一種電池模組電極的鎖固狀態確認裝置，其包含一運算程序用以持續偵測來自一感測接點的電壓訊號的一致性，其中，該感測接點以將固定螺栓裝置於電極螺栓的固定槽中以抑止電極螺栓的轉動的方式固定於電池電極上。
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| CN102322983B (zh) * | 2011-08-05 | 2013-01-23 | 中国水利水电科学研究院机电所 | 一种螺栓紧固状态监测装置及其监测方法 |
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2013
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4006661A (en) * | 1975-09-29 | 1977-02-08 | Burroughs Corporation | Reusable torque limiting fastening device |
| CN102322983B (zh) * | 2011-08-05 | 2013-01-23 | 中国水利水电科学研究院机电所 | 一种螺栓紧固状态监测装置及其监测方法 |
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