包括积水检测装置的电池组组件和检测积水的方法

摘要

本发明公开了一种电池组组件，其包括用于检测位于安装电池组的安装区域内的积水的装置。该电池组组件包括：安装在积水检测装置的底面上并与电池组组装的水密壳体。该积水检测装置包括设有进水口的主体部，蓄积在安装区域中的水通过进水口而流入主体部中。浮动部件受到流入主体部中的水的浮力而漂浮。开关单元被配置为当浮动部件升高到或超过预定高度时产生电流。弹性部件被配置为连接浮动部件和主体部的底面，从而在水的浮力未影响到浮动部件时使该浮动部件位于预定位置。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年8月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利 申请第10-2012-0086918号的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内 容并入本文以作参考。

技术领域

本发明涉及一种包括用于检测位于安装电池组的安装区域(例如， 备胎室(tire well))内的积水的装置的电池组组件，以及用于检测积水 的方法。

背景技术

近来，为了替代或补充矿物燃料，混合电动车和电动汽车开始被 广泛开发和利用。这类汽车中通常安装有电池系统。电池系统的主要 部件之一是电池组，其通常包括多个模块。

图1示出了安装到混合电动汽车/电动汽车的备胎室中的电池组的 实例。如图1所示，电池组20可以通过支架部件22安装到备胎室10 中。此外，图1中的附图标记1表示底板。这样的电池组20通常价格 昂贵，因为多个部件例如电池和高电压部件被组装在一起。

电池组20经常安装在备胎室10中水密壳体24内，以便防止因冷 凝和/或备胎室10内的水流入而导致电池故障，以及防止电池短路。水 密壳体24用来防止电池组20内的电池单元接触到备胎室内蓄积的水， 从而保护电池单元。

图2示出水密壳体24的实例。电池组20通常安装在水密壳体24 中。具体而言，电池组20安装在水密壳体24中并与之一起组装的形 式被称为电池组组件。然而，当如图2所示，电池组20与水密壳体24 一起组装并被安装到备胎室10中时，只能在一定程度上防止因备胎室 10内的积水而导致的电池故障，并且只能在一定程度上保证电池组20 的安全性。然而，常规方式在实际中不能完全地防止故障和确保安全。 因此，当备胎室10内的水蓄积到危险水平或以上时，水可能进入水密 壳体24中，从而导致电池组故障。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理 解，因此其可能含有不构成该国本领域中普通技术人员已经知晓的现 有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供包括积水检测装置的电池组组件和检测积水的 方法，其中该装置通过当水在安装电池组组件的安装区域内蓄积时对 积水进行检测，从而预先防止因电池组组件安装区域内的水蓄积而导 致的电池组故障。

本发明的示例性实施方式提供一种电池组组件，其包括位于安装 电池组的安装区域内的积水检测装置。该电池组组件可包括：安装在 该积水检测装置的底面上并与电池组一起组装的水密壳体。该积水检 测装置可包括：包括有进水口的主体部(body)，蓄积在安装区域中的 水通过进水口流入其中；通过流入该主体部中的水的浮力而漂浮的浮 动部件；配置为当浮动部件升高到或超过预定高度时接通并传导电流 (即，接通)的开关单元；以及弹性部件，配置为连接浮动部件和主 体部的底面，从而使得当水的浮力未影响到浮动部件时使浮动部件位 于预定位置。

在本发明的示例性实施方式中，开关单元可包括：安装在浮动部 件上的导体；以及端子单元，其安装在主体部中的预定高度以便当与 导体相接触时形成闭合电路。该开关单元还可包括安装在主体部中预 定高度的通/断开关，该通/断开关配置为当与该浮动部件相接触时被接 通。

在本发明的示例性实施方式中，弹性部件可实现为弹力小于主体 部中流动的水的浮力的弹簧。在本发明的示例性实施方式中，可安装 有至少两个或更多个弹簧，且电池组组件还可包括警报单元，警报单 元被配置为当从开关单元接收到闭合电路信号或接通信号时产生警 报。

本发明的另一示例性实施方式提供一种检测位于安装电池组组件 的安装区域内的积水的方法，该方法包括：通过检测装置检测通过流 入该电池组组件的水密壳体中的水的浮力而漂浮的浮动部件的升高高 度；以及通过检测装置，基于该升高的高度是否大于或等于预定高度， 从而确定安装区域内的积水是否达到危险水位。

在本发明的示例性实施方式中，浮动部件的升高高度是否大于或 等于预定高度可以通过由浮动部件接通/断开的开关的接通信号来确 定。更具体地，浮动部件的升高高度是否大于或等于预定高度可以基 于与组装到浮动部件上表面的导体相接触的端子是否形成闭合电路来 确定。此外，当浮动部件的升高高度为预定高度时，可产生警报。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式，通过在位于安装电池 组组件的安装区域(例如，备胎室)内的水蓄积达到危险水位或更高 时对积水进行检测，可以预先防止因安装区域内的积水而导致电池组 和/或电池组组件发生故障，从而改善电池组组件、电动汽车和混合电 动汽车的可靠性和耐用性。

附图说明

现在将参考在附图中图示的示例性实施方式对本发明的以上和其 它特征进行详细说明，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明， 因此不是对本发明的限制，其中：

图1是概念性地示出内部可安装电池组组件的备胎室和该电池组 组件的透视图。

图2是根据相关技术的用于保护电池组以防水的水密壳体的透视 图。

图3是根据本发明示例性实施方式的包含在电池组组件中的积水 检测装置的横截面图。

图4是根据本发明示例性实施方式的包含在电池组组件中的积水 检测装置的外部透视图。

图5和图6分别是根据本发明示例性实施方式的包含在电池组组 件中的积水检测装置的内部三维透视图。

图7是水密壳体的透视图，其内安装有根据本发明示例性实施方 式的积水检测装置。

图8是根据本发明示例性实施方式的电池组组件的前视结构图。

图9是其内安装有根据本发明示例性实施方式的电池组组件的车 辆的概念图。

图10是根据本发明示例性实施方式的积水检测方法的流程图。

图11是应用于根据本发明示例性实施方式的包含在电池组组件中 的积水检测装置的通/断开关的结构图。

符号说明

100：积水检测装置    110：主体部

112：进水口          120：浮动部件

130：开关部件        140：弹性部件

150：主体盖          200：水密壳体

300：积水检测电池组

具体实施方式

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式，而不是意在限制 本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该(a、an、the)” 也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是， 在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising)”是指存在 所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添 加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。 如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和 所有组合。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语 包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡 车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等 等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和 其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提 到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油 动力和电动力的车辆。

下面，将参照附图来详细说明本发明的示例性实施方式。

在下面的说明中，当在本发明的示例性实施方式中使用的组成部 件与相关技术中的组成部件相同时，可采用相同的附图标记以便简明 清楚。

此外，在本发明示例性实施方式的说明中，描述为安装电池组组 件的安装区域是备胎室。然而，备胎室仅仅只是一个实例，用于示例 性地描述电池组组件安装在放置备胎的空间中的情形，因此应当理解 的是本发明的范围不局限于此。

即使是在车辆中没有放置备胎或者电池组组件安装在备胎室之外 的其它空间中的情况下，如果电池组组件的安置空间中包括凹槽，则 可能会积水，那么可对其应用本发明的技术精神。

参照图3至图6，根据本发明示例性实施方式的包含在电池组组件 中的积水检测装置100可以检测安装区域例如备胎室10内的积水情 况，其中电池组组件(例如，电池组和水密壳体)安装在该安装区域 中。

在本说明书的示例性实施方式中，电池组组件可包括电池组和水 密壳体。为此，积水检测装置100可包括设置有进水口112的主体部 110，其中在备胎室10中蓄积的水流入到主体部中。

在图3中，水经由进水口112流入的方向由箭头表示。进水口112 可具有多种形状(例如，圆形、椭圆形等)，这样允许水可以平缓地流 入到该进水口中。

主体部110可包括与水密壳体200一起组装的支架112，该支架稍 后将进行说明。在本发明的一些示例性实施方式中，主体部110可形 成为圆柱形，但是本发明的范围并不限于此。例如，主体部110也可 以考虑设计方面、成本和经济因素，而形成为多种形状，例如椭圆形 柱体、四边形柱体等等。

主体部110可以由塑料制成，但同样，本发明的范围并不限于此。 例如，在可选实施例中，主体部110可由金属材料制成以改善耐用性。

浮动部件120可移动地安装在主体部110内，其中该浮动部件通 过经主体部110的进水口112流入的水的浮力而漂浮。在图3中，浮 动部件120的移动方向由大箭头表示。浮动部件120可以由低密度材 料制成，例如软木、压缩的泡沫聚苯乙烯和/或与其等效的材料。也就 是说，能通过水的浮力而漂浮的任意材料都可以用来实现浮动部件 120。

导体132可安装在浮动部件120上。而且，端子134可安装在主 体部110中的预定高度，其中端子134配置为当与导体132相接触时 形成闭合电路。端子134可被实现为电流能够经其流过的任意类型的 导体，例如可以由铜或与之相当的金属制成。

预定高度为高度H(参见图8)，其指示备胎室10中的水已经蓄积 到危险水平或更高。该预定高度可以通过实验数据确定并且可以设定 预定高度。

在本发明的示例性实施方式中，当主体盖150与主体部110组装 时，主体盖150的下表面对应于该预定高度。因此，端子134可安装 到主体盖150的下表面，如图6所示。

导体132可通过浮动部件120升高而接触到端子134从而形成闭 合电路，由此检测到备胎室10内的积水处于危险水平。然而，由于导 体132和端子134易暴露于水或潮湿环境中，因此导体132和端子134 很可能受到腐蚀。

因此，作为本发明的另一示例性实施方式，可以安装通/断开关 136，如图11所示，代替导体132和端子134。可以直接采用任意公知 的通/断开关，但通/断开关136应当优选为防水的通/断开关。

通/断开关136的安装位置是如下的位置，其使得当浮动部件120 升高至预定高度使浮动部件120的上表面接触到通/断开关136时，通/ 断开关136接“通”。除此以外，通/断开关136可安装在与端子134 的安装位置对应的位置。

通/断开关136的安装易于被本领域技术人员理解，因此为简明起 见在本说明书中省略其详述。

在本发明的示例性实施方式中，还可包括弹性部件140，该弹性部 件连接浮动部件120和主体部110的底面，从而使得当浮动部件120 未被水的浮力影响时浮动部件120位于预定位置，例如主体部110的 中心位置。当水流入主体部110中时，弹性部件140会因水的浮力而 漂浮，因此应当优选选择那些弹力或弹性阻力小于水的浮力的弹性部 件140。如上所述，任意部件都可以用作弹性部件140，只要该部件的 弹性阻力小于水的浮力，弹性部件140可以是，例如盘簧或板簧。

由于浮动部件120和弹性部件140自身具有重量，所以本领域技 术人员应当理解的是，浮动部件120所受的水的浮力需要大于弹性部 件140的弹性阻力与浮动部件120和弹性部件140所受重力的总和。

或者，部件的弹性阻力小于水的浮力时，任意部件都可以用作弹 性部件140，但弹性部件140的弹性阻力可以使得浮动部件140保持在 当前位置，即使在主体部110遭受震动时也是如此。

此外，弹性部件140可以对称地安装在两处位置或多处位置。为 了减小在仅安装有一个弹性部件140的情况下当主体部110受到震动 或冲击时，因浮动部件140的振动或晃动产生故障的可能性，将弹性 部件140对称地安装在两处位置或多处位置。

同时，在本发明的示例性实施方式中，当端子134接触到导体132 而形成闭合电路或者通/断开关136接通时，此时闭合电路信号或接通 信号可以通过信号线135被输入到电池管理系统(BMS)控制模块600 (即，包括处理器和存储器的控制器)。当闭合电路信号或接通信号被 输入到BMS控制模块600时，BMS控制模块600通过报警灯610或 者报警蜂鸣器620告诉操作者，备胎室10内的水已经蓄积到危险水平。

车辆中已经安装的灯或蜂鸣器可以直接用作报警灯610或者报警 蜂鸣器620。除此以外，可以单独安装专用于积水报警的灯或蜂鸣器。

积水检测装置100可以在与水密壳体200组装时使用，如图7和 图8所示。当积水检测装置100与水密壳体200组装时，可以使用主 体部支架114。本发明示例性实施方式的电池组20通常可安装在与积 水检测装置100组装的水密壳体20内部，因此如上所述，电池组20 安装到水密壳体200中的形式是包括积水检测装置的电池组组件300。

根据本发明示例性实施方式的包括积水检测装置的电池组组件 300可以安装在混合电动汽车(HC)或电动汽车的备胎室10中，如图 9所示。

将参照图3至图11来说明基于根据本发明示例性实施方式的包括 上述结构的积水检测装置的本发明示例性实施方式的运行和操作。

例如，因为多种原因，如冷凝和外部的水进入，使得混合电动汽 车的备胎室10内产生积水。当备胎室10内的水蓄积导致包括积水检 测装置100的电池组组件300的水密壳体200开始被浸没时，水经由 进水口112而流入主体部110中，其中进水口112形成在积水检测装 置100的主体部110处(S100)。

当流入主体部110中的水达到浮动部件120的位置时，该浮动部 件开始因水的浮力而升高(S200)。如上所述，由于盘簧弹性部件140 的弹性阻力小于水的浮力，所以浮动部件120受水的浮力而升高。

当备胎室10内的积水量达到危险水平H时，如图8所示，流入主 体部110中的水量增大，因此浮动部件120继续升高，使得安装在浮 动部件120上的导体132与安装在主体盖150下部的端子134相接触 (S300和S400)。当导体132与端子134相接触时，独立的端子134 被电连接而形成闭合电路，由此闭合电路信号被输入到BMS控制模块 600。

当闭合电路信号被输入到BMS控制模块600时，BMS控制模块 600开启灯610，并且/或者运行蜂鸣器620，以便告知驾驶者(或用户) 备胎室10内的积水已经达到危险水平。

通过上述的积水警报，驾驶者(或用户)可以直接排放或者通过 A/S排放备胎室10内的积水，从而提前防止包括积水检测装置的电池 组组件300出现故障。

尽管已经结合当前认为是实用的示例性实施方式描述了本发明， 但可以理解的是，本发明并不局限于公开的实施方式，相反，其意在 覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。