CN109004301A - 电池保护装置及电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池保护装置及电池管理系统,所述电池保护装置包括电池保护单元、承载板、封装盖板及散热风扇;所述电池保护单元安装设置在所述承载板上,并外接电池模组,用于对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经所述电池保护单元充放电;所述封装盖板上开设有封装槽,所述封装盖板盖合在所述承载板上,并通过所述封装槽对所述电池保护单元进行容置封装;所述散热风扇设置在所述封装盖板上,用于对所述封装槽内容置封装的所述电池保护单元进行风冷式散热。所述电池保护装置可通过风冷式散热的方式对电池保护装置的内部器件进行降温处理,提高电池系统及电动汽车的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域,具体而言,涉及一种电池保护装置及电池管理系统。
背景技术
BMS(Battery Management System,电池管理系统)系统是连接车载动力电池模组和电动汽车的重要纽带,用于对电池模组进行管理,例如对电池模组的物理参数进行实时监测、电池模组的电池状态估计、电池模组充放电控制等管理等。其中BMS系统中的BDU(Battery Disconnect Unit,电池包断路单元)装置能够对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经BDU装置进行充放电。但目前,业界主流使用的BDU装置在所述电池模组进行大倍率充放电时,会随着产生大量的热量,引起电动汽车的故障代码显示,当热量过高时甚至会起火而最终导致安全事故的发生。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足,本发明的目的在于提供一种电池保护装置及电池管理系统,所述电池保护装置能够通过风冷式散热的方式对所述电池保护装置的内部器件进行降温处理,提高电池模组及电动汽车的安全性能。
就装置而言,本发明实施例提供一种电池保护装置,所述电池保护装置包括电池保护单元、承载板、封装盖板及散热风扇;
所述电池保护单元安装设置在所述承载板上,并外接电池模组,用于对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经所述电池保护单元充放电;
所述封装盖板上开设有封装槽,所述封装盖板盖合在所述承载板上,并通过所述封装槽对所述电池保护单元进行容置封装;
所述散热风扇设置在所述封装盖板上,用于对所述封装槽内容置封装的所述电池保护单元进行风冷式散热。
可选地,在本发明实施例中,上述封装盖板上开设有多个通气孔,所述散热风扇与所述多个通气孔相互配合,以将携带有所述电池保护单元所散发热量的热风排出所述封装槽。
可选地,在本发明实施例中,上述封装盖板上与所述封装槽底部对应的第一侧壁上开设有通风孔,所述散热风扇设置在所述封装盖板外侧且与所述通风孔对应的位置,用于通过所述通风孔从外界向所述封装槽输风或从所述封装槽导风出到外界。
可选地,在本发明实施例中,上述多个通气孔开设在所述封装盖板上的与所述第一侧壁连接的四周侧壁上,且位于所述四周侧壁上远离所述封装槽底部的位置处,以配合所述散热风扇将输入到所述封装槽的风从所述多个通气孔导出所述封装槽,或从外界向所述封装槽输风。
可选地,在本发明实施例中,上述电池保护单元包括继电器、保险丝、电流传感器,所述继电器、所述电流传感器及所述保险丝相互之间电性连接,用于对与所述电池保护单元连接的电池模组进行断电保护。
可选地,在本发明实施例中,上述通风孔的数目为多个,每个所述通风孔对应一个散热风扇,多个所述散热风扇通过匹配的通风孔从外界向所述封装槽输风或从所述封装槽导风出到外界。
可选地,在本发明实施例中,至少一个上述通风孔在所述封装盖板上对应的开设位置,与所述继电器在所述承载板上的安装位置相互匹配,以使所述通风孔所对应的散热风扇直接对所述继电器及所述继电器周边的器件进行风冷式散热。
可选地,在本发明实施例中,上述封装槽内设置有多个隔板结构,所述多个隔板结构相互配合并在所述封装槽内形成导风通道,所述导风通道与所述通风孔连通,以通过所述导风通道将从所述通风孔输入的风传输给所述电池保护单元,或将从所述通气孔输入的风经所述通风孔导出到外界。
可选地,在本发明实施例中,上述电池保护单元通过螺纹紧固的方式安装在所述承载板上,所述封装盖板通过卡扣连接的方式与所述承载板固定在一起,所述散热风扇通过螺纹紧固的方式固定在所述封装盖板上。
就系统而言,本发明实施例提供一种电池管理系统,所述电池管理系统包括任意一种上述的电池保护装置,所述电池保护装置外接电池模组,并对所述电池模组进行电池断电保护,使所述电池模组经所述电池保护装置充放电。
相对于现有技术而言,本发明实施例提供的电池保护装置及电池管理系统具有以下有益效果:所述电池保护装置能够通过风冷式散热的方式对所述电池保护装置的内部器件进行降温处理,提高电池系统及电动汽车的安全性能。所述电池保护装置包括电池保护单元、承载板、封装盖板及散热风扇。所述电池保护单元安装设置在所述承载板上,并外接电池模组,用于对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经所述电池保护单元充放电。所述封装盖板上开设有封装槽,所述封装盖板盖合在所述承载板上,并通过所述封装槽对所述电池保护单元进行容置封装。所述散热风扇设置在所述封装盖板上,用于对所述封装槽内容置封装的所述电池保护单元进行风冷式散热,从而通过风冷式散热的方式对运行中的所述电池保护单元进行散热降温处理,确保电池模组及电动汽车具有较强的安全性能,增强电池模组及电动汽车的使用寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的电池保护装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的电池保护装置的分解示意图。
图3为本发明实施例提供的封装盖板的一种结构示意图。
图4为本发明实施例提供的封装盖板的一种剖面示意图。
图标:100-电池保护装置;110-电池保护单元;120-承载板;130-封装盖板;140-散热风扇;111-继电器;112-保险丝;113-电流传感器;131-封装槽;132-通气孔;133-通风孔;134-隔板结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请结合参照图1及图2,其中图1是本发明实施例提供的电池保护装置100的结构示意图,图2是本发明实施例提供的电池保护装置100的分解示意图。在本发明实施例中,所述电池保护装置100用于对电池模组进行电池断电保护,让所述电池模组能够经所述电池保护装置100进行充放电。所述电池保护装置100可在所述电池模组进行大功率的充放电时,断开所述电池模组对应的充放电电路,以对所述电池模组进行保护。
其中,所述电池保护装置100可通过风冷式散热的方式对自身包括的内部器件进行降温处理,提高电池模组的使用安全性能,提高应用有所述电池模组的电动汽车的安全性能,增强所述电池模组及所述电动汽车的使用寿命。所述电池模组可由多个单体电池集合成组以实现所述电池模组的供电功能,所述单体电池可以是,但不限于,圆柱锂电池、方形锂电池、软包锂电池等。
在本实施例中,所述电池保护装置100可以包括电池保护单元110、承载板120、封装盖板130及散热风扇140。所述电池保护单元110用于实现所述电池保护装置100对应的电池断电保护功能,所述承载板120用于安装所述电池保护单元110,所述封装盖板130用于配合所述承载板120对所述电池保护单元110进行封装,所述散热风扇140用于对所述电池保护单元110进行风冷式散热处理,以降低所述电池保护单元110在使用过程中的温度,延长所述电池保护单元110的使用寿命,确保所述电池模组及电动汽车具有较强的安全性能,增强电池模组及电动汽车的使用寿命。
在本实施例中,所述电池保护单元110安装设置在所述承载板120上,并外接电池模组,以使所述电池模组需经所述电池保护单元110进行充放电处理,从而实现所述电池保护单元110对所述电池模组的电池断电保护功能。
在本实施例中,所述电池保护单元110包括继电器111、保险丝112及电流传感器113。所述继电器111用于通过开关闭合的方式控制所述电池模组的充放电进程。所述保险丝112用于防止所述电池模组在充放电进程中的输出功率超过一定功率阈值,并在所述输出功率超过所述功率阈值时通过熔断自身的方式断开所述电池模组对应的充放电电路。
所述电流传感器113用于对所述电池模组在充放电进程中的电流信号进行监测,并向包括所述电池保护装置100的电池管理系统发送监测到的电流信号,以使所述电池管理系统根据接收到的电流信号控制所述电池保护装置100或其他管理装置对所述电池模组进行管理。
在本实施例中,所述继电器111、所述电流传感器113及所述保险丝112相互之间通过软连接件电性连接,用于对与所述电池保护单元110连接的电池模组进行断电保护。其中所述电池保护单元110与所述电池模组之间也可通过所述软连接件实现电性连接。所述软连接件可以是,但不限于,铜编织线软连接,镀锡铜编织线软连接等。所述软连接件可采用裸铜线或镀锡铜编织线通过冷压成型的方式得到。
请结合参照图2及图3,其中图3是本发明实施例提供的封装盖板130的一种结构示意图。在本发明实施例中,所述封装盖板130上开设有封装槽131,所述封装盖板130以开设有所述封装槽131的侧面朝向所述电池保护单元110,并盖合在所述承载板120上,以通过所述封装槽131对所述电池保护单元110进行容置封装。
在本实施例中,所述散热风扇140设置在所述封装盖板130上,用于对所述封装槽131内容置封装的所述电池保护单元110进行风冷式散热处理。
在本实施例中,所述封装盖板130上开设有多个通气孔132,所述散热风扇140与所述多个通气孔132相互配合,以在所述散热风扇140运行时将携带有所述电池保护单元110所散发热量的热风排出所述封装槽131。
在本实施例的一种实施方式中,所述散热风扇140可以是吹风式风扇,所述散热风扇140运行时从所述多个通气孔132处排出热风,从而实现对所述电池保护单元110的散热降温处理。
在本实施例的另一种实施方式中,所述散热风扇140可以是吸风式风扇,所述散热风扇140运行时从所述多个通气孔132处吸取冷风,并通过所述封装盖板130上的其他孔洞部位将携带有所述电池保护单元110所散发热量的热风排出到外界,从而实现对所述电池保护单元110的散热降温处理。
在本实施例中,所述封装盖板130上与所述封装槽131底部对应的第一侧壁上开设有通风孔133,所述散热风扇140设置在所述封装盖板130的外侧,且位于与所述通风孔133对应的位置处。其中,所述第一侧壁即为所述封装盖板130上远离所述承载板120的侧面所在侧壁。
当所述散热风扇140为吹风式风扇时,所述散热风扇140可在运行时通过所述通风孔133从外界向所述封装槽131内输入冷风,以通过输入的冷风对所述电池保护单元110所散发的热量进行热量交换,得到对应的热风。
当所述散热风扇140为吸风式风扇时,所述散热风扇140可在运行时通过所述通风孔133从所述封装槽131内吸取携带有所述电池保护单元110所散发的热量的热风,并通过所述通风孔133将该热风导出到外界。
在本实施例中,所述多个通气孔132开设在所述封装盖板130上的与所述第一侧壁连接的四周侧壁上,且位于所述四周侧壁上远离所述封装槽131底部的位置处,以配合所述散热风扇140将输入到所述封装槽131的风从所述多个通气孔132导出所述封装槽131,或从外界向所述封装槽131输风。
在本实施例中,所述电池保护装置100上的通风孔133的数目为多个,每个所述通风孔133对应一个散热风扇140,多个所述散热风扇140通过匹配的通风孔133从外界向所述封装槽131内输入冷风,或从所述封装槽131内吸取热风并导出所述外界。
在本实施例中,所述电池保护装置100上的所有通风孔133中,存在至少一个通风孔133在所述封装盖板130上对应的开设位置,与所述继电器111在所述承载板120上的安装位置相互匹配,以使所述通风孔133所对应的散热风扇140能够直接地对所述继电器111及所述继电器111周边的器件进行风冷式散热。
请参照图4,是本发明实施例提供的封装盖板130的一种剖面示意图。在本发明实施例的一种实施方式中,所述封装盖板130的封装槽131内设置有多个隔板结构134,所述多个隔板结构134相互配合以在所述封装槽131内形成导风通道,所述导风通道与所述通风孔133连通,以通过所述导风通道将从所述通风孔133输入的风传输给所述电池保护单元110,或将从所述通气孔132输入的风经所述通风孔133导出到外界。
在本发明实施例中,所述电池保护单元110通过螺纹紧固的方式安装在所述承载板120上。所述电池保护装置100可采用相互匹配的螺母与螺栓、相互匹配的螺母与螺柱、相互匹配的螺母与螺钉三种螺纹紧固组合中的至少一种组合,来确保所述电池保护单元110能够与所述承载板120固定在一起。
在本发明实施例中,所述封装盖板130通过卡扣连接的方式与所述承载板120固定在一起。可选地,所述封装盖板130上设置有卡勾结构,所述承载板120上与所述卡勾结构对应的位置开设有用于容置所述卡勾结构的安置孔,所述卡勾结构与所述安置孔相互配合卡扣,以将所述封装盖板130固定在所述承载板120上。
在本发明实施例中,所述散热风扇140通过螺纹紧固的方式固定在所述封装盖板130上。可选地,所述电池保护装置100可采用相互匹配的螺母与螺栓、相互匹配的螺母与螺柱、相互匹配的螺母与螺钉三种螺纹紧固组合中的任意一种组合,来确保所述散热风扇140能够固定在所述封装盖板130上。
在本发明中,本发明实施例还提供一种电池管理系统,所述电池管理系统包括上述的电池保护装置100,所述电池保护装置100外接电池模组,并对所述电池模组进行电池断电保护,使所述电池模组经所述电池保护装置100进行充放电,从而实现所述电池管理系统对所述电池模组的管理功能。
综上所述,在本发明实施例提供的电池保护装置及电池管理系统中,所述电池保护装置能够通过风冷式散热的方式对所述电池保护装置的内部器件进行降温处理,提高电池系统及电动汽车的安全性能。所述电池保护装置包括电池保护单元、承载板、封装盖板及散热风扇。所述电池保护单元安装设置在所述承载板上,并外接电池模组,用于对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经所述电池保护单元充放电。所述封装盖板上开设有封装槽,所述封装盖板盖合在所述承载板上,并通过所述封装槽对所述电池保护单元进行容置封装。所述散热风扇设置在所述封装盖板上,用于对所述封装槽内容置封装的所述电池保护单元进行风冷式散热,从而通过风冷式散热的方式对运行中的所述电池保护单元进行散热降温处理,确保电池模组及电动汽车具有较强的安全性能,增强电池模组及电动汽车的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池保护装置,其特征在于,所述电池保护装置包括电池保护单元、承载板、封装盖板及散热风扇;
所述电池保护单元安装设置在所述承载板上,并外接电池模组,用于对电池模组进行电池断电保护,使电池模组经所述电池保护单元充放电;
所述封装盖板上开设有封装槽,所述封装盖板盖合在所述承载板上,并通过所述封装槽对所述电池保护单元进行容置封装;
所述散热风扇设置在所述封装盖板上,用于对所述封装槽内容置封装的所述电池保护单元进行风冷式散热。
2.根据权利要求1所述的电池保护装置,其特征在于,
所述封装盖板上开设有多个通气孔,所述散热风扇与所述多个通气孔相互配合,以将携带有所述电池保护单元所散发热量的热风排出所述封装槽。
3.根据权利要求2所述的电池保护装置,其特征在于,
所述封装盖板上与所述封装槽底部对应的第一侧壁上开设有通风孔,所述散热风扇设置在所述封装盖板外侧且与所述通风孔对应的位置,用于通过所述通风孔从外界向所述封装槽输风或从所述封装槽导风出到外界。
4.根据权利要求3所述的电池保护装置,其特征在于,
所述多个通气孔开设在所述封装盖板上的与所述第一侧壁连接的四周侧壁上,且位于所述四周侧壁上远离所述封装槽底部的位置处,以配合所述散热风扇将输入到所述封装槽的风从所述多个通气孔导出所述封装槽,或从外界向所述封装槽输风。
5.根据权利要求3或4所述的电池保护装置,其特征在于,
所述电池保护单元包括继电器、保险丝、电流传感器,所述继电器、所述电流传感器及所述保险丝相互之间电性连接,用于对与所述电池保护单元连接的电池模组进行断电保护。
6.根据权利要求5所述的电池保护装置,其特征在于,
所述通风孔的数目为多个,每个所述通风孔对应一个散热风扇,多个所述散热风扇通过匹配的通风孔从外界向所述封装槽输风或从所述封装槽导风出到外界。
7.根据权利要求6所述的电池保护装置,其特征在于,
至少一个所述通风孔在所述封装盖板上对应的开设位置,与所述继电器在所述承载板上的安装位置相互匹配,以使所述通风孔所对应的散热风扇直接对所述继电器及所述继电器周边的器件进行风冷式散热。
8.根据权利要求6所述的电池保护装置,其特征在于,
所述封装槽内设置有多个隔板结构,所述多个隔板结构相互配合并在所述封装槽内形成导风通道,所述导风通道与所述通风孔连通,以通过所述导风通道将从所述通风孔输入的风传输给所述电池保护单元,或将从所述通气孔输入的风经所述通风孔导出到外界。
9.根据权利要求1所述的电池保护装置,其特征在于,
所述电池保护单元通过螺纹紧固的方式安装在所述承载板上,所述封装盖板通过卡扣连接的方式与所述承载板固定在一起,所述散热风扇通过螺纹紧固的方式固定在所述封装盖板上。
10.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统包括权利要求1-9中任意一项所述的电池保护装置,所述电池保护装置外接电池模组,并对所述电池模组进行电池断电保护,使所述电池模组经所述电池保护装置充放电。
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