CN110854461A - 电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车 - Google Patents

电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车，电压及温度采集装置包括硬板基板、镀锡层、第一连接器。通过设置在硬板基板上的第一连接器实现硬板基板与电池管理系统的连接，且第一连接器还通过硬板采样线与覆盖于硬板基板上的镀锡层连接，使得第一连接器能够与电池模组及温度传感器电性连接，从而使电池管理系统接收电压及温度采集装置采集到的电池模组的电压及温度。采用硬板基板结构的电压及温度采集装置具有体积小、重量轻的优点，且可以避免由于导线连接错误导致采集数据出现误差。

Description

电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车
技术领域
本申请涉及新能源电池领域，具体而言，涉及电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车。
背景技术
新能源汽车目前是各国研究和发展的热点。相较于传统燃油汽车而言，电动汽车的发展能有效缓解化石能源枯竭的压力，同时也有助于降低二氧化碳以及其他含硫气体的排放。
为了更好的管理电池模组，需要采集电池模组的电压及温度并传输至电池管理系统。目前，通常是使用导线将电池管理系统与电池模组的电芯连接，从而将电池模组的电压以及温度数据传输至电池管理系统，这种方式需要使用大量的导线，导致电池模组系统的体积较大、电池包内部的空间拥挤、重量重且安装过程也比较繁琐。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车。
第一方面，实施例提供一种电压及温度采集装置，用于采集电池模组的电压和温度，所述电池模组上设置有温度传感器，所述电压及温度采集装置包括硬板基板、镀锡层及第一连接器；
所述第一连接器固定设置在所述硬板基板上，用于实现所述硬板基板与电池管理系统的连接；
所述镀锡层覆盖于所述硬板基板上，用于与所述电池模组及所述温度传感器电性连接；
所述硬板基板上设置有硬板采样线，所述硬板采样线用于连接所述镀锡层与所述第一连接器，以通过所述第一连接器将所述电池模组的电压及温度传输至所述电池管理系统。
在可选的实施方式中，所述硬板基板包括环氧玻璃纤维板。
在可选的实施方式中，所述硬板基板上还设置有定位孔。
在可选的实施方式中，所述定位孔设置在所述硬板基板的顶角处。
在可选的实施方式中，所述镀锡层通过设置在所述电池模组上的镍片与所述电池模组电性连接。
在可选的实施方式中，所述镍片与所述镀锡层焊接固定。
第二方面，实施例提供一种电池模组系统，包括设置有温度传感器的电池模组及前述实施方式任意一项所述的电压及温度采集装置。
在可选的实施方式中，所述电压及温度采集装置固定设置在所述电池模组的顶部；
所述电池模组上设置有至少一个电极，所述电压及温度采集装置上的镀锡层与所述电极通过镍片电性连接，所述镍片的一端与所述镀锡层连接，所述镍片的另一端与所述电极连接。
第三方面，实施例提供一种电动车，包括电池管理系统及前述实施方式所述的电池模组系统；
所述电池管理系统与所述电池模组系统电性连接，用于接收电压及温度采集装置采集到的电池模组的电压及温度。
在可选的实施方式中，所述电池管理系统上设置有第二连接器，所述电池管理系统的第二连接器与所述电压及温度采集装置的第一连接器电性连接，以实现所述电池管理系统与所述电池模组系统的电性连接。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供了一种电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车，电压及温度采集装置包括硬板基板、镀锡层、第一连接器。通过设置在硬板基板上的第一连接器实现硬板基板与电池管理系统的连接，且第一连接器还通过硬板采样线与覆盖于硬板基板上的镀锡层连接，使得第一连接器能够与电池模组及温度传感器电性连接，从而使电池管理系统接收电压及温度采集装置采集到的电池模组的电压及温度。采用硬板基板结构的电压及温度采集装置具有体积小、重量轻的优点，且可以避免由于导线连接错误导致采集数据出现误差。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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为本申请实施例提供的电压及温度采集装置的示意图之一；
图2为本申请实施例提供的电压及温度采集装置的示意图之二；
图3为本申请实施例提供的电压及温度采集装置的示意图之三；
图4为本申请实施例提供的电池模组系统的示意图；
图5为本申请实施例提供的电动车的示意图。
图标：1-电动车；10-电池模组系统；20-电池管理系统；21-第二连接器；100-电压及温度采集装置；200-电池模组；101-硬板基板；102-镀锡层；103-第一连接器；104-硬板采样线；105-镍片；1011-定位孔；201-温度传感器；202-电极。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
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。
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。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了解决背景技术中提出的问题，发明人经研究后提出了一种电压及温度采集装置，下面对电压及温度采集装置进行详细地说明。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的电压及温度采集装置100的示意图之一。电压及温度采集装置100用于采集电池模组200的电压和温度，电池模组200上设置有温度传感器201，用于检测电池模组200的温度。
电压及温度采集装置100包括硬板基板101、镀锡层102及第一连接器103。第一连接器103固定设置在硬板基板101上，用于实现硬板基板101与电池管理系统20的连接。
镀锡层102覆盖于硬板基板101上，用于与电池模组200及温度传感器201电性连接。硬板基板101上设置有硬板采样线104，硬板采样线104用于连接镀锡层102与第一连接器103，以通过第一连接器103将电池模组200的电压及温度传输至电池管理系统20。
通过设置在硬板基板101上的镀锡层102、第一连接器103及硬板采样线104将电压及温度采集装置100与电池模组200及电池管理系统20连接，从而使电池管理系统20能够通过电压及温度采集装置100采集电池模组200的电压及温度。
本申请采用硬板基板101的结构的电压及温度采集装置100与使用导线连接电池模组200与电池管理系统20的方式相比，减少了电池模组系统10内部的导线数量，具有体积小、重量轻的特点，且可以避免由于导线连接错误导致采集数据出现误差，使得采集到的数据的可靠性更高。
可选地，在本实施例中，硬板基板101可以是一种PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)，PCB板是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。
镀锡层102作为硬板基板101的焊接点，具有导电性，用于与电池模组200及温度传感器201电性连接。通常，硬板基板101上设置有多个镀锡层102，不同的镀锡层102分别与电池模组200不同的电极202及温度传感器201电性连接。
硬板采样线104可以是一种印刷电路，覆盖于硬板基板101上，通常，一个硬板基板101上设置有多条硬板采样线104，且硬板采样线104具有导电性，用于使第一连接器103与硬板基板101上的各个镀锡层102电性连接，从而使第一连接器103能够与电池模组200电性连接。
可选地，在本实施例中，第一连接器103可以采用贴片式封装，焊接在硬板基板101上，第一连接器103可以包括多个引脚，分别与多条硬板采样线104的一端电性连接，硬板采样线104的另一端则与镀锡层102电性连接，从而使第一连接器103与各个镀锡层102电性连接。由于镀锡层102与电池模组200及温度传感器201电性连接，因此，第一连接器103能够与电池模组200及温度传感器201电性连接。
当第一连接器103与电池管理系统20电性连接时，可以实现电池管理系统20与电池模组200及温度传感器201的电性连接，从而使电池管理系统20能够采集电池模组200的电压及温度。
可选地，在本实施例中，硬板基板101包括环氧玻璃纤维板。优选地，硬板基板101可以采用FR-4(环氧玻璃纤维板)A1级覆铜板。此种级别的覆铜板为汽车电子级别的覆铜板，多用于制作汽车使用的电子器件，其绝缘性能较好，板面较为平整、光滑，厚度的公差标准，且FR-4(环氧玻璃纤维板)A1级覆铜板在150℃时仍然具有较高的机械强度，即使当汽车处于工作状态，电池温度较高时，也能正常使用，且此种覆铜板在干燥和湿润的环境下的电气性能较好，能够满足绝大部分的使用环境。
发明人在研究中发现，目前，也有一些技术采用FPC基板(柔性印制电路板)实现电池模组200的电压及温度的采集，但FPC基板的加工制造检验等环节流程较为繁琐，且制作FPC基板的原材料价格昂贵，因此FPC基板的成本较高，不利于大批量制作。
而本申请实施例采用的FR-4(环氧玻璃纤维板)A1级覆铜板与FPC基板相比，原材料的价格较低，且制作过程较为简单，因此制造成本更低，更适合大批量生产制作。
可以理解的是，FR-4(环氧玻璃纤维板)A1级覆铜板是本实施例中硬板基板101的一种实施方式，在本实施例的其他实施方式中，还可以采用其他材质的覆铜板作为硬板基板101的材料。例如，FR-4(环氧玻璃纤维板)A2级覆铜板或FR-4(环氧玻璃纤维板)A3级覆铜板等材料。
可选地，在本实施例中，硬板基板101的表面涂覆有三防漆，三防漆是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀。使用三防漆能够避免焊点氧化，同时能够避免环境中的灰尘影响采集结果的准确性。三防漆固化后还能在硬板基板101外层形成保护膜，起到防潮、防静电和绝缘的作用，以保证硬板基板101在恶劣的环境下可以正常工作。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的电压及温度采集装置100的示意图之二，可选地，在本实施例中，硬板基板101上还设置有定位孔1011。在将硬板基板101与电池模组200固定时，可以通过螺钉等固定件与定位孔1011配合，从而将硬板基板101固定在电池模组200上。
可选地，继续参照图2，定位孔1011的位置可以为硬板基板101的顶角处，且定位孔1011的数量可以为4个。
可以理解的是，在本实施例中，定位孔1011的设置位置及数量还可以有其他实施方式，例如，设置在硬板基板101的多条边上，且数量也可以为2个或其他数量。在此，对定位孔1011设置的位置及数量不作具体限定。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的电压及温度采集装置100的示意图之三。在本实施例中，镀锡层102通过设置在电池模组200上的镍片105与电池模组200电性连接。即镍片105的一端固定在电池模组200上，另一端则可以用激光焊接的方式固定在镀锡层102上，因此，可以将镀锡层102与电池模组200电性连接。
请参照图4，图4为本申请实施例提供的电池模组系统10的示意图。电池模组系统10包括电池模组200及电压及温度采集装置100。其中，电池模组200上设置有温度传感器201，且电压及温度采集装置100与电池模组系统10电性连接。
可选地，在本实施例中，如图4所示，电压及温度采集装置100可以固定设置在电池模组200的顶部。
电池模组200包括多个电芯，多个电芯的正极或负极分别集流后形成该电池模组200的电极202，每个电池模组200包括至少一个正极及至少一个负极。
在本实施例中，电压及温度采集装置100上的镀锡层102通过镍片105与电池模组200的正极端的电极202电性连接，即镍片105的一端与镀锡层102通过激光焊接的方式固定连接，另一端则与电池模组200的正极端的电极202电性连接。
可选地，请参照图5，图5为本申请实施例提供的电动车1的示意图。在本实施例中，电动车1包括电池管理系统20及电池模组系统10。电池管理系统20与电池模组系统10电性连接，用于接收电压及温度采集装置100采集到的电池模组200的电压及温度。
具体地，请继续参照图5，电池管理系统20上设置有第二连接器21，电池管理系统20的第二连接器21与电压及温度采集装置100的第一连接器103电性连接，以实现电池管理系统20与电池模组系统10的电性连接，从而对电池模组200的温度及电压进行采集。
综上所述，本申请实施例提供了一种电压及温度采集装置、电池模组系统和电动车，电压及温度采集装置包括硬板基板、镀锡层、第一连接器。通过设置在硬板基板上的第一连接器实现硬板基板与电池管理系统的连接，且第一连接器还通过硬板采样线与覆盖于硬板基板上的镀锡层连接，使得第一连接器能够与电池模组及温度传感器电性连接，从而使电池管理系统接收电压及温度采集装置采集到的电池模组的电压及温度。采用硬板基板结构的电压及温度采集装置具有体积小、重量轻的优点，且可以避免由于导线连接错误导致采集数据出现误差。
以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电压及温度采集装置，用于采集电池模组的电压和温度，所述电池模组上设置有温度传感器，其特征在于，所述电压及温度采集装置包括硬板基板、镀锡层及第一连接器；
所述第一连接器固定设置在所述硬板基板上，用于实现所述硬板基板与电池管理系统的连接；
所述镀锡层覆盖于所述硬板基板上，用于与所述电池模组及所述温度传感器电性连接；
所述硬板基板上设置有硬板采样线，所述硬板采样线用于连接所述镀锡层与所述第一连接器，以通过所述第一连接器将所述电池模组的电压及温度传输至所述电池管理系统。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬板基板包括环氧玻璃纤维板。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬板基板上还设置有定位孔。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述定位孔设置在所述硬板基板的顶角处。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述镀锡层通过设置在所述电池模组上的镍片与所述电池模组电性连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述镍片与所述镀锡层焊接固定。
7.一种电池模组系统，其特征在于，包括设置有温度传感器的电池模组及权利要求1-6任意一项所述的电压及温度采集装置。
8.根据权利要求7所述的电池模组系统，其特征在于，所述电压及温度采集装置固定设置在所述电池模组的顶部；
所述电池模组上设置有至少一个电极，所述电压及温度采集装置上的镀锡层与所述电极通过镍片电性连接，所述镍片的一端与所述镀锡层连接，所述镍片的另一端与所述电极连接。
9.一种电动车，其特征在于，包括电池管理系统及权利要求7或8所述的电池模组系统；
所述电池管理系统与所述电池模组系统电性连接，用于接收电压及温度采集装置采集到的电池模组的电压及温度。
10.根据权利要求9所述的电动车，其特征在于，所述电池管理系统上设置有第二连接器，所述电池管理系统的第二连接器与所述电压及温度采集装置的第一连接器电性连接，以实现所述电池管理系统与所述电池模组系统的电性连接。
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