CN111656566B - 电动汽车电池管理系统的集成感测板 - Google Patents

Abstract

本申请提供了与能量存储相关的系统、方法和设备。电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池单元的第一极性端子连接。所述电路板可包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池单元的第二极性端子连接。所述电路板可包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。所述电路板可以包括嵌入式导电走线，并且可以包括连接器，用于通过所述嵌入式导电走线将所述接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。

Description

电动汽车电池管理系统的集成感测板

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2018年8月30日提交的标题为“INTEGRATED SENSE BOARD OFELECTRIC VEHICLE BATTERY MANAGEMENT SYSTEM”的美国专利申请No.16/118,365的优先权，该美国专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求享有2017年9月12日提交的标题为“SUBMODULE SENSE BOARD”的美国临时申请No.62/557,677的优先权。上述两者的全部内容以引用的方式被结合到本申请中。

背景技术

为了支持在例如插电式混合动力电动车辆(PHEV)，混合动力电动车辆(HEV)或电动车辆(EV)系统中的应用，对用于高功率、高性能电池组的可靠的、大容量的电池单元的需求不断增长。电池组模块的物理的、电气的或其他的操作特性可以指示出电池组模块的性能是否令人满意，还可以指示出需要进行维护或操作调整。但是，监测这些电池组的性能可能会很困难，这可能会降低可靠性，还可能会妨碍现场的维护和可服务性。

发明内容

本公开涉及一种用于监测电池组模块及其组件的电池管理系统。感测电路板(有时称为“感测板”或“电路板”)可以与容纳电池单元以存储并提供电能的电池块集成为一体。传感电路板可直接与电池块的各个组件连接以测量组件的各种特性。测量结果可被转送到电池管理单元(BMU)以调节电池块的运行。

至少一个方面涉及一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆供电的设备。该设备可以包括设置在电动车辆的电池块中以对电动车辆供电的电池块。该设备可以包括设置在电池块中以存储电能的多个电池单元。该设备可以包括用于将多个电池单元并联地电性连接的集成式集电器。所述集成式集电器可以具有用于与多个电池单元的第一极性端子连接的第一导电层，以及用于与多个电池单元的第二极性端子连接的第二导电层。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。该设备可以包括用于与电池监测单元(BMU)电性连接的电路板。电路板可以部分地结合到电池块中。电路板可以具有用于与第一导电层电性连接的第一接触片。电路板可以具有用于第二导电层电性连接的第二接触片。电路板可以具有用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度的第三接触片。电路板可以具有沿着电路板嵌入的多个导电走线。电路板可以具有连接器，用于通过多个导电走线将第一接触片、第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。

至少一个方面涉及一种用于测量用于给电动车辆供电的电池单元的特性的电路板。该电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第一极性端子连接。该电路板可以包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第二极性端子连接。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。该电路板可以包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。电路板可以包括多个嵌入式的导电走线。电路板可以包括连接器，用于通过多个嵌入式的导电走线将第一接触片、第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。

至少一个方面针对一种在电动车辆中存储电能以对电动车辆提供动力的方法。该方法可以包括提供用于至少部分地结合到电池块中的电路板。电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第一极性端子连接。电路板可以包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第二极性端子连接。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。电路板可以包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。电路板可以包括多个嵌入式的导电走线。电路板可以包括连接器，以经由多个嵌入式导电走线将第一接触片，第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。

附图说明

该等附图并非一定是按比例绘制的。在各幅附图中，相同的参考标号和名称表示相同的元件。为清楚起见，并非在每幅附图中都标记了每个组件。在附图中：

图1描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的俯视图；

图2描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的等距视图；

图3描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的截面图；

图4描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的感测电路板的说明性实施例的俯视图；

图5描绘了一个方框图，其描绘出一种安装有电池块的电动汽车的说明性实施例的剖视图；

图6是一种管理能量存储设备的方法的说明性实施例的流程框图；

图7是一种提供具有组件监测能力的能量存储器的方法的说明性实施例的流程框图；以及

图8是描绘了一种用于计算机系统的架构的框图，该计算机系统可以用来实现在此描述和示出的系统和方法的元件。

具体实施方式

以下是对与用于监测电池块模块及其组件的电池管理系统的方法、装置、设备和系统有关的各种概念以及其实现方式的更详细描述。可以以许多方式中的任何一种来实现上面介绍的和下面将更详细讨论的各种概念。

本文描述了用于具有至少一个集成电路板的电池块以提供与电池块的组件(例如，电池组内的电池块的组件)的连接，从而将与组件的特性有关的数据中继到电池监测单元的方法，装置和设备。具有集成电路板的电池块可以用于汽车配置中。汽车配置包括任何类型的车辆内的电气、电子、机械或机电设备的配置，布局或网络。汽车配置可包括用于电动车辆(EV)中的电池块的电池单元。电动车辆可包括电动汽车、小汽车、摩托车、踏板车、乘用车、客运或商用卡车、以及其他交通工具，例如海上或空中运输工具、飞机、直升机、潜水艇、船只或无人机。电动车辆可以是完全自主的，部分自主的或无人驾驶的。电动车辆可包括依靠电力运行的各种组件。所述各种组件可以包括电动发动机、娱乐系统(例如，收音机、显示屏和音响系统)，车载诊断系统、电子控制单元(ECU)(例如，发动机控制模块，变速器控制模块、刹车控制模块、以及车身控制模块)、以及其他组件。

电池块可包括电池管理单元(BMU)或与其连接，以测量电池块中的组件，例如单个电池单元、带有电池单元组的子模块、以及与电池单元热耦合的散热板的各种特性。所测量的特性可以包括来自释放的热量的温度以及从电池单元输出的电压和电流。基于这些测量，BMU可以通过动态改变电池块的运行来执行功率控制和温度控制，以达到性能标准。例如，当从电池单元输出的电压和电流超出性能标准的规格或公差水平时，BMU可以增加或减小从至少一部分电池单元汲取的电压和电流。另外，当子模块的温度高于性能标准确定的公差水平时，BMU可以增加提供给受影响的子模块的冷却液量以调节热量。实现性能标准可能涉及获取电池块中的组件特性的准确和精确的测量值。

获得这些特性的测量值的一种方法可能需要将感测线直接连接到测量源，例如电池块的组件上。感测线可以由导电材料组成，用于测量电压或温度或测量温度。感测线可以从BMU伸出，并且可以通过沿组件外表面的一端焊接而连接到要测量的组件。然而，由于多种原因，以这种方式附接感测线可能会存在问题。一方面，可能难以将感测线直接附接到要测量的部件的外表面上以进行准确和精确的测量。例如，基于每个子模块要附接的感测线的数量以及要测量的组件的外表面上的可用的空间量，用于抽出感测线的空间量可能很有限。在密集包装的电池块中，其电池单元之间的间距和容纳电池单元的子模块的尺寸受到约束，这种困难还可能会更严重。感测线与组件的非直接连接可能会导致组件特性的测量不准确，不精确和不可靠。另一方面，将感测线手工焊接或引线键合到组件的外表面上则可能会产生不一致的键合质量。不一致的键合可能导致电池块特性的测量结果不可靠且不准确。而且，不良的键合可能导致感测线在后续发生脱离，进而导致无法通过受影响的感测线获得任何测量结果。更不用说，相对于不进行焊接或引线键合的组装，感测线的手工焊接或引线键合可能实质上增加电池块在与BMU连接时的组装时间。

为了解决由于将感测线与电池组的各个组件焊接或引线键合而引起的技术问题，可以将检测电路板集成到电池组上(例如，与一个或多个电池块集成在一起)，从而与待测量的组件直接连接。感测电路板(有时在本文中称为“传感板”、“电路板”或“感测板”)可以被结合到电池组的表面(例如，电池块的表面)上，并且可以用作局部节点或被测组件与BMU之间的点对点连接。感测电路板可以具有一个或多个接触片，用于直接与被测组件连接，而无需任何焊接。接触片中的一个可以与一个子模块的用于包含在其中的电池单元的正极端子直接连接。另一个接触片可以与子模块的负极直接连接。另一个接触片可以与子模块的热敏电阻直接连接。这些接触片可通过一组沿着传感电路板表面的嵌入式走线连接到一组连接器引脚，以连接到BMU的数据线束。BMU可以使用与前两个接触片的连接来测量由子模块的电池单元输出或生成的电压和电流。BMU可以使用与第三个接触片的连接来测量由子模块释放或产生的热量的温度。由于接触片直接与要测量的组件连接，与远离电池块的各个组件的BMU相比，可以提高测量的准确性、精度和可靠性。此外，还可以降低BMU与被测量的组件断开连接的可能性。

图1，除其它以外，描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统或设备100的俯视图。设备100可以包括一组电池单元115，用于存储和提供电能。电池单元115可以包括锂空气电池单元、锂离子电池单元、镍锌电池单元、锌溴电池单元、锌铈电池单元、钠硫电池单元、熔融盐电池单元、镍镉电池单元、或镍氢电池单元等等。电池单元115可以具有或限定正极端子和负极端子。正极端子和负极端子都可以沿着电池单元115的一个表面(例如，如图所示的)被接近或限定。例如，可以将正极端子限定在电池单元115的顶部表面的中央部分上，同时可以将负极端子限定在从电池单元115的顶部表面的中央部分向上并围绕其延伸的侧壁上。电池单元115的限定正极端子和负极端子的表面可以暴露出来(例如，暴露于空气中)。电池单元115的形状可以是具有多边形底部，例如三角形、正方形、矩形、五边形或六边形底部的棱柱形壳体。电池单元115的形状还可以是圆柱形壳体或具有圆形(例如，如图所示的)、卵形或椭圆形底部等等的圆柱形单元。每个电池单元115的高度可以是60mm到100mm。每个电池单元115的宽度或直径可以是16mm到30mm。每个电池单元115的长度可以是16mm到30mm。每个电池单元115可具有2V至4V的输出。

设备100可包括至少一个电池块110(在本文中有时称为“电池块”)。一组电池单元115可以形成电池块110。电池块110可以支撑或包含至少一个电池单元115。每个电池块110可以限定或包括一个或多个支持部。每个支持部可以是部分地从电池块110的一侧延伸出来的一定体积的空间。每个支持部可以容纳、支撑或安放至少一个电池单元115。电池块110可以由围绕着用于电池单元115的支持部的电性绝缘但是导热的材料构成。用于电池块110的导热材料的示例可以包括陶瓷材料(例如，氮化硅、碳化硅、碳化钛、二氧化锆和氧化铍)和热塑性材料(例如丙烯酸玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯)等等。电池块110的形状可以是具有多边形底部，例如三角形、正方形、矩形(例如，如图所示的)、五边形或六边形等底部的棱柱形壳体。电池块110的形状还可以是圆柱形的壳体或具有圆形、卵形或椭圆形等底部的圆柱形单元。电池块110的形状可以彼此不同。每个电池块110的高度可以是65m到100mm。每个电池块110的宽度或直径可以是150mm到170mm。每个电池块110的长度可以是150mm到170mm。由电池块110的电池单元115输出的电压可以在2V到450V的范围内。

电池块110可以具有至少一个顶部导电层120和至少一个底部导电层125。顶部导电层120和底部导电层125可以共同形成集成式集电器135的一部分。用于顶部导电层120和底部导电层125的导电材料可以包括金属材料，例如铝、具有铜、硅、锡、镁、锰或锌的铝合金(例如，铝的1000、4000或5000系列中的合金)、铁、铁碳合金(例如钢)、银、镍、铜和铜合金等。顶部导电层120和底部导电层125都可以沿着电池块110的一个或多个表面(例如，沿着如图所示的顶部侧面)布置。顶部导电层120和底部导电层125可以至少部分地跨过电池块110的一个或多个表面。例如，顶部导电层120和底部导电层125两者都可以至少部分地跨过如图所示的电池块110的顶部表面。顶部导电层120和底部导电层125可以彼此平行或基本平行(例如，具有0°至15°的偏差)。顶部导电层120和底部导电层125的形状可以是具有多边形底部，例如三角形、正方形、矩形(例如，如图所示的)，五边形或六边形等底部的棱柱形壳体。顶部导电层120和底部导电层125的整体形状通常可以与电池块110的一个表面的整体形状匹配，并且可以是圆形，椭圆形或椭圆形等的底面。顶部导电层120和底部导电层125的形状可以彼此不同。顶部导电层120和底部导电层125中的每一个的厚度可以是0.5mm到5mm。顶部导电层120和底部导电层125中的每一个的宽度或直径可以与电池块110的宽度或直径匹配，并且可以为150mm到170mm。顶部导电层120和底部导电层125中的每一个的长度可以与电池块110的宽度或直径匹配，并且可以为150mm到170mm。

集成式集电器135的顶部导电层120和底部导电层125可以具有或限定一组开口，用于让支持部收容电池单元115。在顶部导电层120上限定的开口可以与在底部导电层125上限定的开口对准，反之亦然。限定在顶部导电层120和底部导电层125上的每个开口可以把穿过该开口的电池单元115的正极端子和负极端子暴露出来。至少一部分电池单元115在布置或设置在电池块110中时可以穿过顶部导电层120和底部导电层125两者的开口。由顶部导电层120和底部导电层125限定的每个开口的形状通常可以与电池单元115的形状匹配。开口的形状可以是具有多边形底部，例如三角形、正方形、矩形、五边形或六边形底部的棱柱形壳体。限定在顶部导电层120和底部导电层125上的开口的形状还可以是圆形(例如，如图所示的)，卵形或椭圆形等的底部。每个开口的长度可以是16mm到30mm。每个开口的宽度或直径可以是16mm到30mm。

顶部导电层120和底部导电层125可以并联地与容纳在电池块110中的一组电池单元115电性连接。顶部导电层120和底部导电层125可以限定或可以对应于电池块110的正极端子和负极端子。电池块110的正极端子可以与容纳在电池块110中的一组电池单元115的正极端子相对应或电性连接。电池块110的负极端子可以与容纳在电池块110中的一组电池单元115的负极端子相对应或电性连接。电池块110的正极端子和负极端子两者都可以沿着电池块110的一个表面(例如，沿着如图所示的顶部表面)来限定。顶部导电层120和底部导电层125可以对应于电池块110的相反极性。例如，顶部导电层120可以对应于电池块110的正极端子，并且可以与电池块110中的每个电池单元115的正极端子电性连接。另一方面，底部导电层125可以对应于电池块110的负极端子，并且可以与电池块110中的每个电池单元115的负极端子电性连接。相反地，顶部导电层120可以对应于电池块110的负极端子，并且可以与电池块110中的每个电池单元115的负极端子电性连接。另一方面，底部导电层125可以对应于电池块110的正极端子，并且可以与电池块110中的每个电池单元115的正极端子电性连接。电池块110可具有或限定用于容纳在其中的电池单元115的电接地。电池块110的电接地可以沿着电池块110的一个表面(例如，沿着底部表面或侧壁)设置。限定电接地的表面可以不同于限定了电池块110的正极端子和负极端子的一侧。以这种方式，存储在电池单元115中的电力可以沿着顶部导电层120和底部导电层125传输。因此，可以通过集成式集电器135的顶部导电层120和底部导电层125提供电压和电流。

该系统可以包括至少一个电池模块105。一组电池块110可以形成电池模块105。电池模块105可以包括电池块110中的至少一个。电池模块105的每个电池块110可以彼此相邻地放置或布置。电池模块105中的电池块110的布置可以是并联的(例如，如图所示的)或串联的，或其任意组合。电池模块105可以具有或限定正极端子和负极端子。电池模块105的正极端子可以跨过电池块110与电池模块105中的一组电池单元115的正极端子相对应或者电性连接。电池块110的负极端子可以跨过电池块110与电池模块105中的一组电池单元115的负极端子相对应或者电性连接。电池模块105的正极端子和负极端子都可以沿着电池块110的顶部表面来限定。电池模块105的整个表面可以暴露出来(例如，暴露于空气中)。电池模块105的整体形状可以取决于电池块110的布置方式和单个形状。电池模块105的尺寸可以是电池块110的尺寸的倍数(例如8×1)。电池模块105的高度可以是65mm到100mm。电池模块105的宽度或直径可以是100mm到330mm。电池模块105的长度可以是160mm到1400mm。例如，当电池模块105包括两个电池块110时，长度可以是160mm，宽度可以是700mm。当电池模块105包括串联的八个电池块110时，长度可以是1400mm，宽度可以是330mm。

设备100可包括至少一个电池组。电池组可以包括一组电池模块105。电池组的每个电池模块105可以彼此相邻地布置或设置。电池组中的电池模块105的布置可以是并联的或串联的，或其任意组合。为了形成电池组，电池块110可以被紧固、附接或以其他方式彼此结合。例如，电池块110的侧壁可以包括互锁接头，以将一个电池块110附接到另一电池模块105而形成电池组。另外，这组电池组110可以使用紧固件元件，例如螺钉、螺栓、扣环、卡扣、绑线或夹具等等来彼此附接。电池组可以具有或限定正极端子和负极端子。电池组的正极端子可以跨过电池模块105与电池组中的一组电池单元115的正极端子相对应或者电性连接。电池模块105的负极端子可以跨过电池模块105与电池组中的一组电池单元115的负极端子相对应或者电性连接。电池组的正极端子和负极端子都可以沿着电池模块105的顶部表面限定或定位。电池组的整体形状可以取决于电池块110和电池模块105的布置方式和单个形状。电池组的高度可以是120mm到160mm。电池组的宽度或直径可以为1400mm到1700mm。电池组的长度可以是2100mm到2600mm。

设备100可以包括至少一个感测电路板130(在本文中有时称为“感测板”或“电路板”)。感测电路板130可以被至少部分地结合或集成到电池模块105的至少一个电池块110中。感测电路板130的至少一部分可以沿着电池模块105的电池块110的一个表面(例如，如图所示，沿着顶部表面)定位、放置或布置。当布置时，感测电路板130的至少一侧可以与电池块110的表面齐平。感测电路板130可以与集成式集电器135的顶部导电层120和底部导电层125共面、平行或处于基本平行的平面上(例如，具有0°到15°之间的偏差)。单个感测电路板130可以被结合到多个电池块110中。感测电路板130的一部分可以与第一电池块110结合或集成，感测电路板130的另一部分可以与第二电池块110结合或集成。感测电路板130的整体形状可以是圆形、卵形或椭圆形等等的底板。感测电路板130的厚度可以是0.75mm到2mm。感测电路板130的宽度或直径可以是40mm到60mm。感测电路板130的长度可以是300mm到400mm。感测电路板130可以是具有一个或多个沿着或穿过电绝缘基板的导电过孔的印刷电路板。导电过孔可以由铜、铝、镍、锡、铅或金等等制成(例如，形成在过孔的侧壁上或填充过孔的空间)。导电过孔可以与电池模块105的各种组件，例如顶部导电层120、底部导电层125、电池块110或任何电池单元115电性连接。电绝缘基板可以由介电复合材料，例如合成树脂粘合纸(例如FR-1、FR-2、FR-4、CEM-1、CEM-4、Teflon和RF-35)制成。基板可以是绝缘金属基板，具有开设在其中的导电通孔。

图2，除其他以外，描绘了用于提供具有组件监测能力的能量存储器(例如监测功能或容量)的设备100的等距视图。如图所示，电池模块105可以限定或具有至少一个接合结构200。接合结构200可以沿着电池模块105的多个电池块110(例如，如图所示的两个电池块110)之间来限定。接合结构200可以将一个电池块110与另一个电池块110互锁、紧固、附接或以其他方式结合。为了形成电池模块105，可以通过接合结构200将电池块110紧固、附接或以其他方式彼此结合。例如，电池块110的侧壁可包括互锁接头，用于将一个电池块110附接到另一电池块110以形成电池模块105。另外，一组电池块110也可以通过紧固件，例如螺钉、螺栓、扣环，锁扣，绑线或夹具等彼此附接。接合结构200可以延伸出来使至少一个电池块110的一侧与至少一个另一个电池块110的另一侧相连。感测电路板130的至少一部分可以位于、布置或以其他方式设置在接合结构200上。感测电路板130的表面的一部分可以与接合结构200的一个表面(例如，顶部表面)齐平。感测电路板130可以通过在接合结构200上方的扩展而与两个或更多个电池块110集成在一起。例如，如图所示，感测电路板130可以集成在接合结构200上方的两个电池块110之间。感测电路板130通常还可以集成在接合结构200上方的四个电池块110的中间，至少部分地跨越四个电池块110的顶部表面。

电池模块105可以限定或具有至少一个顶部表面205和至少一个主体210。主体210可对应于电池模块105的位于集成式集电器135的底部导电层125下方的一部分。顶部表面205可以对应于电池模块105的限定了电池块110的正极端子和负极端子的同一侧。顶表面205可以在电池模块105的多个电池块110之间共面设置(例如，如图所示的)。顶部表面205可以位于电池模块105的多个电池块110之间的不同的基本平行的平面中(例如，存在0°至15°之间的偏差)。顶表面205可以对应于电池组105的电池块110和电池单元115可以延伸出来的一侧。电池模块105的主体210可以容纳、支撑、安放或以其他方式包括顶部表面205下方的电池块110的底部。另外，电池模块105的主体210可以容纳、支撑、安放或以其他方式包括顶部表面205下方的电池单元115的底部。主体210可以由电性绝缘但导热的材料构成。电池模块105的主体210的材料可以包括陶瓷材料(例如，氮化硅、碳化硅、碳化钛、二氧化锆和氧化铍)和热塑性材料(例如，丙烯酸玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯)等等。电池块110的电池单元115的顶部可以在顶部表面205的上方从电池组的主体210延伸出来。此外，电池块110的顶部也可以在顶部表面205的上方从电池模块105的主体210延伸出来。接头结构200的至少一部分可以位于顶部表面205上方。

图3，除其他以外，描绘了用于提供具有组件监测能力的能量存储器的设备100的示例实施例的剖视图。如图所示，每个电池块110可包括至少一个绝缘层300。一个绝缘层300可将顶部导电层120和底部导电层125电性隔离。顶部导电层120和底部导电层125可利用绝缘层300彼此物理隔离。另一个绝缘层300可将顶部导电层120与电池单元115的对应于与顶部导电层120相对的极性端子的任何部分电性隔离。再一个绝缘层300可将底部导电层125与电池单元115的对应于与底部导电层125相对的极性端子的任何部分电性隔离。例如，如果顶部导电层120对应于电池块110的正极端子，则绝缘层300可以电将顶部导电层120与电池单元115的负极端子电性隔离。另外，绝缘层300可以将与正极端子相对应的底部导电层125与电池单元115的正极端子电性隔离。绝缘层300可以是或包括电性绝缘材料。用于绝缘层300的电性绝缘材料可以包括陶瓷材料(例如，氮化硅、碳化硅、碳化钛、二氧化锆和氧化铍)和热塑性材料(例如，丙烯酸玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯)等等。

感测电路板130可以经由至少一个第一连接器305与顶部导电层120电性连接。第一连接器305可以与感测电路板130的至少一个导电过孔(例如，电压走线)电性连接。感测电路板130可以经由至少一个第二连接器310与底部导电层125电性连接。第二连接器310可以与感测电路板130的至少一个导电过孔(例如，电压走线)电性连接。第一连接器305和第二连接器310均可以由导电材料构成。用于第一连接器305和第二连接器310的导电材料可以包括金属材料，例如铝、具有铜、硅、锡、镁、锰或锌的铝合金(例如，铝的1000、4000或5000系列中的合金)、铁、铁碳合金(例如钢)、银、镍、铜和铜合金等。以这种方式，测量从电池单元115经由顶部导电层120和底部导电层125通过第一连接器305和第二连接器310到达感测电路板130的电压和电流

感测电路板130可以与至少一个传感器连接以测量(例如，检测或接收关于其的信息)电池模块105的组件的一个或多个特性。传感器可以与电池模块105的待测量的组件，例如顶部导电层120、底部导电层125、电池块110、单个电池单元115和绝缘层300等等的外表面直接接触。传感器可以位于，布置或安放在电池模块105内。例如，如图3所示，传感器可以放置在通常位于两个电池块110之间的电池模块105的主体210内。可以将传感器布置或安放在电池块110内，例如用于支撑电池单元115的支持部内。可以将传感器布置或安放在电池模块105的表面或其中的一个组件的表面上，例如沿着电池模块105的顶部表面205、电池块110的顶部表面、电池块110的侧壁和电池模块105的底部表面。通过沿着电池块110之一的表面之一进行布置，传感器可以定位于多个电池块110之间以测量相邻的电池块110的特性。传感器可以通过与感测电路板130的连接将测量值或信号传送到感测电路板130。

与感测电路板130连接的传感器可以包括温度计以测量电池模块105的温度。温度计可以是如图所示的热敏电阻315。温度计的其他示例可以包括红外温度计、液晶温度计、蒸气压温度计、柱式温度计和热电偶、石英温度计等等。与感测电路板130连接的传感器可以包括至少一个压力计或测力计，以测量从电池块110内部施加的压力。测力计可以是功率计、牛顿计和弹簧秤等，用于测量施加在电池单元115或电池块110的外表面上的力。压力计可以包括静水压力计(例如，活塞式压力计、液柱和McLeod压力计)、机械式压力计(例如，波纹管、波登压力计和膜片)、电子压力传感器(例如电容式传感器、电磁压力计、压阻应变计和光学传感器)和导热率计(例如皮拉尼压力计)等等。与感测电路板130连接的传感器可以包括气体检测器，以识别从电池块110或者从电池块110中的单个电池单元115释放的一种或多种气态物质。气体检测器还可以确定从电池组110释放的一种或多种气态物质的浓度(按百万分率测量)。由气体检测器识别的气态物质可以包括烃、氨、碳化物(例如一氧化碳和二氧化碳)、氰化物、卤化物、硫化物(例如，硫化氢、二氧化硫、三氧化硫和一氧化二硫)、氮化物、氟化物(例如，氟化氢和磷酰氟)、挥发性有机化合物(例如，甲醛和苯)和亚磷酸盐等等。传感器的气体检测器可以包括电化学气体传感器、火焰电离检测器、红外点传感器、薄膜晶体管(例如，催化珠传感器)、导热率计和超声气体泄漏检测器等等。

图4，除其他以外，描绘了用于提供具有组件监测能力的能量存储器的设备100的感测电路板130的俯视图。感测电路板130可以限定或具有一个或多个接触片，例如至少一个第一正极端子接触片405、至少一个第二正极端子接触片410、至少一个负极端子接触片415和至少一个传感器接触片420，等等。感测电路板130的每个接触片可沿着感测电路板130限定出导电材料区域，用于与电池模块105的一个或多个组件，例如电池块110、顶部导电层120、底部导电层125、单个电池单元115和传感器等等电性连接。与电池模块105的各个部件的连接可以是直接的，而无需任何焊接。各个接触片可以彼此电性隔离。用于接触片的导电材料可以包括金属材料，例如铝、具有铜、硅、锡、镁、锰或锌的铝合金(例如，铝的1000、4000或5000系列中的合金)、铁、铁碳合金(例如钢)、银、镍、铜和铜合金等等。接触片可以具有任何形状，例如三角形、正方形、矩形(例如，如图所示的)，五边形或六边形等等。接触片的形状还可以是圆形，卵形或椭圆形等等。接触片的长度范围可以在1mm到4mm之间。接触片的宽度或直径范围为1mm到4mm。形状和尺寸可以在感测电路板130的接触片中变化。

感测电路板130可以限定或具有至少一个第一正极端子接触片405。第一正极端子接触片405可以与电池块110所限定的正极端子电性连接。第一正极端子接触片405与电池块110的正极端子的连接可以是串联，以便测量从电池块110的电池单体115汲取的电流。第一正极端子接触片405与电池块110的正极端子的连接也可以是并联，以便测量从电池块110的电池单元115汲取的电压。电池块110的正极端子可以对应于顶部导电层120，或可以与顶部导电层120连接。第一正极端子接触片405可以与顶部导电层120连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。第一正极端子接触片405可以经由附接到顶部导电层120的连接器305与顶部导电层120连接。相反地，电池块110的正极端子可以对应于底部导电层125，或可以与底部导电层125连接。第一正极端子接触片405可以与底部导电层125连合，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。例如，第一正极端子接触片405可以经由连接器305与顶部导电层120连接，该连接器305附接到在右侧所示的电池块110的顶部导电层120。

感测电路板130可以限定或具有至少一个第二正极端子接触片410。第二正端子接触片410可以与由另一电池块110(不同于连接到第一正极端子接触片405的电池块110)限定的正极端子电性连接。例如，第一正极端子接触片405可以与感测电路板的右侧上的电池块110的正极端子电性连接，而第二正极端子接触片410可以在左侧与电池块110的正极端子电性连接(例如，如图1所示)。第二正极端子接触片410与电池块110的正极端子的连接可以是串联，以测量从电池块110的电池单元115汲取的电流。第二正极端子接触片410与电池块110的正极端子的连接也可以是并联，以测量从电池块110的电池单元115汲取的电压。电池块110的正极端子可以对应于电池块110的与该正极端子对应的顶部导电层120或与之连接。第二正极端子接触片410可以与顶部导电层120连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。第二正极端子接触片410可以经由附接到顶部导电层120的连接器305与顶部导电层120连接。相反地，电池块110的正极端子可以对应于电池块110的与该正极端子对应的底部导电层125或与之连接。第二正极端子接触片410可以与底部导电层125连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。例如，第二正极端子接触片410可以经由连接器310与顶部导电层120连接，该连接器310附接至在左侧所示的电池块110的顶部导电层120。

感测电路板130可以限定或具有至少一个负极端子接触片415(在本文中有时称为接地接触片)。当用作负极端子贴片时，负极端子接触片415可以与电池块110限定的负极端子电性连接。负极端子接触片415与电池块110的负极端子的连接可以是串联，以测量从电池块110的电池单元115汲取的电流。负极端子接触片415与电池块110的负极端子连接也可以是并联，以测量相对于任何一个或多个电池块110的正极端子处的电压测量值而言的从电池块110的电池单元115汲取的电压。负极端子接触片415可以和与连接到第一正极端子接触片405的导电层相对的另一导电层(例如，顶部导电层120和底部导电层125)电性连接。电池块110的负极端子可以对应于或者可以被连接到顶部导电层120。对应于顶部导电层120，负极端子接触片415可以与顶部导电层120连接。负极端子接触片415可以与顶部导电层120连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。负极端子接触片415可以经由附接到顶部导电层120的连接器305与顶部导电层120连接。相反地，电池块110的负极端子可以对应于底部导电层125，或者可以与底部导电层125连接。负极端子接触片415可以与对应于底部导电层125的顶部导电层120连接。负极端子接触片415可以与底部导电层125连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。负端子接触片415可以经由附接到底部导电层125的连接器310与底部导电层125连接。

当用作接地接触片时，负极端子接触片415可以与电池块110的电池单元115的至少一个电接地电性练级。电池单元115的电接地可以对应于电池模块105的电池块110的底部表面或侧壁，或者可以由其限定。负极端子接触片415与电接地的连接可以串联在电池单元115和电接地之间。负极端子接触片415与电接地的连接也可以相对于电池单元115并联。负极端子接触片415可以与电池块110的电池单元115的电接地连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。负极端子接触片415可以经由与连接器305和310分离的连接器与电池块110的电池单元115的电接地电性连接。

感测电路板130可以限定或具有至少一个传感器接触片420。传感器接触片420可以与至少一个传感器电性连接以测量(例如，检测或接收关于其的信息)电池块105的组件的一个或多个特性的信息。传感器可以连接、布置或设置在待测量的电池模块105的组件上，例如电池块110和电池单元115等。传感器可包括如上所述的温度计(例如，热敏电阻315)、压力计、测力计和气体检测器等等。传感器接触片420可以经由连接器与传感器电性连接。连接器可以是导电线，用于将测量结果从传感器中继到传感器接触片420。传感器接触片420可以与传感器连接，而无需通过引线键合、球形键合、顺应性键合或直接接触等方式进行任何焊接。

感测电路板130可以具有一个或多个导电走线，例如第一导电走线425、第二导电走线430、第三导电走线435和第四导电走线440等等。每条导电走线可以是沿着感测电路板130、或在其上、或在其之内嵌入的导电线或连接器。导电走线的至少一部分可以跨越感测电路板130的一个或多个表面，或者可以沿着感测电路板130的一个或多个表面布置或设置。导电走线的至少一部分可以在感测电路板130的主体内穿过。可以将导电走线蚀刻、印刷，层压或以其他方式添加到感测电路板130中。导电走线可以由导电材料组成。用于导电走线的导电材料可以包括金属材料，例如铝、具有铜、硅、锡、镁、锰或锌的铝合金(例如，铝的1000、4000或5000系列中的合金)、铁、铁碳合金(例如钢)、银、镍、铜和铜合金等。导电迹线可以由感测电路板130的电绝缘材料彼此电性隔离。

每条导电走线的一端可以与接触片之一连接，以将导电走线与接触片电性连接。第一导电走线425的一端可以与第一正极端子接触片405连接。第一导电走线425可以与第一正极端子接触片405电性连接。第一导电走线425可以经由第一正极端子接触片405与对应于电池块110(例如，右侧所示的电池块110)的正极端子的顶部导电层120或底部导电层125中的一者电性连接。第二导电走线430的一端可以与第二正端子接触片410连接。第二导电走线430可以与第二正极端子接触片410电性连接。第二导电走线430可以经由第二正极端子接触片410与对应于电池块110(例如，左侧所示的电池块110)的正极端子的顶部导电层120或底部导电层125中的一者电性连接。第三导电迹线435的一端可以与负极端子接触片415连接。第三导电迹线435可以与负极端子接触片415电性连接。第三导电走线435可以通过负极端子接触片415与电池块110(例如，右侧的电池块110)的负极端子电性连接。第四导电走线440的一端可以与传感器接触片420连接。第四导电走线440可以与传感器接触片420电性连接。第四导电走线440可以通过传感器接触片420与传感器电性连接。通过这种方式，电信号可以经由感测电路板130的导电走线从电池模块105的组件被中继。

感测电路板130可具有至少一个连接器445。连接器445可限定端口，用于与感测电路板130外部的至少一个组件连接，以中继指示电池模块105的该组件的一个或多个特性的至少一个信号。连接器445可具有一个或多个连接元件，用于将感测电路板130的组件与感测电路板130外部的至少一个组件电性连接。连接器445的连接元件可包括插脚(例如，如图所示的)、引线、表面贴装或通孔等。连接元件可以在感测电路板130的组件与感测电路板130外部的至少一个组件之间提供物理连接和电性连接。连接器445的与第一正极端子接触片405、第二正极端子接触片410和负极端子接触片415中的至少一个电性连接的连接元件可以对表示由电池块110的电池单元115输出的电压和电流的信号进行中继。连接器445的与负极端子接触片415电性连接的连接元件可以对表示相对于从第一正极端子接触片405或第二正极端子接触片410测得的电压和电流的电压和电流的信号进行中继。连接器445的与至少一个传感器接触片420连接的连接元件可以对指示从电池块110发出的温度、压力和气态物质的信号进行中继。

连接器445的连接元件中的至少一个可以专用于第一正极端子接触片405。第一导电走线425的另一端可以连接至连接器445的连接元件中的至少一个。连接器445可以经由第一导电走线425与第一正极端子接触片405电性连接，以中继来自与正极端子相对应的顶部导电层120或底部导电层125中的一者的信号。连接器445的连接元件中的至少一个可以专用于第二正极端子接触片410。第二导电走线430的另一端可以连接至连接器445的连接元件中的至少一个。连接器445可以经由第二导电走线430与第二正极端子接触片410电性连接，以中继来自与电池块110(例如，左侧的电池块110)的正极端子对应的顶部导电层120或底部导电层125中的一者的信号。连接器445的至少一个连接元件可以专用于负极端子接触片415。第三导电走线435的另一端可以连接至连接器445的连接元件中的至少一个。连接器445可通过第三导电迹线435与负极端子接触片415电性连接。连接器445的连接器元件中的至少一个可以专用于传感器接触片420。第四导电走线440的另一端可以连接至连接器445的连接元件中的至少一个。连接器445可以通过第四导电走线440与传感器接触片420电性连接以中继来自传感器(例如，热敏电阻315)的信号。

感测电路板130可以与至少一个电池管理单元(BMU)460电性连接。感测电路板130的连接器445可以经由数据线束465(在本文中有时称为“电缆线束”、“电缆组件”，“布线组件”和“布线线束”)连接到BMU 460。数据线束465可以包括从BMU 460延伸的一组布线。数据线束465的每个布线的一端可以经由至少一个连接元件(例如，引脚、引线、表面贴装或通孔)与BMU 460的部件电性连接。数据线束465的每条布线的另一端可以与连接器445电性连接。通过将一端与连接器445连接，数据线束465可以将一个或多个连接器端子通过附接、接合或以其他方式连接到连接器445的一个或多个连接器端子。数据线束465的一个或多个连接器端子可包括插脚、引线、表面贴装或通孔等。连接器端子可以在数据线束465的布线和连接器445之间提供物理连接和电性连接。

数据线束465的连接器端子可以与连接器445的至少一个连接元件连接，从而与感测电路板130的组件之一电性连接。数据线束465的至少一个连接器端子可以经由连接器445的相应连接元件与第一正极端子接触片405和第一导电走线425电性连接。数据线束465的至少一个连接器端子可以经由连接器445的相应连接元件与第二正极端子接触片410和第二导电走线430电连接。数据线束465的至少一个连接器端子可以经由连接器445的相应连接元件与负极端子接触片415和第三导电走线435电性连接。数据线束465的至少一个连接器端子可以经由连接器445的相应连接元件与传感器接触片420和第四导电走线440电性连接。

通过与数据线束465的连接，连接器445可以将一个或多个信号从感测电路板130中继到BMU460。该信号可以指示电池模块105的一个或多个组件，例如电池块110、电池单元115和传感器的至少一种特性。信号可以包括将要由BMU 460处理以确定或识别电池模块105的组件的特性的原始数据。由信号指示的特性可以包括：电池单元115输出或生成的电压、电池单元115生成或输出的电流、由电池块110释放或产生的热量的温度、从电池块110内部施加或产生的压力、以及从电池块110的电池单元115发出的气态物质的出现或存在。可以经由第一导电走线425从第一正极端子接触片405、经由第二导电走线430从第二正极端子接触片410、以及经由第三导电走线435从负极端子接触片415来中继或获取特性。所述特性也可以从连接到感测电路板130(例如，经由传感器接触片420)的一个或多个传感器来中继或获取，并通过导电走线(例如，第四导电走线440)进行中继。

设备100可以包括至少一个电池管理单元(BMU)460(在本文中有时称为电池管理系统(BMS)。BMU 460可以包括至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个输入/输出(I/O)接口以及至少通信接口。BMU 460的处理器可以是例如现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SOC)、微控制器或专用集成电路(ASIC)或其他逻辑电路，用来执行此处详述的功能。BMU460可以包括如下文详述的计算系统800的一个或多个组件。BMU 460的一个或多个组件可以相对于电池模块105或者相对于电池模块105的一个或多个电池块110以任何方式定位、分布、布置或设置。BMU460可以集成为一个电池模块105的电池块110中的一个或多个。例如，BMU 460的处理器和存储器可以沿着单个电池单元115之间的电池块110的顶部表面分布或在其主体内分布。BMU460可以被集成到电池模块105中。例如，BMU 460的处理器和存储器可以沿着电池块110之间的、以及电池块110的顶部表面之间的电池模块105的顶部表面分布或在其主体内分布。BMU 460可以被集成到电池模块105中并且处于电池模块105内的任何电池块110的外部。例如，BMU 460可以被布置在电池模块105的两个电池块110之间。BMU 460可以在实体结构上远离一个或多个电池块110或电池模块105。例如，电池模块105与电池块110可以一起沿着底架布置于电动车辆的底部。相比之下，BMU 460可以位于与电池模块105或电池块110隔开的车辆的引擎盖中。BMU460的组件的子集可以在实体结构上远离一个或多个电池块110或电池模块105，而BMU 460组件的另一个子集可以被集成到电池块110或电池模块105中。

装置BMU 460与至少一个感测电路板130连接，可以从感测电路板130接收信号。利用由该信号指示的电池模块105的组件的特性，BMU 460可以控制电池模块的各种组件。例如，BMU 460可以根据从与第一正极端子接触片405、第二正极端子接触片410和负极端子接触片415的连接中中继的信号确定从电池单元115输出的电压和电流。BMU 460可以将电压和电流与电池模块105的电池单元115的电压、电流和功率的正常操作范围进行比较。基于该比较，BMU 460可以调整从电池模块105的电池单元115汲取的电压或电流。BMU460还可以利用从连接到温度计(例如，热敏电阻315)的传感器接触片420中继的信号，识别从电池块110释放的热量的温度。BMU 460可以将温度与正常操作阈值(例如150℃)进行比较。BMU460可以判断所识别的电池块110的温度大于正常操作阈值。响应于该判断，BMU 460可以增加冷却剂的量，用于提供给与电池块110导热连接的冷却板，以冷却电池块110。BMU460还可以利用从连接到测力计或压力计的传感器接触片420中继的信号来确定从电池块110内部释放的压力。BMU 460可以将压力与正常操作阈值进行比较。BMU 460可以判断电池块110的压力大于正常操作阈值。响应于该判断，BMU 460可以增加冷却剂的量，用于提供给与电池块110导热连接的冷却板，冷却电池块110以减小压力。另外，BMU 460可以基于从连接到气体检测器的传感器接触片420中继的信号来判断气态物质的存在。响应于该判断，BMU 460可以使电池块110的电池单元115断开连接(或引发开路)，而不向其他组件供电。

感测电路板130可限定或具有一个或多个安装空间450，用于将感测电路板130集成或结合到电池模块105中。每个安装空间450可限定穿过感测电路板130的区域，用来插入安装元件，以将感测电路板130附接、卡持、紧固或以其他方式连接到电池模块105上。该区域可以跨越感测电路板130的一侧而到达感测电路板130的相对一侧。安装空间450可以与电池模块105的相应区域对齐或共线以固定安装元件。电池模块105的相应区域可以限定孔、缝隙或开口，用于通过安装空间450固定安装元件，以将感测电路板130集成到电池模块105上。安装元件(有时在本文中称为紧固元件)可以包括例如螺钉、螺栓、扣环，锁扣，绑线或夹具等等。通过插入到安装空间450中，安装元件可以将感测电路板130牢固地卡持或固定到电池模块105的表面，例如顶部表面205上。安装元件可以跨过电池模块105的多个组件，例如接合结构200的表面或一个或多个电池块110的表面来牢固地卡持或固定感测电路板130。例如，一个安装空间450可以装配在一个电池块110的顶部表面的区域上，而另一个安装空间450可以装配在另一个电池块110的顶部表面的另一个区域上。安装空间450可以是任何形状，例如三角形、正方形、矩形、五边形或六边形等等。其他。安装空间450的形状还可以是圆形(例如，如图所示的)、卵形或椭圆形等等。安装空间450的长度可以处于1.5mm至4.5mm之间的范围内。安装空间450的宽度或直径可以处于1.5mm至4.5mm之间的范围内。形状和尺寸可以在感测电路板130的安装空间450中进行变化。电池模块105还可以沿着一个或多个组件(例如，接合结构200或电池块110)的表面的一部分限定空间，用以卡持或固定感测电路板130。感测电路板130的至少一部分可以通过嵌件成型、密封、粘合剂被卡持或固定到电池模块105的表面上。感测电路板130的该部分可以包括例如围绕着感测电路板130的每个拐角，长边或宽边的区域。

图5，除其他以外，示出了安装有电池模块105的电动车辆500的剖面图。电动车辆500可以包括底架505(例如，框架、内部框架或支撑结构)。底架505可支撑电动车辆500的各种组件。底架505可跨越电动汽车500的前部520(例如，引擎盖或发动机罩部分)、主体部分525和后部530(例如，行李箱部分)。电池模块105和BMU 460可以被安装或放置在电动车辆500内。一个或多个电池模块105可以被安装在电动汽车500的处于前部520内、主体部分525(如图5所示)内、或后部530内的底架505上。电池模块105可通过与至少一个正极集电器510(例如，正极母线)和至少一个负极集电器515(例如，负极母线)电性连接而向一个或多个其他组件535提供电力。正极集电器510可以与电池模块105的正极端子电性连接。负极集电器515可以与电池模块105的负极端子电性连接。例如，如果电池块110的顶部导电层120限定了正极端子，电池组的底部导电层125限定了负极端子，则正极集电器510可与顶部导电层120电性连接，负极集电器515可与底部导电层125电性连接。一个或多个组件535可以包括电动引擎、娱乐系统(例如，收音机、显示屏和声音系统)、车载诊断系统和电子控制单元(ECU)(例如，引擎控制模块、变速器控制模块、制动控制模块和车身控制模块)等等。

图6，除其他以外，描绘了提供具有组件监测能力的能量存储器的方法600的流程图。可以使用结合附图1-5及8在本文中详细描述的任何组件来实现方法600。方法600可以包括布置电池单元115(动作605)。电池单元115可以存储和提供电能(例如，提供给电动车辆500中的组件)。每个电池单元115可以具有正极端子和负极端子。每个端子可以到达或暴露于电池单元115的一个表面(例如，顶部表面)。电池单元115可以被插入或添加到电池块110。每个电池块110可以限定一组支持部，以固定或容纳电池单元115。每个电池块110还可以具有顶部导电层120和底部导电层125。顶部导电层120可以与电池单元115的一个极性端子电性连接，而底部导电层125可以与电池单元115的另一极性端子电性连接。一组电池块110可以是经由接合结构200彼此附接以形成电池模块105。可以沿着多个电池块110的侧壁限定接合结构200。一组电池模块105可以彼此附接以形成电池组。

方法600可以包括集成感测电路板130(动作610)。感测电路板130可包括一个或多个接触片。一组接触片，例如第一正极端子接触片405、第二正极端子接触片410和负极端子接触片415，可以用于中继从电池模块105的电池单元115输出的电压和电流。第一正极端子接触片405可以连接到与正极端子相对应的顶部导电层120或底部导电层125中的一者，以便与电池块110(例如，右侧所示的电池块110)的电池单元115的正极端子电性连接。第二正极端子接触片410可以连接到与正极端子相对应的顶部导电层120或底部导电层125中的一者，以与另一电池块110(例如，左侧所示的电池块110)的电池单元115的正极端子电性连接。负极端子接触片415可以被连接到与第一正极端子接触片405连接的同一电池块110的负极端子。感测电路板130可以包括连接到传感器以测量电池模块105的组件的一个或多个特性的传感器接触片420。传感器测量的一个或多个特性可包括温度、压力和气态物质的存在。感测电路板130可以包括一组导电走线，用于将接触片与连接器445电性连接，以将一个或多个信号中继到感测电路板130外部的组件。感测电路板130可以集成在电池模块105的多个组件的内部，表面或内侧，例如沿着电池模块105的顶部表面205、多个电池块110的顶部表面、或接合结构200设置。

方法600可以包括将感测电路板130与电池监测单元(BMU)460连接(动作615)。感测电路板130可以经由数据线束465与BMU 460连接。数据线束465可以包括从BMU 460延伸的一组导线。数据线束465可以包括一个或多个端口端子，用以与连接器445的连接元件连接。端口端子和连接元件可以是用于彼此连接以在BMU 460和感测电路130的接触片之间建立电性连接的引脚、引线、表面贴装或通孔。一旦连接，感测电路板130的连接器445就可以将指示电池模块105的组件的各种特性的一个或多个信号中继到BMU460。该特性可以包括从电池块110的电池单元115汲取的电压和电流、来自从电池块110释放的热量的温度，电池块110内部施加的压力、以及对从电池块110中释放的气态物质的检测。使用所测量的特性，BMU 460可以改变或设置电池模块105的各个组件的操作。

图7，除其他以外，描绘了提供具有组件监测能力的能量存储器的方法700的流程图。可以使用结合附图1-5及8在本文中详细描述的任何组件来实现方法700。方法700可以包括提供感测电路板130(动作705)。感测电路板130可以集成到安装在电动车辆500中的电池模块105上。感测电路板130可以沿着电池模块105的顶部表面205或者电池块110之间的连接结构200设置在电池模块105的多个电池块110之间。感测电路板130可以在沿着感测电路板130限定的一个或多个安装空间450处连接到电池模块105上。感测电路板130可以具有与电池模块105所限定的正极端子电性连接的第一正极端子接触片405。正极端子可以对应于电池块110中的一个的顶部导电层120或底部导电层125中的一者。感测电路板130可以具有与其他电池块110所限定的正极端子电性连接的第二正极端子接触片410。正极端子可以对应于电池模块105中的其他电池块110中的一个的顶部导电层120或底部导电层125中的一者。感测电路板130可以具有与电池之一的负极端子电耦合的负极端子接触片415。感测电路板130可以具有与设置或布置在电池模块105中的传感器(例如，热敏电阻)连接的传感器接触片420。传感器可以测量电池模块105的组件的各种特性。

接触片可以经由一条或多条导电走线与连接器445电性连接。第一导电走线425可以将第一正极端子接触片405与连接器445电性连接。第二导电走线430可以将第二正极端子接触片410与连接器445电性连接。第三导电走线435可以将负极端子接触片415与连接器445电性连接。第四导电走线440可以将传感器接触片420与连接器445电性连接。通过与连接器445的连接，第一正极端子接触片405、第二正极端子接触片410、负极端子接触片415和传感器接触片420可以使用数据线束465与电池管理单元(BMU)460电性连接。指示电池模块105的组件的特性的信号可以通过接触片、导电走线和连接器445被中继到BMU 460。

图8描绘了一种示例的计算机系统800的方框图。计算机系统或计算设备800可以例如包括或用于实现BMU 460。计算系统800包括至少一个总线805或用于交流信息的其他通信组件，以及至少一个连接到总线805以用于处理信息的处理器810或处理电路。计算系统800还可以包括一个或多个连接到总线805以用于处理信息的处理器810或处理电路。计算系统800还包括至少一个主存储器815，例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备，其连接到总线805以存储信息以及将要由处理器810执行的指令。主存储器815也可以是或者包括BMU460。主存储器815还可以用于存储位置信息、车辆信息、命令指令、车辆状态信息、车辆内部或外部的环境信息、道路状态或道路状况信息、或者处理器810执行指令期间的其他信息。计算系统800还可包括至少一个只读存储器(ROM)820或连接到总线805的其他静态存储设备，用于存储处理器810的静态信息和指令。诸如固态设备、磁盘或光盘之类的存储装置825可以被连接到总线805以持久地存储信息和指令。存储装置825可以包括BMU460或作为其一部分。

计算系统800可以经由总线805连接至显示器835，诸如液晶显示器或有源矩阵显示器，用于向用户如电动车辆500的驾驶员显示信息。输入装置830，如键盘或语音接口可以被连接到总线805，用于将信息和命令传达给处理器810。输入装置830可以包括触摸屏显示器835。输入装置830还可以包括光标控件，例如鼠标、跟踪球或光标方向键，用于将方向信息和命令选择传达给处理器810，并控制显示器835上的光标移动。显示器835可与BMU 460连接以显示有关设备100的各种诊断数据。

本文所述的过程、系统和方法可以由计算系统800响应于处理器810执行包含在主存储器815中的指令的排列来实现。这样的指令可以从另一计算机可读介质如存储设备825读入主存储器815中。执行包含在主存储器815中的指令的排列使得计算系统800执行本文所述的说明性过程。也可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器815中的指令。硬连线电路可以被用来代替与本文所述的系统和方法结合的软件指令或与其组合。本文描述的系统和方法不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

尽管示例的计算系统已经被描述在图8中，但是包括在本说明书中描述的操作的主题也可以在其他类型的数字电子电路或者在计算机软件、固件或硬件，包括在本说明书中公开的结构及其等同结构，或者它们中的一种或多种的组合中实现。

尽管操作可以被描绘在附图中或以特定顺序描述，但是并不需要以所示或所描述的特定顺序，或按次序来执行这些操作，并且也不需要执行所有被描绘或描述的操作。可以以不同顺序执行本文描述的动作。

现在已经描述了一些说明性的实施方式，很明显，前述内容是说明性的而不是限制性的，并已经以示例的方式呈现。特别地，尽管本文呈现的许多示例涉及方法动作或系统元件的特定组合，但是也可以用其他方式组合那些动作和那些元件以实现相同的目标。结合一种实施方式讨论的动作、元件和特征并不意味着被排除在其他实施方式中的类似角色之外。

本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，并且不应被视为限制。本文中的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”“特征是”、“特征在于”及其变体的使用意味着涵盖其后列出的项目，其等同物和其他项目，以及由其后列出的项目组成的替代实施方式。在一种实施方式中，本文描述的系统和方法由所描述的元件、动作或组件中的一个、多个的每种组合或全部组成。

对于在本文中以单数形式提及的系统或方法的实施方式、或元件、或动作的任何引用也可以包括包含有多个这些元件的实施方式，并且对本文中的任何实施方式、或元件、或动作的复数形式的任何引用也可以包括仅包括单个元件的实施方式。单数或复数形式的引用并非旨在将当前公开的系统或方法、它们的组件、动作或元件限制为单个或多个的配置。对基于任何信息、动作或元件的任何动作或元件的引用可以包括在其中该动作或元件至少部分地基于任何信息，行为或元素的实施方式。

本文公开的任何实施方式可以与任何其他实施方式或实施例组合，并且对于“一种实施方式”，“一些实施方式”，“一个实施方式”或类似情况的引用并不一定是互斥的，并且旨在指示特定的特征、结构、或结合实施方式描述的特性可以被包括在至少一种实施方式或实施例中。如本文所使用的这样的术语不一定全部指代相同的实施方式。任何实施方式可以通过与本文公开的方面和实施方式一致的任何方式，包含地或排他地与任何其他实施方式相结合。

对“或”的引用可以被解释为包含性的，从而使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、一个以上以及所有被描述的术语中的任何一种情况。此外，对“A”和“B”中的至少一个的引用可以仅包括“A”、仅包括“B”、以及同时包括“A”和“B”。结合“包含”或其他开放式术语使用的此类引用也可以包括其他项目。

其中，在附图、具体描述或任何权利要求中的技术特征之后具有附图标记，附图标记已经被包括在其中以增加附图、具体描述和权利要求的可理解性。因此，无论是具有附图标记，或者它们不存在，对于任何权利要求要素的范围没有任何限制作用。

本文描述的系统和方法可以以其他特定形式来体现而不会背离其特性。例如，作为感测电路板130的替代或者除了感测电路板130之外，可以将导电走线直接蚀刻到电池模块105的组件，例如电池集电器中，用以向BMU提供电压信息。此外，作为专用的BMU板的替代，BMU电子器件还可以位于集电器顶部的隔离的层压层(例如，层压的保形涂层)上。在该示例中，用于感测电路板130或用于BMU的专用印刷电路板可以省去。前述实施方式是说明性的，而不是对所描述的系统和方法的限制。因此，在此描述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前面的描述来表示，并且处于权利要求的等同情况下的含义和范围内的改变都被包含在其中。

Claims (20)

1.一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆供电的设备，包括：

设置在电动车辆的电池组中以对电动车辆供电的电池块；

设置在所述电池块中以存储电能的多个电池单元；

用于与电池监测单元(BMU)电性连接的电路板，所述电路板至少部分地结合到所述电池块中并且具有：

用于与所述多个电池单元的第一极性端子以无焊接的直接连接方式电性连接的第一接触片；

用于与所述多个电池单元的第二极性端子以无焊接的直接连接方式电性连接的第二接触片；

用于与热敏电阻以无焊接的直接连接方式连接以测量所述电池块的温度的第三接触片；以及

所述电路板具有连接器，用于将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片与所述BMU电性连接，从而中继指示所述电池块的组件的特性的信号；

其中，所述第一接触片、所述第二接触片以及所述第三接触片沿着所述电路板分别限定出导电材料区域。

2.如权利要求1所述的设备，包括：

设置在所述电池组中的第二电池块；

设置在所述第二电池块中的第二组电池单元；以及

在所述电池块和所述第二电池块之间至少部分地集成到电池模块中的所述电路板。

3.如权利要求2所述的设备，包括：

所述热敏电阻设置在所述电池模块的所述电池块的侧壁和所述第二电池块的侧面之间，用于测量所述电池块的温度，所述电池块具有所述多个电池单元中的第一子电池组，所述第二电池块具有所述多个电池单元中的第二子电池单元组。

4.如权利要求1所述的设备，包括：

所述电路板的所述连接器具有端口，用于和所述BMU的数据线束连接以中继指示所述电池块的组件的特性的信号，所述数据线束具有第一端子、第二端子和第三端子，所述连接器的端口具有：

第一连接元件，用于将所述第一接触片与所述数据线束的所述第一端子电性连接以中继有关所述电池块的电压和电流中的至少一者的信息；

第二连接元件，用于将所述第二接触片与所述数据线束的所述第二端子电性连接以中继有关所述电池块的电压和电流中的至少一者的信息；以及

第三连接元件，用于将所述第三接触片与所述数据线束的所述第三端子电性连接以中继有关由所述热敏电阻测量的温度的信息。

5.如权利要求1所述的设备，包括：

用于将所述多个电池单元并联地电性连接的集成式集电器；所述集成式集电器具有用于与所述多个电池单元的第一极性端子连接的第一导电层，以及用于与所述多个电池单元的第二极性端子连接的第二导电层；所述第二导电层与所述第一导电层电性隔离；

所述电路板的所述第一接触片通过无焊接的直接接触方式与所述第一导电层连接，从而通过所述第一导电层与所述多个电池单元的第一极性端子电性连接；以及

所述电路板的所述第二接触片通过无焊接的直接接触方式与所述第二导电层连接，从而通过所述第二导电层与所述多个电池单元的第二极性端子电性连接。

6.如权利要求4所述的设备，包括：

所述电路板的所述连接器用于通过所述数据线束将所述第一接触片、所述第二接触片、及所述第三接触片通过多个沿着所述电路板嵌入的导电走线与电池块外部的BMU电性连接。

7.如权利要求5所述的设备，包括：

所述电路板的所述连接器用于通过所述多个导电走线将所述第一接触片、所述第二接触片、及所述第三接触片与所述BMU电性连接，所述BMU具有结合到与所述第一导电层和所述第二导电层中的至少一者电性隔离的层中的至少一个组件。

8.如权利要求1所述的设备，包括：

所述电路板具有：

第四接触片，用于与用于测量所述电池块的第二特性的传感器以无焊接的直接连接方式电性连接，所述传感器设置在所述电池块内部；以及

所述连接器用于将所述第四接触片通过所述多个导电走线中的至少一个与所述BMU电性连接以中继指示第二特性的信号。

9.如权利要求2所述的设备，包括：

所述电路板具有：

第四接触片，用于与设置在所述电池模块的所述第二电池块中的所述多个电池单元的正极端子以无焊接的直接连接方式电性连接；以及

所述连接器用于将所述第四接触片通过所述多个导电走线中的至少一个与所述BMU电性连接，以中继表示所述第二电池块的组件相对于所述第一接触片和所述第二接触片中的至少一者的测量结果的特性的信号。

10.如权利要求5所述的设备，包括：

所述电路板至少部分地沿着所述电池块的表面集成，所述表面和以下的至少一者共面：与所述第一极性端子连接的所述第一导电层以及与所述第二极性端子连接的所述第二导电层。

11.如权利要求1所述的设备，包括：

所述电路板限定有安装空间，用于至少部分地将所述电路板与所述电池块集成。

12.如权利要求1所述的设备，包括：

所述电路板具有绝缘层，用于遮蔽沿着电路板的表面限定的所述多个嵌入式导电走线，以及将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片露出。

13.一种电路板，用于测量用于给电动车辆供电的电池单元的特性，包括：

第一接触片，用于与电池块的多个电池单元的第一极性端子以无焊接的直接连接方式连接；

第二接触片，用于与电池块的多个电池单元的第二极性端子以无焊接的直接连接方式连接；第三接触片，用于与热敏电阻以无焊接的直接连接方式连接以测量电池块的温度；以及

连接器，用于将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片与BMU电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号；

其中，所述第一接触片、所述第二接触片以及所述第三接触片沿着所述电路板分别限定出导电材料区域。

14.如权利要求13所述的电路板，包括：

所述电路板的所述第一接触片通过无焊接的直接接触方式与电池块的集成式集电器的第一导电层连接，从而通过所述第一导电层与所述多个电池单元的第一极性端子电性连接；以及

所述电路板的所述第二接触片通过无焊接的直接接触方式与电池块的集成式集电器的第二导电层连接，从而通过所述第二导电层与所述多个电池单元的第二极性端子电性连接。

15.如权利要求13所述的电路板，包括：

第四接触片，用于与用于测量电池块的第二特性的传感器以无焊接的直接连接方式电性连接，所述传感器设置在电池块内部；以及

所述连接器用于将所述第四接触片与BMU电性连接以中继指示第二特性的信号。

16.如权利要求13所述的电路板，包括：

第四接触片，用于与设置在电池模块的第二电池块内部的多个电池单元的接地正极端子以无焊接的直接连接方式电性连接；以及

所述连接器用于将所述第四接触片与BMU电性连接，从而中继表示第二电池块的组件相对于所述第一接触片和所述第二接触片中的至少一者的测量结果的特性的信号。

17.如权利要求13所述的电路板，包括：

所述连接器具有端口，用于和BMU的数据线束连接以中继指示电池块的组件的特性的信号，所述数据线束具有第一端子、第二端子和第三端子，所述连接器的所述端口具有：

第一连接元件，用于将所述第一接触片与所述数据线束的所述第一端子电性连接以中继所述电池块的电压和电流中的至少一者；

第二连接元件，用于将所述第二接触片与所述数据线束的所述第二端子电性连接以中继所述电池块的电压和电流中的至少一者；以及

第三连接元件，用于将所述第三接触片与所述数据线束的所述第三端子电性连接以中继由所述热敏电阻测量的温度。

18.一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆提供动力的方法，包括：

提供用于至少部分地结合到电池块中的电路板，所述电路板具有：

第一接触片，用于与所述电池块的多个电池单元的第一极性端子以无焊接的直接连接方式连接；

第二接触片，用于与所述电池块的多个电池单元的第二极性端子以无焊接的直接连接方式连接；第三接触片，用于与热敏电阻以无焊接的直接连接方式连接以测量所述电池块的温度；

以及

连接器，用于将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示所述电池块的组件的特性的信号；

其中，所述第一接触片、所述第二接触片以及所述第三接触片沿着所述电路板分别限定出导电材料区域。

19.如权利要求18所述的方法，包括：

提供所述电路板，所述电路板具有：

所述电路板的所述第一接触片通过无焊接的直接接触方式与电池块的集成式集电器的第一导电层连接，从而通过所述第一导电层与所述多个电池单元的第一极性端子电性连接；以及

所述电路板的所述第二接触片通过无焊接的直接接触方式与电池块的集成式集电器的第二导电层连接，从而通过所述第二导电层与所述多个电池单元的第二极性端子电性连接。

20.如权利要求18所述的方法，包括：

提供所述电路板，所述电路板具有：

第四接触片，用于与用于测量所述电池块的第二特性的传感器以无焊接的直接连接方式电性连接，所述传感器设置在所述电池块内部；以及

所述连接器用于将所述第四接触片通过与所述BMU电性连接以中继指示第二特性的信号。

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