CN112582720A - 蓄能装置及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄能装置及具有其的车辆，其中蓄能装置包括：保护壳；电池模组，电池模组设于保护壳内；电路板，电路板与电池模组电连接，电路板位于保护壳内，电路板上设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，信号采集模组与电路板和电池模组电连接，信号采集模组通过信号传输模组与信号处理模组电连接。根据本发明的蓄能装置，将信号处理系统与电路板整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。

Description

蓄能装置及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种蓄能装置及具有其的车辆。
背景技术
相关技术中，蓄能装置的采样组件仅具有采集信号的作用，该采样组件包括基板，基板的主体材料一般为线束\FPC\PCB板，基板上同样有导体连接电池的正负极，用于采集电池的电压数据，设有温度传感器采集连接片温度数据。但信号采集后，并未处理而是通过模组外线束将信号传输到下位机，将下位机处理数据并转化为CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网)信号。
该采样组件的缺点是模组信号处理系统分别由信号采集、信号传输、信号处理等三个部件组成，系统复杂，成本高，各部件之间用连接器连接，信号中转的次数多，增加了失效的概率，降低了可靠性。
此外，下位机需要增加塑料壳或金属壳等进行保护，结构较复杂，成本高，而且对空间需求大。
发明内容
本发明提供了一种蓄能装置，所述蓄能装置具有结构简单和制造成本低的优点。
本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述蓄能装置。
根据本发明实施例的蓄能装置，包括：保护壳；电池模组，所述电池模组设于所述保护壳内；电路板，所述电路板与所述电池模组电连接，所述电路板位于所述保护壳内，所述电路板上设有信号处理系统，所述信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，所述信号采集模组与所述电路板和所述电池模组电连接，所述信号采集模组通过所述信号传输模组与所述信号处理模组电连接。
根据本发明实施例的蓄能装置，通过将电路板和电池模组均放置在保护壳内，保护壳对电路板具有保护作用，由此不再需要在保护壳的外侧设置额外的用于保护电路板的壳体，从而简化了蓄能装置结构的复杂度，降低了蓄能装置对空间的需求，同时还可以减少蓄能装置的生产成本，提升蓄能装置的装配效率。此外，电路板上还设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，将信号处理系统与电路板整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。
根据本发明的一些实施例，所述电池模组具有正极连接端和负极连接端，所述电路板具有正极弹片和负极弹片，所述正极弹片与所述正极连接端电连接，所述负极弹片与所述负极连接端连接。
在本发明的一些实施例中，所述正极弹片为多个，多个所述正极弹片沿所述电路板的一侧边缘间隔开；所述负极弹片为多个，多个所述负极弹片沿所述电路板的另一侧边缘间隔开。
在本发明的一些实施例中，所述电路板具有用于检测正极弹片温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述信号处理系统通讯连接。
根据本发明的一些实施例，所述保护壳包括：主壳体，所述主壳体限定出安装腔，且所述安装腔的一端为敞开端，所述电池模组设于所述安装腔内；用于支撑所述电路板的支架，所述支架设于所述敞开端，且所述支架与所述主壳体连接，所述电池模组位于所述支架的一侧，所述电路板位于所述支架的另一侧；保护盖，所述保护盖与所述支架连接，所述保护盖盖设于所述电路板且所述保护盖封闭所述敞开端。
在本发明的一些实施例中，所述保护盖与所述支架卡接。
在本发明的一些实施例中，所述支架具有插接柱，所述电路板具有与所述插接柱相适配的插接孔。
在本发明的一些实施例中，在所述插接柱的固定端到所述插接柱的自由端的方向上，所述插接柱的横截面积逐渐减小。
在本发明的一些实施例中，所述支架具有用于检测电池模组的第二温度传感器，所述第二温度传感器通过导线与所述信号处理系统通讯连接。
根据本发明实施例的车辆，包括上述蓄能装置。
根据本发明实施例的车辆，通过将电路板和电池模组均放置在保护壳内，保护壳对电路板具有保护作用，由此不再需要在保护壳的外侧设置额外的用于保护电路板的壳体，从而简化了蓄能装置结构的复杂度，降低了蓄能装置对空间的需求，同时还可以减少蓄能装置的生产成本，提升蓄能装置的装配效率。此外，电路板上还设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，将信号处理系统与电路板整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的蓄能装置的爆炸图，其中主壳体未视出；
图2是根据本发明实施例的蓄能装置的主视图，其中保护盖未视出；
图3是图2中的蓄能装置的立体图；
图4是根据本发明实施例的蓄能装置的立体图，其中主壳体未视出
图5是根据本发明实施例的蓄能装置的主视图，其中主壳体未视出；
图6是根据本发明实施例的蓄能装置的支架和连接板的结构示意图。
附图标记：
蓄能装置100，
保护壳1，主壳体11，安装腔111，
支架12，插接柱121，卡扣122，贯穿孔123，
保护盖13，卡槽131，
电池模组2，
电路板3，正极弹片31，负极弹片32，插接孔33，
第二温度传感器4，第四温度传感器5，连接片6。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
下面参考附图描述根据本发明实施例的蓄能装置100，所述蓄能装置100可以为电池包。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的蓄能装置100，包括：保护壳1、电池模组2和电路板3。
具体地，如图1和图2所示，电池模组2设于保护壳1内，电路板3与电池模组2电连接，电路板3位于保护壳1内，电路板3上设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，信号采集模组与电路板3和电池模组2电连接，信号采集模组通过信号传输模组与信号处理模组电连接。
相关技术中，电路板位于保护壳外，保护壳的外侧还设有专门用户保护电路板的壳体。而在本申请中，通过将电路板3放置在保护壳1内，保护壳1对电路板3具有保护作用，由此可以省去专门用户保护电路板3的壳体，从而简化了蓄能装置100结构的复杂度，降低蓄能装置100的制造难度，减少蓄能装置100的生产成本，提升蓄能装置100的装配效率。此外，将电路板3设置在保护壳1内，还可以提升蓄能装置100的一体性，有利于降低蓄能装置100的运输难度，同时还可以提升蓄能装置100视觉上的美观性。
再者，电路板3还上设有信号处理系统，信号处理系统可以包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，将信号处理系统与电路板3整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。具体地，信号采集模组可以将采集到的数据信息(例如电压数据)通过信号传输模组传递给信号处理模组，并通过信号处理模组对数据信息进行处理。
根据本发明实施例的蓄能装置100，通过将电路板3和电池模组2均放置在保护壳1内，保护壳1对电路板3具有保护作用，由此不再需要在保护壳1的外侧设置额外的用于保护电路板3的壳体，从而简化了蓄能装置100结构的复杂度，降低了蓄能装置100对空间的需求，同时还可以减少蓄能装置100的生产成本，提升蓄能装置100的装配效率。此外，电路板3上还设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，将信号处理系统与电路板3整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。
根据本发明的一些实施例，如图2和图3所示，电池模组2具有正极连接端和负极连接端，电路板3具有正极弹片31和负极弹片32，正极弹片31与正极连接端电连接，负极弹片32与负极连接端连接。可以理解的是，与正极连接端电连接，负极弹片32与负极连接端连接后，电池模组2的电压信息可以通过正极弹片31和负极弹片32传递至电路板3上，从而实现对电池模组2的电压信息的获取。
相关技术中，正极连接端和负极连接端分别通过连接线与电路板电连接，由于连接线是柔性的，容易出现连接线布置混乱的问题。而在本申请中，电池模组2的正极连接端和负极连接端是分别通过正极弹片31和负极弹片32与电路板3连接，由此降低连接结构的复杂度。
在本发明的一些示例中，如图1和图2所示，正极弹片31和负极弹片32可以为镍片、铝片或铜片。例如，正极弹片31为镍片，负极弹片32为镍片。需要说明的是，正极弹片31和负极弹片32的材料可以是不一致的，例如，正极弹片31为镍片，负极弹片32为铜片。由此，可以根据蓄能装置100的型号或应用场景进行选择。
在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，正极弹片31为多个，多个正极弹片31沿电路板3的一侧边缘间隔开，负极弹片32为多个，多个负极弹片32沿电路板3的另一侧边缘间隔开。可以理解的是，电池模组2可以保护多个电池，通过设置多个正极弹片31和多个负极弹片32，可以实现对电池模组2的多个电池的同步检测。例如，在本发明的一个示例中，正极弹片31为六个，六个正极弹片31沿电路板3的上侧边缘间隔开，负极弹片32为六个，六个负极弹片32沿电路板3的下侧边缘间隔开。
当然，本发明不限于此，在本发明的另一些实施例中，正极弹片31为多个，多个正极弹片31沿电路板3的一侧边缘间隔开，负极弹片32为多个，多个负极弹片32位于电路板3的相邻的两个侧边缘上，且多个负极弹片32相互间隔开。具体地，多个正极弹片31与多个负极弹片32一一对应。
在本发明的一些实施例中，电路板3具有用于检测正极弹片31温度的第一温度传感器，第一温度传感器与信号处理系统通讯连接。第一温度传感器可以检测正极弹片31的温度，从而可以保证正极弹片31工作安全性。在本发明的一些示例中，第一温度传感器设在电路板3上，且第一温度传感器的检测端与正极弹片31贴合。
根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，保护壳1包括：主壳体11、用于支撑电路板3的支架12和保护盖13，主壳体11限定出安装腔111，且安装腔111的一端为敞开端，电池模组2设于安装腔111内。可以理解的是，主壳体11内设有安装腔111，电池模组2设在安装腔111内，主壳体11对电池模组2具有限定和保护作用，可以提升电池模组2工作的可靠性。
如图3和图4所示，支架12设于敞开端，且支架12与主壳体11连接，电池模组2位于支架12的一侧，电路板3位于支架12的另一侧。支架12对电路板3具有支撑和限位的限位，将支架12设在安装腔111(结合图2)的敞开端，同时将电路板3设在直接的远离电池模组2的一侧，可以降低电路板3安装和检修的难度，提升对电路板3安装和检修的效率。保护盖13与支架12连接，保护盖13盖设于电路板3且保护盖13封闭敞开端。通过设置保护盖13，可以将电路板3与外部空间隔离开，从而可以保证电路板3工作的安全性和可靠性。
在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，保护盖13与支架12卡接。卡接具有结构简单、易于装配的优点，通过卡接可以实现保护盖13与支架12的紧密连接。此外，在保证保护盖13与支架12连接强度的同时还可以降低成本。
在本发明的一个示例中，如图4和图5所示，支架12上设有卡扣122(结合图6)，保护盖13上设有卡槽131。卡扣122属于弹性结构，可以与电路板3过盈配合，对电路板3产生弹性力，使得电路板3能被压紧在支架12上，从而减小电路板3与支架12的相对移动。
在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，支架12具有插接柱121(结合图6)，电路板3具有与插接柱121相适配的插接孔33。可以理解的是，通过插接柱121和插接孔33的配合可以在一定的方向上实现对电路板3位置的限定。
例如，在本发明的一个示例中，在支架12的长度方向上设有两个间隔开的插接柱121，电路板3上设有两个对应配合的插接孔33，当两个插接柱121分别插设在两个插接孔33内时，可以在支架12的长度方向、宽度方向上实现对电路板3的限位，也就是说，可以避免电路板3在支架12的长度方向、宽度方向移动，或者以支架12的长度方向或以支架12的宽度方向为旋转中心发生旋转。同时还可以避免电路板3以插接柱121的中心轴线为旋转中心发生旋转，从而可以更好的保证电路板3连接的稳定性。
具体地，在本发明的一个示例中，支架12上还具有贯穿孔123，正极弹片31可以透过贯穿孔123与正极连接端电连接。
在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，在插接柱121的固定端到插接柱121的自由端的方向上，插接柱121的横截面积逐渐减小。可以理解的是，横截面积逐渐减小的插接柱121对电路板3的安装具有导向作用，可以降低电路板3与支架12对位安装的难度，有利提升电路板3与支架12装配的效率。同时，当电路板3安装到位时，还可以避免电路板3沿着插接柱121，朝向靠近支架12的方向移动，从而可以避免电路板3与支架12发生干涉。
在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，支架12具有用于检测电池模组2的第二温度传感器4，第二温度传感器4通过导线与信号处理系统通讯连接。第二温度传感器4可以检测电池模组2的温度，从而可以及时发现和判断电池模组2工作状况，安全性更高。在本发明的一些示例中，第二温度传感器4固定在电路板3上，且第二温度传感器4的检测端与电池模组2贴合。
在本发明的一些实施例中，电路板3具有用于检测负极弹片32温度的第三温度传感器，第三温度传感器与信号处理系统通讯连接。第三温度传感器可以检测负极弹片32的温度，从而可以保证负极弹片32工作的安全性。在本发明的一些示例中，第三温度传感器设在电路板3上，且第三温度传感器的检测端与负极弹片32贴合。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，蓄能装置100还包括连接片6，电池模组2包括多个堆叠的电池，多个电池通过连接片6串联连接，电路板3具有用于检测连接片6温度的第四温度传感器5，第四温度传感器5与信号处理系统通讯连接。第四温度传感器5可以检测连接片6的温度，从而可以保证连接片6工作安全性。在本发明的一些示例中，第四温度传感器5设在电路板3上，且第四温度传感器5的检测端与连接片6贴合。
在本发明的一些实施例中，信号处理系统包括用于对数据信息进行处理的芯片和元器件。可以理解的是，正极弹片31、负极弹片32、第一温度传感器、第二温度传感器4、第三温度传感器或第四温度传感器5均可以采集到一些数据信息，采集到的数据信息可以通过电路板3传输给芯片和元器件，从而可以实现对这些数据的信息处理。在本发明的一些示例中，芯片和元器件可以将获取的数据信息处理成can(Controller Area Network，控制器局域网)信号，然后通过连接器将信号传递个电池管理器。
在本申请中，将相关技术中的信号采集、信号传输、信号处理的三个部件整合成了一个电路板3上，在不减少功能的前提下，减少了零部件数量，节省空间，减轻重量，降低了成本。产品质量上，减少了信号中转的次数，提高了可靠性。
下面描述根据本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的车辆，包括上述蓄能装置100。
根据本发明实施例的车辆，通过将电路板3和电池模组2均放置在保护壳1内，保护壳1对电路板3具有保护作用，由此不再需要在保护壳1的外侧设置额外的用于保护电路板3的壳体，从而简化了蓄能装置100结构的复杂度，降低了蓄能装置100对空间的需求，同时还可以减少蓄能装置100的生产成本，提升蓄能装置100的装配效率。此外，电路板3上还设有信号处理系统，信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，将信号处理系统与电路板3整合在一起后，通过一个部件便可以实现信号采集、信号传输和信号处理，从而减少了信号中转的次数，降低了信号失效的概率，进而提升了运行的可靠性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蓄能装置，其特征在于，包括：
保护壳；
电池模组，所述电池模组设于所述保护壳内；
电路板，所述电路板与所述电池模组电连接，所述电路板位于所述保护壳内，所述电路板上设有信号处理系统，所述信号处理系统包括信号采集模组、信号传输模组、信号处理模组，所述信号采集模组与所述电路板和所述电池模组电连接，所述信号采集模组通过所述信号传输模组与所述信号处理模组电连接。
2.根据权利要求1所述的蓄能装置，其特征在于，所述电池模组具有正极连接端和负极连接端，
所述电路板具有正极弹片和负极弹片，所述正极弹片与所述正极连接端电连接，所述负极弹片与所述负极连接端连接。
3.根据权利要求2所述的蓄能装置，其特征在于，所述正极弹片为多个，多个所述正极弹片沿所述电路板的一侧边缘间隔开；
所述负极弹片为多个，多个所述负极弹片沿所述电路板的另一侧边缘间隔开。
4.根据权利要求2所述的蓄能装置，其特征在于，所述电路板具有用于检测正极弹片温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述信号处理系统通讯连接。
5.根据权利要求1所述的蓄能装置，其特征在于，所述保护壳包括：
主壳体，所述主壳体限定出安装腔，且所述安装腔的一端为敞开端，所述电池模组设于所述安装腔内；
用于支撑所述电路板的支架，所述支架设于所述敞开端，且所述支架与所述主壳体连接，所述电池模组位于所述支架的一侧，所述电路板位于所述支架的另一侧；
保护盖，所述保护盖与所述支架连接，所述保护盖盖设于所述电路板且所述保护盖封闭所述敞开端。
6.根据权利要求5所述的蓄能装置，其特征在于，所述保护盖与所述支架卡接。
7.根据权利要求5所述的蓄能装置，其特征在于，所述支架具有插接柱，所述电路板具有与所述插接柱相适配的插接孔。
8.根据权利要求7所述的蓄能装置，其特征在于，在所述插接柱的固定端到所述插接柱的自由端的方向上，所述插接柱的横截面积逐渐减小。
9.根据权利要求5所述的蓄能装置，其特征在于，所述支架具有用于检测电池模组的第二温度传感器，所述第二温度传感器通过导线与所述信号处理系统通讯连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的蓄能装置。
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