CN115051052B - 一种bms电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种BMS电池管理系统，包括电池包，电池包包括：防护外罩、安装于防护外罩上的安全接口装置，以及与安全接口装置配合的接头。其中，安全接口装置包括：定位基座、前置板、后置板以及弹性接口；定位基座固设于防护外罩上，定位基座内开设有容纳腔，前置板与后置板均滑动设于容纳腔内，前置板与后置板之间通过伸缩弹性件连接。后置板开设有锁止通孔，定位基座上开设有避让孔，弹性接口设于防护外罩内部，且弹性接口可活动地穿设于避让孔及锁止通孔；接头活动插接于弹性接口。该BMS电池管理系统能够确保接线稳定，从而确保电路的良好连接；同时在不使用时对接线口进行遮蔽，避免积淀灰尘和发生误触。

Description

一种BMS电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种BMS电池管理系统。
背景技术
BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)是锂离子动力电池的关键部件之一，其作用是对电池的电压、电流、温度进行实时监测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，还根据电池的电压电流及温度用算法控制充电机进行最佳电流的充电。
电池管理系统包括电池包，应用过程中需要对电池包进行接电操作(比如充电)，传统的电池包的接线口在经过多次插接后容易变得松散，从而造成插接不牢靠，接线后容易发生接触不良等情况，甚至在被误触后容易断开连接。而电路的断开或连接瞬间会产生较大的瞬时电流，则频繁地断开或连接从而会导致电池寿命降低。同时，传统的电池包的接线口处于暴露状态，容易积淀灰尘和发生误触。
为此，如何设计一种BMS电池管理系统，使其能够确保接线稳定，从而确保电路的良好连接，避免电路频繁断开或连接，进而提高电池寿命；同时在不使用时对接线口进行遮蔽，避免积淀灰尘和发生误触，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种BMS电池管理系统，使其能够确保接线稳定，从而确保电路的良好连接，避免电路频繁断开或连接，进而提高电池寿命；同时在不使用时对接线口进行遮蔽，避免积淀灰尘和发生误触。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种BMS电池管理系统，包括电池包，所述电池包包括：防护外罩、安装于所述防护外罩上的安全接口装置，以及与所述安全接口装置配合的接头；
所述安全接口装置包括：定位基座、前置板、后置板以及弹性接口；所述定位基座固设于所述防护外罩上，所述定位基座内开设有容纳腔，所述前置板与所述后置板均滑动设于所述容纳腔内，所述前置板与所述后置板之间通过伸缩弹性件连接；
所述后置板开设有锁止通孔，所述定位基座上开设有避让孔，所述弹性接口设于所述防护外罩内部，且所述弹性接口可活动地穿设于所述避让孔及所述锁止通孔；所述接头活动插接于所述弹性接口，且所述接头活动穿设于所述前置板与所述锁止通孔。
在其中一个实施例中，所述锁止通孔的孔壁边缘形成锁止平面，所述接头为圆柱体结构，所述接头的柱面上开设有与所述锁止平面配合的防脱锁槽；所述锁止通孔的尺寸大于所述接头的尺寸。
在其中一个实施例中，所述定位基座上开设有插接孔，所述前置板上开设有活动通孔，所述接头可活动穿设于所述插接孔以及所述活动通孔；
所述前置板上设有引导倾斜面，所述引导倾斜面延伸至所述活动通孔处；所述前置板通过复位弹性件滑动设于所述容纳腔内。
在其中一个实施例中，所述前置板上设有限位杆，所述定位基座上开设有限位槽，所述限位槽的直径大于所述限位杆的直径；
所述复位弹性件为弹簧结构，所述复位弹性件套设于所述限位杆上，且所述复位弹性件收容于所述限位槽内。
在其中一个实施例中，所述前置板上设有连接柱以及定位引导槽，所述后置板上设有定位柱，所述定位柱穿设并滑动与所述定位引导槽中，所述定位柱与所述连接柱之间通过所述伸缩弹性件连接。
在其中一个实施例中，所述伸缩弹性件为拉簧结构，所述伸缩弹性件的一端固定于所述定位柱上，所述伸缩弹性件的另一端固定于所述连接柱上。
在其中一个实施例中，所述定位基座的容纳腔内设有阻挡条，所述阻挡条处于所述前置板与所述后置板之间；所述后置板上设有多个滚轮。
在其中一个实施例中，所述弹性接口上设有阻挡片以及避让弹簧，所述避让弹簧为所述弹性接口提供伸缩弹性力，所述阻挡片活动穿设于所述避让孔与所述锁止通孔，且所述阻挡片与所述锁止通孔的孔壁抵持。
在其中一个实施例中，所述定位基座上设有延伸边缘，所述延伸边缘上开设有螺孔，所述定位基座通过螺栓固设于所述防护外罩上。
综上，本发明的BMS电池管理系统能够确保接线稳定，从而确保电路的良好连接，避免电路频繁断开或连接，进而提高电池寿命；同时在不使用时对接线口进行遮蔽，避免积淀灰尘和发生误触。
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为本发明的电池包的结构示意图；
图2为图1所示的安全接口装置和接头的结构示意图；
图3为图2所示的安全接口装置的内部结构示意图；
图4为图2所示的安全接口装置的分解示意图；
图5为图4所示的定位基座的结构示意图；
图6为图4所示的后置板的结构示意图；
图7为图4所示的前置板的结构示意图；
图8为图2所示的接头的结构示意图；
图9且图4所示的弹性接口的结构示意图；
图10为在遮蔽位置时安全接口装置的状态示意图；
图11为在接线过程中安全接口装置的状态示意图；
图12为在工作位置时安全接口装置的状态示意图；
图13为稳定接线时后置板与接头的配合关系示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种BMS电池管理系统，其包括电池包10，如图1所示，电池包10包括：防护外罩100、安装于防护外罩100上的安全接口装置200，以及与安全接口装置200配合的接头300(如图2所示)。
其中，如图3及图4所示，安全接口装置200包括：定位基座210、前置板220、后置板230以及弹性接口240。定位基座210固设于防护外罩100上，定位基座210内开设有容纳腔211，前置板220与后置板230均滑动设于容纳腔211内，前置板220与后置板230之间通过伸缩弹性件250连接。
如图5及图6所示，后置板230开设有锁止通孔231，定位基座210上开设有避让孔212，弹性接口240设于防护外罩100内部，且弹性接口240可活动地穿设于避让孔212及锁止通孔231。接头300活动插接于弹性接口240，且接头300活动穿设于前置板220与锁止通孔231。
在初始状态下(不接线时)，前置板220与后置板230配合能够将弹性接口240遮蔽，从而避免其积淀灰尘和发生误触。而当接线时，安全接口装置200与接头300相互配合，能够使得后置板230与接头300相互卡持，从而使得接头300与弹性接口240稳定插接，而不会发生松动。具体地的工作原理将在下文进行说明。
下面结合本实施例，对安全接口装置200的主要结构进行具体说明：
在本实施例中，如图5及图7所示，定位基座210上开设有插接孔213，前置板220上开设有活动通孔221，接头300可活动穿设于插接孔213以及活动通孔221。并且，前置板220上设有引导倾斜面222，引导倾斜面222延伸至活动通孔221处。同时，前置板220通过复位弹性件260滑动设于容纳腔211内(如图3所示)。优选的，前置板220上设有限位杆223，定位基座210上开设有限位槽214，限位槽214的直径大于限位杆223的直径。复位弹性件260为弹簧结构，复位弹性件260的一侧套设于限位杆223上，且复位弹性件260的另一侧收容于限位槽214内。
在初始状态下(不接线时)，复位弹性件260推动前置板220，使得前置板220上的活动通孔221与插接孔213发生错位，从而实现前置板220遮蔽弹性接口240。当进行接线时，接头300穿过插接孔213并与前置板220的引导倾斜面222抵持，随着接头300施力，接头300提供的压力将产生一个推动前置板220滑动的推力，前置板220在该推力作用下克服复位弹性件260的弹性力，并滑动至活动通孔221与插接孔213对齐。则此时，接头300便可以沿着引导倾斜面222滑入活动通孔221，进而与弹性接口240插接。
在本实施例中，如图6及图8所示，锁止通孔231的孔壁边缘形成锁止平面232，接头300为圆柱体结构，接头300的柱面上开设有与锁止平面232配合的防脱锁槽301。且锁止通孔231的尺寸大于接头300的尺寸，而接头300的尺寸与弹性接口240的尺寸相适配。接电时，当接头300插接到位后，锁止平面232会陷入防脱锁槽301中，使得后置板230与接头300相互卡持，从而防止接头300脱离。
进一步地，在本实施例中，如图6及图7所示，前置板220上设有连接柱224以及定位引导槽225，后置板230上设有定位柱233，定位柱233穿设并滑动与定位引导槽225中，定位柱233与连接柱224之间通过伸缩弹性件250连接(如图3所示)。优选的，伸缩弹性件250为拉簧结构，伸缩弹性件250的一端固定于定位柱233上，伸缩弹性件250的另一端固定于连接柱224上。接线过程中，连接柱224与定位柱233之间的距离会发生改变，伸缩弹性件250会产生弹性力，从而使后置板230具有压持于接头300上的拉力，具体的工作原理将在下文进行说明。
在本实施例中，如图9所示，弹性接口240上设有阻挡片241以及避让弹簧242，避让弹簧242为弹性接口240提供伸缩弹性力，阻挡片241活动穿设于避让孔212与锁止通孔231，且阻挡片241与锁止通孔231的孔壁抵持。也就是说，弹性接口240被设置在防护外罩100的内部，并通过避让弹簧242与防护外罩100内部的电子元件连接，当接线时，接头300需要与弹性接口240相互插接，并推动弹性接口240轴向滑动一定距离，压缩避让弹簧242，从而使接头300与弹性接口240之间存在相互作用的抵持力，如此才能确保接头300与弹性接口240稳定连接。
至此，安全接口装置200的主要结构说明完毕。
接下来结合上述结构，对本发明的电池包10的工作原理进行阐述说明：
由于接线前后前置板220的位置状态会发生变化，为了方便后续更清楚地进行说明，现将未接线时前置板220的位置称为遮蔽位置(如图10所示)，将接线后前置板220的位置称为工作位置(如图12所示)。当前置板220处于遮蔽位置时，复位弹性件260处于自由状态，活动通孔221与插接孔213相互错开，外界无法通过插接孔213直接触及弹性接口240；当前置板220处于工作位置时，复位弹性件260处于压缩状态，活动通孔221与插接孔213相互对齐，前置板220不再遮蔽弹性接口240；
接线时，首先，接头300从插接孔213插入，接头300会抵持在前置板220的引导倾斜面222(如图11所示)，随后，接头300提供的压力将产生一个推动前置板220滑动的推力，前置板220从遮蔽位置被推向工作位置，期间复位弹性件260被压缩；
并且，如图所示，初始时，连接柱224处于定位柱233的右侧。而在前置板220滑动期间，连接柱224逐渐靠近定位柱233，并最终从定位柱233的右侧运动到定位住233的左侧。在此期间，连接柱224及其上的伸缩弹性件250会给后置板230提供一个向左的拉力，从而使后置板230具有向左滑动的趋势。但是，由于弹性接口240的阻挡片241穿设锁止通孔231，则受到弹性接口240的阻挡，后置板230滑动至锁止通孔231的孔壁(锁止平面232)与弹性接口240的阻挡片241相互抵持后，后置板230便无法再滑动，而前置板220继续向左滑动，使得连接柱224与定位柱233之间的距离变长，伸缩弹性件250被拉伸并积蓄弹性势能；
随后，待前置板220滑动到工作位置后，活动通孔221与插接孔213相互对齐，接头300便从引导倾斜面222滑入活动通孔221中，并穿过活动通孔221插接入位于锁止通孔231处的弹性接口240。接着，接头300继续插接深入，弹性接口240克服避让弹簧242的弹性力向后缩，直至接头300上的防脱锁槽301伸入到锁止通孔231处。此时，缺少了接头300柱面的抵持，后置板230在伸缩弹性件250的拉力作用下会再次滑动一小段距离，致使锁止平面232陷入防脱锁槽301中(如图13所示)，锁止平面232便与防脱锁槽301卡持在一起，此时说明接头300插接到位。这样，防脱锁槽301的槽壁受到锁止平面232的阻挡，则接头300便无法顺畅抽出，接头300与弹性接口240将保持稳定接触；
当需要拆线时，工作人员只需要将接头300转动一定角度，使得其上的防脱锁槽301与锁止平面232不再相对，接头300的柱面重新抵持锁止平面232，这样接头300便能够与后置板230脱离，进而从弹性接口240拔出，从活动通孔221与插接孔213中拔出。接头300拔出后，前置板220在复位弹性件260的推动下开始复位，从工作位置逐渐滑动到遮蔽位置。期间，连接柱224从定位柱233的左侧运动到定位住233的右侧，则在伸缩弹性件250的拉动下，后置板230也向右滑动一小段距离。与此同时，在前置板220、后置板230滑动期间，在避让弹簧242的弹性力作用下，弹性接口240再次穿过锁止通孔231，后置板230滑动一小段距离后，锁止通孔231的孔壁与弹性接口240的阻挡片241抵持在一起，使得后置板230无法再滑动。如此，安全接口装置200便复位回初始状态。
要说明的是，前置板220与后置板230通过伸缩弹性件250配合，以实现稳定接线以及遮蔽弹性接口240。具体地，只要当接头300插入时，前置板220受压滑动，前置板220与后置板230之间距离发生变化，伸缩弹性件250才会积蓄弹性势能并为后置板230提供拉力，使得锁止通孔231的孔壁与接头300之间产生抵持力。这样，当接头300插接到位后(锁止平面232陷入防脱锁槽301中)，锁止平面232便与防脱锁槽301卡持在一起，使得接头300无法顺畅抽出，而弹性接口240受避让弹簧242的弹性力作用将紧紧抵持在接头300上，即实现了弹性接口240与接头300的稳定连接。而当接头300拔出后，前置板220将自动复位，从而与插接孔213错开，使得弹性接口240被遮蔽。
要进一步强调的是，传统的遮蔽方式是在弹性接口240之前设置一个挡板，使用时操作者需要将该挡板拨开，这样才能完成接线。与传统方式相比，本发明的前置板220虽然也有类似的遮挡作用，但是前置板220利用了接头300插接时的轴向力以及引导倾斜面222的特性，使得在接线过程中，操作者不需要额外完成拨开挡板的操作，从而实现更便捷的接线操作。
在本实施例中，定位基座210的容纳腔211内还设有阻挡条215，阻挡条215处于前置板220与后置板230之间，阻挡条215起到隔离和滑动引导的作用，从而避免前置板220与后置板230之间发生磕碰或者卡滞。并且，后置板230上设有多个滚轮234，多个滚轮234处于后置板230的四边或者角落，从而使得后置板230在容纳腔211内可以更加顺畅地滑动。
在其中一个实施例中，定位基座210上设有延伸边缘216，延伸边缘216上开设有螺孔217，而定位基座210通过螺栓固设于防护外罩100上(图未示)，从而实现安全接口装置200与防护外罩100的稳定连接。
综上所述，本发明的BMS电池管理系统能够确保接线稳定，从而确保电路的良好连接，避免电路频繁断开或连接，进而提高电池寿命；同时在不使用时对弹性接口240进行遮蔽，避免积淀灰尘和发生误触。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种BMS电池管理系统，其特征在于，包括电池包，所述电池包包括：防护外罩、安装于所述防护外罩上的安全接口装置，以及与所述安全接口装置配合的接头；
所述安全接口装置包括：定位基座、前置板、后置板以及弹性接口；所述定位基座固设于所述防护外罩上，所述定位基座内开设有容纳腔，所述前置板与所述后置板均滑动设于所述容纳腔内，所述前置板与所述后置板之间通过伸缩弹性件连接；
所述后置板开设有锁止通孔，所述定位基座上开设有避让孔，所述弹性接口设于所述防护外罩内部，且所述弹性接口可活动地穿设于所述避让孔及所述锁止通孔；所述接头活动插接于所述弹性接口，且所述接头活动穿设于所述前置板与所述锁止通孔。
2.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述锁止通孔的孔壁边缘形成锁止平面，所述接头为圆柱体结构，所述接头的柱面上开设有与所述锁止平面配合的防脱锁槽；所述锁止通孔的尺寸大于所述接头的尺寸。
3.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述定位基座上开设有插接孔，所述前置板上开设有活动通孔，所述接头可活动穿设于所述插接孔以及所述活动通孔；
所述前置板上设有引导倾斜面，所述引导倾斜面延伸至所述活动通孔处；所述前置板通过复位弹性件滑动设于所述容纳腔内。
4.根据权利要求3所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述前置板上设有限位杆，所述定位基座上开设有限位槽，所述限位槽的直径大于所述限位杆的直径；
所述复位弹性件为弹簧结构，所述复位弹性件套设于所述限位杆上，且所述复位弹性件收容于所述限位槽内。
5.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述前置板上设有连接柱以及定位引导槽，所述后置板上设有定位柱，所述定位柱穿设并滑动与所述定位引导槽中，所述定位柱与所述连接柱之间通过所述伸缩弹性件连接。
6.根据权利要求5所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述伸缩弹性件为拉簧结构，所述伸缩弹性件的一端固定于所述定位柱上，所述伸缩弹性件的另一端固定于所述连接柱上。
7.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述定位基座的容纳腔内设有阻挡条，所述阻挡条处于所述前置板与所述后置板之间；所述后置板上设有多个滚轮。
8.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述弹性接口上设有阻挡片以及避让弹簧，所述避让弹簧为所述弹性接口提供伸缩弹性力，所述阻挡片活动穿设于所述避让孔与所述锁止通孔，且所述阻挡片与所述锁止通孔的孔壁抵持。
9.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述定位基座上设有延伸边缘，所述延伸边缘上开设有螺孔，所述定位基座通过螺栓固设于所述防护外罩上。
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