CN203553300U - 电池系统及其pcb布线板组件 - Google Patents

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朱建锦
张瑞
张兵兵
陈海燕
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Abstract

本实用新型涉及电池检测领域,特别是涉及到了一种电池系统及其PCB布线板组件。电池系统包括电池模块和PCB布线板组件,PCB布线板组件包括PCB板,PCB板包括动力导电层、可采集单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器。由于该电池系统具有所述PCB布线板组件,并且PCB布线板组件的PCB板包括动力导电层、可采集单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池模块温度的温度层,温度层连接有温度探测器,因此,在使用的时候,可通过PCB布线板组件来实现电池系统与电池管理系统之间的连接,从而大大减少用来连接上述两系统的导线,由此可减少电池系统内部短路问题的发生,提高了现有电池系统的安全性能。

Description

电池系统及其PCB布线板组件
技术领域
本实用新型涉及电池检测领域,特别是涉及到了一种电池系统及其PCB布线板组件。
背景技术
随着锂电池技术的日益成熟,其应用领域已经逐渐涉及到电力、交通、通信等各个行业。在锂电池的使用过程中,其安全特性最为重要,近年来,国内外已经发生过多起电池事故,部分造成了严重的人身伤亡事故。安全性已经成为了制约电池产品推广应用的重要因素之一。
最初的电池系统包括电源模块,电源模块是由设定数量的单体电池通过动力线连接而成。随着电池使用时间的推移,电源模块内各单体电池的一致性日渐衰减,会出现系统内各个单体电池容量不能充分使用的情况,而电池系统是以最差电池状态进行表征的,这就是所谓的“短板效应”。
基于上述安全及一致性问题,电池领域中近年来逐渐研发出了各种类型的电池管理系统,电池管理系统作为电池系统的一个新的部分,其可以对电池系统进行电压、温度监控。此外,基于不同的控制策略还可以通过电压采集线或者专用均衡线路对电池系统进行一致性修复。
然而,带有电池管理系统的电池系统的各部之间均是通过导线连接,这使得电池系统内部的线路复杂,安装维护难度极大,尤其是在日常使用过程中,系统内各紧固件或线束之间发生摩擦,极易造成动力连接线路松动或采集监控线路破损的问题,从而引起线路短路,进而造成安全事故,另外,根据现有的锂电池应用经验,在极端情况下电池系统中个别电池可能出现喷液情况,电解液为腐蚀性导电液体,随着电解液喷射,系统中其他导电线束也可能出现线路腐蚀、短路等事故,造成严重的后果。再者,随着标准电池电源模块的生产研发,电池的模块成组形式及配套设备逐渐标准化,原有分散的一次线路及二次线路逐渐表现出技术落后性,研发标准化的线束进行快速安装及更换势在必行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电池系统,以减少电池系统内部短路问题的发生,提高现有电池系统的安全性能。
同时,本实用新型的目的还在于提供上述电池系统的PCB布线板组件。
为了解决上述问题,电池系统采用以下技术方案:电池系统,包括电池模块和PCB布线板组件,PCB布线板组件包括PCB板,PCB板包括动力导电层、可采集单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器。
所述动力导电层连接有用于与电池管理系统连接的动力电连接器,电压采集均衡层连接有用于与电池管理系统连接的电压信号连接器,温度层连接有用于与电池管理系统连接的温度信号连接器,所述动力电连接器、电压信号连接器以及温度信号连接器均固定装配于PCB板上。
所述温度探测器设于PCB板的上层。
PCB板上设有与电池极柱对应的连接孔,连接孔处设有用于与电池极柱导电接触的凸套。 
电池模块上设有安全阀,所述PCB板上设有与安全阀对应的排液孔,排液孔的孔沿处设有用于与紧扣安全阀外沿的凸环结构。
电池系统的PCB布线板组件采用以下技术方案:电池系统的PCB布线板组件,包括PCB板,PCB板包括动力导电层、可采集电池系统的单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池系统的电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器。
所述动力导电层连接有用于与电池管理系统连接的动力电连接器,电压采集均衡层连接有用于与电池管理系统连接的电压信号连接器,温度层连接有用于与电池管理系统连接的温度信号连接器,所述动力电连接器、电压信号连接器以及温度信号连接器均固定装配于PCB板上。
所述温度探测器设于PCB板的上层。
PCB板上设有与电池系统的电池极柱对应的连接孔,连接孔处设有用于与电池系统的电池极柱导电接触的凸套。
所述PCB板上设有与电池系统的安全阀对应的排液孔,排液孔的孔沿处设有用于与紧扣安全阀外沿的凸环结构。
由于该电池系统具有所述PCB布线板组件,并且PCB布线板组件的PCB板包括动力导电层、可采集单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器,因此,在使用的时候,可通过PCB布线板组件来实现电池系统与电池管理系统之间的连接,从而大大减少用来连接上述两系统的导线,由此可减少电池系统内部短路问题的发生,提高了现有电池系统的安全性能。
更进一步的,所述的动力电连接器、电压信号连接器以及温度信号连接器进一步方便了与电池管理系统的连接;凸套一方面可以保证电池模块的各单体电池上面空气有效流通,加强电池模块散热,另外,通过设计凸套的横截面,使之稍大于电池极柱导电面,便可保证动力层有效抵消电池极柱的位置误差;将温度探测器设于PCB板的上层是为了方便维护及巡检;凸环结构扣紧安全阀外沿以后,在电池在电解液喷射过程中,可确保电解液排放至电池系统外,防止产生内流电解液腐蚀导电体或产生短路故障。
附图说明
图1是电池系统的实施例的结构示意图;
图2是图1中的PCB布线板组件的第一结构示意图;
图3是图1中的PCB布线板组件的第二结构示意图;
图4是电池系统的PCB布线板组件的实施例的结构示意图。
具体实施方式
电池系统的实施例,如图1-3所示,该电池系统包括电池模块11和PCB布线板组件21。
电池模块11是由多个单体电池按照设定的位置排布而成,其结构为现有技术,此处不予赘述。
PCB布线板组件包括PCB板12,在本实施例中,PCB板12为三层PCB板,其包括自下而上逐层设置的动力导电层13、电压采集均衡层和温度层。动力导电层13用于供电池系统过流,根据电池排布方案及连接方式,动力导电层13上蚀刻有相应的导电路径,同时,动力导电层13上在相应单体电池的电池极柱位置处开有连接孔,相应的紧固件可通过连接孔将相应的电池极柱与PCB板12紧固连接,实现动力导电层13与电池极柱的可靠连接,为了实现与相应电池极柱的可靠连接,动力导电层13开连接孔处留有圆形的凸套14,凸套14的横截面积大于电池极柱的导电面,另外,凸套14还可以保证各个单体电池上面空气有效流通,加强电池模块11散热。电压采集均衡层用于采集单体电池端电压,同时,通过此导电回路还可以对电池系统的一致性进行修复,提高电池系统的可用容量。温度层连接有温度探测器,其用于采集电池模块11温度,温度探测器设于PCB板12的上层,这样是为了方便维护及巡检。
为了方便与电池管理系统连接,动力导电层13连接有动力电连接器15,电压采集均衡层连接有电压信号连接器16,温度层连接有温度信号连接器17,动力电连接器15、电压信号连接器16以及温度信号连接器17均为板载连接器并固定装配于PCB板12上。
另外,电池模块上设有安全阀,在电池模块上设置安全为现有技术,此处不予赘述。PCB板12上设有与安全阀对应的排液孔,排液孔的孔沿处设有用于与紧扣安全阀外沿的凸环结构18,电池在电解液喷射过程中,排液孔和凸环结构18可确保电解液排放至电池系统外,防止产生内流电解液腐蚀导电体或产生短路故障。
电池系统的PCB布线板组件的实施例,如图4所示,该电池系统的PCB布线板组件的结构与上述电池系统的实施例中的电池系统的PCB布线板组件的结构相同,此处不予赘述。

Claims (10)

1.电池系统,包括电池模块,其特征在于,还包括PCB布线板组件,PCB布线板组件包括PCB板,PCB板包括动力导电层、可采集单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器。
2.根据权利要求1所述的电池系统,其特征在于,所述动力导电层连接有用于与电池管理系统连接的动力电连接器,电压采集均衡层连接有用于与电池管理系统连接的电压信号连接器,温度层连接有用于与电池管理系统连接的温度信号连接器,所述动力电连接器、电压信号连接器以及温度信号连接器均固定装配于PCB板上。
3.根据权利要求1所述的电池系统,其特征在于,所述温度探测器设于PCB板的上层。
4.根据权利要求1或2或3所述的电池系统,其特征在于,PCB板上设有与电池极柱对应的连接孔,连接孔处设有用于与电池极柱导电接触的凸套。
5.根据权利要求1或2或3所述的电池系统,其特征在于,电池模块上设有安全阀,所述PCB板上设有与安全阀对应的排液孔,排液孔的孔沿处设有用于与紧扣安全阀外沿的凸环结构。
6.电池系统的PCB布线板组件,其特征在于,包括PCB板,PCB板包括动力导电层、可采集电池系统的单体电池端电压的电压采集均衡层和用于采集电池系统的电池模块温度的温度层,所述温度层连接有温度探测器。
7.根据权利要求6所述的电池系统的PCB布线板组件,其特征在于,所述动力导电层连接有用于与电池管理系统连接的动力电连接器,电压采集均衡层连接有用于与电池管理系统连接的电压信号连接器,温度层连接有用于与电池管理系统连接的温度信号连接器,所述动力电连接器、电压信号连接器以及温度信号连接器均固定装配于PCB板上。
8.根据权利要求6所述的电池系统的PCB布线板组件,其特征在于,所述温度探测器设于PCB板的上层。
9.根据权利要求6或7或8所述的电池系统的PCB布线板组件,其特征在于,PCB板上设有与电池系统的电池极柱对应的连接孔,连接孔处设有用于与电池系统的电池极柱导电接触的凸套。
10.根据权利要求6或7或8所述的电池系统的PCB布线板组件,其特征在于,所述PCB板上设有与电池系统的安全阀对应的排液孔,排液孔的孔沿处设有用于与紧扣安全阀外沿的凸环结构。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185776A1 (es) * 2014-06-03 2015-12-10 Dachs Electrónica, S. A. Elemento de batería que comprende una pluralidad de celdas de batería dispuestas en línea
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