CN209329074U - 一种蓄电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄电池模组，所述蓄电池模组包括多个电芯单体和设置于所述电芯单体上方的汇流排，所述汇流排包括多个分别与每个所述电芯单体电连接的第一导体、监测所述电芯单体的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极、第二总电极；所述电芯单体的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体与所述第一总电极和所述第二总电极电连接；所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体的工作参数的信息采集部件和转换载波部件，所述信息采集部件与所述转换载波部件电连接；所述信息采集部件采集的所述工作参数经过所述转换载波部件转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送；所述信息采集部件和转换载波部件均与所述第一导体电连接。本实用新型的蓄电池模组，结构简单、工作可靠。

Description

一种蓄电池模组

技术领域

本实用新型涉及蓄电池制造技术，具体涉及一种蓄电池模组。

背景技术

受环境管控及能源技术进步，新能源电动车发展以前所未有的速度正在高速增长；在新能源车中，锂电池能源电动车占据新能源车的绝对主导力量。新能源锂电池在整车厂和相关政策的推动下，锂电池系统在趋向标准化、模块化的方向高速发展；另一方面受行使里程和车身大小的限制，锂电池系统、模组都在越做越小、越做越紧凑的方向一直前进。

因此需要有一个更简单高效的电池模组，目前主流新能源锂电池模组主要由以下3种模组：1)简单锂电池模组，电压温度等用电线以模拟信号的形式直接输出至电池管理系统(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)从机；2)有线电池监测单元(CSC，Cell SupervisionCircuit)模组，电压温度等在模组内部CSC中计算后，用通信线以数字信号的形式输出至BMS主机；3)无线CSC模组，电压温度等在模组内部CSC中计算后，用无线射频通信输出至BMS主机。

但是，这些电池模组均存在同时包括低压电源线、低压通信线、无线射频和高压动力线等多种连接形式，结构复杂、工作不可靠的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型期望提供一种蓄电池模组，结构简单、工作可靠。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种蓄电池模组，所述蓄电池模组包括多个电芯单体和设置于所述电芯单体上方的汇流排，所述汇流排包括多个分别与每个所述电芯单体电连接的第一导体、监测所述电芯单体的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极、第二总电极；所述电芯单体的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体与所述第一总电极和所述第二总电极电连接；

所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体的工作参数的信息采集部件和转换载波部件，所述信息采集部件与所述转换载波部件电连接；所述信息采集部件采集的所述工作参数经过所述转换载波部件转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送；所述信息采集部件和转换载波部件均与所述第一导体电连接。

上述方案中，所述电芯监测装置还包括对所述工作参数进行计算处理的信息计算处理部件，所述信息计算处理部件将所述信息采集部件采集的所述工作参数进行预设的计算处理后发送给所述转换载波部件；所述信息计算处理部件分别电连接所述信息采集部件和转换载波部件。

上述方案中，所述电芯监测装置还包括给所述信息采集部件、所述信息计算处理部件和所述转换载波部件提供稳定电能的电源部件，所述电源部件一端电连接所述第一导体，另一端分别电连接所述信息采集部件、所述信息计算处理部件和所述转换载波部件。

上述方案中，所述信息采集部件通过第二导体电连接到所述第一导体，所述电芯单体的工作参数通过所述第二导体传输。

上述方案中，所述第一导体为铝片，所述汇流排上的所述第一导体之间均通过绝缘连接件相互固定。

上述方案中，所述第二导体为镍带，所述镍带的厚度和宽度为预设尺寸。

上述方案中，所述蓄电池模组还包括外壳，多个所述电芯单体按顺序排列组成电芯组，所述外壳固定于所述电芯组四周外侧面。

上述方案中，所述外壳包括端板和侧板，所述端板固定于所述电芯组的两端，所述侧板固定于所述电芯组的两侧。

上述方案中，所述蓄电池模组还包括隔热缓冲泡棉，所述隔热缓冲泡棉设置于相邻的两个电芯单体之间或所述外壳与所述电芯单体之间。

上述方案中，所述蓄电池模组还包括结构胶，所述结构胶设置于所述外壳与所述电芯单体之间或所述隔热缓冲泡棉与所述电芯单体之间。

本实用新型的蓄电池模组，包括多个电芯单体和设置于所述电芯单体上方的汇流排，所述汇流排包括多个分别与每个所述电芯单体电连接的第一导体、监测所述电芯单体的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极、第二总电极；所述电芯单体的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体与所述第一总电极和所述第二总电极电连接；所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体的工作参数的信息采集部件和转换载波部件，所述信息采集部件与所述转换载波部件电连接；所述信息采集部件采集的所述工作参数经过所述转换载波部件转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送；所述信息采集部件和转换载波部件均与所述第一导体电连接；可见，本实用新型的蓄电池模组，通过将电芯监测装置包括采集的电芯单体的工作参数通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送，无需设置另外的低压通信线或无线发射接收装置，结构简单、工作可靠。

本实用新型的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例锂电池模组的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例锂电池模组的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例锂电池模组中汇流排的示意图；

图4为本实用新型实施例锂电池模组中外壳、隔热缓冲泡棉的装配示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在本实用新型实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

需要说明的是，本实用新型实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型实施例提供了一种蓄电池模组，所述蓄电池模组包括多个电芯单体和设置于所述电芯单体上方的汇流排，所述汇流排包括多个分别与每个所述电芯单体电连接的第一导体、监测所述电芯单体的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极、第二总电极；所述电芯单体的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体与所述第一总电极和所述第二总电极电连接；所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体的工作参数的信息采集部件和转换载波部件，所述信息采集部件与所述转换载波部件电连接；所述信息采集部件采集的所述工作参数经过所述转换载波部件转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送；所述信息采集部件和转换载波部件均与所述第一导体电连接。

本实用新型实施例的蓄电池模组，通过将电芯监测装置包括采集的电芯单体的工作参数通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送，无需设置另外的弱电压通信线或无线发射接收装置，结构简单、工作可靠。

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例中，所述蓄电池模组为锂电池模组，能够理解，本实用新型的蓄电池模组的技术方案也可以用于其它类型的蓄电池。

如图1所示，所述锂电池模组包括电芯单体11和汇流排，所述汇流排包括与每个所述电芯单体11分别电连接的第一导体21、监测所述电芯单体11的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极31、第二总电极32；所述电芯单体11的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体21与所述第一总电极31和所述第二总电极32电连接；

所述电芯单体11设置有多个，按顺序排列放置组成电芯组，所述汇流排设置在所述电芯单体11上方，所述第一总电极31和第二总电极32一般设置于所述汇流排的两端，便于和外电路连接。

这里，第一总电极为总正极，第二总电极为总负极，即锂电池模组对外输出电能的正极和负极。

所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体11的工作参数的信息采集部件41和转换载波部件42，所述信息采集部件41与所述转换载波部件42电连接；所述信息采集部件41采集的所述工作参数经过所述转换载波部件42转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极31和所述第二总电极32向外发送；所述信息采集部件41和转换载波部件42均与所述第一导体21电连接。

这里，所述电芯单体11的工作参数包括电压和温度，用于反映所述电芯单体11的荷电状态(SOC，State of Charge)及散热情况，以便采取相应的措施。因为上述的工作参数是一种弱电压信号，而所述第一总电极31和所述第二总电极32是传输锂电池电能的，电能是一种强电压信号，因此为了顺利传输所述工作参数，需要将所述工作参数调制为预设波形的电压信号，接收到所述电压信号的BMS主机通过解调后获得所述工作参数；本实施例中，所述预设波形的电压信号可以是一种方波脉冲信号，为了避免电能对所述方波脉冲的干扰，可将方波脉冲信号的频率设置为大幅高于所述电能输送的频率，具体可参见电力载波的相关技术，在此不作详述。

这里，所述电芯监测装置可以认为是与BMS主机对应的CSC从机；现有技术中，CSC从机需要通过通信线从所述电芯单体采集所述电芯单体的工作参数，并通过通信线将所述工作参数发送给所述BMS主机，是一个独立于所述第一导体、所述第一总电极和所述第二总电极的CSC从机；而本实用新型实施例的电芯监测装置，通过第一导体21采集所述电芯单体的工作参数，通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送所述工作参数，无需单独设置通信线，结构更简单、工作更可靠。

其中，如图2所示，所述电芯监测装置还包括对所述工作参数进行计算处理的信息计算处理部件43，所述信息计算处理部件43将所述信息采集部件41采集的所述工作参数进行预设的计算处理后发送给所述转换载波部件42；所述信息计算处理部件43分别电连接所述信息采集部件41和转换载波部件42。由于所述信息采集部件41采集的电压和温度信息，是最初的原始数据，需要计算处理为BMS主机能接收的数据形式，而且信息计算处理部件43可以通过计算确定每个参数对应的电芯单体，还可以统计出各个电芯单体的平均值、分布规律等统计数据；这样，BMS主机处理更快速，是优选方式。

其中，如图2所述电芯监测装置还包括给所述信息采集部件41、所述信息计算处理部件43和所述转换载波部件42提供稳定电能的电源部件44，所述电源部件44一端电连接所述第一导体21，另一端分别电连接所述信息采集部件41、所述信息计算处理部件43和所述转换载波部件42。所述电源部件设置有降压电路和稳压电路，保证所述信息采集部件41、所述信息计算处理部件43和所述转换载波部件42获得预设的电压。所述预设的电压可以是使述信息采集部件41、所述信息计算处理部件43和所述转换载波部件42正常工作的额定电压。

本实施例中，所述信息采集部件41、所述信息计算处理部件43、所述转换载波部件42和电源部件44均通过印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)建立电连接，参见图3。

其中，所述信息采集部件41通过第二导体51电连接到所述第一导体21，所述电芯单体11的工作参数通过所述第二导体51传输。所述第二导体51为便于传输工作参数的金属导体；本实施例中，所述第二导体51为镍带，所述镍带的厚度和宽度为预设尺寸，这样既能很好传输工作参数，也有一定的强度。

为了表达简洁，图1和图2都只示出了一个电芯单体与汇流排的连接电路，本实施例中，整个锂电池模组的多个电芯单体是串联后与所述第一总电极31和所述第二总电极32电连接，且每个电芯单体都与所述电芯监测装置按图1或图2中电芯单体的方式建立电连接。

进一步地，所述转换载波部件42与所述第一总电极31和所述第二总电极32之间都是双向连接，这样，当多个锂电池模组组合为一个电池包(Battery Pack)时，电芯单体的工作参数既可以通过所述第一总电极31通过所述转换载波部件42传输到所述第二总电极32，也可以反过来，通过所述第二总电极32过所述转换载波部件42传输到所述第一总电极31，并且所述信息计算处理部件43可以在计算本锂电池模组中电芯单体的工作参数时，暂存其它锂电池模组的电芯单体的工作参数。

其中，所述第一导体21为铝片，所述汇流排上的所述第一导体21之间均通过绝缘连接件相互固定，一般称之为铝排，这样，能够解决现有技术中装配效率低的问题，即现有技术中汇流排设有多个单独的铝片，装配时，每个铝片都需要单独和对应的电芯单体建立电连接，装配效率低。本实施例中，所述绝缘连接件为聚对苯二甲酸类(PET，Polyethyleneterephthalate)热收缩膜。

其中，所述锂电池模组还包括外壳，所述外壳固定于所述电芯组四周外侧面。这样，能将所述电芯单体整合为一个整体，便于组合为一个电池包。

其中，所述外壳包括端板621和侧板622，所述端板621固定于所述电芯组的两端，所述侧板622固定于所述电芯组的两侧。这样，能更好的保证所述电芯单体不损坏，抗冲击、抗震动能力更强。所述汇流排还包括与所述外壳配合的包覆结构71，用于更好安装所述外壳。

其中，所述锂电池模组还包括隔热缓冲泡棉63，所述隔热缓冲泡棉63设置于相邻的两个电芯单体之间或所述外壳与所述电芯单体之间。能更好的保护所述电芯单体，并阻隔外界的热量进入所述电芯单体，也能提高电芯单体的抗震动能力。

其中，所述锂电池模组还包括结构胶(未在图中示出)，所述结构胶设置于所述外壳与所述电芯单体之间或所述隔热缓冲泡棉与所述电芯单体之间。结构胶既用于粘接固定，也能提高所述电芯单体的抗震动能力。本实施例中，所述结构胶可以是中性透明硅酮结构胶。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄电池模组，其特征在于，所述蓄电池模组包括多个电芯单体和设置于所述电芯单体上方的汇流排，所述汇流排包括多个分别与每个所述电芯单体电连接的第一导体、监测所述电芯单体的工作参数的电芯监测装置和对外输出电能的第一总电极、第二总电极；所述电芯单体的正极耳和负极耳分别通过所述第一导体与所述第一总电极和所述第二总电极电连接；

所述电芯监测装置包括采集所述电芯单体的工作参数的信息采集部件和转换载波部件，所述信息采集部件与所述转换载波部件电连接；所述信息采集部件采集的所述工作参数经过所述转换载波部件转换为预设波形的电压信号，并通过所述第一总电极和所述第二总电极向外发送；所述信息采集部件和转换载波部件均与所述第一导体电连接。

2.根据权利要求1所述的蓄电池模组，其特征在于，所述电芯监测装置还包括对所述工作参数进行计算处理的信息计算处理部件，所述信息计算处理部件将所述信息采集部件采集的所述工作参数进行预设的计算处理后发送给所述转换载波部件；所述信息计算处理部件分别电连接所述信息采集部件和转换载波部件。

3.根据权利要求2所述的蓄电池模组，其特征在于，所述电芯监测装置还包括给所述信息采集部件、所述信息计算处理部件和所述转换载波部件提供稳定电能的电源部件，所述电源部件一端电连接所述第一导体，另一端分别电连接所述信息采集部件、所述信息计算处理部件和所述转换载波部件。

4.根据权利要求1或2所述的蓄电池模组，其特征在于，所述信息采集部件通过第二导体电连接到所述第一导体，所述电芯单体的工作参数通过所述第二导体传输。

5.根据权利要求4所述的蓄电池模组，其特征在于，所述第一导体为铝片，所述汇流排上的所述第一导体之间均通过绝缘连接件相互固定。

6.根据权利要求4所述的蓄电池模组，其特征在于，所述第二导体为镍带，所述镍带的厚度和宽度为预设尺寸。

7.根据权利要求1或2所述的蓄电池模组，其特征在于，所述蓄电池模组还包括外壳，多个所述电芯单体按顺序排列组成电芯组，所述外壳固定于所述电芯组四周外侧面。

8.根据权利要求7所述的蓄电池模组，其特征在于，所述外壳包括端板和侧板，所述端板固定于所述电芯组的两端，所述侧板固定于所述电芯组的两侧。

9.根据权利要求8所述的蓄电池模组，其特征在于，所述蓄电池模组还包括隔热缓冲泡棉，所述隔热缓冲泡棉设置于相邻的两个电芯单体之间或所述外壳与所述电芯单体之间。

10.根据权利要求9所述的蓄电池模组，其特征在于，所述蓄电池模组还包括结构胶，所述结构胶设置于所述外壳与所述电芯单体之间或所述隔热缓冲泡棉与所述电芯单体之间。