CN212542537U - 动力电池系统电压和温度采集系统 - Google Patents
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Abstract
动力电池系统电压和温度采集系统，包括FPCB板，FPCB板左/右两端依次排布多个用于采集电池模组中的各电池的电压的镀镍铜端子，位于中部的镀镍铜端子、位于端部的镀镍铜端子内侧均焊接有温度传感器一；FPCB板前端或后端有向外延伸的延伸板，延伸板上设有用于测试电池组内部的温度的温度传感器二，当延伸板弯折时温度传感器二进入到电池组内部，FPCB板中部有用于与外部的电池管理系统连接的接插件。本实用新型将接插件的位置调整至FPCB板中部，将线对板的接插件改为板对板的接插件，减少了镀镍铜端子到接插件之间的线路层的距离，降低了因线路层过长造成的风险。本实用新型不通过中间连接线束连接，减少1组接插件降低成本，同时减少物料降低产品风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池系统的技术领域，具体涉及动力电池系统电压和温度采集方式，主要用于电动汽车上电池组系统中电池的电压和温度采集。
背景技术
保护环境、节能减排，新能源汽车是发展的大势所趋。发展新能源汽车是我国的战略发展方向。
目前行业所推行的电压温度采集方式，一般使用线束、连接器和线鼻子，该方式需要模组设计走线槽、生产时需要布线并固定、线鼻子需要使用螺丝固定，产品生产过程中需要管控螺丝扭力、成品需要考虑螺丝的松动问题，生产时需要诸多管控工序，设计时需要做振动、耐久等测试，成品的外观还不够美观。
另外当前电压温度采集方式只能采集电池极耳或连接铜排附近的温度，且电压温度采集系统端部设置线对板的接插件，BMS（即电池管理系统）上也对应设置一线对板的接插件，电压温度采集系统与BMS之间经连接线束将两线对板的接插件连接。在使用过程中，使用连接线束可能导致产品的风险项增多，例如线破皮的导致短路、线断了导致信号不能传输、接插件连接不牢导致信号不能很好的传输、接插件内阻变大导致发热等。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，而提供动力电池系统电压和温度采集系统，安全性高，以使生产实现自动化、产品外观整齐、提高生产效率、节约材料、降低生产成本。
本实用新型的技术方案是：包括FPCB板，FPCB板左/右两端依次排布多个用于采集电池模组中的各电池的电压的镀镍铜端子，位于中部的镀镍铜端子、位于端部的镀镍铜端子内侧均焊接有用于采集电池模组中的电池极耳处的温度传感器一；FPCB板前端或后端有向外延伸的延伸板，延伸板上设有用于测试电池组内部的温度的温度传感器二，当延伸板弯折时温度传感器二进入到电池组内部，FPCB板中部有用于与外部的电池管理系统连接的接插件，所述接插件为板对板接插件。
所述FPCB板包含线路层、绝缘层、防护层；接插件、温度传感器一、温度传感器二、镀镍铜端子和线路层焊接相连，接插件、温度传感器一、温度传感器二均位于FPCB板的正面，FPCB板背面对应于接插件、温度传感器一、温度传感器二处分别连接一块FR板，FR板用于定型接插件、温度传感器一、温度传感器二，防止接插件、温度传感器一、温度传感器二受力。FR板粘贴连在FPCB板背面。
所述接插件为可移动式的接插件。接插件内部的端子是类似簧片，有一定的活动空间。可直接与电池管理系统连接。接插件有一定的活动空间，为和电池管理系统的硬连接预留安装公差空间。
所述温度传感器一、温度传感器二为贴片或插片式结构，温度传感器一、温度传感器二外罩有保护罩，保护罩内有密封胶，密封胶导热性良好，密封胶注入保护罩内，起导热和防护、电气隔离作用，可防尘、防水、防盐雾、绝缘。
与接插件对应的FR板上有下固定孔位，FPCB板上有上固定孔位， FPCB板通过装于上固定孔位、下固定孔位处的卡扣固定于电池模组上，与接插件对应的FR板背部有用于粘贴在电池模组上的背胶。
所述卡扣为微型塑料卡。
所述接插件采用锡焊方式连接到FPCB的线路层，接插件焊接部位有绝缘胶。
所述温度传感器一至少为两个，一温度传感器一对应于电池模组中的电池极耳温度最高位置，另一温度传感器一对应于电池模组中的电池极耳温度最低位置。
至少一位于中部的镀镍铜端子内侧、至少一位于端部的镀镍铜端子内侧分别焊接一温度传感器一。
所述线路层和接插件、贴片式温度传感器NTC或PTC相连，形成温度采集回路；线路层和接插件、镀镍铜端子相连，形成电压采集回路；绝缘层和线路层连接，形成绝缘、防尘、防水、耐温、耐酸碱等防护；FR板与接插件连接，用于接插件定型，防止接插件受力；接插件焊接部位有绝缘胶防护，接插件和外部的电池管理系统上的接插件连接，通过接插件给外部电池管理系统提供电压和温度信息，FPCB板和外部电池管理系统的接插件通过接插件硬性连接，未预留一定公差，由于生产导致存在过的尺寸偏差，使用可移动式连接器可融合这个偏差，接插件使用可移动式的。
本实用新型可用于锂电池组，单个电池为软包、铝壳、圆柱结构。
本实用新型将接插件的位置调整至FPCB板中部，将线对板的接插件改为板对板的接插件，减少了镀镍铜端子到接插件之间的线路层的距离，降低了因线路层过长造成的风险。本实用新型不通过中间连接线束连接，减少1组接插件降低成本，同时减少物料降低产品风险。
本实用新型中，FPCB板上的镀镍铜端子连接到电池的正负极，通过接插件传导电压信号到电池管理系统，FPCB板上的温度传感器一、温度传感器二通过接插件将温度信号传到电池管理系统。与传统线束连接器相比，本实用新型具有柔韧性，不易形成断路；带镀镍铜端子使生产实现自动化、提高生产率，可采用激光焊或超声波焊接方式；电压和温度采集线束整理至FPCB板的线路层，产品外观整齐；不使用传统的线束等防护节约材料、节省空间、降低生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的外形图；
图2是图1的后视图；
图3是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行完整地描述，所述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1、图2所示，本实用新型实施例包括：
一种动力电池系统的电压和温度采集方式，包括FPCB板1；接插件2；镀镍铜端子3；温度传感器一4；温度传感器二5。FPCB板1包含：线路层和绝缘层。接插件2包含FR板、绝缘防护胶。温度传感器4（NTC）包含：FR防护板、具有良好绝缘和导热性能的胶。
以上接插件、镀镍铜端子和温度传感器都在集成在FPCB板1上，接插件2、镀镍铜端子3和温度传感器一4；温度传感器二5都通过锡焊的方式连接到FPCB板上的线路层。与接插件2对应的FR板上有下固定孔位2-1，FPCB板1上有上固定孔位，与接插件2对应的FR板背部有用于粘贴在电池模组上的背胶。FPCB板1通过微型塑料卡固定于电池系统内部的电池模组上，微型塑料卡装于上固定孔位、下固定孔位2-1处，FPCB板1通过其上的接插件2传到电压和温度信号至电池管理系统，电池管理系统检测电池的电压和温度信息，以保证锂电池的安全运行。
线路层在FPCB板1的中间，线路层的外面是绝缘层，对线路层形成绝缘、防尘、防水、耐温、耐酸碱等防护。接插件2通过FPCB板1内的线路层连接温度传感器一4；温度传感器二5和接插件2，使温度传感器的信息通过接插件传递到电池管理系统。镀镍铜端子3通多锡焊方式连接到FPCB板的线路层，镀镍铜端子采用激光焊或超声波焊接方式连接到电池的正负极。接插件2通过FPCB板1内的线路层连接3镀镍铜片和接插件，使镀镍铜端子连接的电池电压信号传导到接插件，再通过接插件传导到电池管理系统。接插件2采用锡焊方式连接到FPCB板1的线路层，FR板固定于接插件底部，用于接插件定型，防止接插件受力，同时接插件锡焊接部位增加绝缘胶防护，接插件和外部的电池管理系统上的接插件连接，通过接插件给外部电池管理系统提供电压和温度信息，FPCB板上的接插件使用可移动式的，预留一定活动空间，给FPCB板1和电池管理系统（BMS）的接插件连接部位预留一定公差。
本实施案例中，动力电池系统的电池采用磷酸铁锂电池组或三元电池组；
本实施案例中，线路层采用1oz的铜箔传递电信号。
本实施案例中，镀镍铜端子3的厚度为0.3mm。
本实施案例中，接插件2为24pin，接插件2有一定的活动空间，为和电池管理系统的硬链接预留安装公差空间。
本实施案例中，温度传感器一4、温度传感器二5使用贴片式，测量电池极耳部位的温度传感器一4位于FPCB1的镀镍铜端子附近，测量电池组内部温度的传感器二5位于可弯曲的FPCB上温度传感器一4、温度传感器二5上部带碰撞防护、底部带FR板。
本实施案例中，绝缘防护胶用于FPCB板1上所有不导电的外露导体部位。
图3为本实用新型的原理框图，FPCB板1通过其上的镀镍铜端子、线路层和接插件传导电池的电压信号到电池管理系统，FPCB板1通过其上的温度传感器一4、温度传感器二5、线路层和接插件2传导电池的温度信号到电池管理系统，以实现电池管理系统对动力电池的电压和温度监控。
综上所述，本实用新型是动力电池系统的电压和温度采集装置，是集成接插件、线路层、绝缘层、温度传感器和镀镍铜端子为一体的电压传导、温度布置及传导装置。
Claims (9)
1.一种动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：包括FPCB板（1），FPCB板（1）左/右两端依次排布多个用于采集电池模组中的各电池的电压的镀镍铜端子（3），位于中部的镀镍铜端子（3）、位于端部的镀镍铜端子（3）内侧均焊接有用于采集电池模组中的电池极耳处的温度传感器一（4）；FPCB板（1）前端或后端有向外延伸的延伸板，延伸板上设有用于测试电池组内部的温度的温度传感器二（5），当延伸板弯折时温度传感器二（5）进入到电池组内部，FPCB板（1）中部有用于与外部的电池管理系统连接的接插件（2）；所述接插件（2）为板对板接插件。
2.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述FPCB板（1）包含线路层、绝缘层、防护层；接插件（2）、温度传感器一（4）、温度传感器二（5）、镀镍铜端子（3）和线路层焊接相连，接插件（2）、温度传感器一（4）、温度传感器二（5）均位于FPCB板（1）的正面，FPCB板（1）背面对应于接插件（2）、温度传感器一（4）、温度传感器二（5）处分别连接一块FR板。
3.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述接插件（2）为可移动式的接插件。
4.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述温度传感器一（4）、温度传感器二（5）为贴片或插片式结构，温度传感器一（4）、温度传感器二（5）外罩有保护罩，保护罩内有密封胶。
5.根据权利要求2所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：与接插件（2）对应的FR板上有下固定孔位（2-1），FPCB板（1）上有上固定孔位， FPCB板（1）通过装于上固定孔位、下固定孔位（2-1）处的卡扣固定于电池模组上，与接插件（2）对应的FR板背部有用于粘贴在电池模组上的背胶。
6.根据权利要求5所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述卡扣为微型塑料卡。
7.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述接插件（2）采用锡焊方式连接到FPCB的线路层，接插件（2）焊接部位有绝缘胶。
8.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：所述温度传感器一（4）至少为两个，一温度传感器一对应于电池模组中的电池极耳温度最高位置，另一温度传感器一对应于电池模组中的电池极耳温度最低位置。
9.根据权利要求1所述的动力电池系统电压和温度采集系统，其特征在于：至少一位于中部的镀镍铜端子（3）内侧、至少一位于端部的镀镍铜端子（3）内侧分别焊接一温度传感器一（4）。
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| CN202021713294.XU CN212542537U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 动力电池系统电压和温度采集系统 |
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| CN202021713294.XU Active CN212542537U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 动力电池系统电压和温度采集系统 |
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| CN (1) | CN212542537U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115327393A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-11-11 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 电池参数采集装置及电池管理系统 |
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2020
- 2020-08-17 CN CN202021713294.XU patent/CN212542537U/zh active Active
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