CN217085220U

CN217085220U - 一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置

Info

Publication number: CN217085220U
Application number: CN202220590409.3U
Authority: CN
Inventors: 李建龙; 王佳佳; 李超
Original assignee: Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Current assignee: Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2032-03-17

Abstract

一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，属于新能源汽车动力电池系统应用技术领域，解决如何检测圆柱动力电池模组内的各个单体电芯的电压以及模组内的温度的问题，通过在PCB板上设置采集导线和温度传感器，将采集的电压和温度信号，通过微带线传送至连接器，连接器与BMS通讯，将单体圆柱电芯的电压和模组的温度传输给BMS进行实时信息显示及监控；电压和温度的采集精准、稳定，工序简单，与传统采集方式相比较，采用PCB板走线，整体会美观，无线束走向紊乱现象。

Description

一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置

技术领域

本实用新型属于新能源汽车动力电池系统应用技术领域，具体涉及一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置。

背景技术

圆柱动力电池模组指的是将每个圆柱单体电芯经过串/并联组合形成一个较大容量和电压平台的电池组，模组之间再通过串联方式组成动力电池系统，为保证电池组工作的可靠性和延长电池的使用寿命，需时刻监视各单体电芯的电压和模组温度。

传统的动力电池模组采集板通常采用FPC(柔性电路板)和集成盖板，前者的特征是FPC上制作有相应数量的引脚，引脚焊接到电芯极柱上，FPC制作工艺复杂且成本较高，量产阶段所需时间较长，同时生产成本也会增加；后者是将极片安装在塑料件中，单体电压采集点通过线束直接焊接在极片表面，温感为单独安装，集成盖板的电压与温度采集没有实现集成，且集成盖板表面采集线束较多，表面线束繁杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何检测圆柱动力电池模组内的各个单体电芯的电压以及模组内的温度。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，包括：第一PCB板(21)；所述的第一PCB板(21)的上、下两边开设有相同数量的两组通孔(215)，每组中的通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第一PCB板(21)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第一PCB板(21)上表面的第一连接器(211)连接；第一PCB板(21)上还设置有多个温度传感器(214)，每个所述的温度传感器(214)的输出端均通过微带线与第一连接器(211)连接。

本实用新型的技术方案通过在PCB板上设置采集导线和温度传感器，将采集的电压和温度信号，通过微带线传送至连接器，连接器与BMS通讯，将单体圆柱电芯的电压和模组的温度传输给BMS进行实时信息显示及监控；电压和温度的采集精准、稳定，工序简单，与传统采集方式相比较，采用PCB板走线，整体会美观，无线束走向紊乱现象。

进一步地，所述的第一连接器(211)通过通讯电缆与电池管理系统连接。

进一步地，所述的第一PCB板(21)通过过流排与圆柱动力电池模组连接。

进一步地，过流排包括：第一种过流排(22)、第二种过流排(23)、第三种过流排(24)、多个第四种过流排(25)；多个所述的第四种过流排(25)平均分为两组，第二种过流排(23)与第一组的第四种过流排(25)从左往右排成第一行，第三种过流排(24)与第二组的第四种过流排(25)从左往右排成第二行，第一种过流排(22)排在第一行与第二行的右端。

进一步地，每种过流排上均开设有铆接孔(221)，所述的铆接孔(221)与第一PCB板(21)上的通孔(215)对应铆接。

进一步地，每种过流排上均设置有焊接耳(222)，所述的第一PCB板(21)上还开设多个焊接孔(216)，在第一PCB板(21)与过流排进行铆接时，每个过流排的焊接耳(222)正好放置在对应的焊接孔(216)的下方。

进一步地，所述的焊接耳(222)的面积小于焊接孔(216)的轮廓包围的面积。

进一步地，还包括：第二PCB板(31)；所述的第二PCB板(31)的上、下两边开设有相同数量的两组通孔(215)，每组中的通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第二PCB板(31)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第二PCB板(31)上表面的第二连接器(311)连接。

进一步地，所述的第二连接器(311)通过通讯电缆与电池管理系统连接。

进一步地，所述的第二PCB板(31)通过过流排与圆柱动力电池模组连接。

本实用新型的优点在于：

附图说明

图1为本实用新型实施例的圆柱动力电池模组与采集装置的装配示意图；

图2为本实用新型实施例的采集装置的第一采集板的装配示意图；

图3为本实用新型实施例的采集装置的第一采集板的过流排排列示意图；

图4为本实用新型实施例的采集装置的第一PCB板结构示意图；

图5为本实用新型实施例的采集装置的第二采集板的装配示意图；

图6为本实用新型实施例的采集装置的第二采集板的过流排排列示意图；

图7为本实用新型实施例的采集装置的第二PCB板结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，用于采集圆柱动力电池模组(1)的电压和温度，包括：第一采集板(2)、第二采集板(3)。

如图2和3所示，所述的第一采集板(2)包括：1个第一PCB板(21)、1个第一种过流排(22)、1个第二种过流排(23)、1个第三种过流排(24)、8个第四种过流排(25)，一共11个过流排。

如图3所示，为第一采集板(2)的11个过流排的排列方式：1个第二种过流排(23)与4个第四种过流排(25)从左往右排成第一行，1个第三种过流排(24)与其余4个第四种过流排(25)从左往右排成第二行，1个第一种过流排(22)排在第一行与第二行的右端；所有的过流排的材质为铜或其他导电导热性能良好的金属，每种过流排上均开设有2个铆接孔(221)并设置有焊接耳(222)。

如图4所示，所述的第一PCB板(21)的上、下两边均开设有11个通孔(215)；第一PCB板(21)的上边、从左往右的第1和第2个通孔(215)与第二种过流排(23)上开设的2个铆接孔(221)进行铆接，第一PCB板(21)的上边、从左往右的第3至第10个通孔(215)分别与图3中的第一行的4个第四种过流排(25)上开设的铆接孔(221)对应进行铆接；第一PCB板(21)的下边、从左往右的第1和第2个通孔(215)与第三种过流排(24)上开设的2个铆接孔(221)进行铆接，第一PCB板(21)的下边、从左往右的第3至第10个通孔(215)分别与图3中的第二行的4个第四种过流排(25)上开设的铆接孔(221)对应进行铆接；第一PCB板(21)的左边、从上到下的2个通孔(215)对应与第一种过流排(22)上开设的2个铆接孔(221)进行铆接；通过铆接将11个过流排固定在第一PCB板(21)的下方。

如图4所示，第一PCB板(21)的上边、从左往右的10个通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，第一PCB板(21)的下边、从左往右的10个通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，第一PCB板(21)的左边、从上到下的2个通孔(215)之间连接有采集导线(212)，采集导线(212)用于采集动力电池模组中的单体圆柱电芯的电压信号，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第一PCB板(21)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第一PCB板(21)左侧上表面的第一连接器(211)连接；保险丝(213)的作用是：当采集导线电流过大时，保险丝及时熔断，起到保护作用，每组所述的保险丝(213)均采用一用一备的方式设置，当主保险丝熔断后，将备用的保险丝焊接上，方便维修。

如图2和4所示，所述的第一PCB板(21)的中间位置平行开设有两组焊接孔(216)，每组10个、一字均匀排开；在第一PCB板(21)与过流排进行铆接时，每个过流排的焊接耳(222)正好放置在对应的焊接孔(216)的下方，焊接耳(222)的面积小于焊接孔(216)的轮廓包围的面积，通过在焊接孔(216)中填塞焊料，采用激光焊接的方式，将过流排的焊接耳(222)与圆柱动力电池模组(1)中的圆柱电芯的正、负极柱焊接在一起，从而将圆柱动力电池模组(1)中的多个单体圆柱电芯串联在一起。

如图4所示，第一PCB板(21)上还设置有2个温度传感器(214)，每个所述的温度传感器(214)的输出端均通过微带线与安装在第一PCB板(21)左侧上表面的第一连接器(211)连接。

如图4所示，11个采集导线(212)和2个温度传感器(214)分别采集动力电池模组的电压信号和温度信号，通过微带线传送至第一连接器(211)，第一连接器(211)与BMS通讯，将单体圆柱电芯的电压信息和动力电池模组的温度信息传输给BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)进行实时信息显示及监控。

如图5至图7所示，所述的第二采集板(3)的结构与第一采集板(2)的结构类似，不同之处在于：第二采集板(3)不包括温度传感器，第二采集板(3)只采用第四种过流排(25)。

如图5和6所示，所述的第二采集板(3)包括：1个第二PCB板(31)、10个第四种过流排(25)。

如图6所示，为第二采集板(31)的10个过流排的排列方式：5个第四种过流排(25)从左往右排成第一行，其余5个第四种过流排(25)从左往右排成第二行。

如图7所示，所述的第二PCB板(31)的上、下两边均开设有10个通孔(215)；第二PCB板(31)的上边、从左往右的10个通孔(215)分别与图6中的第一行的5个第四种过流排(25)上开设的铆接孔(221)对应进行铆接；第二PCB板(31)的下边、从左往右的10个通孔(215)分别与图6中的第二行的5个第四种过流排(25)上开设的铆接孔(221)对应进行铆接；通过铆接将10个过流排固定在第二PCB板(31)的下方。

如图7所示，第二PCB板(31)的上边、从左往右的10个通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，第二PCB板(31)的下边、从左往右的10个通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，采集导线(212)用于采集动力电池模组的电压信号，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第二PCB板(31)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第二PCB板(31)左侧上表面的第二连接器(311)连接；保险丝(213)的作用是：当采集导线电流过大时，保险丝及时熔断，起到保护作用，每组所述的保险丝(213)均采用一用一备的方式设置，当主保险丝熔断后，将备用的保险丝焊接上，方便维修。

如图5和7所示，所述的第二PCB板(31)的中间位置平行开设有两组焊接孔(216)，每组10个、一字均匀排开；在第二PCB板(31)与过流排进行铆接时，每个过流排的焊接耳(222)正好放置在对应的焊接孔(216)的下方，焊接耳(222)的面积小于焊接孔(216)的轮廓包围的面积，通过在焊接孔(216)中填塞焊料，采用激光焊接的方式，将过流排的焊接耳(222)与圆柱动力电池模组(1)中的圆柱电芯的正、负极柱焊接在一起，从而将圆柱动力电池模组(1)中的多个单体圆柱电芯串联在一起。

如图7所示，10个采集导线(212)采集动力电池模组的电压信号，通过微带线传送至第二连接器(311)，第二连接器(311)与BMS通讯，将单体圆柱电芯的电压信息传输给BMS进行实时信息显示及监控。

本实施例采用的PCB板是一种具有较强硬度电路板，不易折弯或断裂，相比于柔性电路板具有成本低且制作工艺简单等优势，所有采集电路线束均走在PCB板内部，采集信号经连接器传递到外部的BMS，用以时刻监视各单体圆柱电芯电压及模组温度，监视各单体圆柱电芯电压的目的是防止电池在使用过程中出现过充或者过放，监视模组温度的目的是避免电池在较低或较高的温度环境中使用，影响电池的寿命；相比于传统的采集板，PCB技术采集板具有结构简单，可靠性稳定；相比于采集盖板来说没有繁杂的采集线束，做到模组表面干净整洁，同时极大的提高了生产部门的生产效率，缩短生产周期。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，包括：第一PCB板(21)；所述的第一PCB板(21)的上、下两边开设有相同数量的两组通孔(215)，每组中的通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第一PCB板(21)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第一PCB板(21)上表面的第一连接器(211)连接；第一PCB板(21)上还设置有多个温度传感器(214)，每个所述的温度传感器(214)的输出端均通过微带线与第一连接器(211)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，所述的第一连接器(211)通过通讯电缆与电池管理系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，所述的第一PCB板(21)通过过流排与圆柱动力电池模组连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，过流排包括：第一种过流排(22)、第二种过流排(23)、第三种过流排(24)、多个第四种过流排(25)；多个所述的第四种过流排(25)平均分为两组，第二种过流排(23)与第一组的第四种过流排(25)从左往右排成第一行，第三种过流排(24)与第二组的第四种过流排(25)从左往右排成第二行，第一种过流排(22)排在第一行与第二行的右端。

5.根据权利要求4所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，每种过流排上均开设有铆接孔(221)，所述的铆接孔(221)与第一PCB板(21)上的通孔(215)对应铆接。

6.根据权利要求4所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，每种过流排上均设置有焊接耳(222)，所述的第一PCB板(21)上还开设多个焊接孔(216)，在第一PCB板(21)与过流排进行铆接时，每个过流排的焊接耳(222)正好放置在对应的焊接孔(216)的下方。

7.根据权利要求6所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，所述的焊接耳(222)的面积小于焊接孔(216)的轮廓包围的面积。

8.根据权利要求1所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，还包括：第二PCB板(31)；所述的第二PCB板(31)的上、下两边开设有相同数量的两组通孔(215)，每组中的通孔(215)两两之间连接有采集导线(212)，每段采集导线(212)的一端均通过微带线对应与安装在第二PCB板(31)上的一组保险丝(213)的一端连接，该组保险丝(213)的另一端通过微带线与安装在第二PCB板(31)上表面的第二连接器(311)连接。

9.根据权利要求8 所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，所述的第二连接器(311)通过通讯电缆与电池管理系统连接。

10.根据权利要求8 所述的一种用于采集圆柱动力电池模组电压和温度的采集装置，其特征在于，所述的第二PCB板(31)通过过流排与圆柱动力电池模组连接。