CN217239562U - 一种电池采样组件、电池采样装置及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池采样组件、电池采样装置及电池包，所述采样板表面依次层叠设置有隔离板和PCB板，所述PCB板的两侧设置有至少一个具有连接部的汇流排，所述汇流排的连接部靠近所述PCB板的一侧边缘；所述连接部夹设于所述PCB板和隔离板之间，所述PCB板靠近连接部的一侧设置有弹性垫圈，连接件由上至下依次贯穿所述PCB板、所述弹性垫圈、所述连接部和所述隔离板并固定。本实用新型提供的采样组件的设计方案可以自动化生产，提高了零件生产效率以及一致性，此外，生产过程中不需要投入激光焊接等高成本设备，相对于FPC采样方案，本实用新型提供的PCB采样方案成本更低且更容易进行更换维修。

Description

一种电池采样组件、电池采样装置及电池包

技术领域

本实用新型属于电池模组采样技术领域，涉及一种电池采样组件、电池采样装置及电池包。

背景技术

目前，动力电池已广泛应用于汽车、自行车、船舶等交通工具。为满足交通工具的动力及续航能力的相应要求，动力电池需满足高功率和大容量的技术要求。锂离子电池由于其优良的供电能力在新能源电动车辆领域中得到广泛应用，在具体使用时通常将多个锂离子电芯组合成电池模组作为车辆的动力电池的能量存储部。

该结构的电池模组中，在一些电池单体发生过电压、过电流或者过热时，会对整个电池模组的安全性造成影响，为了确保电池模组在工作时的安全性，因此需要对过电压、过电流或者过热的技术问题进行检测和控制。目前的数据采集方案通常是采用线束加印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)或者采用柔性印刷电路板(Flexible PrintedCircuit，FPC)进行采集。

采用线束加PCB板的方案需要大量的人工投入，难以实现自动化生产，无法满足大批量的需求并且安装的成品的一致性较差且重量较重。

采用FPC方案虽然可以实现自动化生产且质量较轻，但FPC成本较高，并且由于需要针对不同的电池模组结构定制不同形状的PFC，因此需要不同的工装、模具，这导致整个动力电池的成本较高；另外由于FPC方案一般是通过激光焊接工艺将镍片焊接在汇流排上，这样一般FPC上的保险丝出现熔断或者其它质量问题时，FPC难以进行更换维修，一般采用将整个模组进行更换，这样会大大增加售后成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电池采样组件、电池采样装置及电池包，本实用新型在PCB板上设置了弹性垫圈，其与PCB板上的信号采集线是电性连通的，首先其与汇流排相连起到电池电压采集功能；其次是防止连接件在固定使用过程中松动导致接触不良，整个采样组件的设计方案可以自动化生产，提高了零件生产效率以及一致性，此外，生产过程中不需要投入激光焊接等高成本设备，相对于FPC采样方案，本实用新型提供的PCB采样方案成本更低且更容易进行更换维修。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种电池采样组件，所述电池采样组件包括采样板，所述采样板表面依次层叠设置有隔离板和PCB板，所述PCB板的两一侧设置有至少一个具有连接部的汇流排，所述汇流排的连接部靠近所述PCB板的一侧边缘；

所述连接部夹设于所述PCB板和隔离板之间，所述PCB板靠近连接部的一侧设置有弹性垫圈，连接件由上至下依次贯穿所述PCB板、所述弹性垫圈、所述连接部和所述隔离板并固定。

本实用新型在PCB板上设置了弹性垫圈，其与PCB板上的信号采集线是电性连通的，首先其与汇流排相连起到电池电压采集功能；其次是防止连接件在固定使用过程中松动导致接触不良，通过弹性垫圈和连接件将汇流排与PCB板电性连接，与焊接相比更加牢固稳定，可以防止汇流排的连接部从连接件上滑落，减小了安装难度。整个采样组件的设计方案可以自动化生产，提高了零件生产效率以及一致性，此外，生产过程中不需要投入激光焊接等高成本设备，相对于FPC采样方案，本实用新型提供的PCB采样方案成本更低且更容易进行更换维修。

需要说明的是，本实用新型提供的采样组件在装配前，先将弹性垫圈固定于PCB板的贯穿孔外周，固定方式可选为焊接；随后再层叠连接部和隔离板，最后通过连接件贯穿固定。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的连接件包括螺栓和螺母，所述螺母位于所述连接部和隔离板之间并至少部分嵌入所述隔离板，所述螺栓由上至下依次贯穿所述PCB板、所述弹性垫圈和所述连接部后旋入所述螺母中。

本实用新型中，隔离板上形成凸起特征用于镶嵌螺母，在旋入螺栓的过程中，无需额外固定螺母，方便螺栓旋入，相比焊接工艺更加稳定牢固。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述连接部为由汇流排一侧边缘突出的弯折结构，所述连接部具有弯折平面部和弯折斜面部，所述弯折平面部通过所述弯折斜面部与所述汇流排一侧边缘连接，所述弯折平面部高于所述汇流排所在平面，所述弯折平面部位于所述弹性垫圈和所述螺母之间。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述PCB板远离隔离板的一侧表面设置有温度传感器，所述PCB板靠近隔离板的一侧表面与待采样电池模组接触。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述PCB板一端设置有转接插座，所述PCB板上刻蚀形成若干条信号采集线，所述温度传感器的温度信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座，所述弹性垫圈与所述信号采集线电性连接，所述汇流排通过所述弹性垫圈电性连通所述信号采集线，通过所述信号采集线采集电池电压。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述PCB板至少一侧边缘设置有电压采样件，所述电压采样件与待采样电池模组的电压采样点电性连接，所述电压采样件的电压信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电压采样件包括电压采样壁和电压采样端子，所述电压采样壁的一端固定于所述PCB板一侧边缘，所述电压采样壁的另一端设置有所述电压采样端子。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述信号采集线上设置有熔断器。

本实用新型在PCB板的信号采集线上集成设置了熔断器，当采集线路受到异常大电流冲击时，熔断器可以及时切断回路对系统进行保护，熔断器可以是保险丝或其他具有相似功能的零件。

第二方面，本实用新型提供了一种包括第一方面所述电池采样组件的电池采样装置，所述电池采样装置包括电性连接的电池采样组件和电池管理系统，所述电池采样组件用于采集电池模组的温度信号和/或电压信号，并将信号传输至所述电池管理系统。

第三方面，本实用新型提供了一种包括第二方面所述电池采样装置的电池包，所述电池包包括箱体，所述箱体内设置有电池模组和电池采样装置，所述电池采样装置接触所述电池模组，和/或与所述电池模组电性连接。

所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型在PCB板上设置了弹性垫圈，其与PCB板上的信号采集线是电性连通的，首先其与汇流排相连起到电池电压采集功能；其次是防止连接件在固定使用过程中松动导致接触不良，通过弹性垫圈和连接件将汇流排与PCB板电性连接，与焊接相比更加牢固稳定，可以防止汇流排的连接部从连接件上滑落，减小了安装难度。整个采样组件的设计方案可以自动化生产，提高了零件生产效率以及一致性，此外，生产过程中不需要投入激光焊接等高成本设备，相对于FPC采样方案，本实用新型提供的PCB采样方案成本更低且更容易进行更换维修。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的电池采样组件的结构示意图；

图2为本实用新型一个具体实施方式提供的隔离板和螺母的局部放大图；

图3为本实用新型一个具体实施方式提供的PCB板和弹性垫圈的局部放大图；

图4为本实用新型一个具体实施方式提供的汇流排连接部的局部放大图；

其中，1-PCB板；11-弹性垫圈；2-汇流排；21-连接部；3-隔离板；31-螺母；4-螺栓。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种电池采样组件，如图1所示，所述电池采样组件包括采样板，所述采样板表面依次层叠设置有隔离板3和PCB板1，所述PCB板1的两侧设置有至少一个具有连接部21的汇流排2，所述汇流排2的连接部21靠近所述PCB板1的一侧边缘；

所述连接部21夹设于所述PCB板1和隔离板3之间，所述PCB板1靠近连接部21的一侧设置有弹性垫圈11，连接件由上至下依次贯穿所述PCB板1、所述弹性垫圈11、所述连接部21和所述隔离板3并固定。

本实用新型在PCB板1上设置了弹性垫圈11，其与PCB板1上的信号采集线是电性连通的，首先其与汇流排2相连起到电池电压采集功能；其次是防止连接件在固定使用过程中松动导致接触不良，通过弹性垫圈11和连接件将汇流排2与PCB板1电性连接，与焊接相比更加牢固稳定，可以防止汇流排2的连接部21从连接件上滑落，减小了安装难度。整个采样组件的设计方案可以自动化生产，提高了零件生产效率以及一致性，此外，生产过程中不需要投入激光焊接等高成本设备，相对于FPC采样方案，本实用新型提供的PCB采样方案成本更低且更容易进行更换维修。

需要说明的是，本实用新型提供的采样组件在装配前，先将弹性垫圈11固定于PCB板1的贯穿孔外周(如图3所示)，固定方式可选为焊接；随后再层叠连接部21和隔离板3，最后通过连接件贯穿固定。

进一步地，所述的连接件包括螺栓4和螺母31，所述螺母31位于所述连接部21和隔离板3之间并至少部分嵌入所述隔离板3(如图2所示)，所述螺栓4由上至下依次贯穿所述PCB板1、所述弹性垫圈11和所述连接部21后旋入所述螺母31中。

本实用新型中，隔离板3上形成凸起特征用于镶嵌螺母31，在旋入螺栓4的过程中，无需额外固定螺母31，方便螺栓4旋入，相比焊接工艺更加稳定牢固。

进一步地，所述连接部21为由汇流排2一侧边缘突出的弯折结构，所述连接部21具有弯折平面部和弯折斜面部，所述弯折平面部通过所述弯折斜面部与所述汇流排2一侧边缘连接，所述弯折平面部高于所述汇流排2所在平面，所述弯折平面部位于所述弹性垫圈11和所述螺母31之间(如图4所示)。

进一步地，所述PCB板1远离隔离板3的一侧表面设置有温度传感器，所述PCB板1靠近隔离板3的一侧表面与待采样电池模组接触。

进一步地，所述PCB板1一端设置有转接插座，所述PCB板1上刻蚀形成若干条信号采集线，所述温度传感器的温度信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座，所述弹性垫圈11与所述信号采集线电性连接，所述汇流排2通过所述弹性垫圈11电性连通所述信号采集线，通过所述信号采集线采集电池电压。

进一步地，所述PCB板1至少一侧边缘设置有电压采样件，所述电压采样件与待采样电池模组的电压采样点电性连接，所述电压采样件的电压信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座。

进一步地，所述电压采样件包括电压采样壁和电压采样端子，所述电压采样壁的一端固定于所述PCB板1一侧边缘，所述电压采样壁的另一端设置有所述电压采样端子。

进一步地，所述信号采集线上设置有熔断器。

本实用新型在PCB板1的信号采集线上集成设置了熔断器，当采集线路受到异常大电流冲击时，熔断器可以及时切断回路对系统进行保护，熔断器可以是保险丝或其他具有相似功能的零件。

在另一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种包括上述电池采样组件的电池采样装置，所述电池采样装置包括电性连接的电池采样组件和电池管理系统，所述电池采样组件用于采集电池模组的温度信号和/或电压信号，并将信号传输至所述电池管理系统。

在另一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种包括上述电池采样装置的电池包，所述电池包包括箱体，所述箱体内设置有电池模组和电池采样装置，所述电池采样装置接触所述电池模组，和/或与所述电池模组电性连接。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种电池采样组件，其特征在于，所述电池采样组件包括采样板，所述采样板表面依次层叠设置有隔离板和PCB板，所述PCB板的两侧设置有至少一个具有连接部的汇流排，所述汇流排的连接部靠近所述PCB板的一侧边缘；

所述连接部夹设于所述PCB板和隔离板之间，所述PCB板靠近连接部的一侧设置有弹性垫圈，连接件由上至下依次贯穿所述PCB板、所述弹性垫圈、所述连接部和所述隔离板并固定。

2.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述的连接件包括螺栓和螺母，所述螺母位于所述连接部和隔离板之间并至少部分嵌入所述隔离板，所述螺栓由上至下依次贯穿所述PCB板、所述弹性垫圈和所述连接部后旋入所述螺母中。

3.根据权利要求2所述的电池采样组件，其特征在于，所述连接部为由汇流排一侧边缘突出的弯折结构，所述连接部具有弯折平面部和弯折斜面部，所述弯折平面部通过所述弯折斜面部与所述汇流排一侧边缘连接，所述弯折平面部高于所述汇流排所在平面，所述弯折平面部位于所述弹性垫圈和所述螺母之间。

4.根据权利要求1所述的电池采样组件，其特征在于，所述PCB板远离隔离板的一侧表面设置有温度传感器，所述PCB板靠近隔离板的一侧表面与待采样电池模组接触。

5.根据权利要求4所述的电池采样组件，其特征在于，所述PCB板一端设置有转接插座，所述PCB板上刻蚀形成若干条信号采集线，所述温度传感器的温度信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座，所述弹性垫圈与所述信号采集线电性连接，所述汇流排通过所述弹性垫圈电性连通所述信号采集线，通过所述信号采集线采集电池电压。

6.根据权利要求5所述的电池采样组件，其特征在于，所述PCB板至少一侧边缘设置有电压采样件，所述电压采样件与待采样电池模组的电压采样点电性连接，所述电压采样件的电压信号输出端通过所述信号采集线电性连接所述转接插座。

7.根据权利要求6所述的电池采样组件，其特征在于，所述电压采样件包括电压采样壁和电压采样端子，所述电压采样壁的一端固定于所述PCB板一侧边缘，所述电压采样壁的另一端设置有所述电压采样端子。

8.根据权利要求5所述的电池采样组件，其特征在于，所述信号采集线上设置有熔断器。

9.一种包括权利要求1-8任一项所述电池采样组件的电池采样装置，其特征在于，所述电池采样装置包括电性连接的电池采样组件和电池管理系统，所述电池采样组件用于采集电池模组的温度信号和/或电压信号，并将信号传输至所述电池管理系统。

10.一种包括权利要求9所述的电池采样装置的电池包，其特征在于，所述电池包包括箱体，所述箱体内设置有电池模组和电池采样装置，所述电池采样装置接触所述电池模组，和/或与所述电池模组电性连接。

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