CN217507453U - 电池模组数据采集装置、电池模组及电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组数据采集装置、电池模组及电气设备，该数据采集装置包括：数据处理单元和采集单元，数据处理单元和采集单元之间采用采样线电性连接；采集单元与电芯本体的电芯极柱电性连接，采集单元用于采集电芯本体的电芯参数；数据处理单元固定安装于封装外壳，数据处理单元用于接收电芯参数，并对电芯参数进行数据分析。本实用新型通过设置采集单元与电芯极柱直接连接，避免增加连接结构导致的采样误差，有利于提高电芯采样数据的准确性。

Description

电池模组数据采集装置、电池模组及电气设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及电池模组数据采集装置、电池模组及电气设备。

背景技术

电池模组通常由多个电芯串并联连接后，采用外壳框架封装在一起形成。电芯之间的串并联连接通过铝巴片焊接在电芯极柱上实现。

为了采集电芯电压等运行参数，监控电芯的状态，在现有的电池模组中，将镍片焊接在铝巴片上，通过采集铝巴片的电压，确定电芯电压。但是，由于铝巴片和电芯极柱焊接产生的电阻会带来压降，导致采集到的电芯电压与电芯的实际电压存在误差，影响电芯参数采集准确性，无法准确监控电芯状态。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池模组数据采集装置、电池模组及电气设备，以解决现有的电池模组存在电芯数据采样误差的问题，提高电芯采样数据的准确性。

根据本实用新型的一方面，提供了一种电池模组数据采集装置，所述电池模组包括封装外壳及设置于所述封装外壳内的多个电芯本体，所述电芯本体之间采用电芯连接片串联或者并联连接，所述数据采集装置包括：数据处理单元和采集单元，所述数据处理单元和所述采集单元之间采用采样线电性连接；所述采集单元与所述电芯本体的电芯极柱电性连接，所述采集单元用于采集所述电芯本体的电芯参数；所述数据处理单元固定安装于所述封装外壳，所述数据处理单元用于接收所述电芯参数，并对所述电芯参数进行数据分析。

可选地，所述采集单元为镍片式采集单元，所述镍片式采集单元与所述电芯极柱焊接连接。

可选地，所述镍片式采集单元包括呈L型结构的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯极柱的上表面焊接连接，所述第二连接部与所述电芯极柱的侧壁焊接连接。

可选地，所述镍片式采集单元在所述电芯极柱上具有第一投影；所述电芯连接片在所述电芯极柱上具有第二投影；所述第一投影和所述第二投影之间设置间隔空间。

可选地，所述间隔空间的尺寸范围为3毫米至5毫米。

可选地，所述电芯极柱设有凹槽结构，所述采集单元设有凸起部；所述凸起部的外形尺寸小于或者等于所述凹槽结构的凹槽尺寸；所述凸起部与所述凹槽结构焊接连接。

可选地，所述电池模组数据采集装置还包括卡扣，所述卡扣固定安装于所述封装外壳内，所述卡扣用于固定所述采样线。

可选地，所述数据处理单元设有数据接口，所述数据接口用于连接电池控制芯片，并将所述电芯参数和/或所述电芯参数的数据分析结果传输至所述电池控制芯片。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池模组，包括：上述电池模组数据采集装置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电气设备，包括：上述电池模组数据采集装置。

本实用新型实施例的技术方案，设置数据处理单元和采集单元，数据处理单元和采集单元之间采通过采样线电性连接；采集单元与电芯本体的电芯极柱电性连接，采集单元用于采集电芯本体的电芯参数；数据处理单元固定安装于封装外壳，数据处理单元用于接收电芯参数，并对电芯参数进行数据分析，解决现有的电池模组的采样结构存在电芯数据采样误差的问题，有利于简化采样结构，减小采样参数与电芯实际运行参数之间的误差，提高电芯采样数据的准确性，改善电芯监控效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例五提供的一种电池模组的结构示意图；

图6是本实用新型实施例六提供的一种电池模组的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图，本实施例可适用于对电芯电压进行采样的应用场景。

如图1所示，电池模组100包括封装外壳110及设置于封装外壳110内的多个电芯本体120，相邻的电芯本体120之间采用电芯连接片130串联或者并联连接。

如图1所示，数据采集装置200包括：数据处理单元210和采集单元220，数据处理单元210和采集单元220之间采用采样线230电性连接；采集单元220与电芯本体120的电芯极柱120A电性连接，采集单元220用于采集电芯本体120的电芯参数；数据处理单元210固定安装于封装外壳110，数据处理单元210用于接收电芯参数，并对电芯参数进行数据分析。

其中，电芯本体120的电芯极柱120A包括正极极柱和负极极柱。参考图1所示，相邻的两个电芯本体120的正极极柱的朝向可相反，相邻的两个电芯本体120之间采用电芯连接片130电连接，实现模组内电芯本体120之间的串联连接，通过增加串联连接的电芯本体120的数量可增大电池模组100的容量。

在本实施例中，电芯参数包括电芯电压参数和电芯温度参数。

具体而言，采集单元220直接与电芯极柱120A电性连接，在电池模组100充放电过程中，采集单元220实时采集各个电芯本体120的电芯极柱120A的电芯参数，并经采样线230将采集得到的电芯参数传输至数据处理单元210，数据处理单元210接收电芯参数，并根据所有电芯本体120的电芯电压参数计算电池模组100的电压，以及根据所有电芯本体120的电芯温度参数计算电池模组100的温度。例如，可将模组内所有电芯电压参数之和确定为电池模组100的电压；可将模组内所有电芯温度参数的均值或者极值作为电池模组100的温度。通过上述技术方案，解决现有的电池模组的采样结构存在电芯数据采样误差的问题，有利于简化采样结构，减小采样参数与电芯实际运行参数之间的误差，提高电芯采样数据的准确性，改善电芯监控效果。

一实施例中，采集单元220可为镍片式采集单元，镍片式采集单元与电芯极柱120A焊接连接。

其中，镍片可以看成阻值较小的电阻。镍片式采集单元与电芯极柱120A的焊接点即为采样点，在电池模组100充放电中，镍片式采集单元可通过采集流经采样点的电流或者镍片式采集单元采样点温度实现电芯参数采集。

典型地，镍片式采集单元包括下述至少一项：温度采集镍片和电压采集镍片。

参考图1所示，采集单元220在电芯极柱120A上具有第一投影；电芯连接片130在电芯极柱120A上具有第二投影；第一投影和第二投影之间设置间隔空间。

其中，间隔空间的具体尺寸可根据电池模组的充放电电流进行调节，例如，在大容量模组中，增大该间隔空间的尺寸；在小容量模组中，减小该间隔空间的尺寸。

一实施例中，间隔空间的尺寸范围可为3毫米至5毫米。

具体而言，可通过增大电芯极柱120A的长度和/或宽度，使焊接采集单元220与焊接到电芯极柱120A的电芯连接片130之间，保持预设尺寸的间隔空间，避免焊接过程中造成焊接采集单元220与电芯连接片130的搭接。

继续参考图1所示，数据处理单元210可设有数据接口，数据接口用于连接电池控制芯片，并将电芯参数和/或电芯参数的数据分析结果传输至电池控制芯片。典型地，该数据接口可为总线接口。通过设置数据结构，实现电芯参数对外传输。

实施例二

可选地，图2是本实用新型实施例二提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图，在图1的实施例基础上，示例性地示出了一种镍片式采集单元的具体实施方式。

如图2所示，该镍片式采集单元220包括呈L型结构的第一连接部220A和第二连接部220B，第一连接部220A与电芯极柱120A的上表面焊接连接，第二连接部220B与电芯极柱120A的侧壁焊接连接。通过设置“L”型结构，可快速定位并焊接采集单元，同时有利于提高采集单元的焊接可靠性。

结合参考图2所示，在电池模组数据采集装置安装过程中，将“L”型结构焊接在电芯极柱120A背离电芯本体120端部一侧的侧边，第一连接部220A与电芯极柱120A的上表面焊接连接，第二连接部220B与电芯极柱120A的侧壁焊接连接。如图2所示，横向方向X为电芯极柱120A的堆叠排列，纵向方向Y垂直于横向方向X，该电芯极柱120A呈长方体结构，在沿横向方向X上，电芯极柱120A具有第一宽度W1，第一连接部220A具有第二宽度W2；在沿纵向方向Y上，电芯极柱120A具有第一长度L1，第一连接部220A具有第二长度L2，第二长度L2小于第一长度L1，有利于避免焊接过程造成焊接采集单元220与电芯连接片130搭接，提高焊接可靠性，减少采样误差。

实施例三

可选地，图3是本实用新型实施例三提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图，示例性地示出了一种采集单元的具体实施方式。

如图3所示，采集单元220设有凸起部220T，电芯极柱120A设有凹槽结构120T；凸起部220T的外形尺寸小于或者等于凹槽结构的凹槽尺寸；凸起部220T与凹槽结构焊接连接。

其中，凹槽结构120T可设置为矩形、圆形或者“T”字形，凸起部220T的外形结构和尺寸与凹槽结构120T的外形结构和尺寸相匹配。

具体而言，在电池模组数据采集装置安装过程中，可先将凸起部220T嵌装入凹槽结构120T，再对凸起部220T与凹槽结构进行焊接连接。通过在采集单元设置凸起部，提高采集单元与电芯极柱的焊接强度，有利于提高采样结构的可靠性，减少采样误差。

实施例三

可选地，图4是本实用新型实施例四提供的一种电池模组数据采集装置的结构示意图。

如图4所示，电池模组数据采集装置200还包括卡扣240，卡扣240固定安装于封装外壳110内，卡扣240用于固定采样线230。

具体而言，可在电芯本体120上表面设置卡扣安装板，该卡扣安装板与电芯本体120之间绝缘，卡扣240固定于电芯本体120上表面的卡扣安装板。在电池模组数据采集装置安装过程中，将采样线230穿过卡扣，通过增加卡扣固定功能，避免安装过程中线束拉扯导致的接线故障，有利于提高采样系统接线的可靠性。

实施例五

基于上述任一实施例，本实用新型实施例五还提供了一种电池模组100。

图5是本实用新型实施例五提供的一种电池模组的结构示意图。

如图5所示，该电池模组100包括：上述任一实施例提供的电池模组数据采集装置200。具备该电池模组数据采集装置200的功能模块和有益效果。

实施例六

基于上述任一实施例，本实用新型实施例六还提供了一种电气设备300。

图6是本实用新型实施例六提供的一种电池模组的结构示意图。

如图6所示，电气设备300包括：上述任一实施例提供的电池模组数据采集装置200。

典型地，该电气设备300可为电池模组管理设备。

综上所述，本实用新型实施例的技术方案，设置数据处理单元和采集单元，数据处理单元和采集单元之间采通过采样线230电性连接；采集单元与电芯本体的电芯极柱电性连接，采集单元用于采集电芯本体的电芯参数；数据处理单元固定安装于封装外壳，数据处理单元用于接收电芯参数，并对电芯参数进行数据分析，解决现有的电池模组的采样结构存在电芯数据采样误差的问题，有利于简化采样结构，减小采样参数与电芯实际运行参数之间的误差，提高电芯采样数据的准确性，改善电芯监控效果。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组数据采集装置，所述电池模组包括封装外壳及设置于所述封装外壳内的多个电芯本体，所述电芯本体之间采用电芯连接片串联或者并联连接，其特征在于，所述数据采集装置包括：数据处理单元和采集单元，所述数据处理单元和所述采集单元之间采用采样线电性连接；

所述采集单元与所述电芯本体的电芯极柱电性连接，所述采集单元用于采集所述电芯本体的电芯参数；

所述数据处理单元固定安装于所述封装外壳，所述数据处理单元用于接收所述电芯参数，并对所述电芯参数进行数据分析。

2.根据权利要求1所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述采集单元为镍片式采集单元，所述镍片式采集单元与所述电芯极柱焊接连接。

3.根据权利要求2所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述镍片式采集单元包括呈L型结构的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯极柱的上表面焊接连接，所述第二连接部与所述电芯极柱的侧壁焊接连接。

4.根据权利要求2所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述镍片式采集单元在所述电芯极柱上具有第一投影；

所述电芯连接片在所述电芯极柱上具有第二投影；

所述第一投影和所述第二投影之间设置间隔空间。

5.根据权利要求4所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述间隔空间的尺寸范围为3毫米至5毫米。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述采集单元设有凸起部，所述电芯极柱设有凹槽结构；

所述凸起部的外形尺寸小于或者等于所述凹槽结构的凹槽尺寸；

所述凸起部与所述凹槽结构焊接连接。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，还包括卡扣，所述卡扣固定安装于所述封装外壳内，所述卡扣用于固定所述采样线。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组数据采集装置，其特征在于，所述数据处理单元设有数据接口，所述数据接口用于连接电池控制芯片，并将所述电芯参数和/或所述电芯参数的数据分析结果传输至所述电池控制芯片。

9.一种电池模组，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述的电池模组数据采集装置。

10.一种电气设备，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述的电池模组数据采集装置。

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