CN218497013U - 一种分流器及电流采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分流器及电流采集系统包括：第一键合单元、第二键合单元、电阻及连接装置，其中：第一键合单元电连接于电阻的第一端与所述连接装置之间，第二键合单元电连接于电阻的第二端与所述连接装置之间；其中，第一键合单元及第二键合单元将所述电阻的电压及温度信号传输至所述连接装置，经所述连接装置传输至电池管理系统，通过电池管理系统完成电阻阻值的修正及电流的计算，基于电流对电池的SOC进行估算。通过第一键合单元及第二键合单元降低分流器的生产制造成本；其加工效率高于气相流焊接工艺，且简单成熟，耗材便宜。

Description

一种分流器及电流采集系统

技术领域

本实用新型涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种分流器及电流采集系统。

背景技术

电池管理系统是电动汽车的大脑，制约着电动汽车的发展；电池管理系统主要通过采集电池组的电压、温度和电流来保证电动汽车行驶的安全稳定性。电流是剩余电量(State of Charge，即SOC)估算精度的一个重要因素，因此对电池组充放电电流的检测尤为重要。目前采集电流的主要器件是分流器以及霍尔传感器，但霍尔传感器存在以下缺点：线性度较差、较高的温漂、易受噪声影响、分辨率不够高、存在磁饱和、价格高等问题，但是组装方便，无需增加系统高压连接点，且无需增加额外铜排；分流器具备高精度、线性度好、低温漂、低噪声干扰、高分辨率、价格便宜，但存在需增加系统高压连接点、需增加额外高压铜排、连接螺栓等物料从而增加PACK系统(PACK即为电池包)成本等缺点，目前分流器的生产制造过程中会使用到气相流焊接这个工艺将PCB焊接到铜排上面，由于气相流焊接设备目前一般都是依靠进口，价格昂贵，除此之外，受限于设备内部工作腔体体积，每次焊接的PCB数量有限，且每次焊接需要进行前处理、后处理等步骤，整个过程下来大概需要20分钟左右，从而使分流器的生产制造效率受到一定的影响。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种分流器及电流采集系统，用于解决现有技术中采用气相流焊接工艺的分流器加工效率低下、工艺复杂及耗材昂贵的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种分流器，所述分流器至少包括：第一键合单元、第二键合单元、电阻及连接装置，其中：

所述第一键合单元电连接于所述电阻的第一端与所述连接装置之间，所述第二键合单元电连接于所述电阻的第二端与所述连接装置之间；

其中，所述第一键合单元及所述第二键合单元将所述电阻的电压及温度信号传输至所述连接装置，经所述连接装置传输至电池管理系统。

可选地，所述分流器还包括第一导电底板及第二导电底板，所述第一导电底板及所述第二导电底板分别设置在所述电阻的两端，所述电阻的第一端基于所述第一导电底板与所述第一键合单元电连接，第二端基于所述第二导电底板与所述第二键合单元电连接。

可选地，所述第一键合单元与所述第二键合单元均包含至少1条键合引线。

可选地，所述键合引线的线径介于10微米至500微米之间。

可选地，所述键合引线的表面设置有保护装置。

可选地，所述保护装置为保护胶。

可选地，所述电阻的阻值介于0.1毫欧至1毫欧之间。

可选地，所述电阻的精度介于0.01％至1％之间。

可选地，所述连接装置包括：PCB板、温度传感器及连接器，其中：所述PCB板与所述第一键合单元及所述第二键合单元电连接；所述温度传感器设置在所述PCB板上表面，与所述连接器电连接；所述连接器设置在所述PCB板上表面，与电池管理系统通信连接。

本实用新型提供一种电流采集系统，所述电流采集系统至少包括所述分流器。

如上所述，本实用新型的一种分流器及电流采集系统，具有以下有益效果：

1)本实用新型的分流器及电流采集系统，通过第一键合单元及第二键合单元降低分流器的生产制造成本。

2)本实用新型的分流器及电流采集系统，加工效率高于气相流焊接工艺，且简单成熟，耗材便宜。

附图说明

图1显示为本实用新型的分流器的结构示意图。

附图标记说明

1 电阻

21 第一导电底板

22 第二导电底板

3 连接装置

31 PCB板

32 温度传感器

33 连接器

41 第一键合单元

42 第二键合单元

43 保护胶

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实施例提供一种分流器，所述分流器包括：第一键合单元41、第二键合单元42、电阻1及连接装置3，其中：

第一键合单元41电连接于电阻1的第一端与连接装置3之间，第二键合单元42电连接于电阻1的第二端与连接装置3之间；

其中，第一键合单元41及第二键合单元42将电阻1的电压及温度信号传输至连接装置3，经连接装置3传输至电池管理系统，通过电池管理系统完成电阻1阻值的修正及电流的计算，基于电流对电池的SOC进行估算。

具体地，作为示例，如图1所示，分流器还包括第一导电底板21及第二导电底板22，第一导电底板21及第二导电底板22分别设置在电阻1的两端，电阻1的第一端基于所述第一导电底板21与第一键合单元41电连接，第二端基于第二导电底板22与第二键合单元42电连接。需要说明的是，第一导电底板21及第二导电底板22通常为铜排，用于焊接第一键合单元及41第二键合单元42，使电阻1的电压及温度信号传输至连接装置3上，采用铜排是因为铜比金具有更高的导热性和导电性，但铜的硬度和腐蚀敏感性相对较差。需要进一步说明的是，第一键合单元41与第二键合单元42的作用是将电阻1的电压及温度信号传输给电池管理系统，而第一导电底板21、第二导电底板22及连接装置3(在本实施例中具体指PCB板31)是作为电阻1的电压及温度信号传输的媒介，在实际的应用中，也可以调整电阻1的第一端与第二端的连接点的尺寸，使电阻1能够通过第一端与第二端的连接点将电压及温度信号传输给电池管理系统，因此，也可以不设置第一导电底板21、第二导电底板22，只要能够保证电阻1的电压及温度信号能够传输至连接装置3上，进而传输至电池管理系统，任意形式的设置方式均适用，并不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1所示，第一键合单元41与第二键合单元42均包含至少1条键合引线。更具体地，键合引线的线径介于10微米至500微米之间，键合引线的表面设置有保护装置，保护装置为保护胶43。需要说明的是，键合引线是在半导体器件制造过程中，在集成电路(IC,即Integrated Circuit)或其封装之间进行互联的方法，键合引线用于将IC连接到其他电子设备或从一个印制电路板(PCB，即Printed Circuit Board)连接到另一个PCB，键合引线通常被认为是最具有成本效益和灵活性的互联技术，用于组装绝大多数半导体封装，通常情况下，键合引线可用于100GHz以上的频率。

键合引线通常由铝、铜、银、金等材料组成，线径从十几个微米开始，最高可达几百个微米，适用于高功率应用，通常情况下，键合引线采用铜线，因为铜线能够以更小的直径适用，能提供与金相同的性能，且无需高昂的材料成本；但是使用铜线会存在一些挑战，因为铜线比金和铝都硬，因此必须严格控制键合参数，而铜线表面会形成氧化物，因此存储和保质期也是必须考虑的问题。

保护胶具有较强的耐水性、耐油性、耐腐性和绝缘性，喷涂在物体表面后，即形成一层可剥薄膜，通过膜对物体的有效隔离，达到防脏、防锈、防酸碱、防擦伤的目的，保护胶是由乙醇、甲醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、正丁醇、丁酮为原料，将聚乙烯醇缩丁醛经改性后制成液体保护涂膜。

需要说明的是，第一键合单元41与第二键合单元42均包含至少1条键合引线，本申请对键合引线的数量不做具体限制，例如第一键合单元41和第二键合单元42可以分别包括2条键合引线、3条键合引线等，本申请实施例仅以此为例。设置成多条键合引线的目的在于，如果其中一条键合引线出现故障，还可以通过其他键合引线进行信号传输，不会影响整个分流器的工作，提高分流器工作的可靠性。需要进一步说明的是，键合引线的材料、数量、线径及保护装置应考虑具体的应用场景，任意能使电阻1的电压及温度信号传输至连接装置3上的设置方式均适用，不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1所示，电阻1的阻值介于0.1毫欧至1毫欧之间，更具体地，电阻1的精度介于0.01％至1％之间。需要说明的是，精密电阻存在温漂现象，因此精密电阻要求电阻的阻值误差、电阻的热稳定性(温度系数)、电阻器的分布参数(分布电容和分布电感)等指标均达到一定标准的电阻器。通常情况下，精密电阻具有低温漂特性：温度系数值越低，稳定性越高；精密电阻具有高精度特性：精度越高，温度系数值也越低，稳定性越高。通过第一键合单元41与第二键合单元42采集电阻1的电压，由于电阻1存在温漂，温度传感器32对电阻1进行阻值修正，并将修正后的电压和温度信号传输至电池管理系统进行电流计算。需要进一步说明的是，电阻1的阻值范围包括但不限于0.1毫欧至1毫欧之间、精度范围包括但不限于0.01％至1％之间，只要能保证温度传感器32对电阻1进行阻值修正，并将修正后的电压和温度信号传输至电池管理系统进行电流计算，任意电阻1的阻值及精度均适用，并不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1所示，连接装置3包括：PCB板31、温度传感器32及连接器33，其中：PCB板31与第一键合单元41及第二键合单元42电连接；温度传感器32设置在PCB板31上表面，与连接器33电连接(在图1中未展示)；连接器33设置在PCB板31上表面，并与电池管理系统通信连接，通过电池管理系统完成对电池的SOC进行估算。

本实施例还提供一种电流采集系统，所述电流采集系统至少包括所述分流器，所述电流采集系统通过分流器采集电压及温度信号，并将采集到的电压及温度信号传输至电池管理系统。需要说明的是，随着电动汽车的不断发展，对电池的容量及续航能力提出了更高的要求，电动汽车设置的电池数量可能超过了一个，需要设置多个分流器，各分流器构成电流采集系统，其中，各分流器对应一个电池。电池管理系统对电流采集系统进行调控，通过设置电流采集系统中各分流器所对应的电池的主从关系(通常情况下，电池管理系统设置其中一个电池为主电池，其余的电池为从电池，并能灵活调节各电池的主从关系)，采集电压及温度信号，对每一个电池进行电流计算，进而得到每一个电池的剩余容量，即SOC。

综上所述，本实用新型的分流器及电流采集系统包括：第一键合单元、第二键合单元、电阻及连接装置，其中：所述第一键合单元电连接于所述电阻的第一端与所述连接装置之间，所述第二键合单元电连接于所述电阻的第二端与所述连接装置之间；其中，所述第一键合单元及所述第二键合单元将所述电阻的电压及温度信号传输至所述连接装置，经所述连接装置传输至电池管理系统，通过电池管理系统完成电阻阻值的修正及电流的计算，基于电流对电池的SOC进行估算。本实用新型的分流器及电流采集系统，通过第一键合单元及第二键合单元降低分流器的生产制造成本。本实用新型的分流器及电流采集系统，加工效率高于气相流焊接工艺，且简单成熟，耗材便宜。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种分流器，其特征在于，所述分流器至少包括：第一键合单元、第二键合单元、电阻及连接装置，其中：

所述第一键合单元电连接于所述电阻的第一端与所述连接装置之间，所述第二键合单元电连接于所述电阻的第二端与所述连接装置之间；

其中，所述第一键合单元及所述第二键合单元将所述电阻的电压及温度信号传输至所述连接装置，经所述连接装置传输至电池管理系统。

2.根据权利要求1所述的分流器，其特征在于：所述分流器还包括第一导电底板及第二导电底板，所述第一导电底板及所述第二导电底板分别设置在所述电阻的两端，所述电阻的第一端基于所述第一导电底板与所述第一键合单元电连接，第二端基于所述第二导电底板与所述第二键合单元电连接。

3.根据权利要求1所述的分流器，其特征在于：所述第一键合单元与所述第二键合单元均包含至少1条键合引线。

4.根据权利要求3所述的分流器，其特征在于：所述键合引线的线径介于10微米至500微米之间。

5.根据权利要求3所述的分流器，其特征在于：所述键合引线的表面设置有保护装置。

6.根据权利要求5所述的分流器，其特征在于：所述保护装置为保护胶。

7.根据权利要求1所述的分流器，其特征在于：所述电阻的阻值介于0.1毫欧至1毫欧之间。

8.根据权利要求7所述的分流器，其特征在于：所述电阻的精度介于0.01％至1％之间。

9.根据权利要求1所述的分流器，其特征在于：所述连接装置包括：PCB板、温度传感器及连接器，其中：所述PCB板与所述第一键合单元及所述第二键合单元电连接；所述温度传感器设置在所述PCB板上表面，与所述连接器电连接；所述连接器设置在所述PCB板上表面，与电池管理系统通信连接。

10.一种电流采集系统，其特征在于：所述电流采集系统至少包括：如权利要求1～9任意一项所述的分流器。

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