CN219457772U - 一种分流器散热模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分流器散热模组及电池包。分流器散热模组包括：控制器、温度传感器、散热模块和可控开关；温度传感器用于测量分流器的表面温度；控制器分别与温度传感器、可控开关电连接，且控制器通过可控开关与散热模块相连接；控制器配置为根据温度传感器的测量信号生成用于控制可控开关的开关控制信号。利用本实用新型提出的分流器散热模组，当分流器的温度过高时，通过散热模块对分流器进行降温，可以控制分流器的温度处于合理的温度区间内，进而调整分流器的工作状态始终处于较佳的工作状态，最终实现减少分流器的温漂现象，保证分流器的测量精度。

Description

一种分流器散热模组及电池包

技术领域

本实用新型实施例涉及电池技术，尤其涉及一种分流器散热模组及电池包。

背景技术

分流器需要在大电流下工作，并且分流器的表面温度会由于自加热而升高，在环境温度高和散热环境差的情况下，分流器的表面温度还会进一步升高。根据电气和电子工程师协会标准，在正常运行条件下，分流器的推荐运行电流不应超过额定电流的2/3，然而，在实际应用中，经常需要测量大范围的电流，也就是说，至少要求分流器在10％-100％的额定电流下工作，在一些情况下分流器可能出现短期过载，即在超过100％的额定电流下工作。无论工作条件如何，控制分流器的表面温度都非常重要。分流器在表面温度为30～70℃时的工作状态最好，同时，在任何情况下其表面温度都不能超过145℃，否则分流器的电阻值将发生不可逆的变化。

现有的分流器存在表面温度过高时发生温漂，使用精度降低的问题。目前，缺乏一种能够测量工作中的分流器的表面温度变化，并基于分流器的表面温度对分流器进行主动散热，以保证分流器的使用性能的装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种分流器散热模组及电池包，以达到减少分流器的温漂现象，保证分流器的测量精度的目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种分流器散热模组，包括：控制器、温度传感器、散热模块和可控开关；

所述温度传感器用于测量分流器的表面温度；

所述控制器分别与所述温度传感器、所述可控开关电连接，且所述控制器通过所述可控开关与所述散热模块相连接；

所述控制器配置为根据所述温度传感器的测量信号生成用于控制所述可控开关的开关控制信号。

可选的，所述温度传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻设置于所述分流器的表面。

可选的，所述控制器还与所述散热模块电连接；

所述控制器还用于为所述散热模块供电。

可选的，所述控制器配置为为所述散热模块提供3.3V～12V的电源电压。

可选的，所述控制器采用电池管理系统。

可选的，所述散热模块采用风扇。

可选的，所述可控开关采用接触器或继电器。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池包，包括本实用新型实施例记载的分流器散热模组。

可选的，还包括分流器、主正继电器、预充继电器和预充电阻；

所述主正继电器串联在所述电池包的充放电回路中的正充放电支路上，所述分流器串联在所述充放电回路中的负充放电支路上；

所述预充继电器与所述预充电阻串联后与所述主正继电器并联。

可选的，还包括保险模块，所述保险模块串联在所述正充放电支路上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种分流器散热模组，该模组包括控制器、温度传感器、散热模块和可控开关，其中，配置温度传感器用于测量分流器的表面温度，配置控制器用于根据温度传感器的测量信号控制可控开关的通、断，进而实现对散热模块的启、停控制，基于此，当分流器的温度过高时，通过散热模块对分流器进行降温，可以控制分流器的温度处于合理的温度区间内，进而调整分流器的工作状态始终处于较佳的工作状态，最终实现减少分流器的温漂现象，保证分流器的测量精度。

附图说明

图1是实施例中的分流器散热模组结构框图；

图2是实施例中的电池包结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的分流器散热模组结构框图，参考图1，分流器散热模组包括：控制器100、温度传感器200、散热模块300和可控开关400；

温度传感器200用于测量分流器1的表面温度；

控制器100分别与温度传感器200、可控开关400电连接，且控制器100通过可控开关400与散热模块300相连接；

控制器100配置为根据温度传感器200的测量信号生成用于控制可控开关400的开关控制信号。

本实施例中，对控制器100的类型不做限定，例如，可以采用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、单片机等作为控制器100。

本实施例中，对温度传感器200的类型不做限定，例如，可以采用热敏电阻温度传感器、红外温度传感器等作为温度传感器200。

本实施例中，对散热模块300的类型不做限定，例如，可以采用可控风冷器件(风扇)、可控水冷器件作为散热模块300。

本实施例中，对可控开关400的类型不做限定，例如，可以采用接触器、继电器、开关管(三极管或MOS管，同时包括开关管电路)等作为可控开关400。

本实施例中，分流器用于测量直流电流，其测量原理为：当待测量的直流电流流过分流器时，分流器的两端产生一定的电压，当该电压被检测到后，基于分流器的电阻，可以计算出待测量的直流电流。

本实施例中，对分流器设置在用电回路中的方式不做具体限定，可以根据应用场景的不同设计不同的分流器电路。

本实施例中，配置控制器100根据温度传感器200的测量信号生成用于控制可控开关400的开关控制信号，具体的，可以配置控制器100实现如下功能：

获取温度传感器200的测量信号，根据测量信号确定分流器1表面的温度，同时，确定一次分流器1表面的温度后，存储该温度；

判断上述温度是否处于设定的安全温度区间，若处于设定的安全温度区间，则控制可控开关400断开，此时，散热模块300不工作；

若上述温度高于设定的安全温度区间的最大温度值，则控制可控开关400闭合，此时，散热模块300启动工作，辅助分流器1散热。

示例性的，本实施例中，可以通过标定试验或经验值确定上述安全温度区间，其中，至少设定安全温度区间与通过分流器的电流值相关，此外，安全温度区间还可以与环境温度相关或不相关；

例如，可以通过标定试验确定通过分流器的电流处于分流器的最大额定直流测量电流的10％～100％时，分流器的表面温度区间，将该温度区间作为安全温度区间；

或者，根据经验确定分流器在工作状态较佳时的表面温度，基于上述表面温度设定安全温度区间，例如30℃～145℃。

本实施例提出一种分流器散热模组，该模组包括控制器、温度传感器、散热模块和可控开关，其中，配置温度传感器用于测量分流器的表面温度，配置控制器用于根据温度传感器的测量信号控制可控开关的通、断，进而实现对散热模块的启、停控制，基于此，当分流器的温度过高时，通过散热模块对分流器进行降温，可以控制分流器的温度处于合理的温度区间内，进而调整分流器的工作状态始终处于较佳的工作状态，最终实现减少分流器的温漂现象，保证分流器的测量精度；

此外，配置通过可控开关实现对散热模块的启、停控制，当分流器的温度处于合理的温度区间内时，由于可控开关受控断开，因此，散热模块停止工作，基于此可以减少散热模块的能耗。

作为一种可实施方案，在图1所示方案的基础上，温度传感器包括热敏电阻，热敏电阻设置于分流器1的表面。

示例性的，本方案中，温度传感器采用热敏电阻传感器，采用热敏电阻传感器可以减小分流器散热模块的设计难度、减小分流器散热模块的体积同时保证温度测量的精度。

示例性的，本方案中，对选用的热敏电阻的型号不做具体限定，其可以根据使用需求自由选定。

作为一种可实施方案，在图1所示方案的基础上，控制器100还与散热模块300电连接。

本方案中，配置通过控制器100为散热模块300供电，其中，基于控制器100的工作电压，控制器100可以配置或不配置电压转换单元(升压或降压转换单元)；

例如，若控制器100的工作电源电压的等级高于散热模块300的工作电源电压的等级(例如，控制器100采用220V电源供电，散热模块300采用5V电源供电)，则控制器100应包括降压单元(AC/DC或DCDC降压单元)；

若控制器100的工作电源电压与散热模块300的工作电源电压相同，则控制器100可以不包括电压转换单元。

作为一种可实施方案，当配置控制器为散热模块供电时，配置控制器可以输出3.3V～12V的低压电，相应的，配置控制器为散热模块提供3.3V～12V的电源电压。

在前述任意一种分流器散热模块方案的基础上，在一种可实施方案中，控制器采用电池管理系统。

在前述任意一种分流器散热模块方案的基础上，在一种可实施方案中，散热模块采用风扇。

示例性的，本方案中，对采用的风扇的功能不做限定，风扇可以支持或不支持调速(变频)控制。

在前述任意一种分流器散热模块方案的基础上，在一种可实施方案中，可控开关采用接触器或继电器。

示例性的，本方案中，对接触器、继电器采用的型号不做具体限定，其可以根据设计和使用需求自由选定。

本实施例中，上述任意分流器散热模组的方案之间可以自由排列组合，例如，结合图1，在一种可实施方案中，分流器散热模组包括：

分流器散热模组包括：控制器100、温度传感器200、散热模块300和可控开关400；

温度传感器200用于测量分流器1的表面温度；

控制器100分别与温度传感器200、散热模块300、可控开关400电连接，其中，控制器100还通过可控开关400与散热模块300相连接；

控制器100配置为根据温度传感器200的测量信号生成用于控制可控开关400的开关控制信号。

本方案中，控制器100采用电池管理系统(Battery Management System，BMS)，相应的，分流器散热模组设置于电池包内，分流器散热模组用于设置在电池包充放电回路上的分流器的散热。

本方案中，温度传感器200采用热敏电阻温度传感器，散热模块300采用风扇，可控开关400采用继电器；

其中，风扇的工作电压为12V，配置电池管理系统为风扇提供12V的工作电压。

在图1所示方案有益效果的基础上，本方案中，基于分流器散热模组可以实现针对分流器工作时温升的实时监测，温度的升高会影响分流器采集精度及寿命，基于分流器散热模组，在分流器温度过高时控制风扇为分流器主动散热，可以减少由于温度过高而导致的温漂现象，可以保证分流器的电流采集精确度，减少因电流采集不准而造成的损害，同时可以减缓分流器的寿命衰减。

实施例二

图2是实施例中的电池包结构框图，参考图2，电池包包括实施例一记载的任意一种分流器散热模组，例如，分流器散热模组可以包括：

控制器100、温度传感器200、散热模块300和可控开关400；

温度传感器200用于测量分流器1的表面温度；

控制器100分别与温度传感器200、散热模块300、可控开关400电连接，其中，控制器100还通过可控开关400与散热模块300相连接；

控制器100配置为根据温度传感器200的测量信号生成用于控制可控开关400的开关控制信号。

其中，控制器100采用BMS，分流器1设置在电池包充放电回路中的负充放电支路上；

散热模块300采用风扇，配置BMS由电池包内的电池模组供电，配置BMS为风扇提供低压(例如12V)工作电压。

本实施例中，电池包的有益效果与实施例一中记载的对应内容相同，具体内容不再赘述。

参考图2，进一步的，电池包还包括主正继电器2、预充继电器3和预充电阻4；

主正继电器2串联在电池包的充放电回路中的正充放电支路上，预充继电器3与预充电阻4串联后与主正继电器2并联。

示例性的，本方案中，预充继电器3在电池的预充电阶段受控闭合，且在电池的充电阶段受控断开，主正继电器2在电池的充电阶段受控闭合。

示例性的，本方案中，可以配置控制器100(BMS)用于实现对预充继电器3、主正继电器2的控制，其配置的具体控制逻辑与现有技术相同，具体内容不再详述。

参考图2，进一步的，电池包还包括保险模块5，保险模块5串联在正充放电支路上；

具体的，本方案中，电池包中的电池模组的正极输出端通过保险模块5与主正继电器2相连接。

示例性的，本方案中，对选用的保险模块5的具体类型不做限定，例如，可以采用保险丝组件作为保险模块5，通过配置保险模块5，可以提高电池包的使用安全性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种分流器散热模组，其特征在于，包括：控制器、温度传感器、散热模块和可控开关；

所述温度传感器用于测量分流器的表面温度；

所述控制器分别与所述温度传感器、所述可控开关电连接，且所述控制器通过所述可控开关与所述散热模块相连接；

所述控制器配置为根据所述温度传感器的测量信号生成用于控制所述可控开关的开关控制信号。

2.如权利要求1所述的分流器散热模组，其特征在于，所述温度传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻设置于所述分流器的表面。

3.如权利要求1所述的分流器散热模组，其特征在于，所述控制器还与所述散热模块电连接；

所述控制器还用于为所述散热模块供电。

4.如权利要求3所述的分流器散热模组，其特征在于，所述控制器配置为为所述散热模块提供3.3V～12V的电源电压。

5.如权利要求1至4任一所述的分流器散热模组，其特征在于，所述控制器采用电池管理系统。

6.如权利要求1至4任一所述的分流器散热模组，其特征在于，所述散热模块采用风扇。

7.如权利要求1至4任一所述的分流器散热模组，其特征在于，所述可控开关采用接触器或继电器。

8.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至7任一所述的分流器散热模组。

9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括分流器、主正继电器、预充继电器和预充电阻；

所述主正继电器串联在所述电池包的充放电回路中的正充放电支路上，所述分流器串联在所述充放电回路中的负充放电支路上；

所述预充继电器与所述预充电阻串联后与所述主正继电器并联。

10.如权利要求9所述的电池包，其特征在于，还包括保险模块，所述保险模块串联在所述正充放电支路上。