CN219476774U - 集成式ccs组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了集成式CCS组件及电池包。该CCS组件包括：绝缘支架；导电排，设于绝缘支架，导电排用于与多个电芯电连接；信号采集元件，与导电排电连接，信号采集元件用于采集电芯的信号；其中，绝缘支架上固定设有BMS，BMS和导电排通过连接器电连接，信号依次通过导电排和连接器传递至BMS。BMS和导电排的相对距离极小，BMS和导电排可直接通过连接器进行连接，无需在BMS和导电排之间设置转接线束，简化了走线结构，便于组装，降低了生产成本，并使CCS组件的整体占用空间较小，可提高电池包的空间利用率。电池包包括箱体和设于箱体的多个电芯，还包括上述的CCS组件，导电排可实现多个所述电芯的串联和并联。

Description

集成式CCS组件及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池包信号采集技术领域，尤其涉及集成式CCS组件及电池包。

背景技术

在电池包中，BMS(电池管理系统)是管家，保证电池包在生命周期内安全、可靠、高效的使用。CCS组件(电芯信号的采集组件)是实现BMS管理的基础，CCS组件通常固定设于电池模组并与电池模组电连接，为了保证电池包能够在规定的电压范围和温度范围内工作，CCS组件需要对由多个电芯串并联组件的电池模组进行电压信号、温度信号、电流信号等信号的采集，并将采集到的信号传递至BMS以对电池包的工作进行控制及管理。

现有技术中，BMS与CCS组件通常通过采用转接线束进行电连接，走线复杂，组装费时费力，成本较高，不利于产业化高效生产；同时，转接线束占用电池包空间较大，使得电池包的空间利用率较低，不利于满足电池包轻量化及提高能量密度的要求；并且，BMS的安装结构不够稳定，可能会因为电动汽车、电动单车等用电设备的晃动而导致BMS失效。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种集成式CCS组件，旨在解决现有BMS和CCS组件通过转接线束电连接导致的走线复杂，组装费时费力，成本较高，占用空间大，不利于产业化高效生产，不利于满足电池包轻量化及提高能量密度的问题，以及旨在解决BMS的安装结构不够稳定导致的容易晃动的问题。本实用新型还提供一种电池包，包括如上所述的集成式CCS组件。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种集成式CCS组件，包括：绝缘支架；导电排，设于所述绝缘支架，所述导电排用于与多个电芯电连接；信号采集元件，与所述导电排电连接，所述信号采集元件用于采集电芯的信号；其中，所述绝缘支架上固定设有BMS，所述BMS和所述导电排通过连接器电连接，所述信号依次通过所述导电排和所述连接器传递至所述BMS。

本实用新型所提供的一种集成式CCS组件，导电排与多个电芯电连接以实现多个电芯的串联和并联；重要地，一方面，BMS固定设于绝缘支架以使得BMS和绝缘支架结合为一体结构，且导电排设于绝缘支架，BMS和导电排的相对距离极小，BMS和导电排可直接通过连接器进行连接，无需在BMS和导电排之间设置转接线束，简化了走线结构，便于组装，降低了生产成本，利于产业化高效生产，并且，使得CCS组件的整体占用空间较小，可提高电池包的空间利用率，容易满足电池包轻量化及提高能量密度的要求，另一方面，BMS固定设于绝缘支架，使得BMS的装配更加稳定，在用电设备运行时BMS不会因晃动导致失效。

根据本实用新型的一些实施例，所述BMS和所述绝缘支架为热铆固定或者焊接固定或者螺接固定或者一体成型。

通过采用上述方案，可保证BMS和绝缘支架的连接可靠性和连接稳定性，且功能实现容易，结构简单，生产成本低。

根据本实用新型的一些实施例，所述导电排包括正极输出排和负极输出排，所述BMS设有连接所述正极输出排的第一导电镀层和连接所述负极输出排的第二导电镀层；所述第一导电镀层用于使所述正极输出排和电池包的总正导电排形成电连接；所述第二导电镀层用于使所述负极输出排与电池包的总负导电排形成电连接。

通过采用上述方案，无需设置输出级底座即可使正极输出排和电池包的总正导电排形成电连接，并使负极输出排和电池包的总负导电排形成电连接，减少了零部件数量，进一步简化了CCS组件的结构，且降低了重量和生产成本，可使得电池包的结构更加紧凑从而可进一步提高电池包的空间利用率。

根据本实用新型的一些实施例，所述CCS组件还包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件插设于所述BMS和所述正极输出排之间以固定所述BMS和所述正极输出排；所述第二连接件插设于所述BMS和所述负极输出排之间以固定所述BMS和所述负极输出排；所述第一导电镀层设于所述BMS用于插接所述第一连接件的插接处，所述第二导电镀层设于所述BMS用于插接所述第二连接件的插接处。

通过采用上述方案，可实现BMS分别与正极输出排和负极输出排的固定，结构简单稳固，占用空间小，使得第一导电镀层和正极输出排接触充分，也使得第二导电镀层和负极输出排接触充分，提高了工作稳定性，功能不容易失效。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接件和所述第二连接件为螺栓、螺钉、销钉中的任一种。

通过采用上述方案，装配简单方便，且成本较低。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接器包括第一连接器和第二连接器，所述第一连接器固定设于所述导电排，所述第二连接器固定设于所述BMS，所述第一连接器和所述第二连接器电连接；所述信号依次通过所述导电排、所述第一连接器和所述第二连接器传递至所述BMS。

通过采用上述方案，使得BMS和导电排的电连接更加可靠方便，其中，第二连接器相当于BMS的信号采集口。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘支架设有定位块，所述信号采集元件穿设于所述定位块以固定于所述绝缘支架。

通过采用上述方案，使得线束的排布更加合理紧凑，避免线束错接或短接导致的经济损失甚至是安全事故。

根据本实用新型的一些实施例，所述定位块设有缺口，所述信号采集元件通过所述缺口穿设于所述定位块。

通过采用上述方案，使得信号采集元件的安装维护更加省力方便。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号采集元件包括分别与所述导电排电连接的电压采集元件和温度采集元件；所述电压采集元件被配置为采集电芯的电压信号，所述温度采集元件被配置为采集电芯的温度信号。

通过采用上述方案，可实现对电芯的电压信号以及温度信号的采集。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘支架设有安装槽，所述温度采集元件包括热敏电阻，所述热敏电阻嵌设于所述安装槽。

通过采用上述方案，提高温度采集元件和绝缘支架的连接可靠性和连接稳定性，并减少CCS组件的整体占用空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装槽的开口方向朝向所述电芯，所述热敏电阻的表面与所述电芯接触。

通过采用上述方案，使得热敏电阻能够直接采集到电芯的温度，也就是说，通过热敏电阻直接贴设在电芯上，进而能够确保热敏电阻所采集到的温度信号为电芯的真实温度，提高CCS组件采集温度的准确性。

根据本实用新型的一些实施例，所述导电排和所述绝缘支架为热铆固定。

通过采用上述方案，以保证导电排和绝缘支架的连接可靠性和连接稳定性。

另外，本实用新型还提供一种电池包，包括箱体和多个电芯，多个所述电芯设于所述箱体，还包括如上所述的CCS组件，所述导电排与多个所述电芯电连接以实现多个所述电芯的串联和并联。

本实用新型所提供的一种电池包，CCS组件集成有BMS，CCS组件和BMS之间无需设置转接线束，占用空间小，零部件数量少，空间利用率高，容易满足轻量化以及提高能量密度的要求。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘支架和所述箱体分别设有互相对应的连接孔，所述电池包还包括第三连接件，所述第三连接件插设于所述连接孔以固定所述绝缘支架和所述箱体。

通过采用上述方案，可保证绝缘支架和箱体的连接可靠性和连接稳定性，且BMS固定设于绝缘支架，即BMS、绝缘支架和箱体固定在一起，使得CCS组件的装配稳定性得到提高，实现了BMS的不晃动。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的绝缘支架、导电排、信号采集元件的装配结构示意图；

图4为图3中A部的局部放大图；

图5为本实用新型实施例的绝缘支架、导电排、信号采集元件的另一视角的装配结构示意图；

图6为本实用新型实施例的箱体和电芯的装配结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

10-绝缘支架，101-安装槽，102-定位块，103-缺口，11-导电排，111-正极输出排，112-负极输出排，13-电压采集元件，131-导体，132-第一线束，14-温度采集元件，141-热敏电阻，142-第二线束，15-连接器，151-第一连接器，152-第二连接器，16-第一连接件，17-第二连接件，18-连接孔，19-电芯，20-BMS，201-第一导电镀层，202-第二导电镀层，21-箱体，22-第一热铆柱，23-第二热铆柱。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

请参阅图1至图5，本实用新型公开了一种集成式CCS组件，包括绝缘支架10、导电排11、信号采集元件、连接器15以及BMS20；导电排11设于绝缘支架10，导电排11用于与多个电芯19电连接；信号采集元件与导电排11电连接，信号采集元件用于采集电芯19的信号；其中，绝缘支架10上固定设有BMS20，BMS20和导电排11通过连接器15电连接，信号依次通过导电排11和连接器15传递至BMS20。本领域技术人员可以理解的是，BMS20指的是电池管理系统，CCS组件指的采集电芯19信号的采集组件，导电排11可为铝排、铜排等中的一种。

如此设置，导电排11与多个电芯19电连接以实现多个电芯19的串联和并联；重要地，一方面，BMS20固定设于绝缘支架10以使得BMS20和绝缘支架10结合为一体结构，且导电排11设于绝缘支架10，BMS20和导电排11的相对距离极小，BMS20和导电排11可直接通过连接器15进行连接，无需在BMS20和导电排11之间设置转接线束，简化了走线结构，便于组装，降低了生产成本，利于产业化高效生产，并且，使得CCS组件的整体占用空间较小，可提高电池包的空间利用率，容易满足电池包轻量化及提高能量密度的要求，另一方面，电池包需要安装至用电设备并为用电设备供电，BMS20固定设于绝缘支架10，使得BMS20的装配更加稳定，在用电设备运行时BMS20不会因晃动导致失效，举例性，电池包可为电动汽车、电动单车等用电设备供电。

如图1所示，较佳地，在本实施例中，BMS20和绝缘支架10为热铆固定，具体地，通过加热第一热铆柱22使得第一热铆柱22变成熔融状态，然后将BMS20和绝缘支架10粘接在一起，这种热铆连接的方式能够进一步地提高BMS20在绝缘支架10上的装配稳定性和装配可靠性，且功能实现容易，结构简单，生产成本低。诚然，在一些其他实施例种，BMS20和绝缘支架10还可以但不限于为焊接固定或者螺接固定或者一体成型，在此不做限制。

更为具体地，在本实施例中，BMS20为长方形状，第一热铆柱22的数量为4个，BMS20的四个角分别通过一个第一热铆柱22与绝缘支架10热铆固定，在BMS20的四个角进行热铆可避免BMS20中部的电路被损坏，避免BMS20报废。需要说明的是，在一些其他实施例中，第一热铆柱22的数量也可以为2个、3个、5个、6个等，在此不做限制。

类似地，在本实施例中，导电排11和绝缘支架10也为热铆固定，通过加热第二热铆柱23使得第二热铆柱23变成熔融状态，然后将导电排11和绝缘支架10粘接在一起，以保证导电排11和绝缘支架10的连接可靠性和连接稳定性。

具体地，导电排11包括正极输出排111和负极输出排112；现有技术中，通常地，需要在正极输出排111设置一个输出级底座以与电池包的总正导电排形成电连接，需要在负极输出排112设置另一个输出级底座以与电池包的总负导电排形成电连接，零部件数量较多，且占用空间大。

如图1和图2所示，在本实施例中，进一步地，BMS20设有第一导电镀层201和第二导电镀层202；第一导电镀层201连接于正极输出排111，且用于使正极输出排111和电池包的总正导电排形成电连接；第二导电镀层202连接于负极输出排112，且用于使负极输出排112与电池包的总负导电排形成电连接。如此，第一导电镀层201和第二导电镀层202起到了输出级底座的作用，无需在正极输出排111和总正导电排之间、负极输出排112和总负导电排之间设置输出级底座，减少了零部件数量，进一步简化了CCS组件的结构，且降低了重量和生产成本，可使得电池包的结构更加紧凑从而可进一步提高电池包的空间利用率。

较佳地，在本实施例中，CCS组件还包括第一连接件16和第二连接件17，第一连接件16插设于BMS20和正极输出排111之间以固定BMS20和正极输出排111；第二连接件17插设于BMS20和负极输出排112之间以固定BMS20和负极输出排112；第一导电镀层201设于BMS20用于插接第一连接件16的插接处，第二导电镀层202设于BMS20用于插接第二连接件17的插接处，如此，可将BMS20分别与正极输出排111和负极输出排112进行固定，结构简单稳固，占用空间小，并且，第一连接件16使得第一导电镀层201和正极输出排111接触充分，第二连接件17使得第二导电镀层202和负极输出排112接触充分，提高了工作稳定性，功能不容易失效。

更为具体地，第一连接件16和第二连接件17可以但不限于为螺栓、螺钉、销钉中的任一种，在此不做限制。

如图2所示，具体地，连接器15包括第一连接器151和第二连接器152，第一连接器151固定设于导电排11，第二连接器152固定设于BMS20，第一连接器151和第二连接器152电连接；信号依次通过导电排11、第一连接器151和第二连接器152传递至BMS20。如此设置，使得BMS20和导电排11的电连接更加可靠方便，其中，第二连接器152相当于BMS20的信号采集口。更为具体地，在本实施例中，第一连接器151为公端连接器15，第二连接器152为母端连接器15；诚然，在一些其他实施例中，第一连接器151可为母端连接器15，第二连接器152可为公端连接器15，在此不做限制。

如图3、图4和图5所述，进一步地，在本实施例中，信号采集元件包括分别与导电排11电连接的电压采集元件13和温度采集元件14；电压采集元件13被配置为采集电芯19的电压信号，温度采集元件14被配置为采集电芯19的温度信号。较佳地，电压采集元件13和温度采集元件14分别设有多个以提高采集信号的准确性。

如图5所示，较佳地，在本实施例中，绝缘支架10的一侧设有安装槽101，温度采集元件14包括热敏电阻141，热敏电阻141嵌设于安装槽101，以提高温度采集元件14和绝缘支架10的连接可靠性和连接稳定性，并减少CCS组件的整体占用空间。优选地，安装槽101的开口方向朝向电芯19，热敏电阻141与导电排11电连接，且热敏电阻141的表面与电芯19直接接触，如此设置，使得热敏电阻141能够直接采集到电芯19的温度，也就是说，通过热敏电阻141直接贴设在电芯19上，进而能够确保热敏电阻141所采集到的温度信号为电芯19的真实温度，提高CCS组件采集温度的准确性。

如图3所示，具体地，电压采集元件13设于绝缘支架10的另一侧，更为具体地，将电压采集元件13的导体131焊接到导电排11上，并进行点胶固定及绝缘。

如图4所示，优选地，绝缘支架10设有多个定位块102，电压采集元件13和温度采集元件14分别穿设于对应的定位块102以固定于绝缘支架10。具体地，导体131连接有第一线束132，热敏电阻141连接有第二线束142，第一线束132和第二线束142分别穿设于与其一一对应的定位块102，如此，使得线束的排布更加合理紧凑，避免线束错接或短接导致的经济损失甚至是安全事故。

较佳地，定位块设有缺口103，第一线束132和第二线束142可通过缺口103穿设于定位块102，如此，使得信号采集元件的安装维护更加省力方便。

如图1和图6所示，另外，本实用新型还提供一种电池包，包括箱体21和多个电芯19，多个电芯19设于箱体21，还包括如上所述的CCS组件，具体地，CCS组件盖设于箱体21，导电排11与多个电芯19电连接以实现多个电芯19的串联和并联。具体地，导电排11与电芯19的极柱通过焊接连接。如此设置，CCS组件集成有BMS20，CCS组件和BMS20之间无需设置转接线束，占用空间小，零部件数量少，空间利用率高，容易满足轻量化以及提高能量密度的要求。

优选地，在本实施例中，还包括第三连接件，第三连接件依次插设于绝缘支架10和箱体21以固定绝缘支架10和箱体21。具体地，第三连接件为螺栓，绝缘支架10和箱体21设有多个互相对应的连接孔18，第三连接件螺接于连接孔18以实现绝缘支架10和箱体21的固定。如此，可保证绝缘支架10和箱体21的连接可靠性和连接稳定性，且BMS20固定设于绝缘支架10，即BMS20、绝缘支架10和箱体21固定在一起，使得CCS组件的装配稳定性得到提高，实现了BMS20的不晃动。

综上所述，本实用新型所公开的集成式CCS组件及电池包，至少能够带来如下有益效果：

1)导电排11与多个电芯19电连接以实现多个电芯19的串联和并联；

2)BMS20固定设于绝缘支架10以使得BMS20和绝缘支架10结合为一体结构，且导电排11设于绝缘支架10，BMS20和导电排11的相对距离极小，BMS20和导电排11可直接通过连接器15进行连接，无需在BMS20和导电排11之间设置转接线束，简化了走线结构，便于组装，降低了生产成本，利于产业化高效生产；

3)CCS组件的整体占用空间较小，可提高电池包的空间利用率，容易满足电池包轻量化及提高能量密度的要求；

4)BMS20固定设于绝缘支架10，使得BMS20的装配更加稳定，在用电设备运行时BMS20不会因晃动导致失效；

5)BMS20和绝缘支架10为热铆固定,能够进一步地提高BMS20在绝缘支架10上的装配稳定性和装配可靠性，且功能实现容易，结构简单，生产成本低；

6)在BMS20上设置第一导电镀层201和第二导电镀层202，从而无需在正极输出排111和总正导电排之间、负极输出排112和总负导电排之间设置输出级底座，减少了零部件数量，进一步简化了CCS组件的结构，且降低了重量和生产成本，可使得电池包的结构更加紧凑从而可进一步提高电池包的空间利用率；

7)第一连接件16使得第一导电镀层201和正极输出排111接触充分，第二连接件17使得第二导电镀层202和负极输出排112接触充分，提高了工作稳定性，功能不容易失效；

8)电压采集元件13和温度采集元件14分别穿设于对应的定位块102以固定于绝缘支架10，使得线束的排布更加合理紧凑，避免线束错接或短接导致的经济损失甚至是安全事故；

9)第一线束132和第二线束142可通过缺口103穿设于定位块102，如此，使得信号采集元件的安装维护更加省力方便；

10)第三连接件依次插设于绝缘支架10和箱体21以固定绝缘支架10和箱体21,可保证绝缘支架10和箱体21的连接可靠性和连接稳定性，且BMS20固定设于绝缘支架10，即BMS20、绝缘支架10和箱体21固定在一起，使得CCS组件的装配稳定性得到提高，实现了BMS20的不晃动。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.集成式CCS组件，其特征在于，包括：

绝缘支架(10)；

导电排(11)，设于所述绝缘支架(10)，所述导电排(11)用于与多个电芯(19)电连接；

信号采集元件，与所述导电排(11)电连接，所述信号采集元件用于采集电芯(19)的信号；

其中，所述绝缘支架(10)上固定设有BMS(20)，所述BMS(20)和所述导电排(11)通过连接器(15)电连接，所述信号依次通过所述导电排(11)和所述连接器(15)传递至所述BMS(20)。

2.根据权利要求1所述的CCS组件，其特征在于，所述BMS(20)和所述绝缘支架(10)为热铆固定或者焊接固定或者螺接固定或者一体成型。

3.根据权利要求1所述的CCS组件，其特征在于，所述导电排(11)包括正极输出排(111)和负极输出排(112)，所述BMS(20)设有连接所述正极输出排(111)的第一导电镀层(201)和连接所述负极输出排(112)的第二导电镀层(202)；

所述第一导电镀层(201)用于使所述正极输出排(111)和电池包的总正导电排形成电连接；

所述第二导电镀层(202)用于使所述负极输出排(112)与电池包的总负导电排形成电连接。

4.根据权利要求3所述的CCS组件，其特征在于，所述CCS组件还包括第一连接件(16)和第二连接件(17)，所述第一连接件(16)插设于所述BMS(20)和所述正极输出排(111)之间以固定所述BMS(20)和所述正极输出排(111)；所述第二连接件(17)插设于所述BMS(20)和所述负极输出排(112)之间以固定所述BMS(20)和所述负极输出排(112)；所述第一导电镀层(201)设于所述BMS(20)用于插接所述第一连接件(16)的插接处，所述第二导电镀层(202)设于所述BMS(20)用于插接所述第二连接件(17)的插接处。

5.根据权利要求4所述的CCS组件，其特征在于，所述第一连接件(16)和所述第二连接件(17)为螺栓、螺钉、销钉中的任一种。

6.根据权利要求1所述的CCS组件，其特征在于，所述连接器(15)包括第一连接器(151)和第二连接器(152)，所述第一连接器(151)固定设于所述导电排(11)，所述第二连接器(152)固定设于所述BMS(20)，所述第一连接器(151)和所述第二连接器(152)电连接；所述信号依次通过所述导电排(11)、所述第一连接器(151)和所述第二连接器(152)传递至所述BMS(20)。

7.根据权利要求1所述的CCS组件，其特征在于，所述绝缘支架(10)设有定位块(102)，所述信号采集元件穿设于所述定位块(102)以固定于所述绝缘支架(10)。

8.根据权利要求7所述的CCS组件，其特征在于，所述定位块(102)设有缺口(103)，所述信号采集元件通过所述缺口(103)穿设于所述定位块(102)。

9.根据权利要求1所述的CCS组件，其特征在于，所述信号采集元件包括分别与所述导电排(11)电连接的电压采集元件(13)和温度采集元件(14)；所述电压采集元件(13)被配置为采集电芯(19)的电压信号，温度采集元件(14)被配置为采集电芯(19)的温度信号。

10.根据权利要求9所述的CCS组件，其特征在于，所述绝缘支架(10)设有安装槽(101)，所述温度采集元件(14)包括热敏电阻(141)，所述热敏电阻(141)嵌设于所述安装槽(101)。

11.根据权利要求10所述的CCS组件，其特征在于，所述安装槽(101)的开口方向朝向所述电芯(19)，所述热敏电阻(141)的表面与所述电芯(19)接触。

12.根据权利要求1-11任一项所述的CCS组件，其特征在于，所述导电排(11)和所述绝缘支架(10)为热铆固定。

13.电池包，其特征在于，包括箱体(21)和多个电芯(19)，多个所述电芯(19)设于所述箱体(21)，还包括如权利要求1-12任一项所述的CCS组件，所述导电排(11)与多个所述电芯(19)电连接以实现多个所述电芯(19)的串联和并联。

14.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述绝缘支架(10)和所述箱体(21)分别设有互相对应的连接孔(18)，所述电池包还包括第三连接件，所述第三连接件插设于所述连接孔(18)以固定所述绝缘支架(10)和所述箱体(21)。