CN219915888U - 电压采集组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电压采集组件，该电压采集组件包括：导电排，设置于电芯上，并电连接于电芯的极柱；电压采集片，设置于导电排上，并电连接于导电排；第一柔性电路板，沿导电排的延伸方向设置，并电连接于电池内部系统及电压采集片；其中，第一柔性电路板上设置有多个焊盘，多个焊盘分别用于通过对应的电压采集线电连接于电池外部系统。本实用新型能够方便对比电池外部系统和电池内部系统分别获取的电压采集片上的电压，提升测试的准确性，减少电压采集组件中物料的使用，降低电压采集的制作成本，减少测试周期，提升电压采集的效率和灵活性。

Description

电压采集组件

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电压采集组件。

背景技术

相关技术中，在对电池包进行测试时，通常需要将采集的电池包内电芯的电压等数据传输至电池管理系统(Battery Management System，BMS)或电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)来处理，并进一步向外输出。当不需要使采集的参数经过BMS或ECU，而是利用外接额外的测试仪器来输出采集的参数时，则会在柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)上增设连接器来进行转接，并在对端使用常规的端子插接式连接器进行匹配，以便向测试仪器传输采集的数据。

上述设计存在以下问题：(1)由于在测试过程中电芯电压是随着时间动态变化的，当将采集的电池包内电芯的电压等参数传输至BMS或ECU并进一步向外输出时，BMS或ECU输出的参数会存在与电芯电压的实际情况不一致的情形，进而导致BMS或ECU后端接收到的参数不能反映真实情况，降低测试的准确性；(2)当利用外接额外的测试仪器来输出采集的参数时，增设的连接器及相关零件成本较高，且制作时间较长，增加了测试周期。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种电压采集组件，能够方便对比电池外部系统和电池内部系统分别获取的电压采集片上的电压，提升测试的准确性，同时能够使用焊盘而非连接器实现电池外部系统的电连接，减少电压采集组件中物料的使用，降低电压采集的制作成本，减少测试周期，提升电压采集的效率和灵活性。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电压采集组件，包括：导电排，设置于电芯上，并电连接于电芯的极柱；电压采集片，设置于所述导电排上，并电连接于所述导电排；第一柔性电路板，沿所述导电排的延伸方向设置，并电连接于电池内部系统及所述电压采集片；其中，所述第一柔性电路板上设置有多个焊盘，多个所述焊盘分别用于通过对应的电压采集线电连接于电池外部系统。

在一实施例中，所述电压采集组件还包括：第二柔性电路板，沿垂直于所述导电排的延伸方向设置，所述第二柔性电路板电性连接于所述第一柔性电路板。

在一实施例中，所述第二柔性电路板电连接于所述电压采集片，所述第一柔性电路板通过连接座电连接于所述第二柔性电路板。

在一实施例中，所述第一柔性电路板上设有多条连接线路，多个所述焊盘通过多条所述连接线路电连接于所述连接座。

在一实施例中，所述第一柔性电路板上设置有保护胶，所述保护胶覆盖至少一个所述焊盘与对应的所述电压采集线的连接处。

在一实施例中，所述电芯设置有多个，多个所述电芯行列式排布，多个所述电芯的行方向与所述导电排的延伸方向平行，其中，多个所述电芯的多个极柱通过串联或并联方式电连接于所述第二柔性电路板。

在一实施例中，所述第二柔性电路板设置有多个，其中，每一所述第二柔性电路板设置于相邻的两列电芯之间，且多个所述第二柔性电路板沿多个所述电芯的行方向间隔排布，并沿多个所述电芯的列方向延伸。

在一实施例中，所述第二柔性电路板设置有两个，所述第一柔性电路板包括：第一连接部，设置于两所述第二柔性电路板之间，所述第一连接部上设置有多个所述焊盘。

在一实施例中，所述第一柔性电路板还包括：第二连接部，设置于位于边缘的一列电芯上，所述第二连接部电连接于所述第一连接部；第三连接部，向多个所述电芯之外折出，所述第三连接部电连接于所述第二连接部及所述电池内部系统。

在一实施例中，所述电池内部系统及所述电池外部系统均电连接于比较器，所述比较器用于比较所述电池内部系统输出的第一电压数据与所述电池外部系统输出的第二电压数据的差异，并根据该差异判断所述电池内部系统的性能。

通过利用焊接多个焊盘实现电池外部系统与电压采集片的电连接，利用第一柔性电路板实现电池内部系统与电压采集片的电连接，本实用新型能够方便对比电池外部系统和电池内部系统分别获取的电压采集片上的电压，进而得知电池内部系统输出的电压与电池外部系统采集的真实电压的差异，提升测试的准确性，同时将不同的电压采集线进行分线处理，使电压采集线与焊盘对应设置，能够使用焊盘而非连接器实现电池外部系统的电连接，进而减少电压采集组件中物料的使用，降低电压采集的制作成本，且焊盘制作更加简单和灵活，能够减少测试周期，提升电压采集的效率和灵活性。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1示出本实用新型实施例的电压采集组件的立体结构示意图；

图2示出本实用新型实施例的电压采集组件的框图；

图中：

1-导电排；10-电芯；

2-电压采集片；

3-第一柔性电路板；30-焊盘；31-第一连接部；32-第二连接部；33-第三连接部；

40-电压采集线；400-电池外部系统；

5-第二柔性电路板；

6-连接座；

7-连接器；700-电池内部系统；

800-比较器；

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的固件和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出本实用新型实施例的电压采集组件的立体结构示意图。如图1所示，所述电压采集组件可包括：导电排1、电压采集片2及第一柔性电路板3，所述电压采集组件可用于将采集的电池包内电芯的原始电压数据分别传输至电池内部系统以及电池外部系统。

在一实施例中，所述导电排1设置于电芯上，并电连接于电芯的极柱。所述电芯可以设置有多个，多个所述电芯行列式排布。其中，多个所述电芯的行方向可以是图1的x方向，多个所述电芯的列方向可以是图1的y方向，电芯的高度方向可以是图1中的z方向。所述导电排1的延伸方向可以与多个所述电芯的行方向平行。

在一实施例中，每一所述电芯上均对应设置有一所述导电排1。示例性的，所述导电排1可以是矩形块状。所述导电排1与对应的电芯的顶部进行贴合，并设有固定孔与对应的电芯的顶部结构相配合，以使所述导电排1牢固固定于所述电芯的顶部上。

在一实施例中，多个所述导电排1沿多个所述电芯的列方向间隔排布。以图1为例，图1中可设有12行4列共48个电芯，相应地，该4列电芯上可设置有4列所述导电排1。值得注意的是，多个所述电芯可通过多个所述导电排1根据需要进行串联或并联。例如，相邻的两所述导电排1可以一体成型，使得该相邻的两所述导电排1实现电连接，进而使得该相邻的两所述导电排1对应的两电芯实现电气上的串联。可以理解，本实用新型对于电芯的串联或并联方式并不限定。

在一实施例中，电压采集片2可设置于所述导电排1上，并电连接于所述导电排1，所述电压采集片2用于采集与该电压采集片2电连接的至少一个电芯的电压数据。所述电压采集片2也可设置有多个，并按列排布。每一列所述电压采集片2与一列所述导电排1对于设置，一列所述导电排1与一列电芯对应设置。由于电芯之间可以存在串联或并联形式，每一列所述导电排1的数量可以相同，而每一列所述电压采集片2的数量可以不同。

在一实施例中，所述第一柔性电路板3可沿所述导电排1的延伸方向设置，由于所述导电排1的延伸方向与多个所述电芯的行方向平行，所述第一柔性电路板3可沿平行于多个所述电芯的行方向设置。

在一实施例中，所述第一柔性电路板3电连接于电池内部系统及所述电压采集片。所述第一柔性电路板3可设置于多个所述导电排1上，跨越多列所述导电排1，并延伸至多个所述导电排1之外，以便与所述电池内部系统电连接。

其中，参见图1，所述第一柔性电路板3上设置有多个焊盘30，多个所述焊盘30分别用于通过对应的电压采集线40电连接于电池外部系统。多个所述焊盘30可沿所述第一柔性电路板延伸的方向按行排布。

在一实施例中，所述电压采集线40可以是诸如金属导线的电子线缆。所述电压采集线40可设有多条。多条所述电压采集线40之间可相互独立，相互平行，且互不影响。所述电压采集线40可以沿多个所述电芯的列方向进行延伸。

相比于现有技术中将连接器直接焊接于第一柔性电路板上，本实用新型实施例通过将电压采集点进行分线处理，并利用焊接多个焊盘将第一柔性电路板与电子线连接，能够减少电压采集组件中物料的使用，进一步降低电压采集的制作成本，减少测试周期，提升电压采集的效率和灵活性。

请参阅图1，所述电压采集组件还包括：第二柔性电路板5，所述第二柔性电路板5沿垂直于所述导电排1的延伸方向设置，所述第二柔性电路板5电性连接于所述第一柔性电路板3。换句话说，所述第二柔性电路板5与所述第一柔性电路板3可以交叉设置。通过将所述第二柔性电路板与所述第一柔性电路板交叉设置，本实用新型实施例能够使得电压采集走线布置更加规整，降低从不同电芯引出的电压采集走线之间的相互串扰。

在一实施例中，所述第二柔性电路板5电连接于所述电压采集片2，所述第一柔性电路板3通过连接座6电连接于所述第二柔性电路板5。所述连接座6可设置于所述第二柔性电路板5上。所述连接座6可以是FPC座子，用于实现所述第一柔性电路板3与所述第二柔性电路板5之间的信号转接。

在一实施例中，所述第一柔性电路板3上设有多条连接线路，多个所述焊盘30通过多条所述连接线路电连接于所述连接座6。多条所述连接线路可位于所述第一柔性电路板3内，通过多个所述焊盘30将所述连接座上的信号转接至多条电压采集线40上。

在一实施例中，所述第一柔性电路板3上设置有保护胶，所述保护胶覆盖至少一个所述焊盘30与对应的所述电压采集线40的连接处。通过使用点胶设置保护胶，能够加强对于焊盘与电压采集线的连接处的绝缘保护，降低不同焊盘之间发生短路的风险。

在一实施例中，多个所述电芯的多个极柱通过串联或并联方式电连接于所述第二柔性电路板5。在实际应用中，多个所述电芯的多个极柱与多个电压采集片2电连接，多个电压采集片2与所述第二柔性电路板5电连接。所述第一柔性电路板3通过连接座6以及所述第二柔性电路板5实现与多个所述电压采集片2的电连接。

在一实施例中，所述第二柔性电路板5设置有多个，例如在图1中可设置有2个第二柔性电路板。其中，每一所述第二柔性电路板5设置于相邻的两列电芯之间，且多个所述第二柔性电路板5沿多个所述电芯的行方向间隔排布，并沿多个所述电芯的列方向延伸。

参见图1，所述第一柔性电路板3包括：第一连接部31，所述第一连接部31设置于两所述第二柔性电路板5之间，所述第一连接部31上设置有多个所述焊盘30。通过将多个所述焊盘设置在第一连接部上，能够利用两所述第二柔性电路板之间的空间，减少电压采集线的弯曲和缠绕，使得电压采集线采集的数据能够更加真实的反映电芯电压的实际情况。

在一实施例中，所述第一柔性电路板3还包括：第二连接部32，设置于位于边缘的一列电芯上，所述第二连接部32电连接于所述第一连接部31；第三连接部33，向多个所述电芯之外折出，所述第三连接部33电连接于所述第二连接部32及所述电池内部系统。

在一实施例中，所述第三连接部33远离多个所述电芯的一端还可电连接于内部连接器7。所述第三连接部33可通过该内部连接器7电连接于所述电池内部系统。

在一实施例中，所述电池内部系统及所述电池外部系统均电连接于比较器，所述比较器用于比较所述电池内部系统输出的第一电压数据与所述电池外部系统输出的第二电压数据的差异，并根据该差异判断所述电池内部系统的性能。所述比较器可以设置于电池的外部。可以理解，本实用新型对于比较器的具体实现方式并不限定。

其中，所述电池内部系统可以是电池管理系统BMS或电子控制单元ECU，所述电池内部系统可对接收到的所述原始电压数据进行处理，或者直接将所述原始电压数据向车载后级电路输出，得到第一电压数据；所述电池外部系统可以是外部测试设备，所述电池外部系统可输出第二电压数据。

值得注意的是，由于所述电池内部系统的内部电路较多，在电压采集片采集的原始电压数据被送至电池内部系统后，电池内部系统的内部电路可能对所述原始电压数据产生影响。当电池内部系统的内部电路发生异常时，也可能对所述原始电压数据产生影响。而所述电池外部系统作为测试设备，可以直接将所述原始电压数据输出，即所述第二电压数据可以是所述原始电压数据。由于所述第二电压数据真实的反映了电芯电压的实际情况，通过比较第一电压数据和第二电压数据的差异即能够判断出电池内部系统的工作情况，例如电池内部系统的工作是否异常，如此能够进一步提高测试的准确性。

图2示出本实用新型实施例的电压采集组件的框图。如图2所示，导电排1电连接于电芯10，电压采集片2电连接于导电排1，电压采集片2采集的原始电压数据有两种传输路径。一种是通过FPC线缆35、连接器7传到电池包内部的电池内部系统700，比如BMS或ECU；一种是通过FPC上的焊盘30及电压采集线40传到电池包外部的电池外部系统400，比如测试设备。BMS或ECU输出的第一电压数据以及测试设备输出的第二电压数据可送至比较器800中进行比较，以判断BMS或ECU的工作性能是否正常。其中，FPC线缆35可包括第一柔性电路板3和第二柔性电路板5。

综上，本实用新型实施例通过利用焊接多个焊盘实现电池外部系统与电压采集片的电连接，利用第一柔性电路板实现电池内部系统与电压采集片的电连接，能够方便对比电池外部系统和电池内部系统分别获取的电压采集片上的电压，进而得知电池内部系统输出的电压与电池外部系统采集的真实电压的差异，提升测试的准确性，同时将不同的电压采集线进行分线处理，使电压采集线与焊盘对应设置，能够使用焊盘而非连接器实现电池外部系统的电连接，进而减少电压采集组件中物料的使用，降低电压采集的制作成本，且焊盘制作更加简单和灵活，能够减少测试周期，提升电压采集的效率和灵活性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例所提供的电压采集组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电压采集组件，其特征在于，包括：

导电排(1)，设置于电芯上，并电连接于电芯的极柱；

电压采集片(2)，设置于所述导电排(1)上，并电连接于所述导电排(1)；

第一柔性电路板(3)，沿所述导电排(1)的延伸方向设置，并电连接于电池内部系统及所述电压采集片(2)；

其中，所述第一柔性电路板(3)上设置有多个焊盘(30)，多个所述焊盘(30)分别用于通过对应的电压采集线(40)电连接于电池外部系统。

2.根据权利要求1所述的电压采集组件，其特征在于，所述电压采集组件还包括：

第二柔性电路板(5)，沿垂直于所述导电排(1)的延伸方向设置，所述第二柔性电路板(5)电性连接于所述第一柔性电路板(3)。

3.根据权利要求2所述的电压采集组件，其特征在于，所述第二柔性电路板(5)电连接于所述电压采集片(2)，所述第一柔性电路板(3)通过连接座(6)电连接于所述第二柔性电路板(5)。

4.根据权利要求3所述的电压采集组件，其特征在于，所述第一柔性电路板(3)上设有多条连接线路，多个所述焊盘(30)通过多条所述连接线路电连接于所述连接座(6)。

5.根据权利要求1所述的电压采集组件，其特征在于，所述第一柔性电路板(3)上设置有保护胶，所述保护胶覆盖至少一个所述焊盘(30)与对应的所述电压采集线(40)的连接处。

6.根据权利要求2所述的电压采集组件，其特征在于，所述电芯设置有多个，多个所述电芯行列式排布，多个所述电芯的行方向与所述导电排(1)的延伸方向平行，其中，多个所述电芯的多个极柱通过串联或并联方式电连接于所述第二柔性电路板(5)。

7.根据权利要求6所述的电压采集组件，其特征在于，所述第二柔性电路板(5)设置有多个，其中，每一所述第二柔性电路板(5)设置于相邻的两列电芯之间，且多个所述第二柔性电路板(5)沿多个所述电芯的行方向间隔排布，并沿多个所述电芯的列方向延伸。

8.根据权利要求6所述的电压采集组件，其特征在于，所述第二柔性电路板(5)设置有两个，所述第一柔性电路板(3)包括：

第一连接部(31)，设置于两所述第二柔性电路板(5)之间，所述第一连接部(31)上设置有多个所述焊盘(30)。

9.根据权利要求8所述的电压采集组件，其特征在于，所述第一柔性电路板(3)还包括：

第二连接部(32)，设置于位于边缘的一列电芯上，所述第二连接部(32)电连接于所述第一连接部(31)；

第三连接部(33)，向多个所述电芯之外折出，所述第三连接部(33)电连接于所述第二连接部(32)及所述电池内部系统。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电压采集组件，其特征在于，所述电池内部系统及所述电池外部系统均电连接于比较器，所述比较器用于比较所述电池内部系统输出的第一电压数据与所述电池外部系统输出的第二电压数据的差异，并根据该差异判断所述电池内部系统的性能。