CN219917494U - 一种可插拔式电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可插拔式电源装置，包括：电路板；用于电源与电芯电连接的功率线系统，功率线系统包括平行设置的正导电排和负导电排，正导电排和负导电排均设在电路板上，正导电排的输入端电连接电源的正极，负导电排的输出端电连接电源的负极；用于中位机与电芯之间信号传递的信号线系统，信号线系统安装在电路板上。本实用新型中，功率线系统通过平行的正导电排和负导电排传递电能，一方面，正导电排和负导电排平行设置，不会形成闭合回路，从而减少了电磁干扰的产生，保证了信号线系统采集信号的精度，进而保证了电芯化成的顺利进行。另一方面，相较于传统的多根电线环绕式走线方式，正导电排和负导电排的设置占用空间较少。

Description

一种可插拔式电源装置

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池的电源系统技术领域，尤其涉及一种可插拔式电源装置。

背景技术

新能源动力电池生产后需要对电芯进行化成处理，以激活电芯中的活性物质，使电芯活化。电芯化成使用的电源系统包括功率线系统和信号线系统，以通过功率线系统提供电芯化成所需的电能，通过信号线系统采集电芯化成中的数据信号并传递给控制系统。

根据现有的电源系统的接线方式，正极和负极之间线圈缠绕式连接，从而会形成闭合回路，并且在闭合回路所包围的面积内有磁感线穿过而产生磁通量。根据磁通量公式Φ＝BSsinθ，磁感应强度B、磁感线穿过的闭合面积S以及闭合回路围成的面积与磁感线之间的夹角θ中的任意一项发生改变，均会导致磁通量发生变化。根据公式E＝n*ΔΦ/Δt，单位时间内磁通量一旦发生变化就会产生感应电动势，进而产生电磁干扰而影响信号线系统采集信号的精度，从而影响化成设备对电芯化成的顺利进行。此外，现有的走线方式大多数采用的是多根电线环绕式，该方式容易造成正导电排和负导电排占用过多的空间。因此，提供一种能够消除对信号线系统的电磁干扰，同时能减少空间占用的可插拔式电源装置，显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可插拔式电源装置，以消除对信号线系统的电磁干扰，保证信号线系统采集信号的精度，从而确保电芯化成的顺利进行，同时也能够减少空间占用。

本实用新型公开了一种可插拔式电源装置，包括：

电路板；

用于电源与电芯电连接的功率线系统，功率线系统包括平行设置的正导电排和负导电排，正导电排和负导电排均设在电路板上，正导电排的输入端电连接电源的正极，负导电排的输出端电连接电源的负极；

用于中位机与电芯之间信号传递的信号线系统，信号线系统安装在电路板上。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，功率线系统还包括：功率线插接件、用于连接电芯的正极耳的正输出件和用于连接电芯的负极耳的负输出件，正输出件通过功率线插接件与正导电排电连接，负输出件通过功率线插接件与负导电排电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，功率线插接件、正输出件和负输出件的数量相等且均设有若干个，每个功率线插接件对应一个正输出件和一个负输出件设置，且对应同一功率线插接件设置的一个正输出件和一个负输出件分别正对同一电芯的正极耳和负极耳设置。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，功率线插接件上设有用于插接DC/DC电源模块的若干插接口，以使正输出件和正导电排之间、负输出件和负导电排之间均通过DC/DC电源模块连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，信号线系统包括：信号线插接件和转接口；

电芯设有信号传感器，信号线插接件通过转接口与电芯的信号传感器电连接，信号线插接件用于与中位机插接连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，信号传感器包括电压传感器和温度传感器，转接口包括温度转接口和电压转接口，温度传感器通过温度转接口与信号线插接件电连接，电压传感器通过电压转接口与信号线插接件电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，温度转接口和电压转接口的数量均与功率线插接件的数量相等，每个功率线插接件对应一个温度转接口和一个电压转接口设置，且对应同一功率线插接件设置的一个温度转接口和一个电压转接口分别正对同一电芯的温度传感器和电压传感器设置；

温度转接口和电压转接口均通过对应的功率线插接件与信号线插接件连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，功率线插接件上开设有若干电压信号线接口和若干温度信号线接口，温度转接口通过对应的温度信号线接口与信号线插接件连接，电压转接口通过对应的电压信号线接口与信号线插接件连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，若干功率线插接件的若干电压信号线接口设在第一直线上，若干功率线插接件的若干温度信号线接口设在第二直线上，且第一直线和第二直线平行设置。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，温度转接口和电压转接口的PIN数量不相等。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型中，功率线系统通过平行的正导电排和负导电排传递电能，一方面，正导电排和负导电排平行设置，不会形成闭合回路，从而减少了电磁干扰的产生，保证了信号线系统采集信号的精度，从而确保了电芯化成的顺利进行。另一方面，相较于传统的多根电线环绕式走线方式，正导电排和负导电排的设置占用空间较少。

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公开的一种可插拔式电源装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的一种可插拔式电源装置的俯视图；

图3是本实用新型实施例公开的一种可插拔式电源装置的仰视图；

图4是本实用新型实施例公开的功率线插接件的结构示意图。

图中：1、电路板；2、功率线系统；21、正导电排；22、负导电排；23、功率线插接件；231、插接口；232、电压信号线接口；233、温度信号线接口；24、正输出件；25、负输出件；3、信号线系统；31、信号线插接件；32、转接口；321、温度转接口；322、电压转接口。

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。

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”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实施例公开了一种可插拔式电源装置，参阅图1，包括电路板1、功率线系统2和信号线系统3，功率线系统2和信号线系统3均安装在电路板1上。功率线系统2用于电连接电源和电芯，以通过功率线系统2对电芯化成提供电能，信号线系统3用于电连接中位机和电芯的数据，通过信号线系统3传输电芯化成中的数据信号至中位机，并通过控制系统进行数据分析。其中，电路板1可为现有技术中常见的PCB板，以承载本实施例的功率线系统2和信号线系统3。

参阅图3，在本实施例中，功率线系统2包括平行设置的正导电排21和负导电排22，正导电排21和负导电排22均安装在电路板1上，正导电排21的输入端电连接电源的正极，负导电排22的输出端电连接电源的负极，从而通过正导电排21和负导电排22形成回路将电源的电能提供给电芯以进行化成。在本实施例中，功率线系统2通过平行的正导电排21和负导电排22传递电能，一方面，正导电排21和负导电排22平行设置，不会形成闭合回路，从而减少了电磁干扰的产生，保证了信号线系统3采集信号的精度，进而保证了电芯化成的顺利进行。另一方面，相较于传统的多根电线环绕式走线方式，正导电排21和负导电排22的设置占用空间较少，且耗能减少。

具体地，参阅图2和图3，功率线系统2还包括功率线插接件23、用于连接电芯的正极耳的正输出件24和用于连接电芯的负极耳的负输出件25，正输出件24通过功率线插接件23与正导电排21电连接，负输出件25通过功率线插接件23与负导电排22电连接。由此，本实施例通过功率线连接形成了电源-正导电排21-功率线插接件23-正输出件24-正极耳-负极耳-负输出件25-负导电排22-电源的回路，从而完成电芯的化成。

由于实际生产中，电芯通常是大批量进行化成，为了提高电芯化成的效率，本实施例的功率线插接件23、正输出件24和负输出件25的数量相等且均设有若干个，每个功率线插接件23对应一个正输出件24和一个负输出件25设置，且对应同一功率线插接件23设置的一个正输出件24和一个负输出件25分别正对同一电芯的正极耳和负极耳设置。电芯与功率线插接件23的数量相等，每个电芯对应一组正输出件24和负输出件25设置，且电芯的正极耳对应该组中的正输出件24，电芯的负极耳对应该组中的负输出件25，以通过功率线将对应的正极耳与正输出件24连接，以及将对应的负极耳与负输出件25连接。由此，本实施例可实现多个电芯同时通电化成，提高了电芯化成的效率，避免了接线错误的发生，同时也方便后期对该电路系统的维护。

进一步地，参阅图4，功率线插接件23上设有用于插接DC/DC电源模块的若干插接口231，以使正输出件24和正导电排21之间、负输出件25和负导电排22之间均通过DC/DC电源模块连接。DC/DC电源模块的设置有利于转换电能功率，从而根据电芯的种类提供适合的化成电能。并且，DC/DC电源模块可与功率线插接件23插接连接，方便安装与拆卸。

由此，本实施例的可插拔式电源装置对电芯进行化成时，由电源提供总电能，通过正导电排21将电能经功率线插接件23传递至DC/DC电源模块进行转化成合适功率的电能，接着通过正输出件24将电能输出给电芯的正极耳，然后按照负极耳-负输出件25的顺序到达功率线插接件23，经DC/DC电源模块转换后由负导电排22回到电源，以形成化成回路，完成对电芯的化成。在该化成回路中，各元器件之间通过功率线进行连接。

而对于本实施例的信号线系统3，参阅图2和图3，其包括信号线插接件31和转接口32，并且电芯设有信号传感器，信号线插接件31通过转接口32与电芯的信号传感器电连接，信号线插接件31用于与中位机插接连接。由此，电芯的数据信号依次经信号传感器-转接口32-信号线插接件31传递至中位机，从而通过控制系统对数据信号进行分析，以得知电芯的化成情况。

具体地，本实施例的信号传感器包括电压传感器和温度传感器，相应地，转接口32包括温度转接口321和电压转接口322，温度传感器通过温度转接口321与信号线插接件31电连接，电压传感器通过电压转接口322与信号线插接件31电连接。由此，本实施例通过信号线形成两条信号传输路径，分别为温度传感器-温度转接口321-信号线插接件31-中位机，以及电压传感器-电压转接口322-信号线插接件31-中位机，从而实现了电芯在化成过程中电芯的电压和温度信息快速反馈给控制系统。

为了配合电芯批量高效率化成，本实施例的温度转接口321和电压转接口322的数量均与功率线插接件23的数量相等，每个功率线插接件23对应一个温度转接口321和一个电压转接口322设置，且对应同一功率线插接件23设置的一个温度转接口321和一个电压转接口322分别正对同一电芯的温度传感器和电压传感器设置，温度转接口321和电压转接口322均通过对应的功率线插接件23与信号线插接件31连接。由此，将电芯与功率线插接件23一一对应放置后，每个电芯的电压传感器与对应的电压转接口322正对设置，每个电芯的温度传感器与对应的温度转接口321正对设置，以通过信号线将对应的电压转接口322与电压传感器连接，以及将对应的温度转接口321与温度传感器连接。因此，本实施例可实现多个电芯的温度和电压信号同时传输，提高了信号采集效率，且少了接线错误的发生，同时方便后期对该电路系统的维护。

进一步地，参阅图4，功率线插接件23上开设有若干电压信号线接口232和若干温度信号线接口233，温度转接口321通过对应的温度信号线接口233与信号线插接件31连接，电压转接口322通过对应的电压信号线接口232与信号线插接件31连接。由此，本实施例完整的信号传输路径为：电芯的电压数据经电压传感器-电压转接口322-电压信号线接口232-信号线插接件31传递至中位机，电芯的温度数据经温度传感器-温度转接口321-温度信号线接口233-信号线插接件31传递至中位机，以完成对电芯电压和温度数据的传输。在该两条数据传输路径中，各元器件之间通过信号线连接。

更进一步地，本实施例若干功率线插接件23的若干电压信号线接口232设在第一直线上，若干功率线插接件23的若干温度信号线接口233设在第二直线上，且第一直线和第二直线平行设置。由此，本实施例的电压数据传输路径和温度数据传输路径互不干扰，保证了电压数据和温度数据传输的快速以及准确性。

此外，本实施例的温度转接口321和电压转接口322的PIN数量不相等。例如，温度转接口321为3PIN，电压转接口322为2PIN。或者温度转接口321为2PIN，电压转接口322为3PIN。或者，温度转接口321和电压转接口322均可以选择其他PIN数量，只要保证二者PIN数量不相等即可，以避免接线出错。

需要说明的是，本实施例的信号线系统3仅是以电压数据信号和温度数据信号进行举例说明，并非限定只能传递电压数据信号和温度数据信号，实际应用中可根据检测需要进行设置。

最后应说明的是：本实用新型实施例公开的一种可插拔式电源装置所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可插拔式电源装置，其特征在于，包括：

电路板；

用于电源与电芯电连接的功率线系统，所述功率线系统包括平行设置的正导电排和负导电排，所述正导电排和所述负导电排均设在所述电路板上，所述正导电排的输入端电连接所述电源的正极，所述负导电排的输出端电连接所述电源的负极；

用于中位机与电芯之间信号传递的信号线系统，所述信号线系统安装在所述电路板上。

2.根据权利要求1所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述功率线系统还包括：功率线插接件、用于连接所述电芯的正极耳的正输出件和用于连接所述电芯的负极耳的负输出件，所述正输出件通过所述功率线插接件与所述正导电排电连接，所述负输出件通过所述功率线插接件与所述负导电排电连接。

3.根据权利要求2所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述功率线插接件、所述正输出件和所述负输出件的数量相等且均设有若干个，每个所述功率线插接件对应一个所述正输出件和一个所述负输出件设置，且对应同一所述功率线插接件设置的一个所述正输出件和一个所述负输出件分别正对同一所述电芯的所述正极耳和所述负极耳设置。

4.根据权利要求2所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述功率线插接件上设有用于插接DC/DC电源模块的若干插接口，以使所述正输出件和所述正导电排之间、所述负输出件和所述负导电排之间均通过所述DC/DC电源模块连接。

5.根据权利要求3所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述信号线系统包括：信号线插接件和转接口；

所述电芯设有信号传感器，所述信号线插接件通过所述转接口与所述电芯的所述信号传感器电连接，所述信号线插接件用于与所述中位机插接连接。

6.根据权利要求5所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述信号传感器包括电压传感器和温度传感器，所述转接口包括温度转接口和电压转接口，所述温度传感器通过所述温度转接口与所述信号线插接件电连接，所述电压传感器通过所述电压转接口与所述信号线插接件电连接。

7.根据权利要求6所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述温度转接口和所述电压转接口的数量均与所述功率线插接件的数量相等，每个所述功率线插接件对应一个所述温度转接口和一个所述电压转接口设置，且对应同一所述功率线插接件设置的一个所述温度转接口和一个所述电压转接口分别正对同一所述电芯的所述温度传感器和所述电压传感器设置；

所述温度转接口和所述电压转接口均通过对应的所述功率线插接件与所述信号线插接件连接。

8.根据权利要求7所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述功率线插接件上开设有若干电压信号线接口和若干温度信号线接口，所述温度转接口通过对应的所述温度信号线接口与所述信号线插接件连接，所述电压转接口通过对应的所述电压信号线接口与所述信号线插接件连接。

9.根据权利要求8所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，若干所述功率线插接件的若干所述电压信号线接口设在第一直线上，若干所述功率线插接件的若干所述温度信号线接口设在第二直线上，且所述第一直线和所述第二直线平行设置。

10.根据权利要求6所述的一种可插拔式电源装置，其特征在于，所述温度转接口和所述电压转接口的PIN数量不相等。