CN219959326U - 一种动力电池pack - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动力电池PACK，包括壳体内并排串联的两个电池组，每个电池组由多个水平排列的动力电池单体通过汇流排连接而成，相邻两个动力电池单体的正负极相反并通过绝缘灌封隔离，还包括位于电池组上方的控制盒，控制盒内设置有电池管理单元和开关控制电路，电池管理单元由使用柔性电路板连接的温度采样回路和电压采样回路构成；电池PACK即可自动根据自身状况选择是否加入或者脱离电池组，也可由通讯网络发送控制指令进行间接控制，还可以通过专用外部接口进行直接控制，控制方式灵活多变，稳定可靠，实时性强。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池，具体涉及一种动力电池PACK。
背景技术
随着电动车、电动船和储能电站等产业驶入发展快车道，由动力电池PACK组成的动力电池组也随之大量应用。
但是受目前主流动力电池原理和生产水平的限制，动力电池PACK较易损坏。
而当动力电池PACK出现损伤时，无法自动或者受控从所在系统中剔除出去，必须整个系统全部设备停机，并派维修人员去电池仓室进行维修，维修时间长且有操作风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种动力电池PACK。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动力电池PACK，包括壳体内并排串联的两个电池组，每个电池组由多个水平排列的动力电池单体通过汇流排连接而成，相邻两个动力电池单体的正负极相反并通过绝缘灌封隔离，壳体内还设置有位于电池组上方的控制盒，控制盒内设置有共用同一块电路板电池管理单元和开关控制电路，开关控制电路为双输入互锁输出，电池管理单元由使用柔性电路板进行电气连接的温度采样回路和电压采样回路构成，使用柔性电路板代替传统的插座接线，所述的电池组分别通过第一接触器连接第二接触器，第一接触器、第二接触器和开关控制电路组成双输入互锁开关，壳体外部侧面设置航插安装面，所述的第一接触器和第二接触器位于电池PACK航插安装面内侧靠近插座处并与动力电池单体隔离，航插安装面上还设置有动力输出负极航插、动力输出正极航插、第一通讯控制航插、第二通讯控制航插和接地点，所述的第一接触器连接动力输出正极航插和电池组最外侧动力电池单体的正极，第二接触器连接在动力输出负极航插和动力输出正极航插之间。
所述的一种动力电池PACK，其壳体顶盖上还设置有四个电池防爆阀，可以在电池故障时进行透气泄压，降低爆破的损害。
所述的一种动力电池PACK，其绝缘灌封为环氧树脂软胶、聚氨酯软胶或有机硅软胶，对动力电池单体进行固定、减震、密封和散热。
所述的一种动力电池PACK，其电池管理单元分别通过上下两个FPC插座与上下两个电池组连接。
所述的一种动力电池PACK，其FPC插座插接柔性电路板，所述的柔性电路板直接用螺丝固定在上下两排动力电池单体的电极上的汇流排上并用密封胶密封，采集动力电池单体的输出电压。
所述的一种动力电池PACK，其电池管理单元通过CAN总线网络连接第一通讯控制航插和第二通讯控制航插。
所述的一种动力电池PACK，其开关控制电路采用可编程逻辑芯片，与第一接触器和第二接触器组成双输入互锁开关。
本实用新型的有益效果是：
1，电池PACK即可自动根据自身状况选择是否加入或者脱离电池组，也可由通讯网络发送控制指令进行间接控制，还可以通过专用外部接口进行直接控制，控制方式灵活多变，稳定可靠，实时性强；
2，由于故障/异常电池PACK可快速受控脱离电池组，或者正常电池PACK可快速受控加入电池组，保证了整个系统的安全性和可靠性；
3，电池PACK配套成电池组后，可以根据需要对特定的一个或者多个PACK进行直接充放电，既可快速均衡电池组，也可充分利用各电池PACK的有效容量，并保持使用寿命；
4，电池PACK配套成电池组后，可根据需要使用指定的电池PACK并调节电池组内工作电池PACK的数量，而无需操作人员在使用现场进行人工操作，既可调节整体输出电压，也可改变个体电池使用状态，极大地增加了使用范围和应用领域；
5，柔性电路板的使用，不仅提升了电池PACK的生产效率，而且保证了采样回路的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为本实用新型的航插布置图；
图3为本实用新型的电池单体布置图；
图4为本实用新型的顶盖示意图；
图5为本实用新型的电路示意图；
图6为本实用新型的等效电路示意图。
各附图标记为：1—动力电池单体，2—第一接触器，3—第二接触器，4—控制盒，5—柔性电路板，6—动力输出负极航插，7—动力输出正极航插，8—第一通讯控制航插，9—第二通讯控制航插，10—接地点，11—电池防爆阀。
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。
参照图1、图2和图3所示，本实用新型公开的一种动力电池PACK，包括壳体内并排串联的两个电池组，每个电池组由多个水平排列的动力电池单体1通过汇流排连接而成，相邻两个动力电池单体1的正负极相反并通过绝缘灌封隔离，壳体内还设置有位于电池组上方的控制盒4，控制盒4内设置有电池管理单元（BMU）和开关控制电路，开关控制电路为双输入互锁输出，电池管理单元和开关控制电路共用同一块电路板，以节省空间和成本，并提高可靠性，电池管理单元由使用柔性电路板5进行电气连接的温度采样回路和电压采样回路构成，使用柔性电路板5代替传统的插座接线，代替生产过程中的人工接线，大大提升了生产效率，所述的两个电池组分别通过第一接触器2连接第二接触器3，第一接触器2、第二接触器3和开关控制电路组成双输入互锁开关，壳体外部侧面设置航插安装面，所述的第一接触器2和第二接触器3位于电池PACK航插安装面内侧靠近插座处并与动力电池单体1隔离，航插安装面上还设置有动力输出负极航插6、动力输出正极航插7、第一通讯控制航插8、第二通讯控制航插9和接地点10，接地点10位于航插侧面左下角，以保证电池PACK与外界之间的可靠接地，所述的第一接触器2连接动力输出正极航插7和电池组最外侧动力电池单体1的正极，第二接触器3连接在动力输出负极航插6和动力输出正极航插7之间，动力输出负极航插6经过汇流排连接动力电池单体1。
参照图4所示，所述的壳体顶盖上设有四个电池防爆阀11，可以在电池故障时进行透气泄压，降低爆破的损害。
所述的绝缘灌封为环氧树脂软胶、聚氨酯软胶或有机硅软胶，对动力电池单体1进行固定、减震、密封和散热等，还可使用甲基硅油、乙基硅油或苯基硅油等绝缘导热硅油加强动力电池单体1的导热和降低电池电芯故障短路反应程度。
本实施例的动力电池单体1交替安装，排列成两排，彼此间用汇流排连接，最后通过第一接触器2连接到动力输出正极航插7。电池管理单元端采用FPC插座进行插接，包含以下功能：采样动力电池PACK的单体电压和单体温度；均衡动力电池单体电压；现场总线网络发送动力电池PACK信息；互锁开关的网络控制。电池管理单元拥有上下两个FPC插座，对应上下两排动力电池单体1；FPC插座插接柔性印制板5，柔性印制板5直接用螺丝固定在上下两排动力电池单体1的电极上的汇流排上，采集动力电池单体1的输出电压。柔性电路板5上的温度采样区域优选焊接NTC，背部绝缘面贴合汇流排，精确测量动力电池单体1的温度。
动力电池单体1采样端（电池单体汇流排）直接用螺丝固定，动力电池单体1温度采样端（电池单体汇流排）直接利用柔性电路板5上的温敏器件(比如铂电阻或者NTC等)，由于柔性电路板5绝缘且平坦，贴合汇流排，所以测温准确。本实用新型的动力回路示意图见图5所示，在开关控制电路的控制之下，等效动力回路示意图见图6所示。
所述的电池管理单元优选CAN作为现场总线网络，同时输出到第一通讯控制航插8和第二通讯控制航插9，即第一通讯控制航插8和第二通讯控制航插9在电池管理单元里是短接的。
所述的开关控制电路采用可编程逻辑芯片，优选单个PLD芯片，与第一接触器2和第二接触器3组成双输入互锁开关。
可编程逻辑芯片采用逻辑如下：
第一输入为外部控制管脚，第二输入为电池管理单元控制管脚：第一输入单独动作时，执行第一输入；第二输入单独动作时，执行第二输入；第一输入和第二输入同时动作时，执行第一输入。
第一输出为第一接触器2，第二输出为第二接触器3：当第一输出有效时，第二输出无效；当第一接触器2无效时，第二接触器3有效。
同时可编程逻辑芯片具有上电复位功能，设备上电后，第一接触器2控制信号输出闭合电平，第二接触器3控制信号输出断路电平。
同时可编程逻辑芯片具有上电复位功能，设备上电后，第一接触器2控制信号输出闭合电平，第二接触器3控制信号输出断路电平。
所述的第一接触器2和第二接触器3均为常闭型触点，位于电池PACK内侧靠近插座处，并与动力电池单体1隔离。
本实用新型优选聚氨酯软胶对动力电池单体1进行固定、减震、密封和散热等。优选甲基硅油加强动力电池单体1的导热和降低电池电芯故障短路反应程度。
本实用新型可以快速且受控/自动地接入/脱出所在电源回路，无需人工操作，也无需外部辅助设备，提升了所在系统的紧凑程度和自动化水平；同时配合多种互锁开关动作策略，增加了多种电池组的使用方法、维护方法和维修方法，提升了所在系统的可用性、维修性和适用范围。控制方式灵活多变，稳定可靠，实时性强。同时，本实用新型采用柔性电路板5代替生产过程中的人工接线，大大提升了生产效率。
本实用新型结构简单、生产性好、维修性好，使用灵活多变且安全可靠，配套成电池组，可以提高了系统的通用性、安全性、生产性、维修性和扩展性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种动力电池PACK，包括壳体内并排串联的两个电池组，每个电池组由多个水平排列的动力电池单体（1）通过汇流排连接而成，相邻两个动力电池单体（1）的正负极相反并通过绝缘灌封隔离，其特征在于：壳体内还设置有位于电池组上方的控制盒（4），控制盒（4）内设置有电池管理单元和开关控制电路，电池管理单元由使用柔性电路板（5）连接的温度采样回路和电压采样回路构成，所述的电池组通过第一接触器（2）连接第二接触器（3），壳体外部侧面设置航插安装面，所述的第一接触器（2）和第二接触器（3）位于航插安装面内侧并与动力电池单体（1）隔离，航插安装面上还设置有动力输出负极航插（6）、动力输出正极航插（7）、第一通讯控制航插（8）、第二通讯控制航插（9）和接地点（10），所述的第一接触器（2）连接动力输出正极航插（7），第二接触器（3）连接在动力输出负极航插（6）和动力输出正极航插（7）之间。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的壳体顶盖上设置有四个电池防爆阀（11）。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的绝缘灌封为环氧树脂软胶、聚氨酯软胶或有机硅软胶。
4.根据权利要求2所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的电池管理单元分别通过上下两个FPC插座与上下两个电池组连接。
5.根据权利要求4所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的FPC插座插接柔性电路板（5），所述的柔性电路板（5）用紧固件固定在汇流排上并用密封胶密封。
6.根据权利要求2所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的电池管理单元通过CAN总线网络连接第一通讯控制航插（8）和第二通讯控制航插（9）。
7.根据权利要求2所述的一种动力电池PACK，其特征在于，所述的开关控制电路采用可编程逻辑芯片，与第一接触器（2）和第二接触器（3）组成双输入互锁开关。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321314936.2U CN219959326U (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种动力电池pack |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202321314936.2U CN219959326U (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种动力电池pack |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN219959326U true CN219959326U (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=88536690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202321314936.2U Active CN219959326U (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种动力电池pack |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN219959326U (zh) |
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2023
- 2023-05-29 CN CN202321314936.2U patent/CN219959326U/zh active Active
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