CN220108303U - 一种分流器及信号采集系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种分流器及信号采集系统，其包括：导电底板，其上设有采样点；FDC板其包括模切线路和两个绝缘层，两个所述绝缘层密封贴合，所述模切线路封装在两个绝缘层之间，所述模切线路上设有与所述采样点连接的焊盘。FDC板中的模切线路在制作过程中通过辊刀模切制作而成，相比于PCB板中的线路经过蚀刻加工，更加环保；另外在需要将FDC板安装在导电底板上时，只需要将焊盘和导电底板的采样点接触，然后进行超声或激光焊接，相比于PCB板必须采用气相流焊接工艺，利用超声波焊接工艺的加工效率要高于PCB加气相流焊接工艺，因此本申请提供的分流器生产效率高且环保。

Description

一种分流器及信号采集系统

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，特别涉及一种分流器及信号采集系统。

背景技术

电池管理系统是电动汽车的大脑，制约着电动汽车的发展；电池管理系统主要通过采集电池组的电压、温度和电流来保证电动汽车行驶的安全稳定性。电流是剩余电量(StateofCharge)估算精度的一个重要因素，因此对电池组充放电电流的检测尤为重要。目前采集电流的主要器件是分流器以及霍尔传感器，但霍尔传感器存在以下缺点：线性度较差、较高的温漂、易受噪声影响、分辨率不够高、存在磁饱和、价格高等问题，但是组装方便，无需增加系统高压连接点，且无需增加额外铜排；分流器具备高精度、线性度好、低温漂、低噪声干扰、高分辨率、价格便宜更低，但存在需增加系统高压连接点、需增加额外高压铜排、连接螺栓等物料从而增加动力电池系统或者储能电池系统成本等缺点。

在另一相关技术中，如图1所示，分流器包括连接器1、PCB板2、铜排3、NTC4、精密电阻5和安装孔6；其中连接器1通过PCB板2与两个铜排3连接；在生产制造过程中会使用到气相流焊接工艺将PCB板2焊接在铜排3上；由于气相流焊接设备目前一般都是依靠进口，价格昂贵，除此之外，受限于设备内部工作腔体体积，每次焊接的PCB板2的数量有限，且每次焊接需要进行前处理、后处理等步骤，整个过程下来大概需要20分钟左右，从而使分流器的生产制造效率受到一定的影响。另外分流器上的PCB，其是通过蚀刻工艺将线路加工出来，该工艺对环保有一定的影响。

实用新型内容

本申请实施例提供一种分流器及信号采集系统，以解决相关技术中现有分流器的PCB板在安装中进行气相流焊接和蚀刻工艺所带来的生产效率低且不环保的问题。

第一方面，提供了一种分流器，其包括：

导电底板，其上设有采样点；

FDC板，其包括模切线路和两个绝缘层，其中两个所述绝缘层密封贴合，所述模切线路封装在两个绝缘层之间，所述模切线路上设有与所述采样点连接的焊盘。

一些实施例中，所述导电底板包括间隔设置的两部分，两部分之间形成间隔空间，两部分上均设有采样点；所述绝缘层在导电底板上表面上的投影覆盖所述间隔空间和采样点；

所述分流器还包括分别位于所述FDC板上下两侧的连接器和精密电阻；所述精密电阻位于所述间隔空间内，并与两个所述导电底板连接；所述连接器与所述模切线路连接；所述FDC板上侧还设有与模切线路连接的NTC。

一些实施例中，位于上层的绝缘层上设有第一开窗和第三开窗，连接器通过第一开窗与所述模切线路连接，NTC通过第三开窗与所述模切线路连接。

一些实施例中，所述分流器还包括绝缘补强板，绝缘补强板设置在所述间隔空间内；所述FDC板和精密电阻分别位于绝缘补强板的上下两侧，并分别与绝缘补强板的上下两个表面贴合。

一些实施例中，所述绝缘补强板采用环氧玻璃布层压板制成。

一些实施例中，两个所述绝缘层上均开设有与所述采样点对应的第二开窗，所述焊盘设置在位于下层的绝缘层的第二开窗内；或，

位于下层的绝缘层上开设有与所述采样点对应的第二开窗，所述焊盘位于所述第二开窗内。

一些实施例中，位于上层的绝缘层的第二开窗内设有保护胶。

一些实施例中，所述绝缘层采用绝缘膜和绝缘胶制成。

一些实施例中，所述模切线路采用铜片或铝片模切制成。

第二方面，提供了一种信号采集系统，所述信号采集系统包括上述的分流器。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种分流器及信号采集系统，FDC板具有模切线路和两个绝缘层，其中两个绝缘层密封贴合，模切线路封装在两个绝缘层之间，模切线路上设有与采样点连接的焊盘；相比于现有技术中的PCB板，本申请FDC板中的模切线路在制作过程中通过辊刀模切制作，不需要蚀刻操作，提高了环保性；另外在需要将FDC板安装在导电底板上时，只需要将焊盘和导电底板的采样点接触，然后进行超声焊接；以上的结构不需要采用气相流焊接工艺，利用了超声波焊接工艺的加工效率要高于PCB加气相流焊接工艺，并且超声波焊接工艺较简单成熟，无需耗材的特点，使得在制作本结构的分流器时生产效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为相关技术中提供的分流器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的分流器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的具有开窗的分流器的结构示意图。

图中：1、连接器；2、PCB板；3、铜排；4、NTC；5、精密电阻；6、安装孔；7、导电底板；8、FDC板；800、模切线路；801、绝缘层；802、焊盘；803、第一开窗；804、第二开窗；805、第三开窗；9、绝缘补强板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种分流器及信号采集系统，以解决相关技术中现有分流器的PCB板在安装中进行气相流焊接和蚀刻工艺所带来的生产效率低且不环保的问题。

请参阅图2和图3，一种分流器，其包括导电底板7、FDC板8、连接器1、NTC4和精密电阻5；其中导电底板7相当于图1中的铜排3，导电底板7上设有安装孔6和采样点；安装孔6用于安装固定导电底板7。

对于FDC板8的具体结构有以下的说明：

FDC板8包括模切线路800和两个绝缘层801，其中两个绝缘层801密封贴合，模切线路800封装在两个绝缘层801之间，模切线路800上设有与采样点连接的焊盘802。模切线路800可以理解为相关技术中的FlexibleDie-CuttedCable。

其中，模切线路800通过辊刀模切制作而成，相较于PCB上的导体线路的蚀刻加工工艺，其加工效率更高，加工方式更加环保。在两个模切线路800制造完成后，两个绝缘层801通过热压工艺将位于中间的模切线路800压合形成FDC板8，其中在压合后焊盘802的底部伸出下层的绝缘层801，以便于和导电底板7的采样点接触，便于后续的超声焊接。

以上的结构使得在将FDC板8和导电底板7连接时，将焊盘802和导电底板7的采样点接触，然后进行超声焊接；以上的结构不需要采用气相流焊接工艺，利用了超声波焊接工艺的加工效率要高于PCB加气相流焊接工艺，并且超声波焊接工艺较简单成熟，无需耗材的特点，使得在制作本结构的分流器时生产效率提高且环保。当然采样点和焊盘802的焊接方式优选为超声焊接，也可以是电阻电焊或激光焊等焊接工艺，本申请实施例以采样点与焊盘的焊接方式为超声焊接为例进行说明。

在一些优选的实施例中，连接器1和NTC4均与FDC板8的模切线路800连接，精密电阻5和导电底板7连接；具体的连接结构形式如下：

导电底板7包括间隔设置的两部分，两部分之间形成间隔空间，两部分上均设有一个采样点；绝缘层801在导电底板7上表面上的投影覆盖间隔空间和采样点；

分流器还包括分别位于FDC板8上下两侧的连接器1和精密电阻5，精密电阻5位于间隔空间内，精密电阻5和两个导电底板7通过电子束焊接，该连接方式为常规连接方式，不对电子束做详细介绍；连接器1和模切线路800连接；FDC板8上侧还设有与模切线路800连接的NTC4；模切线路800上设有与NTC4和连接器1焊接的焊接点或焊接盘，该焊接点或焊接盘与用于采样点焊接的焊盘802的作用相同，其中NTC4可以是通过SMT贴片焊接在对应的焊接点或焊接盘上；模切线路800和采样点在连接后将精密电阻5的电压及温度信号传输至连接器1，经连接器1传输至电池管理系统，通过电池管理系统完成精密电阻5阻值的修正及电流的计算。其中精密电阻5阻值的修正是由于精密电阻5存在温漂现象；因此需要利用NTC4采集温度，然后电池管理系统根据检测的温度进行对阻值进修正。

应该理解的是，在组装时将精密电阻5与两个导电底板7焊接，然后将连接器1和NTC4按照预设的连接方式设置在FDC板8的相应位置，然后分别与FDC板8内的模切线路800焊接，形成整体；然后再利用模切线路800的焊盘802与导电底板7的采样点焊接；对于连接器1和NTC4与FDC板8的连接可以是回流焊或者是超声焊接。

其中为了便于模切电路与其他器件之间的焊接，在一种可能的实施方式中，参考图3：

位于上层的绝缘层801上设有第一开窗803和第三开窗805，连接器1通过第一开窗803与模切线路800连接，NTC4通过第三开窗805与模切线路800连接；模切线路800在第一开窗803和第三开窗805内均设有焊盘，以便于模切线路800分别与连接器1和NTC4的超声焊接。

进一步的，绝缘层801采用绝缘膜和绝缘胶制成，优先选用PI、PET等膜；模切线路800采用铜片或铝片模切制成；由于以上的材料设置的FDC板8的整体结构强度较弱，导致在将NTC4和连接器1焊接在FDC板8上时，其易凹陷，导致焊接面不平整会产生虚焊，因此有了以下的设置：

分流器还包括绝缘补强板9，绝缘补强板9设置在间隔空间内；FDC板8和精密电阻5分别位于绝缘补强板9的上下两侧，并分别与绝缘补强板9的上下两个表面贴合，以将绝缘补强板9将FDC板8对应在两个导电底板7之间的部分全部进行支撑(即可以理解为绝缘补强板9的长宽与上述两个导电底板7之间形成空间的长宽相等)；绝缘补强板9采用环氧玻璃布层压板制成。绝缘补强板9的作用为：对FDC板8进行支撑，形成一个稳定的焊接平面，使得在焊接NTC4和连接器1时，始终是在平整的面上焊接，NTC4和连接器1对应的焊盘不会下陷，保证焊点的焊接质量。

在一些优选的实施例中，为便于模切线路与采样点之间的超声焊接有以下的设置，参考图2：

第一种形式，两个绝缘层801上均开设有两个与采样点对应的第二开窗804，焊盘802设置在位于下层的绝缘层801的第二开窗804内。

第二种形式，位于下层的绝缘层801上开设有两个与采样点对应的第二开窗804，焊盘802位于第二开窗804。

以上第一种形式的第二开窗804的设置，使得超声焊接时焊盘802便于和采样点连接，并且在完成超声焊接后，位于上层的绝缘层801的第二开窗804内设有保护胶，以实现覆盖保护焊接点。

本申请还提出了一种信号采集系统，信号采集系统至少包括上述的分流器。

下面给出了一种上述分流器的制作步骤：

步骤101、根据设计需要对铜片进行辊刀切割，以形成需要的模切线路800，然后在模切线路800上设有焊盘802。提供导电底板7，导电底板7包括间隔设置的两部分，两部分之间形成间隔空间，两部分上均设有一个采样点。

步骤102、裁切合适大小的PET，然后设置胶层，以形成两个绝缘层801；在绝缘层801上开设第一开窗803、第二开窗804和第三开窗805，然后通过热压工艺将模切线路800封装在两个绝缘层801内。其中，绝缘层801的尺寸满足的条件为：绝缘层801在导电底板7上表面上的投影覆盖间隔空间和采样点；第二开窗804位于采样点的正上方。

步骤103，精密电阻5和导电底板7通过电子束焊接，然后设置满足目标尺寸的绝缘补强板9，目标尺寸可理解为绝缘补强板9的长宽与上述两个导电底板7之间形成空间的长宽相等；将连接器1和NTC4焊接在模切线路800上。

步骤104，将焊盘802和采样点接触，然后进行超声焊接，以完成导电底板7和FDC板8连接。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种分流器，其特征在于，其包括：

导电底板(7)，其上设有采样点；

FDC板(8)，其包括模切线路(800)和两个绝缘层(801)，其中两个所述绝缘层(801)密封贴合，所述模切线路(800)封装在两个绝缘层(801)之间，所述模切线路(800)上设有与所述采样点连接的焊盘(802)。

2.如权利要求1所述的分流器，其特征在于：

所述导电底板(7)包括间隔设置的两部分，两部分之间形成间隔空间，两部分上均设有采样点；所述绝缘层(801)在导电底板(7)上表面上的投影覆盖所述间隔空间和采样点；

所述分流器还包括分别位于所述FDC板(8)上下两侧的连接器(1)和精密电阻(5)；所述精密电阻(5)位于所述间隔空间内，并与两个所述导电底板(7)连接；所述连接器(1)与所述模切线路(800)连接；所述FDC板(8)上侧还设有与模切线路(800)连接的NTC(4)。

3.如权利要求2所述的分流器，其特征在于：

位于上层的绝缘层(801)上设有第一开窗(803)和第三开窗(805)，连接器(1)通过第一开窗(803)与所述模切线路(800)连接，NTC(4)通过第三开窗(805)与所述模切线路(800)连接。

4.如权利要求2所述的分流器，其特征在于：

所述分流器还包括绝缘补强板(9)，绝缘补强板(9)设置在所述间隔空间内；所述FDC板(8)和精密电阻(5)分别位于绝缘补强板(9)的上下两侧，并分别与绝缘补强板(9)的上下两个表面贴合。

5.如权利要求4所述的分流器，其特征在于：

所述绝缘补强板(9)采用环氧玻璃布层压板制成。

6.如权利要求1所述的分流器，其特征在于：

两个所述绝缘层(801)上均开设有与所述采样点对应的第二开窗(804)，所述焊盘(802)设置在位于下层的绝缘层(801)的第二开窗(804)内；或，

位于下层的绝缘层(801)上开设有与所述采样点对应的第二开窗(804)，所述焊盘(802)位于所述第二开窗(804)内。

7.如权利要求6所述的分流器，其特征在于：

位于上层的绝缘层(801)的第二开窗(804)内设有保护胶。

8.如权利要求1所述的分流器，其特征在于：

所述绝缘层(801)采用绝缘膜和绝缘胶制成。

9.如权利要求1所述的分流器，其特征在于：

所述模切线路(800)采用铜片或铝片模切制成。

10.一种信号采集系统，其特征在于：所述信号采集系统至少包括如权利要求1～9任意一项所述的分流器。