CN220422275U - 电池管理装置、电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池管理装置、电池以及用电装置。电池管理装置包括安装座、电芯监控单元以及电池管理单元,电芯监控单元和电池管理单元电连接,安装座具有相背设置的第一安装面和第二安装面,第一安装面上安装有电池管理单元,第一安装面或第二安装面上安装有电芯监控单元。本申请通过将电芯监控单元和电池管理单元集成安装于一个安装座,提升了构件之间的集成度,能够降低电芯监控单元和电池管理单元装配所占用的安装空间,提高了电池的空间利用率,进而提高了应用该电池管理装置的电池的能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池管理装置、电池以及用电装置。
背景技术
电池的用途较为广泛,例如可以用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
在电池技术的发展中,如何提高电池的能量密度,是电池技术中的一个研究方向。
实用新型内容
本申请提供了一种电池管理装置、电池以及用电装置,其能提高电池的能量密度。
第一方面,本申请提供了一种电池管理装置,包括电芯监控单元、 电池管理单元以及安装座,电池管理单元与所述电芯监控单元电连接,安装座具有相背设置的第一安装面和第二安装面,所述第一安装面上安装有所述电池管理单元,所述第一安装面和/或第二安装面上安装有所述电芯监控单元。
通过将电池管理单元和电芯监控单元安装于安装座的第一安装面,或将电池管理单元与电芯监控单元分别安装于安装座相背设置的第一安装面和第二安装面上,使得电池管理单元和电芯监控单元集合安装于一个安装座上,提升了电池构件之间的集成度,能够降低电芯监控单元和电池管理单元在装配时所占用的安装空间,提高了电池的空间利用率,进而提高了应用该电池管理装置的电池的能量密度。
在一些实施例中,所述安装座包括安装板,所述安装板的相反设置的两个板面分别形成所述第一安装面和所述第二安装面,所述电池管理单元安装于所述第二安装面,所述电芯监控单元安装于所述第二安装面。安装板是厚度较小、宽度和长度较长的板状结构,其板面是安装板的面积最大的面,通过安装板的两个相反的板面作为第一安装面和第二安装面,可以降低电芯监控单元以及电池管理单元所占用的安装空间,进一步提高了电池的空间利用率和能量密度。
在一些实施例中,所述安装板包括导热部,所述导热部的相反设置的两个面分别形成所述第一安装面和所述第二安装面。导热部能够将电芯监控单元和电池管理单元在工作中产生的热量传递至外界,提高了安装座的散热性能,从而提高了电芯监控单元和电池管理单元的运行稳定性。
在一些实施例中,所述导热部为导热绝缘板。将导热部设计为导热绝缘板,使得导热部具有导热效果的同时兼具绝缘性,降低电芯监控单元和电池管理单元的短路风险,提高了电芯监控单元和电池管理单元的运行稳定性。
在一些实施例中,所述导热部包括导热层和绝缘层,所述导热层的相反两面分别设置有所述绝缘层。将导热部设计为具有导热层和绝缘层,在使得导热部具有导热效果的同时兼具绝缘性,降低电芯监控单元和电池管理单元的短路风险,提高了电芯监控单元和电池管理单元的运行稳定性。
在一些实施例中,所述导热层为金属板层,所述绝缘层为绝缘塑料层。采用金属板层作为导热层,具有良好的散热效果,利于电芯监控单元和电池管理单元的热量散发,绝缘塑料层,成本低廉且易于加工。
在一些实施例中,所述安装座还包括第一边框,所述第一边框连接于所述第一安装面,并与所述第一安装面共同围成第一保护槽,所述电池管理单元位于所述第一保护槽内;和/或,所述电芯监控单元安装于所述第二安装面,所述安装座还包括第二边框,所述第二边框连接于所述第二安装面,并与所述第二安装面共同围成第二保护槽,所述电芯监控单元位于所述第二保护槽内。通过第一边框与第一安装面围成第一保护槽,通过第二边框与第二安装面围成第二保护槽,第一保护槽和第二保护槽能够对电池管理单元和电芯监控单元起到保护作用,降低在装配过程中对电池管理单元和电芯监控单元的扰动,提高了电池管理单元和电芯监控单元的可靠性。
在一些实施例中,所述安装座还包括连接板,所述连接板连接于所述安装板,且所述连接板的板面与所述安装板的板面相交设置。连接板可以便于安装座装配于电池箱体,并且通过连接板来确定安装板在箱体内的安装角度,可以将安装板竖直安装于电池箱体的底壁,降低安装座、电池管理单元和电芯监控单元占用电池箱体内的横向空间,进一步提高了电池的空间利用率。
在一些实施例中,所述安装座还包括支撑板,所述支撑板连接于所述安装板,且所述支撑板的板面、所述连接板的板面和所述安装板的板面两两相交。
在一些实施例中,所述安装板沿第一方向的一端连接有所述连接板,所述安装板沿第二方向的一端或两端连接有所述支撑板,所述第一方向与所述第二方向垂直。支撑板与连接板可以加强安装板不同方向的端部的强度,使得安装座的整体的结构强度提升,而且当两个支撑板位于安装板的两端时,还可以对两个支撑板之间的电池管理单元和电芯监控单元起到较好的防护作用,避免在装配时扰动电池管理单元和电芯监控单元,提高了两者的可靠性。
在一些实施例中,所述电池管理装置还包括壳组件;所述壳组件连接于所述安装座,并与所述安装座配合围设所述电芯监控单元和所述电池管理单元。利用壳组件对电芯监控单元和所述电池管理单元进行防护,降低了电芯监控单元和电池管理单元受外界影响而被损坏的可能。
在一些实施例中,所述壳组件包括第一壳体和第二壳体;所述第一壳体罩设于所述第一安装面,所述第二壳体罩设于所述第二安装面。将第一壳体罩设于第一安装面,第二壳体罩设于第二安装面,可以对安装座的相对两个侧面进行保护,提高了壳组件对安装座及安装座上的其余结构的防护性能。
在一些实施例中,所述安装座上设置有第一连接件,所述第一壳体、设置于所述第一安装面上的所述电池管理单元均通过所述第一连接件与所述安装座连接;并且/或者,所述安装座上设置有第二连接件,所述第二壳体和设置于所述第二安装面上的电芯监控单元通过所述第二连接件与所述安装座连接。通过第一连接件和第二连接件在满足第一壳体和第二壳体连接于安装板的同时,还可以直接将电池管理单元和电芯监控单元连接于安装板,减少了电池管理单元和电芯监控单元所需安装步骤和安装结构。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括上述的电池管理装置。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括上述的电池,电池用于为用电装置提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1示意性的示出了本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池的爆炸图;
图3示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的结构示意图;
图4示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的俯视图;
图5示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的爆炸图;
图6示意性的示出了本申请一些实施例提供的安装座的结构示意图;
图7示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的一种安装板的截面图;
图8示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的另一种安装板的截面图。
具体实施方式的附图标记如下:
1000、车辆;
100、电池;
200、控制器;
300、马达;
10、箱体;11、第一部分;12、第二部分;
20、电池单体;
30、电池管理装置;31、电芯监控单元;311、第二通孔;32、电池管理单元;321、第一通孔;33、安装座;331、安装板;3311、第一安装面;3312、第二安装面;3313、导热部;33131、导热层;33132、绝缘层;332、第一边框;333、第二边框;334、第一保护槽;335、第二保护槽;336、连接板;337、支撑板;34、壳组件;341、第一壳体;3411、第一缺口槽;342、第二壳体;3421、第二缺口槽;343、避让口;35、第一连接件;
X、第一方向;Y、第二方向。
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地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请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,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“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或主次关系。
在本申请中提及“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申请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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”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。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
电池管理单元(Battery Management Unit,简称BMU)和电芯监控单元(CellSupervision Circuit,简称CSC)是电池的管理系统的重要组成部分。其中,电池管理单元在电池中起着关键的作用,能够监测电池状态、控制充放电过程,并提供保护机制。电芯监控单元是一种用于采集电池组中每个电池单体信息的电路,其主要负责监测电池中各个电池单体的信息,例如电压、温度、电池健康状态、电池剩余容量充放电速率等信息并将上述检测信息发送给电池管理单元,通过采集以上信息,电芯监控单元与电池管理单元配合可以帮助监测和管理电池中每个电池单体的状态,提高了电池的可靠性,并为用户提供关键的电池性能数据。
如何提高电池的能量密度,是电池的一个重要研究课题。研究发现,一些技术中,电池管理单元和电芯监控单元独立安装于电池的箱体上,电池管理单元和电芯监控单元分别占用电池箱体内部的部分空间,对电池箱体的空间利用率不利,会降低电池的能量密度。
鉴于此,本申请提供了一种电池管理装置,该电池管理装置旨在通过将电池管理单元安装于安装座的第一安装面,将电芯监控单元安装于安装座的第一安装面或第二安装面,以提高电池的箱体空间利用率和电池的能量密度。
本申请实施例描述的电池管理装置适用于电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1示意性地示出了本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
电池100是指包括一个或多个电池单体20以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池100可以包括用于封装一个或多个电池单体20的电池管理装置。电池管理装置可以避免液体或其他异物影响电池单体20的充电或放电。电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2示意性地示出了本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
电池单体20包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体20主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳,正极涂覆区涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体20为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳,负极涂覆区涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
请参照图3和图4,图3示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的结构示意图,图4示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的俯视图,本申请实施例提供一种电池管理装置30,包括电芯监控单元31、电池管理单元32以及安装座33。电池管理单元32与电芯监控单元31电连接;安装座33具有相背设置的第一安装面3311和第二安装面3312,第一安装面3311上安装有电池管理单元32,第一安装面3311或第二安装面3312上安装有电芯监控单元31。
其中,电芯监控单元31包括监测和记录电池100的电池单体20参数(例如电压、温度、电池100的健康状态、电池100剩余容量充放电速率等)的电路和电路板。电池管理单元32包括监测电池100的状态、控制充放电过程,并提供保护机制的电路和电路板。电芯监控单元31与电池管理单元32需要与上述的电池单体20通过线路或者无线信号连接。安装座33是作为电芯监控单元31和电池管理单元32的安装基础,并且用于连接上述的箱体10中的第一部分11或第二部分12,在具体装配时,可以将安装座33设置于图2中的两个电池单体20之间,或者设置于第一部分11或第二部分12的一侧。
同时,电池管理单元32需要与电芯监控单元31连接,以将电芯监控单元31检测到的电芯参数传输至电池管理单元32,由电池管理单元32进行数据处理和分析。
电池100中可以具有一个或多个电池管理单元32,一个电池管理单元32可以与一个或多个电芯监控单元31连接。电池100中的所有电池管理单元与所有电芯监控单元31可以集成设置于一个安装座33上,也可以是任意一个电池管理单元32与其连接的一个或多个电芯监控单元31集成设置于一个安装座33上。
对于电芯监控单元31和电池管理单元32在安装座33的安装方式有多种,例如如图3中所示,可以将电池管理单元32安装于安装座33的第一安装面3311,将电芯监控单元31安装于安装座33的第二安装面3312。再例如将电池管理单元32和一个或多个电芯监控单元31均可以安装于第一安装面3311,第二安装面3312不安装电芯监控单元31和电池管理单元32。再例如是将电池管理单元32和部分数量的电芯监控单元31安装于第一安装面3311,其他剩余的电芯监控单元31安装于第二安装面3312。
具体的,在一些实施例中,一个电池管理单元32以及该电池管理单元32连接的一个或多个电芯监控单元31集成于一个安装座,其中,电池管理单元32安装于第一安装面3311,电芯监控单元31安装于第二安装面3312。
本实施例提供的电池管理装置30可以将电芯监控单元31和电池管理单元32安装于安装座33的第一安装面3311上,或可以将电芯监控单元31和电池管理单元32分别安装于安装座33相背设置的第一安装面3311和第二安装面3312上,使得电芯监控单元31和电池管理单元32集成安装于一个安装座33,相较于电芯监控单元31和电池管理单元32独立设置的方式,简化了电池管理装置30的结构和装配步骤,提高了装配效率,而且能够降低电芯监控单元31和电池管理单元32所需的安装空间,提高了电池100的空间利用率,进而提高了电池100的能量密度。
请参照图5和图6,图5示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的爆炸图;图6示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的安装座的结构示意图,根据本申请的一些实施例,可选地,本实施例的安装座33包括安装板331,安装板331的相反设置的两个板面分别形成第一安装面3311和第二安装面3312;电池管理单元32安装于第二安装面3312,电芯监控单元31安装于第二安装面3312。
安装板331的结构形式不限于图中所示的矩形,还可以将安装板331的形状设计为梯形、平行四边形等形状,只要能够满足在电池100的箱体10内的安装即可。
需要说明的是,本实施例的安装板331中的“板”并非特指具有两个相背设置的连续且平整的板面,还可以是具有一定的镂空或间断、以及凸起或凹坑的板面。
另外,安装板331可以理解为是一个厚度尺寸远远小于长度尺寸(图5中第二方向上的尺寸)以及宽度尺寸(图5中第一方向上的尺寸)的板状件,例如厚度尺寸小于十分之一的长度尺寸且小于十分之一宽度尺寸,如此一来,可以减小安装板331厚度方向(图5中垂直于第一方向和第二方向的方向)所占用箱体的空间。
当本实施例的安装座33包括安装板331时,将安装板331的两个板面作为用于安装电芯监控单元31和电池管理单元32的第一安装面3311和第二安装面3312,由于板状结构的厚度较小,因此可以降低安装座33、电芯监控单元31以及电池管理单元32所占用的安装空间,进一步提高了电池100的空间利用率和能量密度。
请参阅图7和图8,图7示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的一种安装板的截面图;图8示意性的示出了本申请一些实施例提供的电池管理装置的另一种安装板的截面图,根据本申请的一些实施例,可选地,安装板331包括导热部3313,导热部3313相反设置的两个面分别形成第一安装面3311和第二安装面3312。
可以是全部安装板331作为导热部3313即安装板331为由导热材料制成的导热部3313;也可以是安装板331的一部分为导热部3313,即安装板331由导热部3313和除导热部3313外的部分组成。
导热部3313是具有一定导热性能的构件,导热部3313能够将电芯监控单元31和电池管理单元32在工作中产生的热量传递至外界,提高了安装座33的散热性能的同时,进而提高了电芯监控单元31和电池管理单元32的运行稳定性。
根据本申请的一些实施例,可选地,导热部3313为导热绝缘板。
导热绝缘板可以由导热绝缘塑料制成,将导热部3313设计为导热绝缘板,使得导热部3313具有导热效果的同时兼具绝缘性,降低电芯监控单元31和电池管理单元32的短路风险,提高了电芯监控单元31和电池管理单元32的运行稳定性。
根据本申请的一些实施例,可选地,导热部3313包括导热层33131和绝缘层33132,导热层33131的相反两面分别设置有绝缘层33132。
在上述结构中,导热部3313通过导热层33131和绝缘层33132形成导热绝缘板,使得导热部3313具有导热效果的同时兼具绝缘性。导热层33131可以是铝材等金属材料制成,具有更好的导热性。
当然,导热部3313形成导热绝缘板的方式不限于此,还可以是导热部3313直接由导热绝缘材料制,此种方式相比于上述导热层33131和绝缘层33132的层级结构更加易于加工,但是导热性可能会低于上述采用铝材的层级结构。
如图7中所示,当导热部3313为导热绝缘板,安装板331可以整体由导热绝缘材料制成,导热绝缘材料可以是导热绝缘塑料、聚氨酯泡沫、陶瓷材料、在特定条件下制备成具有一定刚度的硅胶等。
如图8中所示,当导热部3313包括导热层33131和绝缘层33132时,导热层33131可以是铝板、钢板等金属板层,绝缘层33132可以是注塑在导热层33131上的绝缘塑料,绝缘塑料可以是聚氯乙烯、聚乙烯、聚酯等材料。金属板层的导热层33131具有良好的散热效果,利于电芯监控单元31和电池管理单元32的热量散发,绝缘塑料层成本低廉且易于加工。
需要说明的是,绝缘层33132可以是敷设于导热层33131的全部外表面。或者仅敷设于导热层33131的部分外表面,例如绝缘层33132敷设于导热层33131与电芯监控单元31和电池管理单元32相对且面积相等的外表面上,导热层33131的其余外表面不敷设该绝缘层33132。
再次参阅附图5和附图6中所示,根据本申请的一些实施例,可选地,安装座33还包括第一边框332,第一边框332连接于第一安装面3311,并与第一安装面3311共同围成第一保护槽334,电池管理单元32位于第一保护槽334内。并且/或者,电芯监控单元31安装于所述第二安装面3312,安装座33还包括第二边框333,第二边框333连接于第二安装面3312,并与第二安装面3312共同围成第二保护槽335,电芯监控单元31位于第二保护槽335内。
在一个实现方式中,安装座33包括第一边框332,第一边框332连接于第一安装面3311,并与第一安装面3311共同围成第一保护槽334,电池管理单元32位于第一保护槽334内。其中,在第一安装面3311设置有电芯监控单元31的情况下,电芯监控单元31也可以设置于第一保护槽334内。
在另一个实施方式中,电芯监控单元31安装于所述第二安装面3312,安装座33包括第二边框333,第二边框333连接于第二安装面3312,并与第二安装面3312共同围成第二保护槽335,电芯监控单元31位于第二保护槽335内。其中,电芯监控单元31安装于所述第二安装面3312可理解为,第二安装面3312上设置有电芯监控单元31,电芯监控单元31具有多个时,多个电芯监控单元31可以一个或多个安装于第二安装面,而安装于第二安装面的所有电芯监控单元31均可以安装于所述第二保护槽335内。
其中,第一边框332可以理解为第一保护槽334的侧壁,第一安装面3311理解为第一保护槽334的底壁。同理,第二边框333可以理解为第二保护槽335的侧壁,第二安装面3312理解为第二保护槽335的底壁。
第一边框332和第二边框333可以是图示中的矩形框式结构,或者根据安装板331的形状做出适应性调整,例如安装板331为梯形时,第一边框332和第二边框333也可以是梯形。第一边框332和第二边框333的材质可选为具有一定刚度的材料,或者兼具一定的绝缘性,例如第一边框332和第二边框333的材质均为上述的绝缘塑料。
另外,第一边框332的内壁面围成的形状和尺寸可以与电池管理单元32所在电路板的形状和尺寸相匹配,第二边框333的内壁面围成的形状和尺寸可以与电芯监控单元31所在电路板的形状和尺寸相匹配,以使得第一边框332和第二边框333可以对电池管理单元32和电芯监控单元31进行安装定位。在实际应用中,第一保护槽334和第二保护槽335能够对电池管理单元32和电芯监控单元31起到保护作用,降低在装配过程中对电池管理单元32和电芯监控单元31的扰动,提高了电池管理单元32和电芯监控单元31的可靠性。
需要说明的是,上述的“扰动”指的是装配时电池100的箱体10内其他结构(例如电池单体20)与电池管理单元32和电芯监控单元31发生磕碰等情况。
再次参阅附图5和附图6中所示,根据本申请的一些实施例,可选地,安装座33还包括连接板336,连接板336连接于安装板331,且连接板336的板面与安装板331的板面相交设置。
连接板336的材质可以与安装板331的材质相同或不同,例如连接板336为金属材料,在上述的安装板331、第一边框332和第二边框333的绝缘性的保障下,连接板336的绝缘性可以不做要求。连接板336在装配时可以与电池100的箱体10连接,连接方式可以是常见的装配形式,例如螺栓或螺钉连接等。
可选地,可以将本实施例的连接板336与安装板331垂直连接,如此一来,当连接板336安装于电池100的箱体10的第二部分12的底壁时,可以使得安装板331垂直于电池100的箱体10的底壁,使得整个电池管理装置30竖直放置,可以在电池管理装置30一侧或两侧安装多个电池单体20,进一步提高了电池100的空间利用率。
可以理解的是,上述的连接板336不仅便于安装座33装配于电池100箱体10,并且通过连接板336来确定安装板331在箱体10内的安装角度,可以将安装板331竖直安装于电池100箱体10的底壁,降低安装座33、电池管理单元32和电芯监控单元31占用电池100箱体10内的横向空间,进一步提高了电池100的空间利用率,进而提高了电池100的能量密度。
再次参阅附图5和附图6中所示,根据本申请的一些实施例,可选地,安装座33还包括支撑板337,支撑板337连接于安装板331,且支撑板337的板面、连接板336的板面和安装板331的板面两两相交。
支撑板337主要起到增强整个底座的结构强度的作用,同时能够对电池管理单元32和电芯监控单元31进行一定的保护。支撑板337的材质可以与连接板336的材质相同或不同,例如连接板336为金属材料,在上述的安装板331、第一边框332和第二边框333的绝缘性的保障下,连接板336的绝缘性可以不做要求。连接板336在装配时可以与电池100的箱体10连接,连接方式可以是常见的装配形式,例如螺栓或螺钉连接等。
根据本申请的一些实施例,可选地,安装板331沿第一方向X的一端连接有连接板336,安装板331沿第二方向Y的一端或两端连接有支撑板337,第一方向X与第二方向Y垂直。
支撑板337即可以与连接板336形成垂直支撑连接,又能够与安装板331形成垂直支撑连接,当安装板331沿第二方向Y的一端连接有支撑板337时,支撑板337与连接板336形成对安装板331的L形支撑结构,同时对电池管理单元32和电芯监控单元31的两个垂直侧边形成L形维护。
当安装板331沿第二方向Y的两端均连接有支撑板337时,支撑板337与连接板336形成对安装板331的U形支撑结构,同时对电池管理单元32和电芯监控单元31的三个侧边形成U形维护。
如此一来,不仅能够进一步提高了安装座33的整体的结构强度,还可以对两个支撑板337之间的电池管理单元32和电芯监控单元31起到较好的防护作用,避免在装配时扰动电池管理单元32和电芯监控单元31,提高了两者的可靠性。
再次参阅附图5中所示,在一些实施例中,电池管理装置30还包括壳组件34;壳组件34连接于安装座33,并与安装座33配合围设电芯监控单元31和电池管理单元32。
壳组件34可以是一体结构或者分体结构,当壳组件34为一体结构时,壳组件34的装配可以是由安装板331背离连接板336的一端罩设装入安装座33,并且与安装座33的安装板331或者连接板336连接。当壳组件34为分体结构时,可以将壳组件34的各个部分分别安装至安装座33。
另外,由于电池管理单元32和电芯监控单元31需要接线,因此在电池管理单元32所在的电路板和电芯监控单元31均具有若干插口,为了不影响插口连接其他结构(例如电池单体20),因此,需要在壳组件34上开设有若干避让口343,避让口343与插口相对应。
在电芯监控单元31和电池管理单元32安装至安装座33后,利用壳组件34对电芯监控单元31和电池管理单元32进行防护,提高了电芯监控单元31和电池管理单元32在运行过程中的稳定性。
根据本申请的一些实施例,可选地,壳组件34包括第一壳体341和第二壳体342;第一壳体341罩设于第一安装面3311,第二壳体342罩设于第二安装面3312。
当壳组件34为包括第一壳体341和第二壳体342的分体结构时,可以独立的将第一壳体341和第二壳体342安装于安装座33上,以便于整个壳组件34的装配,提高壳组件34的装配效率。
而且,第一壳体341设有若干第一缺口槽3411,第二壳体342设有若干第二缺口槽3421,多个第一缺口槽3411和多个第二缺口槽3421之间一一对应配合,相对应的第一缺口槽3411和第二缺口槽3421围成一个避让口343。
再次参阅附图5中所示,根据本申请的一些实施例,可选地,安装座33上设置有第一连接件35,第一壳体341、设置于第一安装面3311上的电池管理单元32均通过第一连接件35与安装座33连接;并且/或者,安装座33上设置有第二连接件(图中未示出),第二壳体342和设置于第二安装面3312上的电芯监控单元31通过第二连接件与安装座33连接。
第一连接件35和第二连接件均可以是螺栓或螺钉等连接构件,相应地,在安装板331上需要配置有与第一连接件35相适配的螺孔或带有螺孔的连接柱等连接结构。
为了便于第一连接件35和第二连接件的穿装,还需要在电池管理单元32所在的电路板开设有供第一连接件35穿装的第一通孔321,在电芯监控单元31所在的电路板上开设有功第二连接件穿装的第二通孔311。
通过第一连接件35和第二连接件在满足第一壳体341和第二壳体342连接于安装板331的同时,还可以直接将电池管理单元32和电芯监控单元31连接于安装板331,无需为电池管理单元32和电芯监控单元31单独配置连接构件,简化了电池100的结构和安装步骤。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池100,包括上述的电池管理装置30。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括上述的电池100,电池100用于为用电装置提供电能。
根据本申请的一些实施例,如图3至图8所示,本实施例提供了一种电池管理装置30,包括电芯监控单元31、电池管理单元32以及安装座33。电池管理单元32与电芯监控单元31电连接;安装座33具有相背设置的第一安装面3311和第二安装面3312,第一安装面3311上安装有电池管理单元32,第二安装面3312上安装有电芯监控单元31。安装座33包括安装板331,安装板331的相反设置的两个板面分别形成第一安装面3311和第二安装面3312。安装板331包括导热部3313,导热部3313相反设置的两个板面分别形成第一安装面3311和第二安装面3312。导热部3313包括导热层33131和绝缘层33132,导热层33131的相反两面分别设置有绝缘层33132。导热层33131为金属板层,绝缘层33132为绝缘塑料层。另外,安装座33还包括第一边框332和第二边框333,第一边框332连接于第一安装面3311,并与第一安装面3311共同围成第一保护槽334,电池管理单元32位于第一保护槽334内;第二边框333连接于第二安装面3312,并与第二安装面3312共同围成第二保护槽335,电芯监控单元31位于第二保护槽335内。安装座33还包括连接板336,连接板336连接于安装板331,且连接板336的板面与安装板331的板面相交设置。安装座33还包括支撑板337,支撑板337连接于安装板331,且支撑板337的板面、连接板336的板面和安装板331的板面两两相交。进一步地,安装板331沿第一方向X的一端连接有连接板336,安装板331沿第二方向Y的一端或两端连接有支撑板337,第一方向X与第二方向Y垂直。电池管理装置30还包括壳组件34;壳组件34连接于安装座33,并与安装座33配合围设电芯监控单元31和电池管理单元32。壳组件34包括第一壳体341和第二壳体342;第一壳体341罩设于第一安装面3311,第二壳体342罩设于第二安装面3312。除此之外,安装板331上设置有第一连接件35,第一壳体341、设置于第一安装面3311上的电池管理单元32均通过第一连接件35与安装板331连接;安装板331上设置有第二连接件,第二壳体342和设置于第二安装面3312上的电芯监控单元31通过第二连接件与安装板331连接。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种电池管理装置,其特征在于,包括:
电芯监控单元;
电池管理单元,与所述电芯监控单元电连接;以及
安装座,具有相背设置的第一安装面和第二安装面,所述第一安装面上安装有所述电池管理单元,所述第一安装面或所述第二安装面上安装有所述电芯监控单元;
壳组件,所述壳组件连接于所述安装座,并与所述安装座配合围设所述电芯监控单元和所述电池管理单元。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装座包括安装板,所述安装板的相反设置的两个板面分别形成所述第一安装面和所述第二安装面,所述电池管理单元安装于所述第一安装面,所述电芯监控单元安装于所述第二安装面。
3.根据权利要求2所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装板包括导热部,所述导热部相反设置的两个面分别形成所述第一安装面和所述第二安装面。
4.根据权利要求3所述的电池管理装置,其特征在于,所述导热部为导热绝缘板。
5.根据权利要求4所述的电池管理装置,其特征在于,所述导热部包括导热层和绝缘层,所述导热层的相反两面分别设置有所述绝缘层。
6.根据权利要求5所述的电池管理装置,其特征在于,所述导热层为金属板层,所述绝缘层为绝缘塑料层。
7.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装座还包括第一边框,所述第一边框连接于所述第一安装面,并与所述第一安装面共同围成第一保护槽,所述电池管理单元位于所述第一保护槽内;
和/或,所述电芯监控单元安装于所述第二安装面,所述安装座还包括第二边框,所述第二边框连接于所述第二安装面,并与所述第二安装面共同围成第二保护槽,所述电芯监控单元位于所述第二保护槽内。
8.根据权利要求2所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装座还包括连接板,所述连接板连接于所述安装板,且所述连接板的板面与所述安装板的板面相交设置。
9.根据权利要求8所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装座还包括支撑板,所述支撑板连接于所述安装板,且所述支撑板的板面、所述连接板的板面和所述安装板的板面两两相交。
10.根据权利要求9所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装板沿第一方向的一端连接有所述连接板,所述安装板沿第二方向的一端或两端连接有所述支撑板,所述第一方向与所述第二方向垂直。
11.根据权利要求1-10任一项所述的电池管理装置,其特征在于,所述壳组件包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体罩设于所述第一安装面,所述第二壳体罩设于所述第二安装面。
12.根据权利要求11所述的电池管理装置,其特征在于,所述安装座上设置有第一连接件,所述第一壳体和设置于所述第一安装面上的所述电池管理单元均通过所述第一连接件与所述安装座连接;
并且/或者,所述安装座上设置有第二连接件,所述第二壳体和设置于所述第二安装面上的电芯监控单元均通过所述第二连接件与所述安装座连接。
13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至12任一项所述的电池管理装置。
14.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求13所述的电池,所述电池用于提供电能。
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