CN220934175U - 分流器模块、电池模块及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种分流器模块、电池模块及汽车。分流器模块应用于电池模块,电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,电池包的正极与正连接端电连接,电池包的负极与负连接端电连接,分流器模块包括分流器、处理板和多个电路模块,分流器上设置有采样板,分流器串联设置于电池包的正极与正连接端之间的通路上;或者分流器串联设置在电池包的负极与负连接端之间的通路上;处理板与采样板电连接;多个所述电路模块设置于处理板上;其中,采样板上设置有采样模块,采样模块与分流器的两端电连接,用于采集分流器两端之间的电压,并输出第一电压检测信号至处理板上的至少一个电路模块。本实用新型旨在提高分流器模块检测功能多样性。
Description
技术领域
本实用新型涉及分流器模块技术领域,特别涉及一种分流器模块、电池模块及汽车。
背景技术
随着能源、环保等问题的日益突出,新能源汽车发展迅速。车载电池模块作为新能源汽车提供动力的电源,直接影响新能源汽车的正常运行。因此,电池模块中电池包的安全检测至关重要。由于分流器模块检测方式具有较高的测量精度以及测量方法简单,用户或测试人员常用分流器模块对电池包进行安全检测,故厂商对于分流器模块的功能多样性也有了新的需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种分流器模块、电池模块及汽车,旨在提高分流器模块检测功能多样性。
为实现上述目的,本实用新型提出了一种分流器模块,应用于电池模块,所述电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,所述电池包的正极与所述正连接端电连接,所述电池包的负极与所述负连接端电连接,所述分流器模块包括:
分流器,所述分流器上设置有采样板,所述分流器串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述分流器串联设置在所述电池包的负极与所述负连接端之间的通路上;
处理板,所述处理板与所述采样板电连接;
多个电路模块,多个所述电路模块中的一部分设置有所述处理板上,另一部分设置于所述采样板上;或者,多个电路模块均设置在所述处理板上;或者,多个电路模块均设置在所述采样板上;
所述采样板上设置有采样模块,所述采样模块与所述分流器的两端电连接,所述采样模块还与至少一个所述电路模块电连接;
所述采样模块,用于采集所述分流器的两端之间的电压,并输出相应的第一电压检测信号至至少一个所述电路模块。
可选的,所述采样模块包括:
差放模块,所述差放模块的第一输入端与所述分流器的一端电连接,所述差放模块的第二输入端与所述分流器的另一端电连接;所述差放模块的输出端与至少一个所述电路模块电连接;
所述差放模块,用于采集所述分流器的两端之间的电压,并输出相应的所述第一电压检测信号至所述处理板上的至少一个所述电路模块。
可选的,所述采样模块包括:第一采样端、第二采样端、第一采样线和第二采样线;
所述第一采样端的一端分别与所述分流器的一端和所述第一采样线的第一端电连接,所述第一采样线的第二端与至少一个所述电路模块电连接;
所述第二采样端的一端分别与所述分流器的另一端和所述第二采样线的第一端电连接,所述第二采样线的第二端与至少一个所述电路模块电连接。
可选的,所述采样板的数量为多个;
和/或,所述处理板的数量为多个。
可选的,多个所述电路模块中包括:
主控模块,所述主控模块与所述采样模块的输出端电连接;
通信模块,所述通信模块与所述主控模块电连接,并用于与外部终端通信连接;
其中,所述主控模块用于根据所述第一电压检测信号确定流过所述分流器的电流,并经所述通信模块输出相应的电流检测信号至外部终端。
可选的,所述分流器模块包括:
开关组件,所述开关组件的受控端与所述主控模块电连接,所述开关组件串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述开关组件串联设置在所述电池包的负极与所述负连接端之间的通路上;
所述开关组件,用于在所述主控模块的控制下工作。
可选的,多个所述电路模块中还包括:
开关组件状态检测模块,所述开关组件状态检测模块分别与所述开关组件和所述主控模块电连接,并用于检测所述开关组件的工作状态并输出相应的开关组件工作状态检测信号至所述主控模块。
可选的,多个所述电路模块还包括下述电路模块中的至少一个:
电池电压采样模块,所述电池电压采样模块的第一采样端和第二采样端分别与所述电池包的正极和所述电池包的负极电连接,所述电池电压采样模块的受控端与所述主控模块电连接,所述电池电压采样模块用于检测所述电池包正负极两端的电压并输出相应的第二电压检测信号至所述主控模块;
绝缘检测模块,所述绝缘检测模块与所述电池包的壳体电连接,所述绝缘检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述绝缘检测模块用于检测所述电池包的绝缘状态并输出相应的绝缘状态检测信号至所述主控模块;
第一温度检测模块,所述第一温度检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述第一温度检测模块用于检测所述分流器的温度并输出相应的第一温度检测信号至所述主控模块;
第二温度检测模块,所述第二温度检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述第二温度检测模块用于检测所述处理板的温度并输出相应的第二温度检测信号至所述主控模块;
开关驱动模块,所述开关驱动模块的受控端与所述主控模块电连接,所述开关驱动模块用于接入外部开关,所述主控模块用于控制所述开关驱动模块输出开关信号以控制所述外部开关的工作状态;
压力检测模块,所述压力检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述压力检测模块与所述电池包电连接,所述压力检测模块用于检测所述电池包内气压并输出相应的压力检测信号至所述主控模块;
隔离电压转换模块,所述隔离电压转换模块的受控端与所述主控模块电连接,所述隔离电压转换模块与所述电池包电连接,所述隔离电压转换模块用于接入所述电池包的电源电压,并将所述电源电压进行电压转换后隔离输出至至少一个所述电路模块的电源端;
水泵驱动模块,所述水泵驱动模块与所述主控模块电连接,所述主控模块用于控制所述水泵驱动模块输出驱动信号以控制水泵的工作状态;
液冷管进出水口温度检测模块,所述水泵进出水口温度检测电路与所述主控模块电连接,并用于检测液冷管的进出水口的温度并输出相应的第三温度检测信号至所述主控模块。
本实用新型还提出了一种电池模块,包括如上述任一项所述的分流器模块。
本实用新型还提出了一种汽车,包括如上述任一项所述的电池模块。
本实用新型提出了一种分流器模块,应用于电池模块,电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,电池包的正极与正连接端电连接,电池包的负极与负连接端电连接,分流器模块包括分流器、处理板和多个电路模块,其中,分流器上设置有采样板,分流器串联设置于电池包的正极与正连接端之间的通路上;或者分流器串联设置在电池包的负极与负连接端之间的通路上;处理板与采样板电连接;多个所述电路模块设置于处理板上;其中,采样板上设置有采样模块,采样模块与分流器的两端电连接,采样模块用于采集分流器的两端之间的电压,并输出相应的第一电压检测信号至处理板上的至少一个所述电路模块。
在实际应用中,当用户使用本实用新型分流器模块对电池包进行安全检测时,采样板上的采样模块对分流器两端的电压进行检测后输出第一电压检测信号至处理板中的电路模块,以使处理板中的多个电路模块中的至少一个根据第一电压检测信号工作,并且,多个电路模块可以包括主控模块、电压采样模块、温度检测模块、绝缘检测模块、通信模块等,以检测电池包的温度,电池包内气压以及电池包的绝缘性能等,使用户可以根据多个电路模块输出的相应检测结果及时对电池包进行维修管理,保证了电池模块能够正常工作,即提高了电池模块的可靠性与稳定性。与现有技术相比,由于在分流器模块上设置了多个电路模块,不仅可以通过分流器模块的采样模块采集分流器两端的电压以确认流过电池包的电流,避免电池包因过流现象导致故障的发生,还可以通过分流器模块对电池包进行温度测试、压力检测等,提高了分流器模块检测的功能多样性,此外不需要单独的温度检测仪器、压力检测仪器等,降低了对电池包进行安全检测的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型分流器模块一实施例的电路模块示意图;
图2为本实用新型分流器模块另实施例的电路模块示意图;
图3为本实用新型分流器模块再一实施例的电路模块示意图;
图4为本实用新型分流器模块还一实施例的电路模块示意图;
图5为本实用新型分流器模块又一实施例的电路模块示意图;
图6为本实用新型分流器模块另一实施例的电路模块示意图;
图7为本实用新型分流器模块再一实施例的电路模块示意图;
图8为本实用新型分流器模块还一实施例的电路模块示意图;
图9为本实用新型分流器模块又一实施例的电路模块示意图;
图10为本实用新型分流器模块另一实施例的电路模块示意图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
随着能源、环保等问题的日益突出,新能源汽车发展迅速。车载电池模块作为新能源汽车提供动力的电源,直接影响新能源汽车的正常运行。因此,电池模块中电池包的安全检测至关重要。由于分流器模块检测方式具有较高的测量精度以及测量方法简单,用户或测试人员常用分流器模块对电池包进行安全检测,故厂商对于分流器模块的功能多样性也有了新的需求。
为此,本实用新型提出了一种分流器模块,应用于电池模块,所述电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,所述电池包的正极与所述正连接端电连接,所述电池包的负极与所述负连接端电连接,参考图1,分流器模块包括:
分流器100,所述分流器100上设置有采样板,所述分流器100串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述分流器100串联设置在电池包的负极与负连接端之间的通路上;
处理板200,处理板200与采样板电连接;
多个电路模块300,多个电路模块300中的一部分设置有处理板200上,另一部分设置于采样板100上;或者,多个电路模块300均设置在处理板200上;或者,多个电路模块300均设置在采样板100上;
所述采样板上设置有采样模块400,所述采样模块400与所述分流器100的两端电连接;
所述采样模块400,用于采集所述分流器100的两端之间的电压,并输出相应的第一电压检测信号至至少一个所述电路模块300。
在本实施例中,采样板和处理板200均可以采用基板来实现,例如玻璃纤维板、陶瓷基板、铝基板、铜基板等;采样模块400可以采用分压电路、或者是电压检测芯片等来实现。多个电路模块300可以采用电池电压检测模块、主控模块301、通信模块302、温度检测模块。压力检测模块310等中的至少两者来实现。
具体地,当使用本实用新型分流器模块对电池模块内的电池包进行检测时,只需要将分流器100串联设置于电池包的正极与正连接端之间的通路上,或者串联设置于电池包负极与负连接端之间的通路上,以使分流器模块可以检测电池包的正极电压和负极电压,由于分流器100上设置有采样板,采样板上设置的采样模块400会采集分流器100正负极两端的电压,并输出第一电压检测信号至多个电路模块300中的至少一个,接收到第一电压检测信号的电路模块300会对其进行信号处理,根据第一电压检测信号确定流过分流器100的电流值,即得到流经电池包的电流值,以判断电池包是否发生过流现象,例如,可以由研发人员提前设定电流值范围,若测得的电流值在预设电流值范围以内,则电池包未发生过流现象,电池包不存在过流风险,若测得的电流值不在预设电流值范围以内,则电池包发生过流现象,存在安全风险,需要驾驶员或检测人员及时进行电池包的更换或维修管理。此外,多个电路模块300可以包括温度检测模块、绝缘检测模块305、通信模块302等,如此,本实用新型分流器模块除了能够检测流过电池包的电流,还可以对电池包进行温度等安全检测,并且能够通过通信模块302将检测结果输出至整车控制器或外部终端,以使驾驶员或测试人员能够及时发现并进行维修管理,提高了分流器模块检测的功能多样性,以及电池模块工作的可靠性和稳定性。除此之外,无需使用单独的检测仪器对电池包进行多项性能的安全检测,有效地降低了对电池包进行安全检测的成本。
可以理解的是,在本实施例中,多个电路模块300可以均设置在采样板上,在电池模块内可以设置有用于放置分流器模块的容置空间,处理板200上可以设置有接口以伸出容置空间,或者是伸出电池包以用于接入外部电路,以使得外部电路经处理板200与采样板上的多个电路模块300中的至少一个电连接在一起。此外,多个电路模块300也可以均设置在处理板200上,或者,一部分电路模块300设置于采样板上,另一部分电路模块300设置于处理板200上。例如,用于检测分流器模块自身状态的,比如用于检测电流的温度的温度检测模块可以设置在采样板上,用于执行控制处理的电路模块比如主控模块301可以设置于采样板上。
本实用新型提出了一种分流器模块,应用于电池模块,电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,电池包的正极与正连接端电连接,电池包的负极与负连接端电连接,分流器模块包括分流器100、处理板200和多个电路模块300,其中,分流器100上设置有采样板,分流器100串联设置于电池包的正极与正连接端之间的通路上;或者分流器100串联设置在电池包的负极与负连接端之间的通路上;处理板200与采样板电连接;多个所述电路模块300设置于处理板200上;其中,采样板上设置有采样模块400,采样模块400与分流器100的两端电连接,采样模块400用于采集分流器100的两端之间的电压,并输出相应的第一电压检测信号至处理板200上的至少一个所述电路模块300。
在实际应用中,当用户使用本实用新型分流器模块对电池包进行安全检测时,采样板上的采样模块400对分流器100两端的电压进行检测后输出第一电压检测信号至处理板200中的电路模块300,以使处理板200中的多个电路模块300中的至少一个根据第一电压检测信号工作,并且,多个电路模块300可以包括主控模块301、电压采样模块400、温度检测模块、绝缘检测模块305、通信模块302等,以检测电池包的温度,电池包内气压以及电池包的绝缘性能等,使用户可以根据多个电路模块300输出的相应检测结果及时对电池包进行维修管理,保证了电池模块能够正常工作,即提高了电池模块的可靠性与稳定性。与现有技术相比,由于在分流器模块上设置了多个电路模块300,不仅可以通过分流器模块的采样模块400采集分流器100两端的电压以确认流过电池包的电流,避免电池包因过流现象导致故障的发生,还可以通过分流器模块对电池包进行温度测试、压力测试等,提高了分流器模块检测的功能多样性,此外不需要单独的温度检测仪器、压力检测仪器等,降低了对电池包进行安全检测的成本。
此外,可以理解的是,在一实施例中,所述采样板的数量为多个;和/或,所述处理板200的数量为多个。
在本实施例中,采样板的数量可以为多个,多个采样板可以放置在分流器100的不同位置上,例如靠近两个铜排的固定孔位置各放置有一个采样板,每一采样板均放置有为温度检测模块的电路模块300,两个温度检测模块可以检测分流器模块两边用于传导电信号的铜排的温度,并将其反馈输出至多个电路模块中的主控模块301。可以理解的是,还可以在每一铜排的一侧均设置有一采样板,每一采样板上均可以设置有一温度检测模块,从而检测铜排上不同位置的温度。同理,处理板200的数量也可以为多个,多个处理板200之间以及多个处理板200中至少一者与采样板之间可以通过电连接线建立电连接通路。多个处理板200中的至少一者可以伸入电池包内,其上设置的为温度检测模块的电路模块能够检测电池包内不同电芯的温度,并将检测结果输出至为主控模块301的电路模块。此外,可以理解的是,电池模块内设置有用于放置本申请分流器模块的放置结构内,多个处理板200中的至少一者还可以伸出放置结构设置于电池模块中的空隙位置以使得其上的为气压检测模块的电路模块能够更加精确的检测气压,并将检测结果回传。可以理解的是,处理板200的数量和采样板的数量可以同时为多个。
在本实用新型另一实施例中,参考图2,所述采样模块400包括:
差放模块401,所述差放模块401的第一输入端与所述分流器100的一端电连接,所述差放模块401的第二输入端与所述分流器100的另一端电连接;所述差放模块401的输出端与所述处理板200电连接;
所述差放模块401,用于采集所述分流器100的两端之间的电压,并输出相应的所述第一电压检测信号至所述处理板200上的至少一个所述电路模块300;
模数转换模块402,所述模数转换模块402与所述差放模块401电连接;
所述模数转换模块402,用于将所述第一电压检测信号经过模数转换后输出至所述处理板200上的至少一个所述电路模块300。
在本实施例中,差放模块401可以采用差分放大器来实现,模数转换模块402可以采用ADC(Analog-to-Digital Converter模数转换器)转换芯片来实现。
具体地,差分放大器可以将采集到的分流器100两端的电压直接作差后经差放模块401的输出端将作差后的结果(第一电压检测信号)以模拟信号的形式输出至处理板200上的至少一个电路模块300或者外部终端,第一电压检测信号的电压值就是分流器100两端的电压,以使多个电路模块300中的至少一个根据第一电压检测信号的电压值工作,或者外部终端根据第一电压检测信号的电压值确定当前分流器100两端的电压,进而计算得到流经电池包的电流值,以检测电池包是否存在过流现象,从而及时对电池包进行更换或维修管理。可以理解的是,差放模块401输出的第一电压检测信号为模拟信号,模数转换模块402能够将第一电压检测信号进行模数转换为数字信号,例如SPI信号、I2C信号等后,输出至处理板200中的至少一个电路模块300,以使电路模块300根据模数转换模块402的输出信号工作,或者模数转换模块402的输出端可以采用硬线连接线与外部终端电连接,以便驾驶员或测试人员直接通过外部终端确认当前分流器100两端的电压,从而确定流经当前电池包的电流值。在本实施例中,外部终端可以为电池包内的控制装置,例如BMS模块,也可以是当前电池模块所处的设备的控制装置等。如此,提高了分流器模块检测结果的准确性,以及分流器模块用户使用的便利性。
在本实用新型一实施例中,参考图3,所述采样模块400包括:第一采样端403、第二采样端404、第一采样线405和第二采样线406;
所述第一采样端403的一端分别与所述分流器100的一端和所述第一采样线405的第一端电连接,所述第一采样线405的第二端与所述处理板200电连接;
所述第二采样端404的一端分别与所述分流器100的另一端和所述第二采样线406的第一端电连接,所述第二采样线406的第二端与所述处理板200电连接。
在本实施例中,可选的,第一采样线405和第二采样线406可以采用电连接线来实现,例如铜芯电缆线、铁氟龙线、漆包线等。可选的,第一采样线405和第二采样线406还可以采用硬连接件来实现,例如铜排等。可以理解的是,在实际设置中,第一采样线405和第二采样线406可以采用相同规格和尺寸的器件来实现,从而使得采样模块400在对电池包两端的电压进行采样时能够获取到的采样信号同步。
具体地,结合上述实施例内容,处理板200上的多个电路模块300可以包括电压检测模块,例如上述实施例中由差放模块401和模数转换模块402组成的采样模块400,亦或者是采用分压电路、电压检测芯片等,如此,第一采样端403和第二采样端404分别对分流器100的两端电压进行采样,并通过第一采样线405和第二采样线406将采样信号输出至处理板200上的电压检测模块,以使电压检测模块根据采样信号进行信号处理后得到分流器100两端的电压,进而得到与分流器100串联的电池包上的电流值,从而实现电池包的电流检测。
在本实施例中,处理板200上的电压检测模块根据第一采样线405和第二采样线406传输的采样信号信号处理后得到流经分流器100的电流值,即得到流经电池包的电流值,无需在分流器100上单独设置电压检测模块,减小了分流器100的体积,降低了分流器模块的成本。
在本实用新型一实施例中,参考图4,多个所述电路模块300中包括:
主控模块301,所述主控模块301与所述采样模块400的输出端电连接;
通信模块302,所述通信模块302与所述主控模块301电连接,并用于与外部终端通信连接;
其中,所述主控模块301用于根据所述第一电压检测信号确定流过所述分流器100的电流,并经所述通信模块302输出相应的电流检测信号至外部终端。
在本实施例中,主控模块301可以采用主控制器来实现,例如MCU、DSP(DigitalSignal Process,数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array,可编程逻辑门阵列芯片)、PLC、SOC(System On Chip,系统级芯片)等。通信模块302可以采用总线通信模块302来实现,例如CAN通信收发器、LIN通信收发器来实现,亦或者是通过具有抗干扰能力的数字信号接口模块来实现,例如ISOSPI通信芯片,亦或者采用无线通信模块302来实现,例如4G/5G无线通信模块302、蓝牙通信模块302、WIFI通信模块302等。
具体地,主控模块301会根据第一电压检测信号确定分流器100的第一端和第二端的电压,并通过内部的计算模块,计算得到当前分流器100所在回路的电流值,进而得到流经电池包的电流值,并输出表征当前电池包电流值的采集信号至外部终端。可以理解的是,该主控模块301设置于处理板200上,与采样板上的采样模块400分开设置,避免了高压信号对低压信号的干扰作用,从而使主控模块301的计算结果更精确,提高了分流器模块检测结果的准确性。此外,通信模块302可以将当前采样模块400输出的第一电压检测信号按照与自身类型对应的通信协议进行信号转换后输出至外部终端。其中,通信模块302具有通信端,该通信端可以为一连接端,例如连接接口、连接母座、连接公头等,以用于经电连接线接入外部终端,例如电池模块内的BMS(Battery Management System电池管理系统)控制器。如此,在实际应用中,通信模块302可以将上述采样模块400输出的第一电压检测信号,按照与其自身类型对应的预设通信协议经通信端输出至外部终端,以使外部终端根据通信模块302传来的信号,确定分流器100两端的电压,进而得到流经电池包的电流值。并且,经通信模块302按照预设通信协议输出的信号,具有较强的抗干扰能力,例如抗磁干扰、温度干扰的能力,并且能够实现远程传输,更进一步提高了信号传输的质量,从而保证了外部终端使用分流器模块对电池包进行检测时检测结果的精确性。
在本实用新型一实施例中,参考图5,分流器模块还包括:
开关组件500,所述开关组件500的受控端与所述主控模块301电连接,所述开关组件500串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述开关组件500串联设置在所述电池包的负极与所述负连接端之间的通路上。
所述开关组件500,用于在所述主控模块301的控制下工作。
多个所述电路模块300中还包括:
开关组件状态检测模块303,所述开关组件状态检测模块303分别与所述开关组件500和所述主控模块301电连接,并用于检测所述开关组件500的工作状态并输出相应的开关组件工作状态检测信号至所述主控模块301。
在本实施例中,开关组件500可以采用继电器、接触器等开关器件来实现,或采用MOS管、IGBT管、晶闸管、三极管等开关管来实现。开关组件500状态检测模块可以采用电压检测电路来实现,例如分压电路、上述实施例所述的差放模块401或者电压检测芯片等。
可以理解的是,当电池模块发生过流、过压、高温等现象时,可能会造成电池模块的工作异常,进而导致电池模块所处的设备工作异常,因此,使用本实用新型分流器模块通过多个电路模块300对电池包进行检测,例如检测电流、电压、温度、气压等,用户可以通过外部终端得知电池包是否具有安全风险,若电池包当前状态存在安全风险,用户可以输出触发信号至主控模块301,使主控模块301控制开关组件500断开,停止电池包继续为与其电连接的用电模块供电,避免电池包工作异常导致用电模块无法正常工作;若分流器模块对电池包进行检测后的检测结果处于安全范围内(由研发人员提前设定),即电池包工作状态良好,则用户可以根据实际需求输出相应的触发信号,使主控模块301根据触发信号控制开关组件500闭合或断开,例如,控制开关组件500闭合以使电池模块作为供电电源为与其电连接的用电模块供电,亦或者在电池包电量不足时,断开开关组件500,停止电池模块继续供电,并对电池模块进行充电。其中,触发信号可以是分流器模块本身的触发装置输出的触发信号,也可以是用户通过外部终端触发的触发信号。
此外,随着开关组件500使用次数的增加,其使用寿命也随之减少,出于安全考量,开关组件500工作状态的检测也至关重要。为此,本实用新型分流器模块还包括开关组件状态检测模块303,以对开关组件500的工作状态进行检测,并输出相应的开关组件工作状态检测信号至主控模块301。如此,通过开关组件状态检测模块303可以得知开关组件500是否在主控模块301的控制下,进行相应的工作,以便检测到开关组件500工作异常时,及时进行处理,防止开关组件500工作异常导致电池模块的工作状态不可控。例如,开关组件500无法在主控模块301的控制下断开,电池模块一直处于供电状态,导致电池模块电量严重不足,无法继续为与其电连接的用电设备供电,进而导致用电模块工作异常,具有发生安全事故的风险等。
开关组件500的设置,使电池模块和与其电连接的用电设备之间的通道可控,开关组件状态检测模块303的设置,能够对开关组件500的工作状态进行检测,避免开关组件500工作异常导致电池模块工作异常,有效地防止了安全隐患的发生。如此,提高了本实用新型分流器模块检测的功能多样性,以及提高了电池模块工作的可靠性和稳定性。
在本实用新型一实施例中,参考图6和图7,多个所述电路模块300还包括下述电路模块中的至少一个:
电池电压采样模块304,所述电池电压采样模块304的第一采样端403和第二采样端404分别与所述电池包的正极和所述电池包的负极电连接,所述电池电压采样模块304的受控端与所述主控模块301电连接,所述电池电压采样模块304用于检测所述电池包正负极两端的电压并输出相应的第二电压检测信号至所述主控模块301。
绝缘检测模块305,所述绝缘检测模块305与所述电池包的壳体电连接,所述绝缘检测模块305的受控端与所述主控模块301电连接,所述绝缘检测模块305用于检测所述电池包的绝缘状态并输出相应的绝缘状态检测信号至所述主控模块301。
在本实施例中,结合上述实施例内容,电池电压采样模块304可以采用电压检测电路来实现,例如差分放大器、分压电路或电压检测芯片等,绝缘检测模块305亦可以采用上述所述的电压检测电路来实现。
具体地,主控模块301在接收到触发信号时,控制电池电压采样模块304通过第一采样端403和第二采样端404分别对电池包的正极和负极进行电压采样,以检测电池包两端的电压并输出第二电压检测信号至主控模块301,主控模块301根据第二电压检测信号按照内部的信号处理模块,进行信号处理后确定当前电池模块中的电池包两端的电压是否正常,避免由于电池包发生过压或者欠压现象导致电池模块工作异常。其中,触发信号可以是用户触发分流器模块本身的触发装置输出的触发信号或者用户通过与分流器模块电连接或通信连接的外部终端触发的触发信号。
此外,绝缘检测模块305包括第一采样端403和第二采样端404,第一采样端403与电池包正连接端电连接,第二采样端404与电池包的壳体电连接,如此,绝缘检测模块305可以检测电池包正极与其壳体之间的电压,即电池包的对地电压,并输出相应的结果信号至主控模块301,由于主控模块301可以根据电池电压采样模块304输出的第二电压检测信号得到电池包两端电压值,故主控模块301可以将电池包的对地电压与电池包两端的电压进行作差处理,若作差后的结果处于预设电压差范围以内,则说明电池包壳体绝缘性能良好,若作差后的结果不在预设电压差范围以内,则说明电池包壳体存在绝缘性能差的问题,需要及时对其进行更换或维修管理;其中,预设电压差范围由研发人员提前设定。如此,提高了分流器模块用户使用的安全性。
通过上述设置,本实用新型分流器模块可以实现对电池包正负极两端电压以及分流器模块壳体绝缘性能的检测,提高了分流器模块检测功能的多样性,进一步提高了电池模块工作的可靠性及稳定性。
可以理解的是,电池电压采样模块304和绝缘检测模块305可以集成在同一芯片内,从而节省分流器模块内的器件数量,进而减小了电路板的布线面积和提高了分流器模块的集成度。
在本实用新型另一实施例中,参考图8,多个电路模块300还包括下述电路模块中的至少一个:
第一温度检测模块306,所述第一温度检测模块306的受控端与所述主控模块301电连接,所述第一温度检测模块306用于检测所述分流器100的温度并输出相应的第一温度检测信号至所述主控模块301;
第二温度检测模块307,所述第二温度检测模块307的受控端与所述主控模块301电连接,所述第二温度检测模块307用于检测所述处理板200的温度并输出相应的第二温度检测信号至所述主控模块301。
在本实施例中,第一温度检测模块306和第二温度检测模块307均可以采用NTC器件、PTC器件等热敏器件以及外围电路来实现。
具体地,第一温度检测模块306可以包括NTC热敏电阻和一固定阻值的电阻组成的分压电路来实现,NTC热敏电阻和电阻分压输出的电压信号可以经模数转换模块402进行模数转换后再经通信模块302输出主控模块301或者外部终端,以使得主控模块301或者外部终端根据通信模块302传来信号确定上述分压输出的电压信号的电压值,再根据固定阻值的电阻的阻值以及预设的NTC热敏电阻阻值-温度映射表,最终计算得到当前采样板上的分流器100的温度值。如此,可以根据预设的温度-电流感测电阻阻值映射表,确定当前分流器100的阻值,从而计算得到更加精确的当前流经电池包的电流值。
同理,第二温度检测模块307也可以采用上述方法来实现,需要说明的是,第二温度检测模块307是为了检测处理板200的温度,以防止处理板200温度过高,导致处理板200上的多个电路模块300的输出结果存在偏差,进而导致分流器模块检测结果不准确。此外,用户也可以在通过外部终端确定处理板200上温度过高时,及时采取相关降温处理措施,以防止温度过高导致多个电路模块300中的元器件被烧毁进而无法正常工作。此外,采用热敏器件来作为温度检测模块,可以具有较高的稳定性和可靠性,进而保证了温度检测的准确性。
通过上述设置,在分流器模块实际使用的过程中,能够使外部终端确定当前分流器模块的温度变化,进而可以根据温度的变化实时调整电流计算的过程,更进一步地提高了在新能源汽车中采用分流器模块检测电流的精确性。其次,通过外部终端确定当前处理板200的温度变化,可以根据处理板200当前温度的变化实时调整处理板200上各电路模块300的检测过程,进一步提高了分流器模块检测结果的准确性以及可靠性。
可以理解的是,第一温度检测模块306和第二温度检测模块307的数量均可以为多个,并且分别设置在不同的位置上,例如第一温度检测模块306可以设置在分流器模块的合金电阻上、以及靠近合金电阻两端的铜排上,以使外部终端可以根据多个温度检测信号和预设的计算策略,例如按比例加权、平均算法等最终计算得到实际的分流器100的温度,从而提高了分流器模块温度检测的精确性。
此外,需要理解的是,在实际应用中,在电池模块内,还会设置有用于接入冷却介质的液冷管,以辅助电池模块内的电池包等其他电路模块进行散热工作。为此,在本实用新型一实施例中,参考图9,多个所述电路模块300还包括液冷管进出水口温度检测模块312,所述水泵进出水口温度检测电路与所述主控模块301电连接,并用于检测液冷管的进出水口的温度并输出相应的第三温度检测信号至所述主控模块301。
在本实施例中,液冷管进出水口温度检测模块312可以采用上述温度检测模块相同的实施例来实现,可以理解的是,液冷管进出水口温度检测模块312的数量为多个,其中一部分用于检测液冷管进水口的温度,另一部分用于检测液冷管出水口的温度。主控模块301在获取到多个第三温度检测信号后,能够确认当前液冷管的进水口和出水口的温度,从而使得主控模块301能够根据上述两者的温度执行相关散热控制动作,例如通过控制水泵以调整液冷管内冷却介质的流速、方向等等。
在本实用新型一实施例中,参考图9,多个所述电路模块300包括下述电路模块中的至少一个:
开关驱动模块308,所述开关驱动模块308的受控端与所述主控模块301电连接,所述开关驱动模块308用于接入外部开关,所述主控模块301用于控制所述开关驱动模块308输出开关信号以控制所述外部开关的工作状态;
水泵驱动模块309,所述水泵驱动模块309与所述主控模块301电连接,所述主控模块301用于控制所述水泵驱动模块309输出驱动信号以控制水泵的工作状态。
在本实施例中,开关驱动模块308和水泵驱动模块309均可以采用继电器、接触器等开关器件来实现,或采用MOS管、IGBT管、晶闸管、三极管等开关管来实现。
具体地,当主控模块301接收到外部的触发信号时,控制开关驱动模块308输出开关信号以控制外部开关的工作状态。具体地,控制开关驱动模块308输出导通信号以使外部开关处于工作状态,或控制开关驱动模块308输出关断信号使外部终端处于非工作状态。可以理解的是,外部触发信号可以是用户通过分流器模块本身的触发装置触发的触发信号,也可以是用户通过外部终端触发的触发信号;外部开关可以为上述实施例所述的开关组件500,也可以为分流器模块本身的开关装置。
结合上述实施例内容,当主控模块301或外部终端接收到第一温度检测模块306输出的第一温度检测信号后,若主控模块301或外部终端确定分流器100的温度超出由研发人员预设的温度范围,则说明与分流器100串联的电池包的温度过高,可能存在安全风险,此时,用户通过外部终端或者分流器模块本身的触发装置输出相应的触发信号,以使主控模块301根据对应的触发信号控制水泵驱动模块309输出驱动信号以控制水泵处于工作状态,从而对电池包进行散热降温,以使电池包温度处于预设的温度范围以内。如此,提高了电池模块工作的可靠性及稳定性。
在本实用新型另一实施例中,参考图10,多个所述电路模块300包括:
压力检测模块310,所述压力检测模块310的受控端与所述主控模块301电连接,所述压力检测模块310与所述电池包电连接,所述压力检测模块310用于检测所述电池包内气压并输出相应的压力检测信号至所述主控模块301。
在本实施例中,压力检测模块310可以采用气压传感器、应变式压力传感器等来实现。
具体地,结合上述实施例内容,当使用分流器模块对电池包内的气压进行检测时,只需要通过分流器模块或外部终端输出相应的触发信号,以使主控模块301接收到该触发信号控制压力检测模块310检测电池包内气压并输出压力检测信号至主控模块301。主控模块301可以经通信模块302输出至外部终端,用户通过外部终端可以得到电池包内的气压检测结果,从而能够及时对电池包进行维修管理,以免由于电池包内气压超出电池包可以承受的最大气压值,导致电池包损坏,甚至导致与电池包电连接的用电模块损坏。如此,提高了电池模块工作的稳定性和可靠性,进一步保障了由电池模块提供动力的新能源汽车的安全行驶,为乘客提供了有效的安全保障。
可以理解的是,电池包的电源电压可以作为本实用新型分流器模块的供电电压,为此,参考图10,多个电路模块300还包括:
隔离电压转换模块311,所述隔离电压转换模块311的受控端与所述主控模块301电连接,所述隔离电压转换模块311与所述电池包电连接,所述隔离电压转换模块311用于接入所述电池包的电源电压,并将所述电源电压进行电压转换后隔离输出至至少一个所述电路模块300的电源端。
在本实施例中,隔离电压转换模块311可以采用由开关管、逆变器、整流器、滤波电路、升降压电压电路中的至少一个来实现,亦或者是通过电压转换芯片来实现。
具体地,隔离电压转换模块311可以将电池包输出的电压经过升压/降压、滤波、整流、逆变中的至少一个后输出至至少一个电路模块300,以为该电路模块300供电。可以理解的是,隔离电压转换模块311包括多个输出端,多个输出端分别与多个电路模块300的供电端对应电连接,隔离电压转换模块311可以同时为多个电路模块300供电,以保证多个电路模块300能够同时处于工作状态。隔离电压转换模块311的设置,提高了多个电路模块300工作的可靠性,进一步提高了本实用新型分流器模块工作的可靠性,同时,多个电路模块300能够同时工作,提高了分流器模块的检测效率。
可以理解的是,多个电路模块中包括了上述电池电压采样模块304、绝缘检测模块305、第一温度检测模块306、第二温度检测模块307、开关驱动模块308、压力检测模块310、隔离电压转换模块311、水泵驱动模块309和液冷管进出水口温度检测模块312中的至少一个。
本实用新型还提出了一种电池模块,包括电池包和如上述任一项所述的分流器模块。
值得注意的是,由于本实用新型电池模块基于上述的分流器模块,因此,本实用新型电池模块的实施例包括上述分流器模块全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
本实用新型还提出了一种汽车,包括如上述任一项的电池模块。
值得注意的是,由于本实用新型汽车基于上述的电池模块,因此,本实用新型汽车的实施例包括上述电池模块全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
以上所述内容仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种分流器模块,应用于电池模块,所述电池模块包括电池包、正连接端和负连接端,所述电池包的正极与所述正连接端电连接,所述电池包的负极与所述负连接端电连接,其特征在于,所述分流器模块包括:
分流器,所述分流器上设置有采样板,所述分流器串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述分流器串联设置在所述电池包的负极与所述负连接端之间的通路上;
处理板,所述处理板与所述采样板电连接;
多个电路模块,多个所述电路模块中的一部分设置有所述处理板上,另一部分设置于所述采样板上;或者,多个电路模块均设置在所述处理板上;或者,多个电路模块均设置在所述采样板上;
所述采样板上设置有采样模块,所述采样模块与所述分流器的两端电连接,所述采样模块还与至少一个所述电路模块电连接;
所述采样模块,用于采集所述分流器的两端之间的电压,并输出相应的第一电压检测信号至至少一个所述电路模块。
2.如权利要求1所述的分流器模块,其特征在于,所述采样模块包括:
差放模块,所述差放模块的第一输入端与所述分流器的一端电连接,所述差放模块的第二输入端与所述分流器的另一端电连接;所述差放模块的输出端与至少一个所述电路模块电连接;
所述差放模块,用于采集所述分流器的两端之间的电压,并输出相应的所述第一电压检测信号至至少一个所述电路模块。
3.如权利要求1所述的分流器模块,其特征在于,所述采样模块包括:第一采样端、第二采样端、第一采样线和第二采样线;
所述第一采样端的一端分别与所述分流器的一端和所述第一采样线的第一端电连接,所述第一采样线的第二端与至少一个所述电路模块电连接;
所述第二采样端的一端分别与所述分流器的另一端和所述第二采样线的第一端电连接,所述第二采样线的第二端与至少一个所述电路模块电连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的分流器模块,其特征在于,所述采样板的数量为多个;
和/或,所述处理板的数量为多个。
5.如权利要求1-3任一项所述的分流器模块,其特征在于,多个所述电路模块中包括:
主控模块,所述主控模块与所述采样模块的输出端电连接;
通信模块,所述通信模块与所述主控模块电连接,并用于与外部终端通信连接;
其中,所述主控模块用于根据所述第一电压检测信号确定流过所述分流器的电流,并经所述通信模块输出相应的电流检测信号至外部终端。
6.如权利要求5所述的分流器模块,其特征在于,所述分流器模块包括:
开关组件,所述开关组件的受控端与所述主控模块电连接,所述开关组件串联设置于所述电池包的正极与所述正连接端之间的通路上;或者所述开关组件串联设置在所述电池包的负极与所述负连接端之间的通路上;
所述开关组件,用于在所述主控模块的控制下工作。
7.如权利要求6所述的分流器模块,其特征在于,多个所述电路模块中还包括:
开关组件状态检测模块,所述开关组件状态检测模块分别与所述开关组件和所述主控模块电连接,并用于检测所述开关组件的工作状态并输出相应的开关组件工作状态检测信号至所述主控模块。
8.如权利要求5所述的分流器模块,其特征在于,多个所述电路模块还包括下述电路模块中的至少一个:
电池电压采样模块,所述电池电压采样模块的第一采样端和第二采样端分别与所述电池包的正极和所述电池包的负极电连接,所述电池电压采样模块的受控端与所述主控模块电连接,所述电池电压采样模块用于检测所述电池包正负极两端的电压并输出相应的第二电压检测信号至所述主控模块;
绝缘检测模块,所述绝缘检测模块与所述电池包的壳体电连接,所述绝缘检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述绝缘检测模块用于检测所述电池包的绝缘状态并输出相应的绝缘状态检测信号至所述主控模块;
第一温度检测模块,所述第一温度检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述第一温度检测模块用于检测所述分流器的温度并输出相应的第一温度检测信号至所述主控模块;
第二温度检测模块,所述第二温度检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述第二温度检测模块用于检测所述处理板的温度并输出相应的第二温度检测信号至所述主控模块;
开关驱动模块,所述开关驱动模块的受控端与所述主控模块电连接,所述开关驱动模块用于接入外部开关,所述主控模块用于控制所述开关驱动模块输出开关信号以控制所述外部开关的工作状态;
压力检测模块,所述压力检测模块的受控端与所述主控模块电连接,所述压力检测模块与所述电池包电连接,所述压力检测模块用于检测所述电池包内气压并输出相应的压力检测信号至所述主控模块;
隔离电压转换模块,所述隔离电压转换模块的受控端与所述主控模块电连接,所述隔离电压转换模块与所述电池包电连接,所述隔离电压转换模块用于接入所述电池包的电源电压,并将所述电源电压进行电压转换后隔离输出至至少一个所述电路模块的电源端;
水泵驱动模块,所述水泵驱动模块与所述主控模块电连接,所述主控模块用于控制所述水泵驱动模块输出驱动信号以控制水泵的工作状态;
液冷管进出水口温度检测模块,所述水泵进出水口温度检测电路与所述主控模块电连接,并用于检测液冷管的进出水口的温度并输出相应的第三温度检测信号至所述主控模块。
9.一种电池模块,其特征在于,包括电池包和如权利要求1-8任一项所述的分流器模块。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求9所述的电池模块。
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