TW202040865A - 具管理模組的電池系統 - Google Patents

具管理模組的電池系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202040865A
TW202040865A TW109109748A TW109109748A TW202040865A TW 202040865 A TW202040865 A TW 202040865A TW 109109748 A TW109109748 A TW 109109748A TW 109109748 A TW109109748 A TW 109109748A TW 202040865 A TW202040865 A TW 202040865A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit board
battery
thermal management
fluid
management
Prior art date
Application number
TW109109748A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI732496B (zh
Inventor
塔克 齊
林宇中
Original Assignee
行競科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 行競科技股份有限公司 filed Critical 行競科技股份有限公司
Publication of TW202040865A publication Critical patent/TW202040865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI732496B publication Critical patent/TWI732496B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一種電池系統，適用於一電動車，並包含至少一電池模組及一管理模組。該電池模組包括多個單電池及一外殼，該外殼界定一容納該等單電池的容置空間，該容置空間能讓熱管理流體流通以對該等單電池提供熱管理之效果。該管理模組包括至少一感測單元，並耦接於該電池模組，讓該感測模組能浸沒熱管理流體中以收集該等單電池及該熱管理流體的資訊。

Description

具管理模組的電池系統
本發明是有關於一種適用於電動車的電池系統，特別是指一種具有至少一浸沒於一熱管理流體中以收集單電池(battery cell)及熱管理流體之資訊的感測單元的電池系統。
中國申請號第CN207542358U號實用新型專利揭露一種適用於電動車的傳統液冷式電池模組。該液冷式電池模組包含多個電池模組、多個與電池模組交錯設置的散熱鰭片，以及一供該等電池模組及該等散熱鰭片裝設其上的液冷板。每一電池模組包括多個電池及多個連接於電池之電極的匯流排。每一電池模組的匯流排藉由絕緣導熱層與相應的散熱鰭片形成接觸。
美國證書號第US7414845B2號發明專利揭露一種傳統的電路板總成，該電路板總成例如為電腦的主機板，並適用於例如為電腦的液體浸沒冷卻式電子裝置(liquid submersion cooled electronic device)。該電路板總成被配置為在電路板浸沒於冷卻液體中時促進該冷卻液體的流動，藉以改善來自電路板上的發熱構件的熱傳遞。對一電腦來說，諸如多個處理器、多個記憶體、多個影像處理卡、多個電源供應器等眾多發熱構件係裝設在主機板上。用於冷卻液體的泵浦也可以裝設在主機板上。請注意此等發熱構件僅因冷卻目的而被浸沒於冷卻液體中。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種適用於電動車的電池系統，該電池系統包含至少一個浸沒於熱管理流體中以用於收集單電池及熱管理流體之資訊的感測單元。
根據本發明之實施態樣，該電池系統包含至少一電池模組及一管理模組。該電池模組包括多個單電池及一外殼，該外殼界定一容納該等單電池的容置空間，該容置空間能讓熱管理流體流通以對該等單電池提供熱管理之效果。該管理模組包括至少一感測單元，並耦接於該電池模組，讓該感測模組能浸沒熱管理流體中以收集該等單電池及該熱管理流體的資訊。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，為本發明適用於電動車(圖未示)的電池系統的第一實施例，該電池系統係包含至少一電池模組100及一管理模組200。
該電池模組包括多個單電池(battery cell) 101及一外殼102。該外殼102界定一容納該等單電池102的容置空間103，該容置空間103能讓熱管理流體(thermal management fluid)流通以對該等單電池102提供熱管理之效果。每一單電池102具有一第一端點11及一相反於該的一端點11的第二端點12。該熱管理流體可以(但不限於)是礦物油(mineral oil)、矽油(silicone oil)、酯基油(ester-based oil)或冷卻液engineered fluid等。在一實施態樣中，該熱管理流體係用於冷卻該等單電池101，並採用冷卻液engineered fluid。
參照圖1所示之一實施態樣，該電池模組100還包括一配置為讓該等單電池101的第一端點11彼此形成電連接的第一連接條單元13，以及一配置為讓該等單電池101的第二端點12彼此形成電連接的第二連接條單元14。該第一連接條單元13具有多個第一連接條131，該第二連接條單元14具有多個第二連接條141。該第一、第二連接條單元13、14的實施細節類似於發明人之在前專利申請案(US2017/0279172 A1、EP 3223338 A1等)中的揭露內容。
參照圖1所示之一實施態樣，該電池系統包含多個電池模組100。該等電池模組100系相互疊置，讓該等電池模組100的單電池101之間可透過該第一、第二連接條單元13、14形成電連接，並讓熱管理流體能依序流經該等電池模組100之該等外殼10中的容置空間103。該等電池模組100可透過類似樂高積木的連鎖積木形式(interlocking building block)堆疊，藉以形成一電池組(battery pack)。
該管理模組200包括至少一感測單元300，並耦接於該等電池模組100，而讓該感測單元300能浸沒於熱管理流體中以收集該等單電池101及該熱管理流體的資訊。
參照圖1及圖2所示之一實施態樣，該管理模組200還包括一殼體201及一管理電路板203。
該殼體201界定一內空間202並耦接於該等電池模組100的最前者(leading one)或尾接者(trailing one)，使該熱管理流體能流經該內空間202。
參照圖1所示之一實施態樣，該殼體201係耦接於該等電池模組100中的最前者的外殼102，使該內空間202中的熱管理流體能被引入該等電池模組100中的最前者的容置空間103中。該管理電路板203係設置於該內空間202中而能沉浸於該熱管理流體中，並具有管理接受自該感測單元300之資訊的功能。
參照圖1及圖2所示之一實施態樣，係可透過單一感測單元300來實施，且該感測單元300具有一連接感測器301、一流量計302、多個壓力感測器303以及多個溫度感測器304。
該連接感測器301係設置於該管理電路板203上，並電連接於該等電池模組100的最前者中的兩個第一連接條131，以用於偵測該兩個第一連接條131之間的電阻值。該連接感測器301係用於確認該熱管理流體的汙染程度或化學變化。該連接感測器301以及該兩個第一連接條131之間的電性連接關係以虛線呈現於圖1中。
該流量計302係設置於該管理電路板203上，以用於偵測該熱管理流體的流速，並用來確認用於該熱管理流體的一泵浦(圖未示)是否適切地運作。
該等壓力感測器303分別設置於該等電池模組100的該等容置空間103中，以用於量測該等容置空間103中的熱管理流體的流體壓力。該等壓力感測器303係電連接於該管理電路板203，使得該等壓力感測器303與該管理電路板203之間能夠進行資料通信。在一實施態樣中，該等壓力感測器303為微機電式壓力感測器(atmospheric MEMS sensors)。
該等溫度感測器304分別設置於該等容置空間103中，以用於偵測該等容置空間103中的熱管理流體的溫度。該等溫度感測器304係電連接於該管理電路板203，使得該等溫度感測器304與該管理電路板203之間能夠進行資料通信。
需注意的是，浸沒於熱管理流體中的連接感測器301、流量計302、壓力感測器303、溫度感測器304是用於理解電池及熱管理流體的運作及使用條件，而非要對連接感測器301、流量計302、壓力感測器303、溫度感測器304進行冷卻。此種配置方式有助於提升電池組的安全性。
單電池101與感測器之間的電性連接構件(electrical connections)容易發生溫度上升的狀況，其熱散逸係為廢熱(waste heat)之形式。若前述電性連接構件的組成包含保險絲，其溫度變化容易對保險絲的熔融造成不良影響。電性連接構件處於相對高溫的狀態也可能對電池模組的效能造成不良影響。藉由將電性連接構件浸沒於熱管理流體中以進行冷卻，係有助於提升電池模組的效能並減少電力浪費。需注意的是，鑒於本實施例的電性連接構件係完全浸沒於熱管理流體中以增進其冷卻效果，本發明的電池模組顯然有別於傳統的電池模組。
參閱圖3，為本發明適用於電動車之電池系統的第二實施例。該第二實施例係類似於第一實施例，但在第二實施例中該管理模組200包括多個分別設置於該電池模組100之該等容置空間103中的感測單元300。每一感測單元300具有一印刷電路板305、一連接感測器301、一流量計302、一壓力感測器303以及一溫度感測器304。
該印刷電路板305係設置於一相應的容置空間103中。
該連接感測器301設置於該印刷電路板305上，並電連接於相應的電池模組100的該等第一連接條131之中的其中二者，以用於偵測該兩個第一連接條131之間的電阻值。該連接感測器301以及該兩個第一連接條131之間的電性連接關係以虛線呈現於圖3中。
該流量計302設置於該印刷電路板305上，以用於偵測相應的容置空間103中的熱管理流體的流速。
該壓力感測器303係設置於該印刷電路板305上，以用於偵測相應的容置空間103中的熱管理流體的流體壓力。在一實施態樣中，該等壓力感測器303為微機電式壓力感測器。
該溫度感測器304係設置於該印刷電路板305上，以用於偵測相應的容置空間103中的熱管理流體的溫度。
參照圖3所示之一實施態樣，每一感測單元300還具有一設置在該印刷電路板305上的無線傳輸器(wireless transmitter)306，該無線傳輸器306用於傳輸接收自該連接感測器301、該流量計302、該壓力感測器303及該溫度感測器304的資料。
除此之外，該管理模組200還包括一設置於該管理電路板203上的無線接收器204，以用於接收來自該等感測單元300之該等無線傳輸器306的資料。
參閱圖4，為本發明適用於電動車之電池系統的第三實施例。該第三實施例係類似於第二實施例，但在第三實施例中電池系統未包含前述第二實施例之該無線傳輸器306及無線接收器204，且該印刷電路板305上的一電路係電連接於該管理電路板203上的一電路，使得收集自該連接感測器301、該流量計302、該壓力感測器303、該溫度感測器304的資料能被傳輸至該管理電路板203。
以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100:電池模組 101:單電池 11:第一端點 12:第二端點 102:外殼 13:第一連接條單元 131:第一連接條 14:第二連接條單元 141:第二連接條 103:容置空間 200:管理模組 201:殼體 202:內空間 203:管理電路板 204:無線接收器 300:感測單元 301:連接感測器 302:流量計 303:壓力感測器 304:溫度感測器 305:印刷電路板
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明電池系統的第一實施例； 圖2是一示意圖，說明該電池系統的第一實施例的管理模組； 圖3是一示意圖，說明本發明電池系統的第二實施例；及 圖4是一示意圖，說明本發明電池系統的第三實施例。
100:電池模組
101:單電池
11:第一端點
12:第二端點
102:外殼
13:第一連接條單元
131:第一連接條
14:第二連接條單元
141:第二連接條
103:容置空間
200:管理模組
201:殼體
202:內空間
203:管理電路板
300:感測單元
301:連接感測器
302:流量計
303:壓力感測器
304:溫度感測器

Claims (10)

  1. 一種電池系統，適用於一電動車，包含： 至少一電池模組，包括多個單電池及一外殼，該外殼界定一容納該等單電池的容置空間，該容置空間能讓熱管理流體流通以對該等單電池提供熱管理之效果；及 一管理模組，包括至少一感測單元，並耦接於該電池模組，而讓該感測模組能浸沒熱管理流體中以收集該等單電池及該熱管理流體的資訊。
  2. 如請求項1所述之電池系統，其中，每一單電池具有一第一端點及一第二端點，且該電池模組還包括一讓該等第一端點形成電連接的第一連接條單元，以及一讓該等第二端點形成電連接的第二連接條單元。
  3. 如請求項2所述之電池系統，包含多個電池模組，該等電池模組相互疊置，讓該等電池模組的該等單電池之間可透過該第一連接條單元及該第二連接條單元形成電連接，並讓熱管理流體能依序流經該等電池模組的該等外殼中的容置空間；該管理模組還包括： 一殼體，界定一內空間，並耦接於該等電池模組的最前者或尾接者，讓熱管理流體能流經該內空間，及 一管理電路板，設置於該內空間中而能沉浸於熱管理流體中，並能管理接收自該感測單元的資訊。
  4. 如請求項3所述之電池系統，其中，該殼體耦接於該等電池模組中的最前者的外殼，使該內空間中的熱管理流體能被引入該等電池模組中的最前者的容置空間中。
  5. 如請求項4所述之電池系統，其中，該第一連接條單元具有多個第一連接條，該感測單元具有： 一連接感測器，設置於該管理電路板上，並電連接於該等電池模組的最前者中的兩個第一連接條，以用於偵測該兩個第一連接條之間的電阻值， 一流量計，設置於該管理電路板上，以用於偵測熱管理流體的流速， 多個壓力感測器，分別設置於該等電池模組的該等容置空間中，以用於量測該等量測空間中的熱管理流體的流體壓力，該等壓力感測器係電連接於該管理電路板，使得該等壓力感測器與該管理電路板之間能夠進行資料通信，及 多個溫度感測器，分別設置於該等容置空間中，以用於偵測該等容置空間中的熱管理流體的溫度，該等溫度感測器係電連接於該管理電路板，使得該等溫度感測器與該管理電路板之間能夠進行資料通信。
  6. 如請求項5所述之電池系統，其中，該壓力感測器為微機電式壓力感測器。
  7. 如請求項4所述之電池系統，其中，該第一連接條單元具有多個第一連接條，該管理模組包括多個分別設置於該等電池模組之該等容置空間中的感測單元，每一感測單元具有： 一印刷電路板，設置於一相應的該容置空間中， 一連接感測器，設置於該印刷電路板上，並電連接於相應的電池模組的該等第一連接條之中的其中二者，以用於偵測該兩個第一連接條之間的電阻值， 一流量計，設置於該印刷電路板上，以用於偵測相應的容置空間中的熱管理流體的流速， 一壓力感測器，設置於該印刷電路板上，以用於偵測相應的容置空間中的熱管理流體的流體壓力，及 一溫度感測器，設置於該印刷電路板上，以用於偵測相應的容置空間中的熱管理流體的溫度。
  8. 如請求項7所述之電池系統，其中，每一感測單元還具有一設置於該印刷電路板上的無線傳輸器，該無線傳輸器用於傳輸接受自該連接感測器、該流量計、該壓力感測器及該溫度感測器的資料；該管理模組還包括一設置於該管理電路板上的無線接收器，該無線接收器用於接收來自該等感測單元之該等無線傳輸器的資料。
  9. 如請求項7所述之電池系統，其中，該壓力感測器為微機電式壓力感測器。
  10. 如請求項7所述之電池系統，其中，該印刷電路板上的一電路係電連接於該管理電路板上的一電路，使得收集自該連接感測器、該流量計、該壓力感測器及該溫度感測器的資料能被傳輸至該管理電路板。
TW109109748A 2019-04-16 2020-03-24 具管理模組的電池系統 TWI732496B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/385898 2019-04-16
US16/385,898 US11177514B2 (en) 2019-04-16 2019-04-16 Battery system with management module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202040865A true TW202040865A (zh) 2020-11-01
TWI732496B TWI732496B (zh) 2021-07-01

Family

ID=70277305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109109748A TWI732496B (zh) 2019-04-16 2020-03-24 具管理模組的電池系統

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11177514B2 (zh)
EP (1) EP3726614A1 (zh)
JP (1) JP7045729B2 (zh)
KR (1) KR102498014B1 (zh)
CN (1) CN111834682B (zh)
TW (1) TWI732496B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220033210A (ko) * 2020-09-09 2022-03-16 에스케이온 주식회사 능동형 압력패드를 갖는 이차전지 모듈
DE102021203945A1 (de) * 2021-04-21 2022-10-27 Mahle International Gmbh Temperiereinrichtung für einen Energiespeicher
DE102021114090B4 (de) 2021-06-01 2023-01-26 Webasto SE Batterie und Batteriesteuerungsverfahren
CN114243151A (zh) * 2021-11-30 2022-03-25 中国第一汽车股份有限公司 一种一体化电池总成、热管理方法及具有其的电动车辆

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2344856C (en) * 1998-09-22 2008-09-02 Ballard Power Systems Inc. Antifreeze cooling subsystem
JP3658321B2 (ja) * 2000-12-28 2005-06-08 オムロン株式会社 フローセンサ及びその製造方法
JP4020650B2 (ja) * 2002-01-30 2007-12-12 三洋電機株式会社 車両用のバッテリー装置
JP4155038B2 (ja) * 2003-01-28 2008-09-24 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP2006331808A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US7414845B2 (en) 2006-05-16 2008-08-19 Hardcore Computer, Inc. Circuit board assembly for a liquid submersion cooled electronic device
JP4448111B2 (ja) * 2006-07-31 2010-04-07 日立ビークルエナジー株式会社 電源システム
JP4353240B2 (ja) * 2006-11-24 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP4396716B2 (ja) * 2007-03-02 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 温度調節機構および車両
US7564248B2 (en) * 2007-03-12 2009-07-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for monitoring fuel cells
US8033177B2 (en) * 2008-02-15 2011-10-11 Pacesetter, Inc. MEMS pressure sensor and housing therefor
US20100104927A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 Scott Albright Temperature-controlled battery configuration
US9761916B2 (en) * 2011-12-28 2017-09-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply device, circuit board, and vehicle and storage battery device equipped with power supply device
CN202550023U (zh) * 2012-01-16 2012-11-21 微宏动力系统（湖州）有限公司 安全电池组
US9869726B2 (en) * 2012-05-22 2018-01-16 Lawrence Livermore National Security, Llc Wireless battery management control and monitoring system
DE102012215171A1 (de) * 2012-08-27 2014-02-27 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
JP2014060088A (ja) * 2012-09-19 2014-04-03 Toshiba Corp 二次電池装置および二次電池システム
JP6021110B2 (ja) * 2012-12-28 2016-11-02 国立大学法人 東京大学 感圧型センサ
JP3188744U (ja) * 2013-11-22 2014-02-06 台湾神戸電池股▲分▼有限公司 二次電池装置
CN104795606B (zh) * 2014-01-21 2017-04-26 微宏动力系统（湖州）有限公司 液冷电池组系统
CN105762437B (zh) * 2014-12-17 2019-04-02 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 浸液式电池箱温度控制系统
JP6507921B2 (ja) * 2014-12-22 2019-05-08 株式会社デンソー 電池パック
DE102015210631A1 (de) * 2015-06-10 2016-12-15 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle und Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen sowie Batteriepack, Batteriemodul, Batterie und Fahrzeug
JP6308188B2 (ja) * 2015-09-07 2018-04-11 株式会社デンソー 電池パック
JP6519443B2 (ja) * 2015-10-27 2019-05-29 株式会社デンソー 電池パック
US10784545B2 (en) 2016-03-25 2020-09-22 Xing Power Inc. Submerged cell modular battery system
US10403946B2 (en) * 2016-06-14 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Battery chiller control with electronic expansion device
CN206180030U (zh) * 2016-11-29 2017-05-17 华霆（合肥）动力技术有限公司 检漏装置及电池模组
CN207542358U (zh) 2017-08-14 2018-06-26 智车优行科技（上海）有限公司 液冷电池模组以及电动汽车
EP3477764B1 (en) * 2017-10-27 2021-03-10 ABB Schweiz AG Battery energy storage system with two-phase cooling

Also Published As

Publication number Publication date
US20200335830A1 (en) 2020-10-22
KR102498014B1 (ko) 2023-02-13
KR20200123013A (ko) 2020-10-28
CN111834682A (zh) 2020-10-27
TWI732496B (zh) 2021-07-01
CN111834682B (zh) 2024-02-13
JP7045729B2 (ja) 2022-04-01
JP2020177910A (ja) 2020-10-29
US11177514B2 (en) 2021-11-16
EP3726614A1 (en) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI732496B (zh) 具管理模組的電池系統
EP2294496B1 (en) Graphics card thermal interposer
CN111295797B (zh) 用于测量电池温度的设备和方法
KR101097257B1 (ko) 회로 기판 모듈과, 이를 적용한 전지 모듈
CN202855950U (zh) 电子装置
EP0855855A1 (en) Apparatus for heat removal from a PC card array
US9040186B2 (en) Method and device to measure temperature of a prismatic cell of automotive battery
BRPI0514362B1 (pt) A battery module comprising two or more unit cells and an element for measuring the voltage and temperature of cells in the battery module
CN109863625B (zh) 互连件
CN112005619A (zh) 配电组件
CN211530133U (zh) 浸没式散热系统
CN206547244U (zh) 电子机箱
US20120225327A1 (en) Battery with embedded detecting units
CN209201392U (zh) 一种小型堆叠电路板散热结构
US20090056925A1 (en) Heat dissipation module
CN113594772A (zh) 电子设备用数据线及电子设备
CN207281248U (zh) 一种电路板测试装置
CN112790674A (zh) 一种清洁机器人
CN206024373U (zh) 一种带有冷却装置的电机控制器
CN112930620A (zh) 方法和设备
CN220652275U (zh) 一种集成温度传感器的集成母排和电池模组
CN115768079A (zh) 一种冷却流道结构、结构板、bms壳体及电池包
CN218450325U (zh) 相机
CN220674191U (zh) 冷却装置、电子装置及供电装置
CN218959365U (zh) 一种冷却流道结构、结构板、bms壳体及电池包