电池管理组件、电池包以及汽车的制作方法

    专利2025-12-29  5


    本发明涉及动力电池,尤其涉及电池管理组件、电池包以及汽车。


    背景技术:

    1、由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点,动力电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。随着电池技术的发展,动力电池的各种设计参数都在不断提高,尤其是对电池包的管理组件的技术提升。

    2、bdu,即电池包断开单元,是集成在电池包内的一个组件,目前bdu生产多为人工或半自动化产线,高压回路各电气零件通过螺栓连接,低压控制回路和高压采样回路通过线束和接插件转接,装配连接工序复杂,无法实现全自动化,且由于各电气零件通过螺栓、线束或接插件连接,电气零部件、注塑壳体、铜排、线束、接插件以及接固件等的物料,使得元件清单较为复杂,不利于对物料的分类管理,不仅对物料管控要求高,还存在较大的电连接可靠性的安全隐患。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的是提供一种电池管理组件,旨在解决各电器零件通过螺栓、线束或接插件连接,装配连接工序复杂,无法实现全自动化,存在较大的电连接可靠性的安全隐患的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明提出的电池管理组件包括多个第二电路模块和多个第一电路模块,所述电池管理组件包括:

    3、第一基板,所述第一基板上设置有多个用于安装所述第一电路模块的第一安装位,多个所述第一安装位中至少两个相互连接,多个第一电路模块安装于多个所述第一安装位上;

    4、第二基板,所述第二基板上设置有多个用于安装所述第二电路模块的第二安装位,多个第二电路模块安装于多个所述第二安装位上;

    5、所述第一基板和所述第二基板电连接。

    6、在一实施例中,多个所述第二安装位中至少两个相互连接。

    7、在一实施例中,所述第二基板为导电排。

    8、在一实施例中,所述第一电路模块包括电源模块、继电器控制模块、断路器控制模块、通讯模块、电池数据采样模块、分流器采样模块以及监测模块中的至少一者。

    9、在一实施例中,所述第二电路模块包括分流器、主负继电器、快充负继电器、电容开关继电器、电容、升压继电器、快充正继电器、主正继电器、预充电路以及断路器中的至少一者。

    10、在一实施例中,所述第二基板上设置有与所述第二电路模块对应电连接的第一接口。

    11、在一实施例中,所述第一基板和所述第二基板之间相对并列设置;

    12、或者,所述第一基板和所述第二基板之间相对垂直设置。

    13、在一实施例中,所述第一基板包括多个子第一基板,任一所述子第一基板与至少一个其他所述子第一基板电连接。

    14、在一实施例中,所述子第一基板与所述第二基板呈板面相对设置,或者,所述子第一基板设于所述第二基板的一侧,所述子第一基板与第二基板呈l形或者t形设置。

    15、在一实施例中,多个所述子第一基板中的一个或多个设有第一基板接口,所述第一基板接口包括采样接口、通讯接口或电池包交互接口。

    16、在一实施例中,所述电池管理组件还包括:

    17、第三基板,所述第一基板经所述第三基板与所述第二基板上的至少一个所述第二电路模块电连接。

    18、在一实施例中,所述第三基板分别与所述第二电路模块的电池总负采样端、放电负采样端、快充负采样端、电容开关采样端、升压采样端、快充正采样端、放电正采样端以及电池总正采样端中的至少一者电连接;

    19、所述第三基板分别与所述第二电路模块的主负继电器的正控制端、主负继电器的负控制端、快充负继电器的正控制端、快充负继电器的负控制端、电容开关继电器的正控制端、电容开关继电器的负控制端、升压继电器的正控制端、升压继电器的负控制端、快充正继电器的正控制端、快充正继电器的负控制端、主正继电器的正控制端、主正继电器的负控制端、预充继电器的正控制端、预充继电器的负控制端、断路器的正控制端以及断路器的负控制端中的至少一者电连接。

    20、在一实施例中,所述第三基板与所述第一基板焊接在一起,所述第三基板与所述第二电路模块焊接在一起。

    21、在一实施例中,所述第三基板上的采样线路和控制线路之间间隔设置。

    22、在一实施例中,所述第三基板为fpc。

    23、在一实施例中,多个所述第二电路模块中的一者为分流器,所述分流器与所述第一基板上的至少一个所述第一电路模块电连接。

    24、在一实施例中,所述分流器与所述第一基板之间通过线束、fpc或插接口连接。

    25、在一实施例中,所述第一基板为pcba。

    26、在一实施例中,所述第二基板靠近所述第二电路模块的一侧设置有第一散热件。

    27、在一实施例中,所述第二基板有相对的第一侧和第二侧,所述第二基板的第一侧设有至少一个第二电路模块,所述第二基板的第二侧设有第二散热件。

    28、在一实施例中,至少一个所述第二电路模块包括预充电路,所述电池管理组件还包括第二接口,所述第二接口与所述预充电路连接,所述第二散热件在所述第二基板的第二侧上相对所述第二接口位置设置。

    29、在一实施例中,所述电池管理组件还包括第三散热件,所述第三散热件有相对的两侧,所述第二基板为多个,多个所述第二基板分别贴合设置于所述第三散热件的两侧。

    30、在一实施例中,多个第二电路模块在所述第二基板上沿第一方向依次设置,所述第一方向为所述第二基板的长度方向。

    31、在一实施例中,多个第二电路模块具体包括:

    32、依次设置的分流器、主负继电器、快充负继电器、电容开关继电器、电容、升压继电器、快充正继电器、主正继电器、预充电路以及断路器。

    33、在一实施例中,所述电池管理组件还包括第三接口,所述第三接口包括:

    34、依次设置的总负接口、放电负接口、放电正接口、快充负接口、升压接口、快充正接口以及总正接口,所述总负接口与所述分流器电连接,所述放电负接口与所述主负继电器电连接,所述快充负接口与所述快充负继电器电连接,所述升压接口与所述升压继电器电连接,所述快充正接口与所述快充正继电器电连接,所述总正接口与所述断路器电连接。

    35、在一实施例中,所述电池管理组件还包括至少一个高压接口,所述高压接口包括电池包对外放电接口、电池包对外升压接口、电池包对外充电接口或电池包交互接口中的至少一者。

    36、在一实施例中,多个所述第二电路模块沿第二基板的宽度方向形成多列第二电路模块组;每一所述第二电路模块组包括沿第二基板的长度方向依次设置的至少一个所述第二电路模块。

    37、在一实施例中,多列所述第二电路模块组包括第一列第二电路模块组和第二列第二电路模块组;

    38、所述第一列第二电路模块组包括:断路器、预充电路、主正继电器、快充正继电器以及升压继电器中的一者或多者;

    39、所述第二列第二电路模块组包括:分流器、主负继电器、快充负继电器、电容开关继电器以及电容中的一者或多者。

    40、在一实施例中,所述电池管理组件还包括第四接口,所述第四接口包括:

    41、至少一个总接口,至少一个所述总接口包括:总负接口以及总正接口中的至少一者;

    42、和/或,至少一个正极接口,至少一个所述正极接口包括:放电正接口、快充正接口以及升压接口中的至少一者;

    43、和/或,至少一个负极接口,至少一个所述负极接口包括:放电负接口以及快充负接口中的至少一者。

    44、在一实施例中,当包括至少一个所述正极接口和至少一个所述负极接口时,至少一个所述正极接口均设置于所述第二基板的第一侧,至少一个所述负极接口均设置于所述第二基板的第二侧。

    45、在一实施例中,所述第四接口包括:

    46、总负接口以及总正接口中的至少一者,所述总负接口与所述分流器电连接,所述总正接口与所述断路器电连接;

    47、和/或放电正接口、快充正接口以及升压接口中的至少一者,所述放电正接口与所述主正继电器电连接,所述快充正接口与所述快充正继电器电连接,所述升压接口与所述升压继电器电连接;

    48、和/或放电负接口以及快充负接口中的至少一者,所述放电负接口与所述主负继电器电连接,所述快充负接口与所述快充负继电器电连接。

    49、在一实施例中,所述第二电路模块具有相对的第一侧和第二侧以及连接所述第一侧和第二侧的第三侧,所述第二电路模块的第一侧、第二侧或第三侧设有至少一个触点。

    50、在一实施例中,所述触点包括第一触点、第二触点和第三触点;

    51、所述第一触点包括:主负继电器的受控端、快充负继电器的受控端、电容开关继电器的受控端、升压继电器的受控端、快充正继电器的受控端、主正继电器的受控端、预充电路的受控端、断路器的受控端中的至少一者;

    52、所述第二触点包括:主负继电器的正控制端、主负继电器的负控制端、快充负继电器的正控制端、快充负继电器的负控制端、电容开关继电器的正控制端、电容开关继电器的负控制端、升压继电器的正控制端、升压继电器的负控制端、快充正继电器的正控制端、快充正继电器的负控制端、主正继电器的正控制端、主正继电器的负控制端、预充电路的正控制端、预充电路的负控制端、断路器的正控制端以及断路器的负控制端中的至少一者;

    53、所述第三触点包括:电池总负采样端、放电负采样端、快充负采样端、电容开关采样端、升压采样端、快充正采样端、放电正采样端以及电池总正采样端中的至少一者。

    54、为实现上述目的,本发明还提出一种电池包,包括如上所述的电池管理组件。

    55、在一实施例中,所述电池包内设置有多个控制板;多个所述控制板和所述电池管理组件电连接。

    56、为实现上述目的,本发明还提出一种汽车,所述汽车包括如上所述的电池包。

    57、本发明实施例通过采用相互电连接的第一基板和第二基板,并在第一基板上设置有多个用于设置第一电路模块的第一安装位,且第一电路模块经所述第一基板与至少一个所述第一电路模块电连接,再在第二基板上设置有多个用于设置所述第二电路模块的第二安装位,且第二电路模块经所述第二基板与至少一个所述第二电路模块电连接,通过上述方式使得各电气零件通过第一基板和第二基板实现电连接,模块无线束化,大大简化装配工艺,且在第一基板和第二基板均设有安装位以安装各电气零件,电连接可靠性大大提高,生产可以自动化,生产成本大大降低。


    技术特征:

    1.一种电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件包括多个第二电路模块和多个第一电路模块,所述电池管理组件包括:

    2.根据权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,多个所述第二安装位中至少两个相互连接。

    3.根据权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二基板为导电排。

    4.根据权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第一电路模块包括电源模块、继电器控制模块、断路器控制模块、通讯模块、电池数据采样模块、分流器采样模块以及监测模块中的至少一者。

    5.根据权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二电路模块包括分流器、主负继电器、快充负继电器、电容开关继电器、电容、升压继电器、快充正继电器、主正继电器、预充电路以及断路器中的至少一者。

    6.如权利要求5所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二基板上设置有与所述第二电路模块对应电连接的第一接口。

    7.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第一基板和所述第二基板之间相对并列设置;

    8.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第一基板包括多个子第一基板,任一所述子第一基板与至少一个其他所述子第一基板电连接。

    9.如权利要求8所述的电池管理组件,所述子第一基板与所述第二基板呈板面相对设置,或者,所述子第一基板设于所述第二基板的一侧,所述子第一基板与第二基板呈l形或者t形设置。

    10.如权利要求8所述的电池管理组件,其特征在于,多个所述子第一基板中的一个或多个设有第一基板接口,所述第一基板接口包括通讯接口、采样接口或电池包交互接口。

    11.如权利要求1-10任一项所述的电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件还包括:

    12.如权利要求11所述的电池管理组件,其特征在于,所述第三基板分别与所述第二电路模块的电池总负采样端、放电负采样端、快充负采样端、电容开关采样端、升压采样端、快充正采样端、放电正采样端以及电池总正采样端中的至少一者电连接;

    13.如权利要求11所述的电池管理组件,其特征在于,所述第三基板与所述第一基板焊接在一起,所述第三基板与所述第二电路模块焊接在一起。

    14.如权利要求12所述的电池管理组件,其特征在于,所述第三基板上的采样线路和控制线路之间间隔设置。

    15.如权利要求11所述的电池管理组件,其特征在于,所述第三基板为fpc。

    16.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,多个所述第二电路模块中的一者为分流器,所述分流器与所述第一基板上的至少一个所述第一电路模块电连接。

    17.如权利要求16所述的电池管理组件,其特征在于,所述分流器与所述第一基板之间通过线束、fpc或插接口连接。

    18.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第一基板为pcba。

    19.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二基板靠近所述第二电路模块的一侧设置有第一散热件。

    20.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二基板有相对的第一侧和第二侧,所述第二基板的第一侧设有至少一个第二电路模块,所述第二基板的第二侧设有第二散热件。

    21.如权利要求20所述的电池管理组件,其特征在于,至少一个所述第二电路模块包括预充电路,所述电池管理组件还包括第二接口,所述第二接口与所述预充电路连接,所述第二散热件在所述第二基板的第二侧上相对所述第二接口位置设置。

    22.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件还包括第三散热件,所述第三散热件有相对的两侧,所述第二基板为多个,多个所述第二基板分别贴合设置于所述第三散热件的两侧。

    23.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,多个第二电路模块在所述第二基板上沿第一方向依次设置,所述第一方向为所述第二基板的长度方向。

    24.如权利要求23所述的电池管理组件,其特征在于,多个第二电路模块具体包括:

    25.如权利要求24所述的电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件还包括第三接口,所述第三接口包括:

    26.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件还包括至少一个高压接口,所述高压接口包括电池包对外放电接口、电池包对外升压接口、电池包对外充电接口或电池包交互接口中的至少一者。

    27.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,多个所述第二电路模块沿第二基板的宽度方向形成多列第二电路模块组;每一所述第二电路模块组包括沿第二基板的长度方向依次设置的至少一个所述第二电路模块。

    28.如权利要求27所述的电池管理组件,其特征在于,多列所述第二电路模块组包括第一列第二电路模块组和第二列第二电路模块组;

    29.如权利要求27所述的电池管理组件,其特征在于,所述电池管理组件还包括第四接口,所述第四接口包括:

    30.如权利要求29所述的电池管理组件,其特征在于,当包括至少一个所述正极接口和至少一个所述负极接口时,至少一个所述正极接口均设置于所述第二基板的第一侧,至少一个所述负极接口均设置于所述第二基板的第二侧。

    31.如权利要求30所述的电池管理组件,其特征在于,所述第四接口包括:

    32.如权利要求1所述的电池管理组件,其特征在于,所述第二电路模块具有相对的第一侧和第二侧以及连接所述第一侧和第二侧的第三侧,所述第二电路模块的第一侧、第二侧或第三侧设有至少一个触点。

    33.如权利要求32所述的电池管理组件,其特征在于,所述触点包括第一触点、第二触点和第三触点;

    34.一种电池包,其特征在于,包括如权利要求1-33任一项所述的电池管理组件。

    35.如权利要求34所述的电池包,其特征在于,所述电池包内设置有多个控制板;多个所述控制板和所述电池管理组件电连接。

    36.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括如权利要求34-35任一项所述的电池包。


    技术总结
    本发明涉及电池管理组件、电池包以及汽车,电池管理组件包括多个第二电路模块和多个第一电路模块,所述电池管理组件包括:第一基板,所述第一基板上设置有多个用于安装所述第一电路模块的第一安装位,多个所述第一安装位中至少两个相互连接,多个第一电路模块安装于多个所述第一安装位上;第二基板,所述第二基板上设置有多个用于安装所述第二电路模块的第二安装位,多个第二电路模块安装于多个所述第二安装位上;所述第一基板和所述第二基板电连接。本发明技术方案的电连接可靠性大大提高,生产可以自动化,生产成本大大降低。

    技术研发人员:刘光生,徐海清,王保,仲亮
    受保护的技术使用者:广州小鹏汽车科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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