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电池包以及储能装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:09:22

本技术涉及电子,尤其涉及一种电池包以及储能装置。

背景技术:

1、电池包作为一种电能储备器件,可以为各种电子设备提供供电电能。现有的电池包包括多个电池以及控制模块,多个电池通过第一转接件(例如铝排)串联并实现与外部设备的功率传输,且多个电池通过包括但不限于为线缆或fpc(flexible printed circuit,柔性电路板)的第二转接件与控制模块通信,以便控制模块能对每个电池的工作状态进行监测,以保证电池包的使用安全。但现有的这种方案中第一转接件与第二转接件的存在,导致电池包中存在较多的连接点,大大增加了电池包的失效风险。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池包以及储能装置。电池包应用于储能装置。本技术实施例提供的电池包旨在实现多个电池能够串联并与外部设备功率传输,及多个电池的工作状态能被监测的基础上,大大减小整体的结构复杂度,减小失效风险,而且便于组装,便于自动化加工。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种电池包,电池包包括电路板及多个电池,多个电池装于电路板的一侧。多个电池包括第一电池及第二电池。电路板设有多个电池接口、正极输出端、负极输出端以及控制模块。电池接口包括正极导电柱及负极导电柱。多个电池接口包括第一电池接口及第二电池接口,第一电池接口的正极导电柱及负极导电柱均与第一电池连接,第二电池接口的正极导电柱及负极导电柱均与第二电池连接。正极输出端用于接收直流电,直流电依次经第一电池接口的正极导电柱、第一电池、第一电池接口的负极导电柱、第二电池接口的正极导电柱、第二电池、第二电池接口的负极导电柱输送至负极输出端,负极输出端用于输出直流电。控制模块通过正极导电柱及负极导电柱对电池的电压采样。

3、本技术提供的电池包的电路板通过多个电池接口与多个电池通流。其中,由于正极输出端用于接收直流电,直流电依次经第一电池接口的正极导电柱、第一电池、第一电池接口的负极导电柱、第二电池接口的正极导电柱、第二电池、第二电池接口的负极导电柱输送至负极输出端,负极输出端用于输出直流电;多个电池通过电路板实现串联。串联的多个电池可通过正极输出端及负极输出端与外部设备进行功率传输。又由于控制模块通过正极导电柱及负极导电柱对电池的电压采样,控制模块可检测每一电池的电压并与外部设备通信,以监测每一电池的工作状态,以便于对非正常工作的电池进行维护或更换,保证电池包的使用安全性,保证电池包可正常工作。

4、相较现有多个电池通过第一转接件(例如铝排)串联并实现与外部设备的功率传输,及多个电池通过第二转接件(例如线缆或fpc)与控制模块通信,以实现多个电池的电压能够被监测的方案,本技术提供的电池包,仅需将电池接口的正极导电柱及负极导电柱与电池连接即可实现多个电池的串联,多个电池与外部设备的功率传输,以及对多个电池的工作状态的监测,不仅结构简单,有利于减小结构复杂度,有利于减小失效风险,而且便于组装,便于电池包的自动化加工。

5、一种可能的实施方式中,电路板包括连接面,正极导电柱与负极导电柱均嵌设于电路板中并均露于连接面,电池位于连接面上,并与正极导电柱及负极导电柱连接。

6、正极导电柱及负极导电柱均嵌设于电路板中的设计,有利于提高正极导电柱与负极导电柱的强度,有利于提高正极导电柱及负极导电柱与电池的连接强度。

7、一种可能的实施方式中,电池包括正极柱及负极柱,正极柱与电池接口的正极导电柱连接,负极柱与电池接口的负极导电柱连接。

8、通过正极柱与正极导电柱的连接及负极柱与负极导电柱的连接,电池可通过电路板接收并储存直流电。

9、一种可能的实施方式中,正极输出端与负极输出端均设于连接面上,连接面上设有第一走线及第二走线,第一走线与正极输出端及第一电池接口的正极导电柱连接,第二走线与负极输出端及第二电池接口的负极导电柱连接。

10、通过第一走线,正极输出端接收的直流电可输送至第一电池接口的正极导电柱。通过第二走线,负极输出端可接收自第二电池接口的负极导电柱输送而来的直流电。正极输出端、负极输出端、第一走线及第二走线均设于连接面上的设计,便于在电路板上对第一走线及第二走线进行布线,以便第一走线与第一电池接口的正极导电柱及正极输出端连接,第二走线与第二电池接口的负极导电柱及负极输出端连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

11、一种可能的实施方式中,多个电池包括多个第三电池,电池接口包括多个第三电池接口,第三电池接口的第一导电柱及第二导电柱均与第三电池连接,第一电池接口、多个第三电池接口以及第二电池接口依次排列,电路板的内部嵌设有第三走线,在相邻的两个电池接口中,第三走线与一个电池接口的负极导电柱及另一个电池接口的正极导电柱连接。

12、由于第一电池接口、多个第三电池接口以及第二电池接口依次排列,装于电路板的第一电池、多个第三电池以及第二电池依次排列。通过第一电池接口、第二电池接口、多个第三电池接口以及第三走线,第一电池、多个第三电池以及第二电池即可依次串联,串联方式简单。而且,由于第三走线嵌设于电路板的内部,第一走线及第二走线设于电路板的连接面上,第一走线及第二走线与第三走线位于电路板的不同层,有利于减少第一走线、第二走线及第三走线的布线困难,便于在电路板上设置第一走线、第二走线及第三走线,且有利于提高电路板的空间利用率,有利于电路板的小型化设计,进而有利于电池包的小型化设计。

13、一种可能的实施方式中,控制模块设于连接面上,连接面上设有第一采样走线及第二采样走线,第一采样走线与电池接口的正极导电柱及控制模块连接,第二采样走线与电池接口的负极导电柱及控制模块连接。

14、通过第一采样走线与第二采样走线,电池的电压信号可经正极导电柱及负极导电柱传输至控制模块。控制模块即可通过正极导电柱及负极导电柱对电池的电压采样。由于控制模块设于电路板的连接面上,第一采样走线与第二采样走线设于电路板的连接面上的设计,便于在电路板上对第一采样走线及第二采样走线进行布线,以便第一采样走线与正极导电柱及控制模块连接,第二采样走线与负极导电柱及控制模块连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

15、一种可能的实施方式中,电池接口包括传感器,传感器设于连接面上,传感器与正极导电柱及负极导电柱间隔设置,传感器用于检测电池并输出采样信号至所控制模块。

16、控制模块可通过传感器对电池的更多参数进行检测,有利于提高控制模块对电池的工作状态的监测效果,有利于提高电池包的使用安全性,保证电池包可正常工作。

17、一种可能的实施方式中,正极柱呈环状,负极柱围设于正极柱的外部,传感器包括检测传感器,检测传感器位于正极柱背向负极柱的一侧,并与正极柱间隔设置。

18、检测传感器的设计,可对电池是否出现膨胀和/或漏液现象进行检测,当电池出现膨胀和/或漏液现象时,检测传感器可输出检测采样信号至控制模块,以便对出现膨胀和/或漏液现象的电池进行更换,实现对电池的安全检测,有利于提高电池包的使用安全度。

19、一种可能的实施方式中,电池包括主体,主体位于正极柱及负极柱背向连接面的一侧,并与正极柱及负极柱连接,正极柱与负极柱相对并间隔设置,传感器包括检测传感器,检测传感器套装于主体的外部,并与主体间隔设置。

20、各种结构的电池均可应用于本技术实施例提供的电池包中,电池包的设计多种多样。

21、一种可能的实施方式中,连接面上设有检测走线,检测走线与检测传感器及控制模块连接。

22、检测传感器设于连接面上。通过检测走线,检测传感器输出的检测采样信号可输送至控制模块。由于控制模块设于连接面上,检测传感器设于连接面上;检测走线设于连接面上的设计,便于在电路板上对检测走线进行布线,以便检测走线与检测传感器及控制模块连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

23、一种可能的实施方式中,传感器包括第一温度传感器,第一温度传感器嵌设于电路板中并露于连接面,第一温度传感器在连接面上的投影与正极柱在连接面上的投影重叠,第一温度传感器与正极柱接触。

24、第一温度传感器可对电池的正极柱的温度进行检测,并输出第一温度采样信号至控制模块,以便控制模块对电池的正极柱的温度状态进行监测,以便对电池进行过温管理,有利于提高电池的使用安全性。

25、一种可能的实施方式中,连接面上设有第一温度采样走线,第一温度采样走线与第一温度传感器及控制模块连接。

26、由于控制模块设于连接面上,第一温度传感器嵌设于电路板中并露于连接面,第一温度采样走线设于连接面上的设计,便于在电路板上对第一温度采样走线进行布线,以便第一温度采样走线与第一温度传感器及控制模块连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

27、一种可能的实施方式中,传感器包括第二温度传感器,第二温度传感器嵌设于电路板中并露于连接面,第二温度传感器在连接面上的投影与负极柱在连接面上的投影重叠,第二温度传感器与负极柱接触。

28、第二温度传感器可对电池的负极柱的温度进行检测,并输出第二温度采样信号至控制模块,以便控制模块对电池的负极柱的温度状态进行监测,以便对电池进行过温管理,有利于提高电池的使用安全性。通过第一温度传感器及第二温度传感器,控制模块可对电池的正极柱的温度状态及负极柱的温度状态进行监测,有利于提高对电池的温度状态的监测精度,有利于提高对电池进行过温管理的精密度,进一步提高了电池的使用安全性。

29、一种可能的实施方式中,连接面上设有第二温度采样走线,第二温度采样走线与第二温度传感器及控制模块连接。

30、由于控制模块设于连接面上,第二温度传感器嵌设于电路板中并露于连接面,第二温度采样走线设于连接面上的设计,便于在电路板上对第二温度采样走线进行布线,以便第二温度采样走线与第二温度传感器及控制模块连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

31、一种可能的实施方式中,电路板设有第一信号端子及第二信号端子,第一信号端子及第二信号端子设于连接面上,连接面上设有第一信号走线及第二信号走线,第一信号走线与第一信号端子及控制模块连接,第二信号走线与第二信号端子及控制模块连接。

32、由于第一信号端子及第二信号端子可通过包括但不限于线缆的传输件与外部设备有线通信,通过第一信号走线及第二信号走线,控制模块可输出控制信号,并将控制信号经第一信号端子及第二信号端子输送至外部设备,实现控制模块与外部设备之间的有线通信。这样,有利于提高控制模块与外部设备的通信质量,有利于提高控制模块与外部设备的通信效率。

33、而且,由于控制模块、第一信号端子及第二信号端子均设于连接面上,第一信号走线及第二信号走线设于连接面上的设计,便于在电路板上对第一信号走线及第二信号走线进行布线,以便第一信号走线与第一信号端子及控制模块连接,第二信号走线与第二信号端子及控制模块连接,有利于减小布线难度,有利于减小加工成本。

34、第二方面,本技术实施例还提供了一种储能装置。储能装置包括变换模块以及第一方面任一项所述的电池包。变换模块用于输出直流电,自变换模块输出的直流电依次经正极输出端、第一电池接口的正极导电柱、第一电池、第一电池接口的负极导电柱、第二电池接口的正极导电柱、第二电池、第二电池接口的负极导电柱及负极输出端回流至变换模块。

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