CN104157821B - 一种动力电池箱及其pcb转接板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池箱及其PCB转接板，包括箱体及箱体内设置的至少一个电池模块，箱体的上方设有用于与各电池模块导电连接的PCB转接板，通过在PCB转接板上设计导电连接孔和导电层，将对应的电池模块进行连接，每个电池模块通过将其正负极端子穿设在对应的导电连接孔中使其与PCB转接板导电连接，每个电池模块的单体电池通过正、负极导电孔排上布设的导电层并联起来，而导电层上焊接的导电件保证了大电流的通过，且相连电池模块之间也通过导电件进行连接。由于借助了PCB转接板上布设的导电电路，大大减少了导电件的使用数量，同时连接也更为方便，减轻了工作量，提高了工作效率。

Description

一种动力电池箱及其PCB转接板
技术领域
本发明属于动力电池领域，具体涉及一种动力电池箱及其PCB转接板。
背景技术
动力电池箱一般是由多个电池模块互相串联或者并联构成一个电池模组安装在一个箱体中构成，而每个电池模块又是由多个单体电池通过串联或并联的方式组成的，电池箱的容量越大，组装的电池模块及单体电池也就越多，尤其是用在电动车辆领域的电池箱。在组装时，为了将各电池模块及单体电池导电连接起来，一般采用导电条或导电板进行连接。在大容量电池箱中，采用这种连接方式需要的导电条或导电板的数目就较多，连接起来也比较复杂，加大了电池模组的组装工作量，降低了组装工作的效率。
另外，由于需要对电池箱内每个电池模块的电压进行检测管理，与电池管理***BMS的连接就变得尤为重要。目前的动力电池箱中，一般是通过将BMS所连接的每个电池模块中，从各电池模块的正极处引出一根电压检测线与该BMS连接，这样以来，在每个动力电池箱中，都要有若干根零散的线束在电池箱体里，并且每根线都需要人工焊接，不但影响了箱体内部布局的整理美观性，而且还增加了大量的工作量。
发明内容
本发明的目的是提供一种PCB转接板，以解决现有动力电池单元布局散乱的问题，同时提供一种使用该PCB转接板的动力电池箱。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种PCB转接板，包括板体，板体上设有至少一组用于沿对应电池模块排布方向顺次布置并在穿设对应电池模块的正、负极端子时使端子与板体导电相连的导电孔，每组导电孔均包括用于与对应穿设的电池模块的正、负极端子分别导电连通的正、负极导电孔排，各正、负极导电孔排上设有对应的正、负极导电层。
所述板体上设有用于与BMS的线束接口连接的接插件，所述接插件设有用于与对应导电层导电连接的连接端子。
所述接插件设置于导电孔排排布方向的其中一端处。
各导电孔排的延伸方向垂直于其排布方向，正、负极导电孔排沿其排布方向间隔设置，用于对应不同电池模块并相邻的正、负极导电层导电连通。
本发明动力电池箱所采用的技术方案是：一种动力电池箱，包括箱体及箱体内设置的至少一个电池模块，箱体的上方设有用于与各电池模块导电连接的PCB转接板，所述PCB转接板包括板体，板体上设有至少一组沿对应电池模块排布方向顺次布置并在穿设对应电池模块的正、负极端子时使端子与板体导电相连的导电孔，每组导电孔均包括与对应穿设的电池模块的正、负极端子分别导电连通的正、负极导电孔排，各正、负极导电孔排上设有对应的正、负极导电层；每个导电层上均设有对应的导电件。
所述板体上设有用于与BMS的线束接口连接的接插件，所述接插件设有用于与对应导电层导电连接的连接端子。
所述接插件设置于导电孔排排布方向的其中一端处。
各导电孔排的延伸方向垂直于其排布方向，正、负极导电孔排沿其排布方向间隔设置，用于对应不同电池模块并相邻的正、负极导电层导电连通。
所述导电孔排排布方向两端处的正、负极导电层对应的导电件为包括上、下两个板面的U型件，所述下板面贴设于对应的导电层上；两板面构成的凹槽中设有铜排，铜排上设有用于与上板面固定连接的连接孔。
所述导电连接孔的形状与对应电池模块的正、负极端子的形状吻合适配。
本发明的动力电池箱及其PCB转接板，通过在PCB转接板上设计导电连接孔和导电层，将对应的电池模块进行连接，每个电池模块通过将其正负极端子穿设在对应的导电连接孔中使其与PCB转接板导电连接，每个电池模块的单体电池通过正、负极导电孔排上布设的导电层并联起来，而导电层上焊接的导电件保证了大电流的通过，且相连电池模块之间也通过导电件进行连接。由于借助了PCB转接板上布设的导电电路，大大减少了导电件的使用数量，同时连接也更为方便，减轻了工作量，提高了工作效率。
接插件结构的设置实现了电池箱与BMS上的线束接口的快速连接；同时，在进行电池模块组装时，在箱体中就不存在零散的线束，整体效果的更加简洁、美观，并且大大节省了线束的布局和焊接时间。
附图说明
图1为本发明PCB转接板实施例正面的结构图；
图2为PCB转接板背面的结构图；
图3为本发明电池模组的***结构图；
图4为本发明电池模组的内部结构图
图5为导电件的结构图；
图6为铜排的结构图；
图7为电池壳体结构图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1和图2所示为本发明PCB转接板实施例的结构示意图，由图可知，该转接板包括板体1，板体上设有至少一组(本实施例为5组)用于沿对应电池模块排布方向(本实施例即板体的长度方向)顺次布置并在穿设对应电池模块的正、负极端子时使端子与板体导电相连的导电孔，每组导电孔均包括用于与对应穿设的电池模块的正、负极端子分别导电连通的正、负极导电孔排2，各正、负极导电孔排上设有对应的正、负极导电层3。
为了导电连接孔的形状与对应电池模块的正、负极端子的形状吻合适配，保证对应电池端子与板体的导电性良好。
板体上设有用于与BMS的线束接口连接的接插件4，该接插件设有用于与对应导电层导电连接的连接端子。本实施例为便于与BMS线束接口的快速连接且考虑到PCB转接板上线路的合理性，将接插件设置于板体长度方向上的其中一端部处；当然，此处接插件不局限于上述设置方式，也可以根据需要设置于PCB转接板板体的任意位置。
考虑到箱体结构的合理布置，本实施例中的各导电孔排的延伸方向垂直于其排布方向；另外，为便于布线连接，正、负极导电孔排沿其排布方向间隔设置，将对应不同电池模块并相邻的正、负极导电层也通过PCB上布设的导电层导电连通。通过上述结构来看，通过该PCB转接板连接的电池模组的连接结构如下：每个电池模组是通过层叠的方式并利用对应的导电层并联起来，而在板体长度方向上又并列了多个相同的电池模块，各电池模块又串联连接。
作为其他实施方式，PCB上的导电孔排的布置方式不局限于上述方式，其延伸方向和排布方向与电池模块的如何摆放有关，也可以采用其它摆放方式，电池模块摆放方式改变时，对应的PCB转接板上布设的导电电路也对应设计改变。比如说，各导电孔排沿板体长度方向延伸设置，将相邻电池模块也通过PCB上布设的相邻导电层导电连通，那么通过该PCB转接板连接的电池模组可以有两种连接方式：如果连接相邻电池模块时相邻的导电层的极性相同，那么各电池模块之间并联连接；如果连接相邻电池模块时相邻的导电层的极性不同，那么该电池模组也是由各电池模块串联构成。
如图2所示为本实施例PCB转接板背面的结构图，图中的连接线即为用于与BMS连接的电压检测线束5，该线束由用于与每个电池模块连接形成的电池模组的负极和各电池模块的正极连接的检测线组成，就本实施例而言，也就是说接插件的各连接件是与对应各导电层导电连接的，此处导电连接的方式不止一种，可以采用在PCB板上布设导电电路的方式连接，也可以通过飞线连接，在飞线两端的连接处(一端为接插件的连接件，另一端为对应的导电层)均焊接固连。考虑到箱体内的美观性，通过飞线连接时在PCB转接板的背面上进行。
如图3～图4所示，本发明还提供了一种动力电池箱，包括外壳6、箱体及箱体内设置的至少一个电池模块7(本实施例为5个)，箱体的上方设有用于与各电池模块导电连接的PCB转接板，所述PCB转接板的结构如上所述；每个导电层上均设有对应的导电件，保证导电层能够通过大电流。
该电池箱内的电池模组由各电池模块串联构成的，每个电池模块又由各单体电池并联组成，其对应的PCB转接板上各导电孔排的延伸方向垂直于其排布方向，正、负极导电孔排沿其排布方向间隔设置，用于对应不同电池模块并相邻的正、负极导电层导电连通。
如图5所示，本实施例的导电件8为镍板或镍带，当然也可以使用其他的导电材料，镍带的形状不做要求，只要根据过电流的情况起到导电连通作用即可。其中，中间4个导电连接板不仅实现了各自对应的导电层的导电，同时也导电连通了相邻的两个电池模块(串联)，导电件与导电层焊接在一起。
另外，为了便于将电池箱与外部用电设备导电连接，将两端处对应的导电件设置成U型件9结构，U型件的下板面贴设于对应的导电层上，上板面通过对应的导电固定件(一般为螺栓)引出电池箱实现与外部用电设备的导电连接。为了避免在固定连接时，上板面受到压力向下变形，在两板面构成的凹槽中设置了铜排10，如图6所示，为便于将U型件与铜排组装在一起，在铜排和U型件的上板面上均设置对应固定连接的连接孔(本实施例采用螺栓连接)铜排上设置用于与上板面固定连接的连接孔。
在电池模组外加装如图7所示的外壳6后，为便于使其接插件与对应的BMS连接，将该接插件4设置于PCB转接板板体长度方向上的一端处。
另外，为了在连接BMS时，便于将各电压检测线与各电池模块相对应，在将各电池模块及电池模组的负极与接插件的连接件连接时一般遵循递增原则，即每相临的两根线束连接的是紧挨的两串电池，由低到高原则。此处由低到高原则是指电压的高低，该接线顺序也是以电压高低的原则来进行设计的。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，本实施例的电池模组不局限于上述连接方式，也可以采用其他串联和/或并联的方式对各电池模块进行组装，电池模组连接方式改变时，相应的PCB转接板的导线线路的设计也相应改变，不论何种改变方式均不脱离本发明的设计思想，属于本实施例的变形结构，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动力电池箱，其特征在于：包括箱体及箱体内设置的至少一个电池模块，箱体的上方设有用于与各电池模块导电连接的PCB转接板，所述PCB转接板包括板体，板体上设有至少一组沿对应电池模块排布方向顺次布置并在穿设对应电池模块的正、负极端子时使端子与板体导电相连的导电孔，每组导电孔均包括与对应穿设的电池模块的正、负极端子分别导电连通的正、负极导电孔排，各正、负极导电孔排上设有对应的正、负极导电层；每个导电层上均设有对应的导电件；所述导电孔排排布方向两端处的正、负极导电层对应的导电件为包括上、下两个板面的U型件，所述下板面贴设于对应的导电层上；两板面构成的凹槽中设有铜排，铜排上设有用于与上板面固定连接的连接孔。
2.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于：所述板体上设有用于与BMS的线束接口连接的接插件，所述接插件设有用于与对应导电层导电连接的连接端子。
3.根据权利要求2所述的动力电池箱，其特征在于：所述接插件设置于导电孔排排布方向的其中一端处。
4.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于：各导电孔排的延伸方向垂直于其排布方向，正、负极导电孔排沿其排布方向间隔设置，用于对应不同电池模块并相邻的正、负极导电层导电连通。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的动力电池箱，其特征在于：所述导电孔的形状与对应电池模块的正、负极端子的形状吻合适配。
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