CN106207045B - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池模组，包括底座、顶盖、电池组、从控盒、支撑板、串/并集流体和信号采集板，底座包括底座本体、电池组腔体、从控盒腔体和下层散热孔；电池组固定在底座本体内，电池组由多个按照矩形阵列布置的电池本体组成；从控盒固定在从控盒腔体内；支撑板覆盖在电池组的上方，支撑板包括支撑板本体、集流槽和泄气孔，串/并集流体安装在集流槽内，串/并集流体包括集流板和连接点；信号采集板覆盖在串/并集流体的上方，信号采集板为PBC板，信号采集板包括采集板本体和搭接片；顶盖覆盖在信号采集板的上方，并通过螺栓锁紧在底座上。本发明的优点在于：结构紧凑，占用空间小，空间利用率高；内部无导线，整洁，便于维修。

Description

一种电池模组

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是一种电池模组。

背景技术

随着电子工业各应用领域的产品在技术和工艺上的不断进步，对电源性能指标也不断提出更高的要求。比如，模块电源必须提供更高的功率密度，以适应更为紧凑的安装空间。为满足这些苛刻的应用条件，模块电源除了应该具有很高的转换效率外，还必须具备良好的热传导和散热设计。特别是对于大功率模块电源(输出功率＞1000W)，散热设计显得尤为重要，只有良好的热传导和散热效果才能够保证其稳定、可靠地工作。

现有的模块电源通常是用导热材料将其内部发热器件产生的热量传递到它的外壳，再通过外部安置的散热器，例如，具有某种形状的铝材质的散热板，来实现散热。有时还必须附加风扇，采取强制风冷的办法来进一步改善散热效果。然而，这种常规的散热措施不仅占用较大的安装空间，其散热效果并不一定能满足应用***的要求。

而且现有的模块电源内部大多采用明线进行布线，导致模块电源内部布线杂乱，维修非常困难，而且线路之间容易发生短路，影响模块电源的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电池模组，结构紧凑，占用空间小，空间利用率高；内部无导线，整洁，便于维修。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电池模组，包括底座、顶盖、电池组、从控盒、支撑板、串/并集流体和信号采集板，

所述底座包括底座本体、电池组腔体、从控盒腔体和下层散热孔，底座本体为顶部具有开口的腔体结构，底座本体内设置有多个电池组腔体和一个从控盒腔体，该从控盒腔***于多个电池组腔体的一侧，每个电池组腔体内设有多组电池下隔板，底座本体的侧壁上设有多组下层散热孔；

所述电池组固定在底座本体内，电池组由多个按照矩形阵列布置的电池本体组成，每个电池本体的顶部分别设有电池正极和电池负极，电池本体的顶部还设有泄气阀，泄气阀位于电池正极与电池负极之间，相邻两个电池本体由电池下隔板隔开，并形成通风风道；

所述从控盒固定在从控盒腔体内；

所述支撑板覆盖在电池组的上方，支撑板包括支撑板本体、集流槽和泄气孔，支撑板本体的下侧设有多组与电池下隔板相对应的电池上隔板，支撑板本体上设有集流槽，电池正极和电池负极分别位于集流槽内，集流槽一侧设有从控盒固定槽，所述从控盒固定在从控盒固定槽内，两个集流槽之间还设有多个泄气孔，泄气孔与泄气阀对齐，

所述串/并集流体安装在集流槽内，串/并集流体包括集流板和连接点，多个连接点设置于集流板的下侧，集流板通过连接点与电池正极或电池负极连接，实现电池组的串联或并联，集流板的正极接线端连接有正极输出板，负极接线端连接有负极输出板；

所述信号采集板覆盖在串/并集流体的上方，信号采集板为PBC板，信号采集板包括采集板本体和搭接片，多个搭接片设置在采集板本体的边缘处，搭接片分别与集流板的不同采集点搭接；

所述顶盖覆盖在信号采集板的上方，并通过螺栓锁紧在底座上，所述顶盖包括顶盖本体、正极接线槽、负极接线槽和信号接头安装槽，正极接线槽和负极接线槽设于顶盖本体的边缘处，正极输出板固定在正极接线槽内，负极输出板固定在负极接线槽内，信号接头安装槽内固定有讯号接头，讯号接头与信号采集板的信号输出端连接，所述顶盖本体的侧壁上设有多组上层散热孔。

所述电池组腔体与电池本体底部之间还垫有导热胶垫。

所述底座本体的外侧竖直棱边上开设有下连接插孔，所述顶盖本体的外侧竖直棱边上开设有上连接插孔，下连接插孔与上连接插孔上下对齐，螺栓依次穿过下连接插孔和上连接插孔，并锁紧固定。

所述下连接插孔的长度大于上连接插孔的长度。

所述顶盖本体的下侧边缘设有多个弹性卡扣，所述底座本体的侧壁上设有多个分别与弹性卡扣对应的卡孔，弹性卡扣能够卡合在卡孔内。

所述顶盖本体的顶面上设有两个并联集流槽和两个串联集流槽，并联集流槽沿顶盖本体的长度方向设置，其中一个并联集流槽与正极接线槽连通，另一个并联集流槽与负极接线槽连通，串联集流槽沿顶盖本体的宽度方向设置，其中一个串联集流槽与正极接线槽连通，另一个串联集流槽与负极接线槽连通。

本发明具有以下优点：

1、本发明结构紧凑，占用空间小，而且空间利用率高，能量密度高，且生产组装方便，大大降低工时成本及维修成本。

2、通过PCB电路板对各点的温度和电压进行监测，不需要进行复杂的线路铺设，减少明线，简化组装，采集精度高，电池模组内部结构整洁。

3、本发明通过在相邻两块电池之间设置隔板，通过上下隔板进行卡合固定，一方面能够固定单块电池，另一方面也使得相邻两块电池之间形成风道，并与下层散热孔形成风道循环，能够对每一块电池进行快速降温，从而延长电池的使用寿命。

4、本发明采用串/并集流体实现相邻电池之间的连接，可根据需要对电池组进行不同组合，实现不同的电流电压需求，组合灵活多变。

5、电池模组下盖采用铸铝结构设计，强度高，同时电池与壳体之前附有导热矽片，使内部电池组温度一致性较好。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为本发明的***图；

图3 为底座的结构示意图；

图4 为单个电池的结构示意图；

图5 为支撑板的结构示意图；

图6 为串/并集流体的结构示意图；

图7 为信号采集板的结构示意图；

图8 为顶盖的结构示意图；

图9 为本发明的电池模组沿竖直方向堆叠的示意图；

图10 为本发明的电池模组沿水平方向排列的示意图；

图中：1-底座，101-底座本体，102-电池组腔体，103-从控盒腔体，104-电池下隔板，105-下层散热孔，106-下连接插孔，107-卡孔，2-顶盖，201-顶盖本体，202-并联集流槽，203-串联集流槽，204-正极接线槽，205-负极接线槽，206-信号接头安装槽，207-弹性卡扣，208-上连接插孔,209-上层散热孔，3-电池组，301-电池本体，302-电池正极，303-电池负极，304-泄气阀，4-从控盒，5-讯号接头，6-支撑板，601-支撑板本体，602-电池上隔板，603-集流槽，604-从控盒固定槽，605-泄气孔，7-串/并集流体，701-集流板，702-连接点，703-正极输出板，704-负极输出板，8-信号采集板，801-采集板本体，802-搭接片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示，一种电池模组，包括底座1、顶盖2、电池组3、从控盒4、支撑板6、串/并集流体7和信号采集板8，如图3所示，所述底座1包括底座本体101、电池组腔体102、从控盒腔体103和下层散热孔105，底座本体101为顶部具有开口的腔体结构，底座本体101内设置有多个电池组腔体102和一个从控盒腔体103，该从控盒腔体103位于多个电池组腔体102的一侧，每个电池组腔体102内设有多组电池下隔板104，底座本体101的侧壁上设有多组下层散热孔105；所述电池组3固定在底座本体101内，如图4所示，电池组3由多个按照矩形阵列布置的电池本体301组成，每个电池本体301的顶部分别设有电池正极302和电池负极303，电池本体301的顶部还设有泄气阀304，泄气阀304位于电池正极302与电池负极303之间，相邻两个电池本体301由电池下隔板104隔开，并形成通风风道，通风风道与下层散热孔105形成风循环，对每一块电池本体301进行降温；所述从控盒4固定在从控盒腔体103内；所述支撑板6覆盖在电池组3的上方，支撑板6为塑胶支撑板，如图5所示，支撑板6包括支撑板本体601、集流槽603和泄气孔605，支撑板本体601的下侧设有多组与电池下隔板104相对应的电池上隔板602，电池上隔板602从电池本体301的上部卡入，与电池下隔板104形成单个的电池容纳腔体，实现电池本体301的固定，支撑板本体601上设有集流槽603，电池正极302和电池负极303分别位于集流槽603内，集流槽603一侧设有从控盒固定槽604，所述从控盒4固定在从控盒固定槽604内，两个集流槽603之间还设有多个泄气孔605，泄气孔605与泄气阀304对齐，在电池本体301内部出现异常，泄气阀304先泄气，并从泄气孔605排出，防止其相邻的电池本体301受到干扰，从而使得即便是其中一个电池本体301产生泄气现象，其余的电池本体301也不会受到产生泄气现象的电池本体301的影响，所述串/并集流体7安装在集流槽603内，如图6所示，串/并集流体7包括集流板701和连接点702，多个连接点702设置于集流板701的下侧，集流板701通过连接点702与电池正极302或电池负极303连接，集流板701与电池正极302或电池负极303分别采用激光焊接，形成连接点702，连接牢靠，且质量好，实现电池组3的串联或并联，集流板701的正极接线端连接有正极输出板703，负极接线端连接有负极输出板704；通过集流板701不同的布置方式，可实现多个电池本体301并联后再与其它并联后的电池本体301串联，或者纯并联、纯串联，或者多个电池本体301串联后再与其它串联后的电池本体301并联，所述信号采集板8覆盖在串/并集流体7的上方，信号采集板8为PBC板，如图7所示，信号采集板8包括采集板本体801和搭接片802，多个搭接片802设置在采集板本体801的边缘处，搭接片802分别与集流板701的不同采集点搭接，信号采集板8能够采集各点温度信号和电压信号，并将温度信号和电压信号传递给从控盒4，从控盒4经初步处理后经讯号接头5输出，采集精度高，减少明线，简化组装；所述顶盖2覆盖在信号采集板8的上方，并通过螺栓锁紧在底座1上，如图8所示，所述顶盖2包括顶盖本体201、正极接线槽204、负极接线槽205和信号接头安装槽206，正极接线槽204和负极接线槽205设于顶盖本体201的边缘处，正极输出板703固定在正极接线槽204内，负极输出板704固定在负极接线槽205内，信号接头安装槽206内固定有讯号接头5，讯号接头5与信号采集板8的信号输出端连接，所述顶盖本体201的侧壁上设有多组上层散热孔209。

作为优选地，所述电池组腔体102与电池本体301底部之间还垫有导热胶垫，增强电池本体301的散热效果，同时具有绝缘作用。

作为优选地，所述底座本体101的外侧竖直棱边上开设有下连接插孔106，所述顶盖本体201的外侧竖直棱边上开设有上连接插孔208，下连接插孔106与上连接插孔208上下对齐，螺栓依次穿过下连接插孔106和上连接插孔208，并锁紧固定。

作为优选地，所述下连接插孔106的长度大于上连接插孔208的长度。

作为优选地，所述顶盖本体201的下侧边缘设有多个弹性卡扣207，所述底座本体101的侧壁上设有多个分别与弹性卡扣207对应的卡孔107，弹性卡扣207能够卡合在卡孔107内。

作为优选地，所述顶盖本体201的顶面上设有两个并联集流槽202和两个串联集流槽203，并联集流槽202沿顶盖本体201的长度方向设置，其中一个并联集流槽202与正极接线槽204连通，另一个并联集流槽202与负极接线槽205连通，串联集流槽203沿顶盖本体201的宽度方向设置，其中一个串联集流槽203与正极接线槽204连通，另一个串联集流槽203与负极接线槽205连通。

如图9所示，电池模组在竖直面内进行堆叠，由于设有两个并联集流槽202和两个串联集流槽203，并将串联或并联的连接片置于并联集流槽202或串联集流槽203内，可实现不额外占用空间的前提下实现电池模组之间的串并联，在竖直面内的连接固定方面，下方电池模组的上连接插孔208与上方电池模组的下连接插孔106通过螺栓锁紧固定。

如图10所示，电池模组在水平面内进行并排，由于不同的电池模组上的两个并联集流槽202和两个串联集流槽203的位置相同，在并排时，可自动连通，在并联集流槽202和串联集流槽203内按照需求进行串并联。

Claims (5)

1.一种电池模组，其特征在于：包括底座（1）、顶盖（2）、电池组（3）、从控盒（4）、支撑板（6）、串/并集流体（7）和信号采集板（8），

所述底座（1）包括底座本体（101）、电池组腔体（102）、从控盒腔体（103）和下层散热孔（105），底座本体（101）为顶部具有开口的腔体结构，底座本体（101）内设置有多个电池组腔体（102）和一个从控盒腔体（103），该从控盒腔体（103）位于多个电池组腔体（102）的一侧，每个电池组腔体（102）内设有多组电池下隔板（104），底座本体（101）的侧壁上设有多组下层散热孔（105）；

所述电池组（3）固定在底座本体（101）内，电池组（3）由多个按照矩形阵列布置的电池本体（301）组成，每个电池本体（301）的顶部分别设有电池正极（302）和电池负极（303），电池本体（301）的顶部还设有泄气阀（304），泄气阀（304）位于电池正极（302）与电池负极（303）之间，相邻两个电池本体（301）由电池下隔板（104）隔开，并形成通风风道；

所述从控盒（4）固定在从控盒腔体（103）内；

所述支撑板（6）覆盖在电池组（3）的上方，支撑板（6）包括支撑板本体（601）、集流槽（603）和泄气孔（605），支撑板本体（601）的下侧设有多组与电池下隔板（104）相对应的电池上隔板（602），支撑板本体（601）上设有集流槽（603），电池正极（302）和电池负极（303）分别位于集流槽（603）内，集流槽（603）一侧设有从控盒固定槽（604），所述从控盒（4）固定在从控盒固定槽（604）内，两个集流槽（603）之间还设有多个泄气孔（605），泄气孔（605）与泄气阀（304）对齐，

所述串/并集流体（7）安装在集流槽（603）内，串/并集流体（7）包括集流板（701）和连接点（702），多个连接点（702）设置于集流板（701）的下侧，集流板（701）通过连接点（702）与电池正极（302）或电池负极（303）连接，实现电池组（3）的串联或并联，集流板（701）的正极接线端连接有正极输出板（703），负极接线端连接有负极输出板（704）；

所述信号采集板（8）覆盖在串/并集流体（7）的上方，信号采集板（8）为PBC板，信号采集板（8）包括采集板本体（801）和搭接片（802），多个搭接片（802）设置在采集板本体（801）的边缘处，搭接片（802）分别与集流板（701）的不同采集点搭接；

所述顶盖（2）覆盖在信号采集板（8）的上方，并通过螺栓锁紧在底座（1）上，所述顶盖（2）包括顶盖本体（201）、正极接线槽（204）、负极接线槽（205）和信号接头安装槽（206），正极接线槽（204）和负极接线槽（205）设于顶盖本体（201）的边缘处，正极输出板（703）固定在正极接线槽（204）内，负极输出板（704）固定在负极接线槽（205）内，信号接头安装槽（206）内固定有讯号接头（5），讯号接头（5）与信号采集板（8）的信号输出端连接，所述顶盖本体（201）的侧壁上设有多组上层散热孔（209）；

所述顶盖本体（201）的顶面上设有两个并联集流槽（202）和两个串联集流槽（203），并联集流槽（202）沿顶盖本体（201）的长度方向设置，其中一个并联集流槽（202）与正极接线槽（204）连通，另一个并联集流槽（202）与负极接线槽（205）连通，串联集流槽（203）沿顶盖本体（201）的宽度方向设置，其中一个串联集流槽（203）与正极接线槽（204）连通，另一个串联集流槽（203）与负极接线槽（205）连通。

2.根据权利要求1所述一种电池模组，其特征在于：所述电池组腔体（102）与电池本体（301）底部之间还垫有导热胶垫。

3.根据权利要求1所述一种电池模组，其特征在于：所述底座本体（101）的外侧竖直棱边上开设有下连接插孔（106），所述顶盖本体（201）的外侧竖直棱边上开设有上连接插孔（208），下连接插孔（106）与上连接插孔（208）上下对齐，螺栓依次穿过下连接插孔（106）和上连接插孔（208），并锁紧固定。

4.根据权利要求3所述一种电池模组，其特征在于：所述下连接插孔（106）的长度大于上连接插孔（208）的长度。

5.根据权利要求1所述一种电池模组，其特征在于：所述顶盖本体（201）的下侧边缘设有多个弹性卡扣（207），所述底座本体（101）的侧壁上设有多个分别与弹性卡扣（207）对应的卡孔（107），弹性卡扣（207）能够卡合在卡孔（107）内。