CN108275028A - 防水电池管理***及动力电池电源*** - Google Patents

防水电池管理***及动力电池电源*** Download PDF

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郭士儒
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Abstract

本发明提供了一种防水电池管理***及动力电池电源***，涉及电池管理技术领域，该防水电池管理***包括壳体、主控模块和多个从控模块；壳体上设置有多个接插件；主控模块设置在壳体内，主控模块通过接插件与从控模块连接；壳体的接缝处填充有防水胶，接插件内设置有防水胶垫。针对外挂的主控模块，该防水电池管理***通过将主控模块设置在壳体内，并且壳体采用接缝处的防水胶和接插件内的防水胶垫的多方位防水方式进行防水，有效地保护了主控模块不受水的侵袭，提高了电池管理***的防水效果，从而提高了电池管理***的使用寿命。

Description

防水电池管理***及动力电池电源***
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其是涉及一种防水电池管理***及动力电池电源***。
背景技术
近年来，可被充电和放电的二次电池已经被广泛用作无线移动设备的能量来源。此外，作为电动汽车和混合电动汽车的能量来源，二次电池已经吸引了大量关注，这些车辆已被开发用来解决由现有的使用化石燃料的汽油车辆所带来的诸如空气污染之类的问题。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用的种类在不断增加，并且预计今后二次电池会应用到更多的应用和产品中。
电池管理***(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机等。
BMS一般分为主控模块(一级模块)和从控模块(二级模块)两部分，从控模块主要负责电池电压、温度、电流等监测数据的采集以及均衡控制，主控模块主要负责SOC(Stateof Charge，荷电状态)估算、继电器驱动以及电气伤害保护。主控模块与从控模块通过高可靠的数据传输通道进行指令与数据的双向传输。一套BMS由一个主控模块和若干个从控模块组成，从控模块的使用数量与电池单体的个数正相关。主控模块可以设置在电池箱内，也可以设置在电池箱外(外挂)。对于外挂的主控模块，由于其暴露在外部，当遇到下雨天或者梅雨季节时，主控模块很容易受到水的侵袭，这样容易引起内部的电路短路并且腐蚀电子元件，影响BMS的使用寿命，严重时会导致BMS瘫痪。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防水电池管理***及动力电池电源***，以提高电池管理***的防水效果，从而提高电池管理***的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种防水电池管理***，包括壳体、主控模块和多个从控模块；
所述壳体上设置有多个接插件；所述主控模块设置在所述壳体内，所述主控模块通过所述接插件与所述从控模块连接；
所述壳体的接缝处填充有防水胶，所述接插件内设置有防水胶垫。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述壳体包括上壳体和下壳体，各个所述接插件设置在所述下壳体上；
所述上壳体和所述下壳体通过凹凸配合体上下密封，所述凹凸配合体内设置有防水胶圈。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述凹凸配合体包括设置在所述上壳体底部的凹槽，以及设置在所述下壳体顶部的凸台，所述凹槽的内侧壁上设置有所述防水胶圈。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述防水胶圈和所述凹槽的内侧壁设置有相互匹配的水平分布的螺纹线，所述上壳体通过所述螺纹线与所述防水胶圈紧密贴合。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述壳体的顶面上从外到内依次设置有耐磨防水层和感温变色层，所述耐磨防水层为透明材质。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述耐磨防水层的材质包括钢化玻璃。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述耐磨防水层和所述感温变色层之间还设置有压力传感器，所述压力传感器与所述主控模块连接；
所述压力传感器用于检测所述壳体上承受的压力值，并发送至所述主控模块。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述壳体内还设置有报警器，所述报警器与所述主控模块连接；
所述主控模块用于当接收的压力值大于预设的压力阈值时，通过所述报警器进行报警。
结合上述第一方面或其任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述壳体的材质为塑料。
第二方面，本发明实施例还提供一种动力电池电源***，包括如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的防水电池管理***以及动力电池；
所述动力电池与所述防水电池管理***连接。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例中，防水电池管理***包括壳体、主控模块和多个从控模块；壳体上设置有多个接插件；主控模块设置在壳体内，主控模块通过接插件与从控模块连接；壳体的接缝处填充有防水胶，接插件内设置有防水胶垫。针对外挂的主控模块，该防水电池管理***通过将主控模块设置在壳体内，并且壳体采用接缝处的防水胶和接插件内的防水胶垫的多方位防水方式进行防水，有效地保护了主控模块不受水的侵袭，提高了电池管理***的防水效果，从而提高了电池管理***的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的防水电池管理***的一种壳体的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种防水电池管理***的另一种壳体的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的防水电池管理***的一种电路连接示意图；
图4为为本发明实施例提供的一种动力电池电源***的结构示意图。
图标：
101-上壳体；102-下壳体；103-防水胶圈；104-接插件；201-耐磨防水层；202-感温变色层；301-主控模块；302-从控模块；303-压力传感器；304-报警器；41-防水电池管理***；42-动力电池。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前外挂的主控模块很容易受到水的侵袭，这样容易引起内部的电路短路并且腐蚀电子元件，影响BMS的使用寿命，严重时会导致BMS瘫痪。基于此，本发明实施例提供的一种防水电池管理***及动力电池电源***，通过将主控模块设置在壳体内，并且壳体采用多方位防水方式进行防水，可以有效地保护主控模块不受水的侵袭，提高电池管理***的防水效果，从而提高电池管理***的使用寿命。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种防水电池管理***进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例提供了一种防水电池管理***，该防水电池管理***包括壳体、主控模块和多个从控模块。
具体地，壳体的材质可以但不限于为塑料。壳体上设置有多个接插件，主控模块设置在壳体内，主控模块通过接插件与从控模块连接，以进行指令与数据的双向传输。从控模块的使用数量与电池单体的个数正相关，一般纯电动乘用车需要从控模块4个左右，纯电动客车需要8-10个从控模块不等，这里对从控模块的数量不做限定。另外这里对接插件的个数和类型也不做限定。在一些可能的实施例中，各个从控模块设置在电池箱内，且与电池箱内的动力电池连接。
壳体的接缝处填充有防水胶，接插件内设置有防水胶垫。其中，防水胶可以但不限于为防水硅胶，防水胶垫可以但不限于为防水硅胶垫，即防水胶和防水胶垫的材质均可以采用防水、防潮、防尘效果较好的硅胶。这里对壳体的形状不做限定，例如壳体的形状可以为长方体、正方体、圆柱体等。通过将主控模块设置在该壳体内，可以提高主控模块的防水、防尘效果。
本实施例中，针对外挂的主控模块，该防水电池管理***通过将主控模块设置在壳体内，并且壳体采用接缝处的防水胶和接插件内的防水胶垫的多方位防水方式进行防水，有效地保护了主控模块不受水的侵袭，提高了电池管理***的防水效果，从而提高了电池管理***的使用寿命。
基于上述防水电池管理***的基本结构，本发明实施例还提供了防水电池管理***的一种壳体的具体结构。如图1所示，上述壳体包括上壳体101和下壳体102，各个接插件104设置在下壳体102上。上壳体101和下壳体102通过凹凸配合体上下密封，该凹凸配合体内设置有防水胶圈103。
在一些可能的实施例中，上述凹凸配合体包括设置在上壳体101底部的凹槽，以及设置在下壳体102顶部的凸台，凹槽的内侧壁上设置有防水胶圈103。该凸台通过防水胶圈103镶装在凹槽内。通过这种凹凸配合体结构及防水胶圈103，使得上壳体101与下壳体102紧密接触，可以有效地防止水汽进入壳体内部。
为了进一步提高防水胶圈103与上壳体101贴合的紧密性，上述防水胶圈103和凹槽的内侧壁设置有相互匹配的水平分布的螺纹线，上壳体101通过该螺纹线与防水胶圈103紧密贴合。通过使防水胶圈103与上壳体101更加紧密地贴合，进一步提高了该防水电池管理***对主控模块的防水效果。
图2为本发明实施例提供的一种防水电池管理***的另一种壳体的结构示意图，如图2所示，为了便于用户查看主控模块的温度，上述壳体的顶面(也即图1中的上壳体101的顶面)上从外到内依次设置有耐磨防水层201和感温变色层202，其中，耐磨防水层201为透明材质。
在一些可能的实施例中，上述耐磨防水层201的材质包括钢化玻璃等透明耐磨防水材料。感温变色层202的材质可以为可逆感温变色颜料(俗称：温变颜料，感温粉或温变粉)，感温变色层202可以通过感知壳体内部主控模块的温度来改变自身的颜色，因此该防水电池管理***通过感温变色层202可以直观地显示其温度高低。这样用户可以通过观察壳体的颜色快速判断主控模块的当前温度范围，直观方便，提高了用户体验。
考虑到壳体的承重问题，在一些可能的实施例中，耐磨防水层201和感温变色层202之间还设置有压力传感器。图3为本发明实施例提供的防水电池管理***的一种电路连接示意图，如图3所示，主控模块301与各个从控模块302连接，压力传感器303与主控模块301连接。压力传感器303用于检测壳体上承受的压力值，并发送至主控模块301。主控模块301可以通过连接上位机，将接收的压力值发送至上位机，使用户了解壳体的受压情况。
进一步地，如图3所示，上述壳体内还设置有报警器304，报警器304与主控模块301连接。主控模块301用于当接收的压力值大于预设的压力阈值时，通过报警器304进行报警。
具体地，报警器304可以但不限于为声光报警器。主控模块301内存储有预设的压力阈值，该压力阈值与壳体的承重能力对应，用户可以根据实际情况设置压力阈值。当主控模块301接收的压力值(壳体当前承受的压力值)大于该压力阈值时，说明壳体当前承受的压力过重，此时主控模块301发送报警指令至报警器304，报警器304接收到该报警指令后进行报警。这样可以及时提醒用户壳体承受压力过重问题，降低对壳体(甚至是对主控模块301)的损害。
实施例二：
图4为为本发明实施例提供的一种动力电池电源***的结构示意图，如图4所示，该动力电池电源***包括如上述实施例一的防水电池管理***41以及动力电池42。动力电池42与防水电池管理***41连接。
具体地，如图4所示，主控模块301与各个从控模块302连接，并进行指令与数据的双向传输；各个从控模块302与动力电池42连接。主控模块301主要负责SOC估算、继电器驱动以及电气伤害保护，从控模块302主要负责动力电池42的电池电压、温度、电流等监测数据的采集以及均衡控制。这里对从控模块302的个数不做限定。
本发明实施例中，防水电池管理***包括壳体、主控模块和多个从控模块；壳体上设置有多个接插件；主控模块设置在壳体内，主控模块通过接插件与从控模块连接；壳体的接缝处填充有防水胶，接插件内设置有防水胶垫。针对外挂的主控模块，包含该防水电池管理***的动力电池电源***，通过将主控模块设置在壳体内，并且壳体采用接缝处的防水胶和接插件内的防水胶垫的多方位防水方式进行防水，有效地保护了主控模块不受水的侵袭，提高了电池管理***的防水效果，从而提高了电池管理***的使用寿命。
本发明实施例提供的动力电池电源***，与上述实施例提供的防水电池管理***具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的动力电池电源***的具体工作过程，可以参考前述防水电池管理***实施例中的对应过程，在此不再赘述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种防水电池管理***，其特征在于，包括壳体、主控模块和多个从控模块；
所述壳体上设置有多个接插件；所述主控模块设置在所述壳体内，所述主控模块通过所述接插件与所述从控模块连接；
所述壳体的接缝处填充有防水胶，所述接插件内设置有防水胶垫。
2.根据权利要求1所述的防水电池管理***，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，各个所述接插件设置在所述下壳体上；
所述上壳体和所述下壳体通过凹凸配合体上下密封，所述凹凸配合体内设置有防水胶圈。
3.根据权利要求2所述的防水电池管理***，其特征在于，所述凹凸配合体包括设置在所述上壳体底部的凹槽，以及设置在所述下壳体顶部的凸台，所述凹槽的内侧壁上设置有所述防水胶圈。
4.根据权利要求3所述的防水电池管理***，其特征在于，所述防水胶圈和所述凹槽的内侧壁设置有相互匹配的水平分布的螺纹线，所述上壳体通过所述螺纹线与所述防水胶圈紧密贴合。
5.根据权利要求1所述的防水电池管理***，其特征在于，所述壳体的顶面上从外到内依次设置有耐磨防水层和感温变色层，所述耐磨防水层为透明材质。
6.根据权利要求5所述的防水电池管理***，其特征在于，所述耐磨防水层的材质包括钢化玻璃。
7.根据权利要求5所述的防水电池管理***，其特征在于，所述耐磨防水层和所述感温变色层之间还设置有压力传感器，所述压力传感器与所述主控模块连接；
所述压力传感器用于检测所述壳体上承受的压力值，并发送至所述主控模块。
8.根据权利要求7所述的防水电池管理***，其特征在于，所述壳体内还设置有报警器，所述报警器与所述主控模块连接；
所述主控模块用于当接收的压力值大于预设的压力阈值时，通过所述报警器进行报警。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的防水电池管理***，其特征在于，所述壳体的材质为塑料。
10.一种动力电池电源***，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的防水电池管理***以及动力电池；
所述动力电池与所述防水电池管理***连接。
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