CN111224050A - 一种动力电池组及基于该动力电池组的整车控制*** - Google Patents

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戈剑蕾
张晖
刘兆平
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Abstract

本发明公开了一种动力电池组，包括壳体，所述壳体内设有电池组，还包括石墨烯柔性电路，所述电池组的两极均设有对接片，所述电池组内设有多枚蓄电池，所述多枚蓄电池通过对接片并联，所述电池组通过对接片串联，所述石墨烯柔性电路与对接片电连接。本发明的有益效果：采样线束集中化走线，接插点数量大大减少，工艺简单，作业难度降低；石墨烯柔性电路石墨烯柔性电路路上有防呆设计，减少组装过程中人为失误；一方面节约成本，另一方面也能最大程度地有效利用电池模组空间，减小电池模组体积，从而缩小动力电池***占用整车的比例，石墨烯柔性电路有防短路的绝缘层，并且设有线路保险丝，提升整个动力电池***的安全性。

Description

一种动力电池组及基于该动力电池组的整车控制***
技术领域
本申请属于电池技术领域，具体地说，涉及一种动力电池组及基于该动力电池组的整车控制***。
背景技术
当今社会，随着人们生活水平的提高，汽车的保有量也在逐年递增。由于燃油车带来的尾气排放问题是导致目前环境污染的一个重要因素。因此，电动汽车或混合动力车等新能源汽车应运而生，它们代表着未来汽车的一个发展方向。
新能源汽车中最为核心的就是作为动力来源的动力电池***，它是用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置，由一个以上或多个电池模组以及电池管理***组成。目前，锂离子电池由于其具有高能量密度大、安全性能强、体积小等优点而广泛应用于动力电池组中。动力电池的各单体电池之间通过串联或并联形成动力电池模组，以达到电压和容量的要求标准，是由很多电芯串并联而成的总成件。而线束是动力电池***的网络主体，没有线束也就不存在电路，线束有高低压之分，其中采样线束如同整车的神经网络，实时传输各类检测信号和控制信息给电池管理***，充分起到对电池充放电的保护作用。
目前的采样线束，其走线方式是由电池模块开始是通过导线将极柱测量点延长至接插件，再由接插件与电池管理***连接。采样线束距离长、接插点多、且未设计过流熔断机制，如果接插件方面没有仔细考虑，容易引起线束各方面的短路或传送信息延迟或跟踪信息不一致的可能性，再如不同电压间的短路、芯片内部的短路等。此外这种结构的电连接装置在组装时非常繁琐，安装和维护成本极高。
另一种方式是利用导线将正负极引出至电池模组间汇流排上的螺栓，与采样线束上的环形端子通过螺母连接，其中环形端子上开有孔，与汇流排上的螺栓通过螺母扭紧。该连接结构的螺母在电池模组的组装过程中存在几点的安全隐患：一方面如果安装过程中存在人为的误操作，螺母容易被掉入电池模组内，线路松开引起短路事故；另一方面在电动汽车的使用过程中，螺母和螺栓处于长期的震动和挤压环境，也易松脱滑动，具有很大的危险性；还有，上述结构的螺栓需从汇流排上引出走线，这无形中增加了电池模组高度，使电池箱的体积增大，不利于整车紧凑性和轻量化的设计要求。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种动力电池组及基于该动力电池组的整车控制***，有效解决了目前电池模组的采样线束数量多、采样距离长、接插节点多，工艺复杂，容易导致组装时出现接线失误以及电池模组占用整车空间较大的问题。
为了解决上述技术问题，本申请公开了一种动力电池组，包括壳体，所述壳体内设有电池组，还包括石墨烯柔性电路，所述电池组的两极均设有对接片，所述电池组内设有多枚蓄电池，所述多枚蓄电池通过对接片并联，所述电池组通过对接片串联，所述石墨烯柔性电路与对接片电连接。
更佳的：所述石墨烯柔性电路包括石墨烯基板与排线，所述壳体上设有从板，所述对接片与从板均与排线电连接。
更佳的：所述对接片包括正极对接片与负极对接片，所述对接片上设有连接片，所述正极对接片与负极对接片均与连接片固定连接。
更佳的：所述连接片上设有安装螺栓，所述排线通过安装螺栓与连接片电连接。
更佳的：所述石墨烯柔性电路还包括温度采集器与熔断器，所述温度采集器与熔断器均与排线电连接。
更佳的：所述排线的一端与从板连接，另一端设有安装环，所述安装螺栓通过安装环与连接片电连接。
本申请还提供了一种基于上述动力电池组的整车控制***：包括控制单元、执行单元与动力电池组，所述控制单元、执行单元均与动力电池组电连接。
更佳的：所述控制单元包括主板、整车控制器、电源供应器与高压配电箱，所述执行单元包括电机与微控制器，所述主板、高压配电箱均与从板电连接，所述电池组与微控制器电连接。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
1)采样线束集中化走线，接插点数量大大减少，工艺简单，作业难度降低；石墨烯柔性电路石墨烯柔性电路路上有防呆设计，减少组装过程中人为失误。
2)采样线束集中化走线，替代传统导线，一方面节约成本，另一方面也能最大程度地有效利用电池模组空间，减小电池模组体积，从而缩小动力电池***占用整车的比例。
3)石墨烯柔性电路有防短路的绝缘层，并且设有线路保险丝，提升整个动力电池***的安全性，不易发生短路事故；温度采集器可以很方便地直接集成在石墨烯柔性电路上。
当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例的动力电池组总体结构示意图；
图2是本申请实施例的整车控制***结构示意图。
图中标记说明：1、壳体，2、电池组，3、石墨烯柔性电路，4、对接片，5、从板，6、连接片，7、安装螺栓，8、温度采集器，9、熔断器，11、控制单元，12、执行单元，111、主板，112、整车控制器，113、电源供应器，114、高压配电箱，121、电机，122、微控制器，31、石墨烯基板，32、排线，33、安装环，41、正极对接片，42、负极对接片。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1、2所示，本申请实施例的一种动力电池组，包括壳体1，壳体1内设有电池组2，电池组2内设有多枚蓄电池，具体的，多枚蓄电池横向排列，在电池组2的两极均设有对接片4，对接片4包括正极对接片41与负极对接片42，正极对接片41连接多枚蓄电池的正极，负极对接片42连接多枚蓄电池的负极，通过对接片4的安装实现多枚蓄电池之间的并联，并联操作完成后，将多排蓄电池进行串联，即前排的负极对接片42与后排的正极对接片41依次连接，最终形成串联后的多排蓄电池即电池组2，为了增加正极对接片41与负极对接片42的连接强度，正极对接片41与负极对接片42通过连接片6固定连接，连接片6由金属或者合金支撑，并起到导电的作用。
在电池组2上设有石墨烯柔性电路3，石墨烯柔性电路3包括石墨烯基板31与排线32，排线32内嵌于石墨烯基板31中，此石墨烯基板31起到各排线32之间相互绝缘的作用，在壳体1的外部设有从板5，排线32的一端与从板5连接，另一端设有安装环33，安装环33也由金属制成且主要起导电的作用，具体安装时，在排线32的安装环33内设有安装螺栓7，安装螺栓7与对应的连接板6螺纹连接，安装环33的内径需小于安装螺栓7平头部的外径，以便更好的起到紧固的效果。
石墨烯柔性电路3还包括温度采集器8与熔断器9，用于采集电池组温度以及保护电池组，温度采集器8与熔断器9均与排线32电连接。
本实施例还提供了基于上述动力电池模组的整车控制***，包括控制单元11、执行单元12与动力电池组，控制单元11包括主板111、整车控制器112、电源供应器113与高压配电箱114，执行单元12包括电机121与微控制器122，主板111、高压配电箱114均与从板5电连接，电池组2与微控制器122电连接。
具体的工作方式如下：石墨烯柔性电路3监测电池的电压、温度时，通过从板5获取数据传输至主板111，主板111由整车控制器112控制执行，整车控制器112依靠24V电源供应器113提供电源启动，主板111受整车控制器112的控制前提下，主板111启动控制高压配电箱114到从板5经过石墨烯柔性电路3对电池组2的电压、温度实时监测。高压配电箱114需在24V电源供应器113的正极与整车控制器112的负极来控制高压配电箱114进行启动，电机121依赖于电池组2作为动力装置，借助微控制器122来控制电机121，电池组2经过微控制器122来控制电机121的决定。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种动力电池组，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有电池组(2)，其特征在于：还包括石墨烯柔性电路(3)，所述电池组(2)的两极均设有对接片(4)，所述电池组(2)内设有多枚蓄电池，所述多枚蓄电池通过对接片(4)并联，所述电池组(2)通过对接片(4)串联，所述石墨烯柔性电路(3)与对接片(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于：所述石墨烯柔性电路(3)包括石墨烯基板(31)与排线(32)，所述壳体(1)上设有从板(5)，所述对接片(4)与从板(5)均与排线(32)电连接。
3.根据权利要求2所述的动力电池组，其特征在于：所述对接片(4)包括正极对接片(41)与负极对接片(42)，所述对接片(4)上设有连接片(6)，所述正极对接片(41)与负极对接片(42)均与连接片(6)固定连接。
4.根据权利要求3所述的动力电池组，其特征在于：所述连接片(6)上设有安装螺栓(7)，所述排线(32)通过安装螺栓(7)与连接片(6)电连接。
5.根据权利要求4所述的动力电池组，其特征在于：所述石墨烯柔性电路(3)还包括温度采集器(8)与熔断器(9)，所述温度采集器(8)与熔断器(9)均与排线(32)电连接。
6.根据权利要求5所述的动力电池组，其特征在于：所述排线(32)的一端与从板(5)连接，另一端设有安装环(33)，所述安装螺栓(7)通过安装环(33)与连接片(6)电连接。
7.一种基于权利要求6所述的动力电池组的整车控制***，其特征在于：包括控制单元(11)、执行单元(12)与动力电池组，所述控制单元(11)、执行单元(12)均与动力电池组电连接。
8.根据权利要求7所述的整车控制***，其特征在于：所述控制单元(11)包括主板(111)、整车控制器(112)、电源供应器(113)与高压配电箱(114)，所述执行单元(12)包括电机(121)与微控制器(122)，所述主板(111)、高压配电箱(114)均与从板(5)电连接，所述电池组(2)与微控制器(122)电连接。
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