电动汽车电池管理系统的集成感测板技术方案

本申请提供了与能量存储相关的系统、方法和设备。电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池单元的第一极性端子连接。所述电路板可包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池单元的第二极性端子连接。所述电路板可包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。所述电路板可以包括嵌入式导电走线，并且可以包括连接器，用于通过所述嵌入式导电走线将所述接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动汽车电池管理系统的集成感测板相关申请的交叉引用本申请要求享有2018年8月30日提交的标题为“INTEGRATEDSENSEBOARDOFELECTRICVEHICLEBATTERYMANAGEMENTSYSTEM”的美国专利申请No.16/118,365的优先权，该美国专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求享有2017年9月12日提交的标题为“SUBMODULESENSEBOARD”的美国临时申请No.62/557,677的优先权。上述两者的全部内容以引用的方式被结合到本申请中。
技术介绍
为了支持在例如插电式混合动力电动车辆(PHEV)，混合动力电动车辆(HEV)或电动车辆(EV)系统中的应用，对用于高功率、高性能电池组的可靠的、大容量的电池单元的需求不断增长。电池组模块的物理的、电气的或其他的操作特性可以指示出电池组模块的性能是否令人满意，还可以指示出需要进行维护或操作调整。但是，监测这些电池组的性能可能会很困难，这可能会降低可靠性，还可能会妨碍现场的维护和可服务性。
技术实现思路
本公开涉及一种用于监测电池组模块及其组件的电池管理系统。感测电路板(有时称为“感测板”或“电路板”)可以与容纳电池单元以存储并提供电能的电池块集成为一体。传感电路板可直接与电池块的各个组件连接以测量组件的各种特性。测量结果可被转送到电池管理单元(BMU)以调节电池块的运行。至少一个方面涉及一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆供电的设备。该设备可以包括设置在电动车辆的电池块中以对电动车辆供电的电池块。该设备可以包括设置在电池块中以存储电能的多个电池单元。该设备可以包括用于将多个电池单元并联地电性连接的集成式集电器。所述集成式集电器可以具有用于与多个电池单元的第一极性端子连接的第一导电层，以及用于与多个电池单元的第二极性端子连接的第二导电层。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。该设备可以包括用于与电池监测单元(BMU)电性连接的电路板。电路板可以部分地结合到电池块中。电路板可以具有用于与第一导电层电性连接的第一接触片。电路板可以具有用于第二导电层电性连接的第二接触片。电路板可以具有用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度的第三接触片。电路板可以具有沿着电路板嵌入的多个导电走线。电路板可以具有连接器，用于通过多个导电走线将第一接触片、第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。至少一个方面涉及一种用于测量用于给电动车辆供电的电池单元的特性的电路板。该电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第一极性端子连接。该电路板可以包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第二极性端子连接。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。该电路板可以包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。电路板可以包括多个嵌入式的导电走线。电路板可以包括连接器，用于通过多个嵌入式的导电走线将第一接触片、第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。至少一个方面针对一种在电动车辆中存储电能以对电动车辆提供动力的方法。该方法可以包括提供用于至少部分地结合到电池块中的电路板。电路板可以包括第一接触片，用于与电池块的集成式集电器的第一导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第一极性端子连接。电路板可以包括第二接触片，用于与电池块的集成式集电器的第二导电层电性连接，进而与电池块的多个电池单元的第二极性端子连接。第二导电层可以与第一导电层电性隔离。电路板可以包括第三接触片，用于与热敏电阻连接以测量电池块的温度。电路板可以包括多个嵌入式的导电走线。电路板可以包括连接器，以经由多个嵌入式导电走线将第一接触片，第二接触片及第三接触片与电池监测单元(BMU)电性连接，从而中继指示电池块的组件的特性的信号。附图说明该等附图并非一定是按比例绘制的。在各幅附图中，相同的参考标号和名称表示相同的元件。为清楚起见，并非在每幅附图中都标记了每个组件。在附图中：图1描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的俯视图；图2描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的等距视图；图3描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的说明性实施例的截面图；图4描绘了一种用于提供具有组件监测能力的能量存储器的系统的感测电路板的说明性实施例的俯视图；图5描绘了一个方框图，其描绘出一种安装有电池块的电动汽车的说明性实施例的剖视图；图6是一种管理能量存储设备的方法的说明性实施例的流程框图；图7是一种提供具有组件监测能力的能量存储器的方法的说明性实施例的流程框图；以及图8是描绘了一种用于计算机系统的架构的框图，该计算机系统可以用来实现在此描述和示出的系统和方法的元件。具体实施方式以下是对与用于监测电池块模块及其组件的电池管理系统的方法、装置、设备和系统有关的各种概念以及其实现方式的更详细描述。可以以许多方式中的任何一种来实现上面介绍的和下面将更详细讨论的各种概念。本文描述了用于具有至少一个集成电路板的电池块以提供与电池块的组件(例如，电池组内的电池块的组件)的连接，从而将与组件的特性有关的数据中继到电池监测单元的方法，装置和设备。具有集成电路板的电池块可以用于汽车配置中。汽车配置包括任何类型的车辆内的电气、电子、机械或机电设备的配置，布局或网络。汽车配置可包括用于电动车辆(EV)中的电池块的电池单元。电动车辆可包括电动汽车、小汽车、摩托车、踏板车、乘用车、客运或商用卡车、以及其他交通工具，例如海上或空中运输工具、飞机、直升机、潜水艇、船只或无人机。电动车辆可以是完全自主的，部分自主的或无人驾驶的。电动车辆可包括依靠电力运行的各种组件。所述各种组件可以包括电动发动机、娱乐系统(例如，收音机、显示屏和音响系统)，车载诊断系统、电子控制单元(ECU)(例如，发动机控制模块，变速器控制模块、刹车控制模块、以及车身控制模块)、以及其他组件。电池块可包括电池管理单元(BMU)或与其连接，以测量电池块中的组件，例如单个电池单元、带有电池单元组的子模块、以及与电池单元热耦合的散热板的各种特性。所测量的特性可以包括来自释放的热量的温度以及从电池单元输出的电压和电流。基于这些测量，BMU可以通过动态改变电池块的运行来执行功率控制和温度控制，以达到性能标准。例如，当从电池单元输出的电压和电流超出性能标准的规格或公差水平时，BMU可以增加或减小从至少一部分电池单元汲取的电压和电流。另外，当子模块的温度高于性能标准确定的公差水平时，BMU可以增加提供给受影响的子模块的冷却液量以调节热量。实现性能标准可能涉及获取电池块中的组件特性的准确和精确的测量值。获得这些特性的测量值的一种方法可能需要将感测线直接连接到测量源，例如电池块的组件上。感测线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆供电的设备，包括：/n设置在电动车辆的电池组中以对电动车辆供电的电池块；/n设置在所述电池块中以存储电能的多个电池单元；/n用于将所述多个电池单元并联地电性连接的集成式集电器；所述集成式集电器具有用于与所述多个电池单元的第一极性端子连接的第一导电层，以及用于与所述多个电池单元的第二极性端子连接的第二导电层；所述第二导电层与所述第一导电层电性隔离；以及/n用于与电池监测单元(BMU)电性连接的电路板，所述电路板至少部分地结合到所述电池块中并且具有：/n用于与所述第一导电层电性连接的第一接触片；/n用于与所述第二导电层电性连接的第二接触片；/n用于与热敏电阻连接以测量所述电池块的温度的第三接触片；/n沿着所述电路板嵌入的多个导电走线；以及/n所述电路板可以具有连接器，用于通过多个导电走线将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片与所述BMU电性连接，从而中继指示所述电池块的组件的特性的信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170912 US 62/557,677;20180830 US 16/118,3651.一种用于在电动车辆中存储电能以对电动车辆供电的设备，包括：
设置在电动车辆的电池组中以对电动车辆供电的电池块；
设置在所述电池块中以存储电能的多个电池单元；
用于将所述多个电池单元并联地电性连接的集成式集电器；所述集成式集电器具有用于与所述多个电池单元的第一极性端子连接的第一导电层，以及用于与所述多个电池单元的第二极性端子连接的第二导电层；所述第二导电层与所述第一导电层电性隔离；以及
用于与电池监测单元(BMU)电性连接的电路板，所述电路板至少部分地结合到所述电池块中并且具有：
用于与所述第一导电层电性连接的第一接触片；
用于与所述第二导电层电性连接的第二接触片；
用于与热敏电阻连接以测量所述电池块的温度的第三接触片；
沿着所述电路板嵌入的多个导电走线；以及
所述电路板可以具有连接器，用于通过多个导电走线将所述第一接触片、所述第二接触片及所述第三接触片与所述BMU电性连接，从而中继指示所述电池块的组件的特性的信号。


2.如权利要求1所述的设备，包括：
设置在所述电池组中的第二电池块；
设置在所述第二电池块中的第二组电池单元；以及
在所述电池块和所述第二电池块之间至少部分地集成到电池模块中的所述电路板。


3.如权利要求1所述的设备，包括：
所述热敏电阻设置在所述电池模块的所述电池块的侧壁和所述第二电池块的侧面之间，用于测量所述电池块的温度，所述电池块具有所述多个电池单元中的第一子电池组，所述第二电池块具有所述多个电池单元中的第二子电池单元组。


4.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板的所述连接器具有端口，用于和所述BMU的数据线束连接以中继指示所述电池块的组件的特性的信号，所述数据线束具有第一端子、第二端子和第三端子，所述连接器的端口具有：
第一连接元件，用于将所述第一接触片与所述数据线束的所述第一端子电性连接以中继有关所述电池块的电压和电流中的至少一者的信息；
第二连接元件，用于将所述第二接触片与所述数据线束的所述第二端子电性连接以中继有关所述电池块的电压和电流中的至少一者的信息；以及
第三连接元件，用于将所述第三接触片与所述数据线束的所述第三端子电性连接以中继有关由所述热敏电阻测量的温度的信息。


5.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板的所述第一接触片通过直接接触或引线键合中的至少一种方式与所述第一导电层连接；以及
所述电路板的所述第二接触片通过直接接触或引线键合中的至少一种方式与所述第二导电层连接。


6.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板的所述连接器用于通过所述数据线束将所述第一接触片、所述第二接触片、及所述第三接触片通过多个导电走线与电池块外部的BMU电性连接。


7.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板的所述连接器用于通过所述多个导电走线将所述第一接触片、所述第二接触片、及所述第三接触片与所述BMU电性连接，所述BMU具有结合到与所述第一导电层和所述第二导电层中的至少一者电性隔离的层中的至少一个组件。


8.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板具有：
第四接触片，用于与用于测量所述电池块的第二特性的传感器电性连接，所述传感器设置在所述电池块内部；以及
所述连接器用于将所述第四接触片通过所述多个导电走线中的至少一个与所述BMU电性连接以中继指示第二特性的信号。


9.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板具有：
第四接触片，用于与设置在所述电池模块的所述第二电池块中的所述多个电池单元的正极端子电性连接；以及
所述连接器用于将所述第四接触片通过所述多个导电走线中的至少一个与所述BMU电性连接，以中继表示所述第二电池块的组件相对于所述第一接触片和所述第二接触片中的至少一者的测量结果的特性的信号。


10.如权利要求1所述的设备，包括：
所述电路板至少部分地沿着所述电池块的表面集成，所述表面和以下的至少一者共面：与所述第一极...

【专利技术属性】
技术研发人员：娜塔莉卡帕蒂，王端阳，雅各布赫特，池斌斌，
申请(专利权)人：重庆金康新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50