一种电路板及锂电池系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供了一种电路板及锂电池系统，包括沿第一方向设置的主电路板和驱动电路板，两者通过连接件连接；其中，主电路板包括沿第二方向依次设置于主电路板上的电源接口模块、开关元器件模块、储能元件模块以及内设DC/DC模块，且电源接口模块位于主电路板在第二方向上的边缘，储能元件模块为电容，内设DC/DC模块复用储能元件模块和开关元器件模块的部分开关管；驱动电路板包括沿第三方向依次设置于驱动电路板上的通讯接口模块、控制器预留模块、隔离驱动模块以及门极驱动接口模块，且通讯接口模块位于驱动电路板在第三方向上的边缘，门极驱动接口模块与主电路板的开关元器件模块相对应，通过连接件连接，形成在第一方向上的连接。一方向上的连接。一方向上的连接。

A circuit board and lithium battery system

【技术实现步骤摘要】
一种电路板及锂电池系统


[0001]本技术涉及电子
，具体而言，涉及一种电路板及锂电池系统，具备电池内部加热和DC/DC功能。

技术介绍

[0002]锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池，大致可分为锂金属电池和锂离子电池，其中，锂离子电池不含金属态的锂，可实现充放电。由于低温下锂离子电池的电解液粘度增大，电导率降低，电解液/电极界面膜阻抗和电荷转移阻抗增大，且锂离子在活性物质本体中的迁移速率降低，造成低温下电极极化加剧，充放电容量减小，导致在低温环境中锂电池的性能衰退严重。
[0003]在低温环境下，汽车启动前需对锂电池进行预加热，以保证锂电池具有较好的性能。目前，电动车普遍配置有车载DC/DC系统，将电池包的高压转换为适应负载的低压，为负载供电。其中，DC/DC表示的是高压(低压)直流电源变换为低压(高压)直流电源。但是，现有技术中的电池内部加热系统与DC/DC系统均需各自配备功率电路、驱动控制电路及水冷系统等部件，两者集成度低，整体占用体积大，且实际应用较为困难。

技术实现思路

[0004]本说明书提供一种电路板及锂电池系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0005]第一方面，根据本说明书实施例，提供了一种电路板，包括：沿第一方向设置的主电路板和驱动电路板，所述主电路板和所述驱动电路板通过连接件连接，
[0006]其中，所述主电路板包括电源接口模块、开关元器件模块、储能元件模块以及内设DC/DC模块，所述电源接口模块设置于所述主电路板在第二方向上的边缘，在所述第二方向上，所述开关元器件模块设置于所述电源接口模块的上方，所述储能元件模块设置于所述开关元器件模块的上方，所述内设DC/DC模块设置于所述储能元件模块的上方，所述储能元件模块为电容，所述内设DC/DC模块复用所述储能元件模块和所述开关元器件模块的部分开关管；或
[0007]所述主电路板包括电源接口模块、开关元器件模块、储能元件模块以及输出端口模块，所述电源接口模块设置于所述主电路板在所述第二方向上的边缘，在所述第二方向上，所述开关元器件模块设置于所述电源接口模块的上方，所述储能元件模块设置于所述开关元器件模块的上方，所述输出端口模块设置于所述储能元件模块的上方，所述储能元件模块为电感或电感、电容的组合，所述输出端口模块连接外接DC/DC模块；
[0008]所述驱动电路板包括通讯接口模块、控制器预留模块、多个隔离驱动模块以及多个门极驱动接口模块，所述通讯接口模块设置于所述驱动电路板在第三方向上的边缘，在所述第三方向上，所述控制器预留模块设置于所述通讯接口模块的下方，多个所述隔离驱动模块设置于所述控制器预留模块的下方，多个所述门极驱动接口模块设置于多个所述隔
离驱动模块的下方，多个所述隔离驱动模块分别与多个所述门极驱动接口模块一一对应连接，多个所述门极驱动接口模块与所述主电路板的所述开关元器件模块相对应，通过所述连接件连接，形成所述第一方向上的连接，
[0009]其中，所述第一方向与所述第二方向和所述第三方向垂直，所述第二方向与所述第三方向平行。
[0010]可选地，所述开关元器件模块包括多组第一门极驱动接口和开关元器件，所述门极驱动接口模块包括第二门极驱动接口，多个所述第一门极驱动接口分别与多个所述门极驱动接口模块的第二门极驱动接口一一对应连接，为每个所述开关元器件提供开关信号，每个所述开关元器件均分别与所述储能元件模块电气连接。
[0011]进一步可选地，多组所述第一门极驱动接口和所述开关元器件等距离均匀排布成沿第四方向上的两行，两行中间设置有水冷板，多个所述开关元器件分布于所述水冷板的两侧，其中，所述第四方向与所述第二方向垂直。
[0012]可选地，所述内设DC/DC模块和所述外接DC/DC模块均包括变压器以及所述变压器的原边电路和副边电路，所述原边电路复用所述储能元件模块和所述开关元器件模块的部分开关管，所述副边电路包括隔直电容、滤波电容、二极管、滤波电感和DC/DC输出端口，所述变压器的原边侧经所述隔直电容与所述开关元器件模块的部分开关管相连，所述变压器将原边侧的高压电能转换为低压电能，输出至所述变压器的副边侧，所述变压器的副边侧经所述二极管整流，并经所述滤波电容、滤波电感滤波，将低压电能输出至所述DC/DC输出端口。
[0013]进一步可选地，在所述第二方向上，所述变压器设置于所述储能元件模块的上方，所述滤波电容设置于所述变压器的上方，所述滤波电感和所述隔直电容分别设置于所述变压器的两侧，所述二极管设置于所述变压器设置有所述滤波电感的一侧，所述DC/DC输出端口设置于所述内设DC/DC模块或所述外接DC/DC模块的外围。
[0014]再进一步可选地，所述滤波电容为多个并联的电容构成，所述多个并联的电容横向排布于所述变压器在所述第二方向上的上方。
[0015]可选地，所述隔离驱动模块包括三极管放大电路、隔离驱动芯片、隔离DC/DC、线性稳压器和阻容元件，所述三极管放大电路经所述阻容元件与所述隔离驱动芯片电连接，所述隔离驱动芯片与所述门极驱动接口模块电连接，将经由所述三极管放大电路放大后的控制信号进行隔离、放大，并输出至所述门极驱动接口模块，所述隔离DC/DC与所述线性稳压器电连接，将低压电能转换为高压电能，并经所述线性稳压器输出稳定的高压电能。
[0016]进一步可选地，所述三极管放大电路包括三极管Q、下拉电阻R101和输出电阻R102，所述三极管Q的基极连接控制信号，所述三极管Q的集电极连接供电端，所述下拉电阻R101的一端与所述三极管Q的基极电连，另一端接地，所述输出电阻R102的一端与所述三极管Q的发射极电连，另一端接地。
[0017]可选地，所述多个隔离驱动模块沿第五方向等距离均匀设置在所述驱动电路板上，且相邻两个所述隔离驱动模块之间的间距与所述开关元器件模块中的相邻两个开关管的间距相对应，其中，所述第五方向与所述第三方向相垂直。
[0018]第二方面，根据本说明书实施例，提供了一种锂电池系统，所述锂电池系统包括锂电池以及如第一方面所述的电路板。
[0019]本说明书实施例的有益效果如下：
[0020]电路板的主电路板和驱动电路板采用上下连接的形式，上下直插，机械连接和电连接更稳定可靠，且主电路板和驱动电路板上的模块均采用纵向设置的形式，充分利用了纵向空间，提升了整体结构的紧凑性。此外，在不改变开关元器件与水冷板设置形式的情况下，可通过替换储能元件模块及电路连接形式更改至另一种电路拓扑结构，且两种拓扑结构复用水冷板和驱动电路板，大大降低了成本。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路板，其特征在于，包括：沿第一方向设置的主电路板和驱动电路板，所述主电路板和所述驱动电路板通过连接件连接，其中，所述主电路板包括电源接口模块、开关元器件模块、储能元件模块以及内设DC/DC模块，所述电源接口模块设置于所述主电路板在第二方向上的边缘，在所述第二方向上，所述开关元器件模块设置于所述电源接口模块的上方，所述储能元件模块设置于所述开关元器件模块的上方，所述内设DC/DC模块设置于所述储能元件模块的上方，所述储能元件模块为电容，所述内设DC/DC模块复用所述储能元件模块和所述开关元器件模块的部分开关管；或所述主电路板包括电源接口模块、开关元器件模块、储能元件模块以及输出端口模块，所述电源接口模块设置于所述主电路板在所述第二方向上的边缘，在所述第二方向上，所述开关元器件模块设置于所述电源接口模块的上方，所述储能元件模块设置于所述开关元器件模块的上方，所述输出端口模块设置于所述储能元件模块的上方，所述储能元件模块为电感或电感、电容的组合，所述输出端口模块连接外接DC/DC模块；所述驱动电路板包括通讯接口模块、控制器预留模块、多个隔离驱动模块以及多个门极驱动接口模块，所述通讯接口模块设置于所述驱动电路板在第三方向上的边缘，在所述第三方向上，所述控制器预留模块设置于所述通讯接口模块的下方，多个所述隔离驱动模块设置于所述控制器预留模块的下方，多个所述门极驱动接口模块设置于多个所述隔离驱动模块的下方，多个所述隔离驱动模块分别与多个所述门极驱动接口模块一一对应连接，多个所述门极驱动接口模块与所述主电路板的所述开关元器件模块相对应，通过所述连接件连接，形成所述第一方向上的连接，其中，所述第一方向与所述第二方向和所述第三方向垂直，所述第二方向与所述第三方向平行。2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述开关元器件模块包括多组第一门极驱动接口和开关元器件，所述门极驱动接口模块包括第二门极驱动接口，多个所述第一门极驱动接口分别与多个所述门极驱动接口模块的第二门极驱动接口一一对应连接，为每个所述开关元器件提供开关信号，每个所述开关元器件均分别与所述储能元件模块电气连接。3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，多组所述第一门极驱动接口和所述开关元器件等距离均匀排布成沿第四方向上的两行，两行中间设置有水冷板，多个所述开关元器件分布于所述水冷板的两侧，其中，所述第四方向与所述第二方向垂直。4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：段崇伟，高尚，
申请(专利权)人：经纬恒润天津研究开发有限公司，
类型：新型
国别省市：