BMS电池管理系统热电冷却结构及锂电池Pack系统技术方案

本发明专利技术公开一种BMS电池管理系统热电冷却结构及锂电池Pack系统，所述热电冷却结构包括锂电池上盖，锂电池上盖预留有通风孔；集成于锂电池上盖内的BMS管理系统，设置于BMS管理系统中的MOSFET组件，MOSFET组件的上表面依次设置有传热层、热电半导体制冷组件及散热组件。本发明专利技术使用热电半导体制冷组件对MOSFET组件进行接触式冷却，使得MOSFET组件的排布方式不再受温度和电流因素的影响，进而使得BMS管理系统变为通用；另一方面，将具有该冷却结构的BMS管理系统集成在Pack系统的锂电池上盖上，可使得Pack系统能够适应不同的温度和电流的应用环境，增加了Pack系统产品的外观设计通用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
BMS电池管理系统热电冷却结构及锂电池Pack系统


[0001]本专利技术属于锂电池
，具体地说是一种BMS电池管理系统热电冷却结构及具有该结构的锂电池Pack系统。

技术介绍

[0002]锂电池的BMS电池管理系统一般集成在Pack系统上，其设计尺寸和应用环境均基于Pack系统的整体设计方案。MOSFET是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，MOSFET产品近年来被广泛应用在BMS电池管理系统中，其设计受限于BMS电池管理系统的设计空间和应用电流，而在大电流(例如大于150A)的情况下会导致MOSFET过热，从而导致MOSFET产品失效，进而导致Pack系统无法工作。对于上述技术问题，现有的解决方案是基于电流大小的不同来设计不同尺寸的MOSFET排布，以解决MOSFET过热问题，然而这导致了MOSFET尺寸变更后引起总体Pack系统设计方案的调整，为设计工作带来麻烦；并且，即便是按照变更后的MOSFET尺寸重新调整了Pack系统，那么在实际使用过程中依然会出现由于MOSFET排布的设计余量不足而导致在极端工况下MOSFET过热的情况，而MOSFET排布的设计余量不可能无限放大，这会引起整个Pack系统的体积过大。因此，急需一种方案，在不影响Pack系统整体设计方案的前提下解决大电流条件下MOSFET过热的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种BMS电池管理系统热电冷却结构及具有该结构的锂电池Pack系统，解决现有技术中在大电流条件下MOSFET过热的技术问题。
[0004]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种BMS电池管理系统热电冷却系统，包括：
[0005]锂电池上盖，所述锂电池上盖预留有通风孔；
[0006]集成于所述锂电池上盖内的BMS管理系统；
[0007]设置于所述BMS管理系统中的MOSFET组件，所述MOSFET组件的上表面依次设置有传热层、热电半导体制冷组件及散热组件，所述MOSFET组件的上表面与传热层之间、所述传热层与热电半导体制冷组件之间、以及所述热电半导体制冷组件与散热组件之间均为接触式，且所述散热组件的顶端穿过所述通风孔设置，通过所述传热层将MOSFET组件产生的热量传递至所述热电半导体制冷组件，所述热电半导体制冷组件吸收热量并将该热量传递给散热组件，进而通过所述散热组件将该热量传递至所述锂电池上盖外部。
[0008]进一步地，所述热电半导体制冷组件包括冷端和热端，所述冷端与所述传热层相接触，所述热端与所述散热组件相接触。
[0009]进一步地，所述BMS管理系统中设置有控制器，所述热电半导体制冷组件与所述控制器电连接。
[0010]进一步地，所述MOSFET组件上设置有温度传感器和电流传感器，所述温度传感器
和电流传感器分别与所述控制器电连接。
[0011]进一步地，所述传热层为涂抹于所述MOSFET组件上表面的导热胶。
[0012]进一步地，所述导热胶的上表面面积与所述热电半导体制冷组件的下表面面积相同。
[0013]进一步地，所述散热组件为采用铝合金材料挤压而成的翅片式一体结构。
[0014]进一步地，所述散热组件包括多个翅片、侧面固定接口和底面散热接口，所述侧面固定接口设置在位于两侧的两个翅片上，用于与所述通风孔连接，所述底面散热接口设置在多个所述翅片的底部，用于与所述热电半导体制冷组件的连接，多个所述翅片的顶部伸出所述通风孔设置。
[0015]进一步地，所述锂电池上盖和所述散热组件为通过注塑工艺制成的一体式结构。
[0016]另外，本专利技术还提供一种锂电池Pack系统，所述锂电池Pack包括了上述技术方案所述的BMS电池管理系统热电冷却结构。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要包括：
[0018]本专利技术提供的一种BMS电池管理系统热电冷却结构，采用传热层将MOSFET组件产生的热量传递给热电半导体制冷组件，再通过热电半导体制冷组件将热量传递至散热组件，散热组件最后将热量传送至外部空气中，如此主要使用热电半导体制冷组件对BMS电池管理系统的MOSFET进行接触式冷却，使得MOSFET的热量得到及时有效地散热，而无需通过设计不同的MOSFET排布就能解决高温、大电流下MOSFET的散热问题，那么对于包含有该结构的锂电池Pack系统来说，不管温度和电流的应用环境怎样变化，都可以设计相同尺寸外形的锂电池，增加了锂电池Pack系统产品的外观设计通用性，且有助于减小锂电池外观体积的设计；同时，本专利技术的散热方式效果好，能够有效降低MOSFET的环境温度，增加MOSFET的使用寿命，降低产品失效率，降低成本，有利于BMS电池管理系统的热管理。
附图说明
[0019]图1是本专利技术所述的热电冷却结构集成在锂电池上盖的总图；
[0020]图2是图1的爆炸图；
[0021]图3是本专利技术所述热电半导体制冷组件的原理图；
[0022]图4是本专利技术所述散热组件的结构示意图。
[0023]图中所示：
[0024]1‑
锂电池上盖，11
‑
通风口；
[0025]2‑
BMS管理系统；
[0026]3‑
MOSFET组件；
[0027]4‑
传热层；
[0028]5‑
热电半导体制冷组件，51
‑
冷端，52
‑
热端；
[0029]6‑
散热组件，61
‑
翅片，62
‑
侧面固定接口，63
‑
底面固定接口。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。
[0031]请参阅图1～2所示，本专利技术提供一种BMS电池管理系统热电冷却结构，包括锂电池上盖1、BMS管理系统2、MOSFET组件3、传热层4、热电半导体制冷组件5及散热组件6，所述锂电池上盖1上预留有通风孔11，所述BMS管理系统2集成于所述锂电池上盖1的内部，所述MOSFET组件3设置于所述BMS管理系统2中，所述传热层4、热电半导体制冷组件5及散热组件6从下至上依次设置在所述MOSFET组件3的上表面，所述MOSFET组件3的上表面与传热层4之间、所述传热层4与热电半导体制冷组件5之间、以及所述热电半导体制冷组件5与散热组件6之间均为接触式，且所述散热组件6的顶端穿过所述通风孔11设置。如此，MOSFET组件3产生的热量通过传热层4传递至热电半导体制冷组件5，所述热电半导体制冷组件5吸收热量并将该热量传递给散热组件6，进而通过散热组件6将该热量传递至锂电池上盖1外部，可将MOSFET组件3进行有效地散热，降低MOSFET组件3的温度，解决了MOSF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BMS电池管理系统热电冷却结构，其特征在于，包括：锂电池上盖，所述锂电池上盖预留有通风孔；集成于所述锂电池上盖内的BMS管理系统；设置于所述BMS管理系统中的MOSFET组件，所述MOSFET组件的上表面依次设置有传热层、热电半导体制冷组件及散热组件，所述MOSFET组件的上表面与传热层之间、所述传热层与热电半导体制冷组件之间、以及所述热电半导体制冷组件与散热组件之间均为接触式，且所述散热组件的顶端穿过所述通风孔设置，通过所述传热层将MOSFET组件产生的热量传递至所述热电半导体制冷组件，所述热电半导体制冷组件吸收热量并将该热量传递给散热组件，进而通过所述散热组件将该热量传递至所述锂电池上盖外部。2.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统热电冷却结构，其特征在于，所述热电半导体制冷组件包括冷端和热端，所述冷端与所述传热层相接触，所述热端与所述散热组件相接触。3.根据权利要求2所述的一种BMS电池管理系统热电冷却结构，其特征在于，所述BMS管理系统中设置有控制器，所述热电半导体制冷组件与所述控制器电连接。4.根据权利要求3所述的一种BMS电池管理系统热电冷却结构，其特征在于，所述MOSFET组件上设置有温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖增岩，刘长来，夏诗忠，陈念，齐宪佩，
申请(专利权)人：骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：