用于电池模块组件的电源开关模块制造技术

一种用于电池模块组件的电源开关模块，电池模块组件被构造为如下结构，在该结构中，多个矩形电池模块在宽度方向（纵向）和高度方向（横向）上至少两个两个地堆叠，使得矩形电池模块大体构成六面体结构（六面体堆），每个矩形电池模块具有多个相互串联连接的电池组电池或单元模块，六面体堆的外边缘由框架构件固定，矩形电池模块的输入和输出端子被定向为使得矩形电池模块的输入和输出端子向着六面体堆的一个表面（ａ），电源开关模块包括：以结合方式被安装到六面体堆的该表面（ａ）的绝缘基底；安装在绝缘基底上的元件，其用于控制在矩形电池模块的充电和放电期间的电压和电流；以及安装在绝缘基底上的连接构件，其用于将控制元件互连。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于电池模块组件的电源开关模块，更具体而言，涉 及用于被构造为如下结构的电池模块组件的电源开关模块，在该结构 中，多个矩形电池模块在宽度方向(纵向)和高度方向(横向)上至 少两个两个地堆叠，使得所述矩形电池模块大体构成六面体结构(六 面体堆)，其中每个矩形电池模块具有多个相互串联连接的电池组电池(battery cell )或单元模块，所述六面体堆的外边缘由框架构件固 定，所述矩形电池模块的输入和输出端子被定向为使得所述矩形电池 模块的输入和输出端子向着所述六面体堆的一个表面(a)，其中所述 电源开关模块包括以结合方式被安装到所述六面体堆的该表面(a) 的绝缘基底；安装在所述绝缘基底上的元件，其用于控制在所述矩形 电池模块的充电和放电期间的电压和电流；以及，安装在所述绝缘基 底上的连接构件，其用于将所述控制元件互连。
技术介绍
最近，可被充电和放电的二次电池已被广泛用作无线移动i殳备的 能源。此外，二次电池作为电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的 电源，已吸引了相当多的关注，所述电动车辆(EV)和混合电动车辆 (HEV)已被开发来解决由现有的使用矿物燃料的汽油和柴油车辆引起 的诸如空气污染之类的问题。对于小型移动设备，每个设备使用一个或几个电池組电池。另一 方面，诸如车辆等中型或大型设备使用具有多个相互电连接的电池组 电池的中型或大型电池模块，因为高输出和大容量对于中型或大型设 备是必要的。优选的是，如果可能的话，中型或大型电池模块被制造得具有小 的尺寸和重量。因此，可以高集成度地堆叠且具有小重量-容量比的棱 柱形电池或袋形电池(pouch-shaped battery)通常用作中型或大型 电池模块的电池组电池。尤其是，当前对使用铝层压板(laminatesheet)作为保护构件(sheathing member)的袋形电池产生了许多兴 趣，因为袋形电池的重量轻，袋形电池的制造成本低，袋形电池的形 状易于改变。对提供预定设备或装置所需的输出和容量的中型或大型电池模块 来说，该中型或大型电池模块需要被构造为这样的结构，在该结构中 多个电池组电池相互串联地电连接，并且电池组电池在抵抗外力方面 是稳定的。因此，当使用多个电池组电池构造中型或大型电池模块时，通常 需要多个用于在这些电池组电池之间进行机械连接和电连接的构件， 因此，装配机械连接和电连接构件的过程是非常复杂的。而且，需要 一个空间用于连接、焊接或锡焊(solder)所述机械连接和电连接构 件，结果增加了系统的总尺寸。从其中安装有中型或大型电池模块的 装置或设备的空间限制的角度来看，系统尺寸的增加是不可取的。而 且，中型或大型电池模块必须被构造为更加紧凑的结构，以便中型或 大型电池模块被有效地安装在诸如车辆等有限内部空间中。此外，用来制造中型或大型电池模块的电源开关模块包括多个控 制元件用于将电池模块的电力提取到外部。因此，电源开关模块的结 构非常复杂，难以装配该电源开关模块。因此，非常需要一种用于电池模块组件的电源开关模块，该电源 开关模块具有适合于电池模块组件的特定结构的最佳布置结构，使得 该电源开关模块可电气或机械连接到电池模块组件，同时该电源开关 模块是结构上稳定的。
技术实现思路
因此，提出了本专利技术以解决上述问题以及其它仍须解决的技术问题。特别地，本专利技术的一个目的是提供一种用于电池模块组件的电源 开关模块，该电源开关模块具有最佳的紧凑布置结构，以该结构，该 电源开关模块被稳定地安装在车辆的有限空间内同时该电源开关模块 具有最小占用空间，该电源开关模块易于装配，并具有抗外部冲击的 高结构稳定性。根据本专利技术的一方面，上述和其它目的可通过提供一种用于电池 模块组件的电源开关模块实现，所述电池模块组件被构造为如下结构， 在该结构中，多个矩形电池模块在宽度方向(纵向)和高度方向(横 向)上至少两个两个地堆叠，使得所述矩形电池模块大体构成六面体 结构(六面体堆)，其中每个矩形电池模块具有多个相互串联连接的 电池组电池或单元模块，所述六面体堆的外边缘由框架构件固定，所述 矩形电池模块的输入和输出端子被定向为使得所述矩形电池模块的输入和输出端子向着所述六面体堆的一个表面(a),其中所述电源开关 模块包括以结合方式被安装到所述六面体堆的该表面(a)的绝缘基 底；安装在所述绝缘基底上的元件("控制元件")，其用于控制在 所述矩形电池模块的充电和放电期间的电压和电流；以及，安装在所 述绝缘基底上的连接构件，其用于将所述控制元件互连。例如，上述控制元件——其防止在电池模块的充电和放电期间的 过电流和过电压并控制电力使得电池模块稳定地运行一一 以及将所述 控制元件互连的连接构件可称为电源开关模块(PSM),该电源开关模 块是构造中型或大型电池模块组件所需的部件。根据本专利技术，PCM被安装在电池模块组件的、电池模块的输入和 输出端子所在的表面，同时PSM被放置在基底上。因此，进一步简化 了电连接结构，并且因此进一步简化了装配过程。而且，电连接部件 的长度减小，因此防止了内电阻的增加。此外，减少了由于外部冲击 而导致连接部件处发生短路的可能性。此外，极可能发生短路且结构 上不牢固的输入和输出端子被保护免受外部环境影响。优选地，PSM被构造为如下结构，在该结构中，PSM具有与电池模 块组件一侧面相似的尺寸，使得PSM可被合适地安装到电池模块组件 的预定区域，并且PSM以结合方式被安装到构成电池模块组件的矩形 电池模块的各个输入和输出端子，以便实现PSM与矩形电池模块的输 入和输出端子之间的电连接。构成PSM的控制元件的种类是多样的。在一个优选实施方案中， 所述控制元件包括主继电器，其用于以可逆方式自动中断过电流和 过电压；自由充电继电器，其在初始放电过程中根据优先级被连接到 主继电器，用于降低电压和电流以防止具有高压的电力被突然提供给车辆的马达和电气设备；连接到自由充电继电器的电阻器，其用于减 小电流和电压；位于阴极或阳极电路的路线上的服务插头，其用于在 必要时手动中断电力以适应电池模块的运行和修理电池模块；以及， 电流检测器，其用于检测阴极或阳极连接电路上的电流以及将检测到 的电流传送给电池管理系统(BMS)。这些控制元件适当地控制按照电 池模块的充电和放电产生的电力的电压和电流。电池模块的六面体堆，根据构成该六面体堆的矩形电池模块的堆 叠形状，可被构造为各种结构。优选地，矩形电池模块的六面体堆被 构造为如下结构，在该结构中，在横向上布置两个矩形电池模块使得 矩形电池模块彼此相对，并且相对于各个矩形电池模块在纵向上布置 一个或多个矩形电池模块。在以上描述中，"相对布置"意指两个矩形电池模块的相应区域 面向彼此。例如，当每个矩形电池模块被构造为其中输入和输出端子 位于每个矩形电池模块一侧面的结构时，矩形电池模块被布置为彼此 相对，使得矩形电池模块的输入和输出端子可向着六面体堆的侧面 (a)。该相对布置结构具有进一步简化用于进行电连接的构造的优点。优选地，各个矩形电池模块中的电池组电池或单元模块平行于六 面体堆的一对相对表面(b， c)布置，以实现高空间利用率。因此， 在这种情况下，矩形电池模块平行于六面体堆的所述相对表面(b, c) 布置。冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池模块组件的电源开关模块，所述电池模块组件被构造为如下结构，在该结构中，多个矩形电池模块在宽度方向（纵向）和高度方向（横向）上至少两个两个地堆叠，使得所述矩形电池模块大体构成六面体结构（六面体堆），其中每个矩形电池模块具有多个相互串联连接的电池组电池或单元模块，所述六面体堆的外边缘由框架构件固定，所述矩形电池模块的输入和输出端子被定向为使得所述矩形电池模块的输入和输出端子向着所述六面体堆的一个表面（ａ），其中　所述电源开关模块包括：以结合方式被安装到所述六面体 堆的该表面（ａ）的绝缘基底；安装在所述绝缘基底上的元件（“控制元件”），其用于控制在所述矩形电池模块的充电和放电期间的电压和电流；以及，安装在所述绝缘基底上的连接构件，其用于将所述控制元件互连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹畯一，卢钟烈，梁熙国，尹种文，郑道阳，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]