[發明專利]一體化集成電池電控系統和含有該電控系統的鋰電池組

有效

• 申請號: 202010542268.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111439162B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 施敏捷;姚帥;陳鑫;王中照;謝建偉;楊寶順
• 申請（專利權）人: 蘇州精控能源科技有限公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10;B60L58/19;B60L50/64;H05K5/00;H05K7/20;H05K5/02;H01M2/10;H04M1/725
• 代理公司: 江蘇立泰律師事務所 32423
• 代理人: 張巖松;張少坤

本申請涉及一種一體化集成電池電控系統和含有該電控系統的鋰電池組，該電控系統的印刷電路板組件上集成有BMS控制器，總正開關式半導體器件、總負開關式半導體器件、散熱組件、熔斷器、分流器；該總正開關式半導體器件和總負開關式半導體器件設置于電池電流輸出端的主供電回路，該散熱組件對該總正和總負開關式半導體器件散熱；該熔斷器包括兩個銅排和設于兩個銅排之間的整塊保險片或多條保險絲；該分流器與BMS控制器相連，用于檢測電路中的電流大小。新方案高度集成了所有電氣元件，減小體積，降低重量，統一接口標準化設計，省去線束及連接器，節約生產工時，提高工作效率，節省了成本，便于大規模化生產，具有巨大的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及電池控制領域，尤其涉及鋰電池組內的集成化電池包控制裝置及整合有該控制裝置的鋰電池組。

背景技術

新能源汽車正朝著電動化、智能化、輕量化、集成化方向發展，提高乘用車的安全性和續航里程是新能源汽車不斷改進的方向。電動車的動力鋰電池是汽車的核心部件，其中的高壓電氣系統包括電池控制器、高壓熔斷器、高壓接觸器、預充電阻等眾多電氣件及銅排線束等繁多附件，存在體積大、質量重、連接點多、布局散亂、統一通用性差，成本較高，效率較低。這些技術瓶頸制約著新能源汽車的發展。

圖1為現有技術中傳統電池包內部結構，包括電池箱體（1）和鋰電池組（2）以及電氣元件，電氣元件包括機械式接觸器I（5）、機械式接觸器II（6）、機械式接觸器III（8）、預充電阻（7）、霍爾電流傳感器（3），熔斷器I（4），BMS控制器（9），防爆器（13），總正連接器（10）、總負連接器（11）、外部電源連接器（12），各個電氣元件均是散落分布在電池包的電池箱體（1）之中的，且其中各個電氣元件存在體積大，成本高，安裝及連接繁瑣等問題；另外，傳統熔斷器安裝方式都是采用螺絲固定在電池箱體上的方式，體積較大，有的需要配備絕緣底座等附件，結構復雜，安裝繁瑣，裝配所需成本較高；此外，傳統的電池充電電路中，為了保護箱體內的電子元件免受大電流沖擊而遭到損壞，常常利用機械式接觸繼電器元件來保證電池組在充電周期內的長時間穩定工作，然而機械式接觸繼電器元件價格昂貴，生產成本相對較高，且由于機械式接觸繼電器元件體積較大，不符合電控系統小型化的需求。而本發明技術的提出，旨在通過新的集成一體化結構，制造出滿足上述要求的產品。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種一體化集成電池電控系統，尤其是提供一種集成化鋰電池包一體化集成電池電控系統，以滿足節省體積、成本，提高標準化的要求，以解決現有技術中提及的上述技術問題。

為了達到上述目的，本發明的主要手段是提供一種一體化集成電池電控系統，包括：電控箱體；前面板，所述前面板設置在電控箱體前側；一塊印刷電路板組件；所述印刷電路板組件設置于電控箱體內；所述電控系統通過標準接口直接接入鋰電池組，通過前面板固定安裝于電池箱體前側的安裝孔中, 所述電控箱體和/或前面板與電池箱體安裝處設有防水結構；所述前面板上設置有若干電氣件接口，所述電氣件接口包括總正連接器、總負連接器；所述印刷電路板組件上集成包括有BMS控制器，總正開關式半導體器件、總負開關式半導體器件、散熱組件、熔斷器、分流器、預充回路；所述總正開關式半導體器件和總負開關式半導體器件分別設置于電池電流輸出端的主供電電路和電流回流端的主回流電路，分別用于控制電池電流輸出與回流的通斷，所述散熱組件對所述總正開關式半導體器件和總負開關式半導體器件散熱，保證集成化裝置長時間穩定工作；所述熔斷器包括兩個銅排和設于兩個銅排之間的整塊保險片或多條保險絲；所述分流器與BMS控制器相連，用于檢測電路中的電流大小；其中，內部電池通過所述熔斷器、分流器、總正開關式半導體器件、總負開關式半導體器件與所述前面板上的總正連接器、總負連接器電連接，共同形成外接電器件的供電端口；所述預充回路包括預充開關式半導體器件與預充電阻，所述預充開關式半導體器件與預充電阻對應電連接；所述預充開關式半導體器件、總正開關式半導體器件、總負開關式半導體器件采用場效晶體管MOSFET和/或復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。

進一步的，所述電控箱體上還設置有散熱結構，所述散熱結構與所述散熱組件匹配連接。